第五章预应力混凝土工程

•（3）镦头锚具
螺丝端杆锚具
帮条锚具

二 预应力筋的制作
1 单根钢筋制作----制作工序：配料、对焊、冷拉
1）两端采用螺丝杆锚具下料长度计算 预应力筋全长------
2、
L1 l 2l2
L0 L1 2l1


预应力筋部分加工后 的长度--下料长度


L0 l 2l1 2l2 L n l0 n l0 1 1 接头压缩量

①墩式（传力墩、台面、横梁）

长度100～150m，适于中、小型构件。 长45～76m， 适于双向预应力构件， 易于蒸汽养护。

②槽式（传力柱、上下横梁、砖墙）


③钢模台座
墩式台座的几种形式
重力式
与台面共同作用式
构架式
桩基构架式
锚桩式台座
槽式台座
上横梁
下横梁 压杆
砖墙
砖墙
压杆
（二）夹具：

③予埋管法－－预埋螺旋管。可先穿筋，接头严密，有一定刚度； 井字架@≧0.8米；灌浆孔间距≧30米；波峰设排气泌水管。
钢管的连接
胶管的封端处理
胶管与阀门连接
金属螺旋管
螺旋管及锚座安装
螺旋管的连接
螺旋管上留灌浆孔
螺旋管的固定
(二)预应力筋张拉：
1.张拉条件：
①结构的混凝土强度符合设计要求或达75%强 度标准值； ②做好各种准备工作。
3、张拉设备：


锥锚式双作用千斤顶；
拉杆式千斤顶；

穿心式千斤顶。
钢丝束的编束
锥形螺杆锚具的预紧
锥形螺杆锚具与拉杆式千斤顶的安装示意图
二、后张法施工工艺
（一）孔道留设：

1、要求：位置准确；内壁光滑；
端部预埋钢板垂直于孔道轴线（中心线）； 直径、长度、形状满足设计要求（直径与锚具及筋有关）。
2、电动螺杆：

3、卷扬机＋滑车组。
电动螺杆张拉机的工作原理图
二、先张法施工工艺
20
（一）张拉预应力筋：
1、张拉程序

0→1.05σ 0→1.03σ 预应力损失。
con（持荷2分钟）→σ con con

超张拉——减少由于钢筋松弛变形造成的
2）预应力筋伸长计算 ☆ 实际伸长值与计算值 相差大于±6%，应停止张拉
圆套筒二片式夹具
锥销夹具
圆套筒三片式夹具
方套筒二片式夹具
固定端镦头夹具
单根镦头钢筋螺杆夹具
接千斤顶
高强镦头钢丝用梳筋板夹具
镦头梳筋板夹具（制作预应力圆孔板用）
拉杆式千斤顶
张拉钩
连接套筒
承力架
（三）张拉机械
1、穿心式千斤顶：


YC－20型，最大拉力20t、行程200mm， 适于12～20单根钢筋。 拉力30～60t、行程800mm， 用于：钢筋、钢丝。
3、施加预应力的方法：
张拉结构或构件受拉区中的预应力钢筋，并 锚固在其端部，将钢筋的弹性收缩力传递到混凝 土构件上，即产生预应力。
4、预应力混凝土的施工方法：





按施工顺序分：先张法； 后张法。 按张拉方法分： 机械张拉（液压或电动螺杆） 电热张拉
§5-1
§
先张法施工
工艺过程：张拉固定钢筋→浇混凝土
1.目的：防止生锈；增加整体性。 2.基本要求：（尽早进行，饱满、密实）
（三）孔道灌浆：
①水泥≦32.5级普硅； ②水泥浆强度≦30MPa； ③水灰比0.4左右，不得大于0.45 ； ④泌水率：拌后三小时宜≧2%，最大≧3% ⑤可掺无腐蚀性外加剂：铝粉（水泥重的0.5～1/ 万），木钙（0.25%），微膨胀剂； ⑥孔道湿、洁净，由下层孔到上层； ⑦灌满孔道并封闭排气孔后，加压0.5～0.6MPa， 稍后再封闭灌浆孔； ⑧不掺外加剂时，可用二次灌浆法。
→养护（至75%强度）→放松钢筋
适用于：构件厂生产中、小型构件
（楼板、屋面板、吊车梁、薄腹梁……）
夹具 横梁 台座
预应力筋
台面
A、张拉预应力筋
混凝土构件
B、浇筑混凝土构件
C、放张施加预应力
一、先张法施工的设备
（一）台座：
1、要求：有足够的强度、刚度和稳定性；

满足生产工艺的要求。
2、形式：

1、锚固夹具： ①锥形（锥销式、二片式、三片式）
——锚固单根直径12～14预应力筋；

②镦头锚具—带槽螺栓、梳子板。 用于：冷拉筋（热镦）， 冷拔丝（热、冷镦）， 碳素钢丝（冷镦）。


要求：镦头强度不低于材料强度的98%，
钢丝束长度差值≧L/5000、≧5mm。 成组张拉长度≧10m的钢丝，长度极差≧2mm 2、张拉夹具：偏心式、楔形。

2.张拉控制应力和超张拉最大应力：（比先
张法均低0.05f）
配有多根钢筋或多束钢丝的构件
3、张拉顺序：
－－分批对称张拉（注意：后批对先批产生
应力影响）；
叠浇构件
——自上而下逐层张拉，逐层加大拉应力，但顶
底相差： ≧5%（钢丝、钢绞线、热处理筋） ≧9%（冷拉筋）。
4.张拉方式：


镦头锚具（DM5A，锚12～54根φ 5钢丝）。
锥形螺杆锚具
钢质锥形锚具
镦头锚具
2、钢丝束制作：下料→编束→安锚具。
（2）下料方法：
（1）下料长度：用钢质锥形锚具时，同钢筋束；
用锥形螺杆锚具时——
采取应力下料，控制应力取300N/mm2。 （3）编束： 测量直径，同束误差≧0.1mm；
锚环
锚塞
KTZ型锚具
(a)组装图
(c)三夹片式夹片
钢绞线 锚环 夹片
(d)二夹片式夹片
(b)锚环
(e)斜开缝夹片
单孔夹片式锚具
多孔夹片锚固体系
多孔锚固体系构造图
2、筋的制作：

工序：冷拉→下料→编束。

下料长度 l ：
两端张拉： l ＝l0＋2a 一端张拉： l ＝l0＋a＋b
（1）对抽芯法：
长度≤24 m直孔——一端张拉（多根筋时， 张拉端设在结构两端）； 长度>24 m直孔、曲线孔——两端张拉 （一端锚固后，另一端补足再锚固）。 （2）对埋螺旋管法： 长度≤30 m直孔——一端张拉； 长度＞30 m直孔、曲线孔——两端张拉。

5、张拉程序：同先张法。
钢筋冷拉率 冷拉回弹率

2）一端螺丝杆，另一端墩头锚具下料长度计算


预应力筋全长------
L1 l l2 l3
预应力筋部分加工后 的长度---
L0 L1 l1

L0 l l1 l2 l3 下料长度 L n l0 n l0 1 1

（一）单根粗筋（直径18～36mm）：
1、锚具： （1）螺丝端杆锚具

螺杆45#钢，钢筋冷拉前焊接好； 螺母、垫板用 Q235钢）
适于:直径18～36mm筋。 •（2）帮条锚具 – （帮条与预应力筋同级， – 互成120°，E50焊条； – 垫板用3#钢）， • 适于:冷拉HRB335、HRB400筋；

热处理钢筋、
0.70fptk
fptk：极限抗拉强度标准值

3、张拉要点：
（1）张拉时应校核预应力筋的伸长值。实际伸
长值与设计计算值的偏差不得超过±6%，否则 应停拉； （2）从台座中间向两侧进行（防偏心损坏台座） （3）多根成组张拉，初应力应一致(测力计抽查) （4）拉速平稳，锚固松紧一致，设备缓慢放松 （5）拉完的筋位置偏差≧5mm，且≧构件截面短 边的4% （6）冬施张拉时，温度≦－15℃ （7）注意安全：两端严禁站人，敲击楔块不得 过猛。
（二）混凝土浇筑与养护：
1、混凝土一次浇完，混凝土≦C30。
2、防止较大徐变和收缩：选收缩变形小的
水泥，水灰比≧0.5，级配良好，振捣密实（特
别是端部）。
3、防止碰撞、踩踏钢丝。
4、减少应力损失：非钢模台座生产，采取
二次升温养护，(开始温差≧20℃，达10MPa后 按正常速度升温）。
拉杆式千斤顶（YL－60）；

3、张拉设备：
穿心式千斤顶（YC－60、YC－20、YC－ 18）。
YL-60 拉杆式 千斤顶
YC60型千斤顶
工作原理图
配装撑脚和 拉杆后的外 貌图
（二）钢筋束、钢绞线束：(自学）
1、锚具：

张拉端—— JM－12型锚具：锚环、夹片用45#钢。
可锚3～6根直径12的光圆、螺纹HRB500级筋或钢绞线；
a－－张拉端留量（600～850mm，由机具定） b－－非张拉端外露长度（80～100mm）
3、张拉设备：

锥锚式千斤顶（YZ60、YZ85）

――用于KT－Z及钢制锥形锚具； ――用于KT－Z及JM－12、JM－15锚具 －－用于大吨位钢绞线束（群锚）
穿心式千斤顶（YC60、YC120）

（四）无粘结预应力混凝土施工：
特点：无需留孔与灌浆，施工简单；张拉摩阻力小，
预应力筋受力均匀； 可做成多跨曲线状；构件整体性略差，锚固要 求高。 适用：现场整浇结构（梁板等）。
1.无粘结筋的制作：
钢丝束、钢绞线束外包涂料层：－20℃～＋70℃ 不变脆，不侵蚀其它材料，稳定性好，防腐、润滑， 不透水、不吸湿。 包裹层：塑料布或塑料管，0.8～1mm厚。