钢筋混凝土结构工程—预应力混凝土工程培训课件
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《钢筋混凝土结构》课件——6.预应力混凝土构件
❖ （2）在钢模上张拉预应力钢筋。由于预应力钢筋在钢模上பைடு நூலகம் 所以升温时两者温度相同，因而不会产生温差引起的预应力损失。
6.4 张拉控制应力、预应力损失和减少损失的措施
4.预应力钢筋的应力松弛引起的预应力损失σl4 1）消除应力钢丝、钢绞 线
6.4.2 预应力损失和减少损失的措施
1.张拉端锚具变形和预应力钢筋内缩引起的预应力损失σl1
❖ （1）选择变形小和钢筋内缩小的锚（夹）具，并尽量减少 垫板的数量。
❖ （2）增加先张法台座的长度，当台座长度超过100 m时， σl1可忽略不计。
6.4 张拉控制应力、预应力损失和减少损失的措施
2.预应力钢筋的摩擦引起的预应力损失σl2
6.2 施加预应力的方法
6.2.1 先张法
❖ （1）在台座（或钢模）上张 拉钢筋至 设计规定的拉力，并 将钢筋用夹具临时锚固在台座（ 或钢模）上。
❖ （2）支模并浇筑混凝土。 ❖ （3）待混凝土达到设计强度
的75%以上时，切断或放松预应 力钢筋。
图6-2 先张法的主要工序
6.2 施加预应力的方法
6.3 预应力混凝土构件对材料的要求
6.3.2 对预应力钢筋的要求
❖ （1）高强度。预应力钢筋首先要具有很高的强度，因为混 凝土预压应力的大小取决于预应力钢筋张拉应力的大小。
❖ （2）一定的塑性。高强度钢筋的塑性性能一般较低，为了 避免预应力混凝土构件发生脆性破坏，要求预应力钢筋在拉断 前应具有一定的伸长率，特别是对处于低温环境和受冲击荷载 作用的构件，更应注意钢筋对塑性性能和抗冲击韧性的要求。
6.1 预应力混凝土构件概述 6.2 施加预应力的方法 6.3 预应力混凝土构件对
材料的要求
6.4 张拉控制应力、预应力
6.4 张拉控制应力、预应力损失和减少损失的措施
4.预应力钢筋的应力松弛引起的预应力损失σl4 1）消除应力钢丝、钢绞 线
6.4.2 预应力损失和减少损失的措施
1.张拉端锚具变形和预应力钢筋内缩引起的预应力损失σl1
❖ （1）选择变形小和钢筋内缩小的锚（夹）具，并尽量减少 垫板的数量。
❖ （2）增加先张法台座的长度，当台座长度超过100 m时， σl1可忽略不计。
6.4 张拉控制应力、预应力损失和减少损失的措施
2.预应力钢筋的摩擦引起的预应力损失σl2
6.2 施加预应力的方法
6.2.1 先张法
❖ （1）在台座（或钢模）上张 拉钢筋至 设计规定的拉力，并 将钢筋用夹具临时锚固在台座（ 或钢模）上。
❖ （2）支模并浇筑混凝土。 ❖ （3）待混凝土达到设计强度
的75%以上时，切断或放松预应 力钢筋。
图6-2 先张法的主要工序
6.2 施加预应力的方法
6.3 预应力混凝土构件对材料的要求
6.3.2 对预应力钢筋的要求
❖ （1）高强度。预应力钢筋首先要具有很高的强度，因为混 凝土预压应力的大小取决于预应力钢筋张拉应力的大小。
❖ （2）一定的塑性。高强度钢筋的塑性性能一般较低，为了 避免预应力混凝土构件发生脆性破坏，要求预应力钢筋在拉断 前应具有一定的伸长率，特别是对处于低温环境和受冲击荷载 作用的构件，更应注意钢筋对塑性性能和抗冲击韧性的要求。
6.1 预应力混凝土构件概述 6.2 施加预应力的方法 6.3 预应力混凝土构件对
材料的要求
6.4 张拉控制应力、预应力
预应力混凝土工程 ppt课件
图 4-7
PPT课件 11
• 3．张拉机械
• （1）YC－20型穿心式千斤顶。该机由偏心式夹 具。油缸和弹性顶压头三部分组成（图4-8）。 其最大张拉力为200kN，张拉行程为200mm， 可用来张拉12～20mm直径的预应力钢筋。
PPT课件
图 4-8
12
• （2）电动螺杆张拉机。电动螺杆张拉机由电
PPT课件 30
• 抽管的关键是抽管的时间： • 时间与混凝土的性质、气温和养护条件有 关。 • 常温下可在浇筑混凝土后3～6h即可抽管。 • 在同一构件截面上的钢管抽出顺序宜先上 后下、先曲后直。抽管时要平稳、速度均 匀和边转边抽。 • 严禁导致孔道边缘的混凝土松动。
PPT课件
31
• （2）胶管抽芯法。注意事项： • 1）使用前宜先在管内充入压强为 0.6~0.8N/mm2的压缩空气或压力水，套管直 径扩大约3～4mm。 • 2）每隔500mm用井字形钢筋支架将胶管固 定在预应力筋的设计位置上。然后浇筑混凝 土。 (录像） • 3）待混凝土硬化并具有一定的强度后，即可 释放管内的压缩空气或压力水，胶管回缩后 抽出比较容易。
图 4-19
PPT课件
26
• 4.3.2 张拉机械
• （1）拉杆式千斤顶。 拉杆式千斤顶由主缸、主缸活塞、 副缸、副缸活塞、拉杆、连接器和传力架等组成（图425）。拉杆式千斤顶主要用于张拉螺纹端杆锚具的粗钢 筋、带螺杆式锚具或镦头式锚具的钢丝束。
图 4-25
PPT课件
27
• （2） YC－60型穿心式千斤顶。YC－60型穿心 式千斤顶广泛地用于预应力筋的张拉。它适用于 张拉各种形式的预应力筋。它主要由张拉油缸、 顶压油缸、顶压活塞和弹簧组成（图4-26）。
《预应力混凝土》ppt课件
前景
随着交通基础设施建设的不断推进和桥梁设计理论的不断完善，大跨度桥梁的建设需求将不断增加。预应力混凝 土作为一种高性能材料，将在未来大跨度桥梁建设中发挥更大的作用，如超大跨度桥梁的建设、新型桥梁结构形 式的探索等。
海洋工程结构中应用现状及前景
现状
海洋工程结构长期处于恶劣的海洋环境中，对结构的耐久性和安全性要求极高。预应力混凝土在海洋 工程结构中具有广泛的应用前景，如海上风力发电基础、海洋石油平台、跨海大桥等。
发展历程
预应力混凝土技术起源于法国，20世 纪初开始应用于桥梁建设，后逐渐扩 展到建筑、水利等领域，成为现代土 木工程的重要分支。
预应力原理及作用机制
原理
通过在混凝土受拉区预先施加压应力，使得混凝土在使用阶段产生拉应力时， 能够抵消或部分抵消外荷载产生的拉应力，从而提高结构的承载能力和变形性 能。
未来发展趋势预测和展望
发展趋势预测
数字化与智能化技术的应用：探讨数字化与智能化技术 在预应力混凝土工程设计、施工及运维中的应用及发展 趋势。
提高工程质量和效率：提出通过改进设计方法、优化施 工工艺等措施，进一步提高预应力混凝土工程的质量和 效率。
新型材料的研发与应用：预测未来新型预应力混凝土材 料的研发方向及其在工程中的应用前景。
补偿方法
为减小预应力损失对结构性能的影响，可以采取以下补偿措 施：增加张拉控制应力、采用低松弛钢绞线、加强锚固措施 、采用后张法施工等。同时，在设计和施工过程中，应对预 应力损失进行充分估计和合理控制。
02
材料与构件特性分析
高性能混凝土材料特性
高强度
高性能混凝土具有较高的抗压 、抗拉和抗折强度，能够满足 大跨度、重载等复杂结构的需
验收程序
随着交通基础设施建设的不断推进和桥梁设计理论的不断完善，大跨度桥梁的建设需求将不断增加。预应力混凝 土作为一种高性能材料，将在未来大跨度桥梁建设中发挥更大的作用，如超大跨度桥梁的建设、新型桥梁结构形 式的探索等。
海洋工程结构中应用现状及前景
现状
海洋工程结构长期处于恶劣的海洋环境中，对结构的耐久性和安全性要求极高。预应力混凝土在海洋 工程结构中具有广泛的应用前景，如海上风力发电基础、海洋石油平台、跨海大桥等。
发展历程
预应力混凝土技术起源于法国，20世 纪初开始应用于桥梁建设，后逐渐扩 展到建筑、水利等领域，成为现代土 木工程的重要分支。
预应力原理及作用机制
原理
通过在混凝土受拉区预先施加压应力，使得混凝土在使用阶段产生拉应力时， 能够抵消或部分抵消外荷载产生的拉应力，从而提高结构的承载能力和变形性 能。
未来发展趋势预测和展望
发展趋势预测
数字化与智能化技术的应用：探讨数字化与智能化技术 在预应力混凝土工程设计、施工及运维中的应用及发展 趋势。
提高工程质量和效率：提出通过改进设计方法、优化施 工工艺等措施，进一步提高预应力混凝土工程的质量和 效率。
新型材料的研发与应用：预测未来新型预应力混凝土材 料的研发方向及其在工程中的应用前景。
补偿方法
为减小预应力损失对结构性能的影响，可以采取以下补偿措 施：增加张拉控制应力、采用低松弛钢绞线、加强锚固措施 、采用后张法施工等。同时，在设计和施工过程中，应对预 应力损失进行充分估计和合理控制。
02
材料与构件特性分析
高性能混凝土材料特性
高强度
高性能混凝土具有较高的抗压 、抗拉和抗折强度，能够满足 大跨度、重载等复杂结构的需
验收程序
预应力混凝土工程PPT课件
预应力混凝土工程ppt课件
目 录
• 预应力混凝土工程概述 • 预应力混凝土的基本原理 • 预应力混凝土的设计与施工 • 预应力混凝土的优势与挑战 • 预应力混凝土工程案例分析
01 预应力混凝土工程概述
定义与特点
定义
预应力混凝土是一种通过在混凝土中 施加预应力，以提高结构承载能力和 延性的工程技术。
提高结构跨度
预应力技术可以增加结构的跨 度，减少支撑和立柱的数量，
优化建筑空间的使用。
预应力混凝土的挑战
施工难度大
预应力混凝土的施工需 要专业的技术和设备， 对施工人员的技能要求
较高。
成本较高
预应力混凝土的制作和 安装成本相对较高，对 于小型项目可能不太经
济。
质量控制
维护与修复
预应力的施加需要精确 的控制，否则可能会影
高层建筑的预应力混凝土结构
案例一：上海中心大厦 案例二：广州塔
案例三：迪拜哈利法塔
高层建筑的预应力混凝土结构
要点一
总结词
要点二
详细描述
高层建筑的预应力混凝土结构具有抗震性能好、承载能力 高、施工速度快等优点，是现代高层建筑中的重要结构形 式。
预应力混凝土结构在高层建筑中得到了广泛应用，如上海 中心大厦、广州塔和迪拜哈利法塔等。这些高层建筑的预 应力混凝土结构不仅满足了建筑高度和功能性的要求，还 具有良好的抗震性能和承载能力，能够保证建筑的安全性 和稳定性。同时，预应力混凝土结构的施工速度快，能够 缩短工期，降低工程成本。
大型工业厂房的预应力混凝土结构
案例一
某大型水电站厂房
案例二
某大型钢铁厂厂房
案例三
某大型化工厂厂房
大型工业厂房的预应力混凝土结构
目 录
• 预应力混凝土工程概述 • 预应力混凝土的基本原理 • 预应力混凝土的设计与施工 • 预应力混凝土的优势与挑战 • 预应力混凝土工程案例分析
01 预应力混凝土工程概述
定义与特点
定义
预应力混凝土是一种通过在混凝土中 施加预应力，以提高结构承载能力和 延性的工程技术。
提高结构跨度
预应力技术可以增加结构的跨 度，减少支撑和立柱的数量，
优化建筑空间的使用。
预应力混凝土的挑战
施工难度大
预应力混凝土的施工需 要专业的技术和设备， 对施工人员的技能要求
较高。
成本较高
预应力混凝土的制作和 安装成本相对较高，对 于小型项目可能不太经
济。
质量控制
维护与修复
预应力的施加需要精确 的控制，否则可能会影
高层建筑的预应力混凝土结构
案例一：上海中心大厦 案例二：广州塔
案例三：迪拜哈利法塔
高层建筑的预应力混凝土结构
要点一
总结词
要点二
详细描述
高层建筑的预应力混凝土结构具有抗震性能好、承载能力 高、施工速度快等优点，是现代高层建筑中的重要结构形 式。
预应力混凝土结构在高层建筑中得到了广泛应用，如上海 中心大厦、广州塔和迪拜哈利法塔等。这些高层建筑的预 应力混凝土结构不仅满足了建筑高度和功能性的要求，还 具有良好的抗震性能和承载能力，能够保证建筑的安全性 和稳定性。同时，预应力混凝土结构的施工速度快，能够 缩短工期，降低工程成本。
大型工业厂房的预应力混凝土结构
案例一
某大型水电站厂房
案例二
某大型钢铁厂厂房
案例三
某大型化工厂厂房
大型工业厂房的预应力混凝土结构
混凝土结构工程施工规范宣讲第6章 预应力工程-ppt课件
等等
成为《混凝土结构工程施工规范》GB50666预应力工程章节编制的基础。
引 言
规范编制背景
参考国际和国外先进标准
协调国内相关标准
• • • • 美国规范ACI 318 美国规范AASHTO 欧洲规范EN 1992-1-1 美国PCI手册及报告
•《混凝土结构设计规范》GB 50010 •《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB 50204 •《预应力筋用锚具、夹具和连接器》GB/T14370 •《预应力筋用锚具ຫໍສະໝຸດ 夹具和连接器应用技术规程》JGJ85
6.1 一般规定
二、施工环境温度
【6.1.2】 预应力工程施工应根据环境温度采取必要的质量 保证措施，并应符合下列规定： 1 当工程所处环境温度低于－15C时，不宜进行预应力筋 张拉； 2 当工程所处环境温度高于 35C或日平均环境温度连续 5 日低于5C时，不宜进行灌浆施工；当在上述温度条件下进 行灌浆施工时，应采取专门的质量保证措施。
预应力混凝土结构基本概念
预应力混凝土结构，就是事先人为地在混凝土中引入内部 应力，且其数值和分布恰好能将使用荷载产科产生的内力抵销 到一个合适程度的混凝土。这种预先给混凝土引入内部应力的 结构，就称为预应力混凝土结构。 以下页图简支梁为例：
1
简支梁施加预应力示意图
预应力混凝土结构的优缺点
优点： 1、提高了构件的抗裂度和刚度； 2、能有效利用高强度材料，节约材料，降低造价； 3、结构质量安全可靠； 4、增强结构耐久性； 5、能促进混凝土新型结构体系的发展等。 缺点： 1、施工工艺较复杂，对质量要求高； 2、需要专门设备和专业施工人员； 3、预应力反拱不易控制； 4、设计要求高等。
专项施工方案和深化设计 施工环境温度 预应力筋的代换
预应力混凝土工程培训课程PPT实用课件(共121页)
夹具的性能由静载试验测定的夹具效率系数ηg确定，要求 ηg≥0.92。
夹具应具有良好的自锚性能、松锚性能和安全的重复使用 功能，主要部件宜镀膜防腐。
16
土木工程施工
二、锚具（M） 锚具—— 在后张法结构或构件中，用于保持预应力筋的拉
力并将其传递到砼(或钢结构)上所用的夹持预应力筋的永久 性锚固装置。后张法锚固体系包括锚具、锚垫板和螺旋筋。
6
土木工程施工
1.4 预应力钢筋
预应力钢筋是指在预应力结构中用于建立预加应力的单根 或成束的预应力钢丝、钢绞线或钢筋等。
预应力钢筋宜采用螺旋肋钢丝、刻痕钢丝和低松驰钢铰线，
也可采用热处理钢筋。
7
土木工程施工
1.4.1 预应力钢丝
（1） 螺旋肋钢丝 螺旋肋钢丝是通过专用拔丝模冷拔使钢丝表面 沿长度方向产生规则间隔肋条的钢丝。直径为 4～9mm，标准抗拉强度1570～1770N/mm2。 螺旋肋能增加与砼的握裹力，可用于先张法构 件。
土木工程施工
第5章 预应力混凝土工程
1 预应力材料与机具 2 先张法施工 3 后张法施工 4 无粘结预应力施工
1
土木工程施工
【教学要求】了解预应力砼的特点和工作原理；了解
先张法台座的类型、预应力值建立和传递原理，掌握张拉程 序、张拉力控制和放张方法；了解后张法的施工工艺、锚夹 具类型及张拉设备。了解无粘结预应力筋的施工工艺；熟悉 预应力工程质量检验和质量控制的主要方法。
【教学重点】先张法和后张法的施工工艺过程、质量
控制与技术措施。
2
土木工程施工
1 概述
1.1 预应力砼工作原理 普通钢筋砼构件的抗拉极限应变只有0.1--0.15×10-3。构 件砼受拉开裂时，受拉钢筋的应力仅达1/4--1/3，钢筋的抗 拉强度未能充分发挥。
夹具应具有良好的自锚性能、松锚性能和安全的重复使用 功能，主要部件宜镀膜防腐。
16
土木工程施工
二、锚具（M） 锚具—— 在后张法结构或构件中，用于保持预应力筋的拉
力并将其传递到砼(或钢结构)上所用的夹持预应力筋的永久 性锚固装置。后张法锚固体系包括锚具、锚垫板和螺旋筋。
6
土木工程施工
1.4 预应力钢筋
预应力钢筋是指在预应力结构中用于建立预加应力的单根 或成束的预应力钢丝、钢绞线或钢筋等。
预应力钢筋宜采用螺旋肋钢丝、刻痕钢丝和低松驰钢铰线，
也可采用热处理钢筋。
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土木工程施工
1.4.1 预应力钢丝
（1） 螺旋肋钢丝 螺旋肋钢丝是通过专用拔丝模冷拔使钢丝表面 沿长度方向产生规则间隔肋条的钢丝。直径为 4～9mm，标准抗拉强度1570～1770N/mm2。 螺旋肋能增加与砼的握裹力，可用于先张法构 件。
土木工程施工
第5章 预应力混凝土工程
1 预应力材料与机具 2 先张法施工 3 后张法施工 4 无粘结预应力施工
1
土木工程施工
【教学要求】了解预应力砼的特点和工作原理；了解
先张法台座的类型、预应力值建立和传递原理，掌握张拉程 序、张拉力控制和放张方法；了解后张法的施工工艺、锚夹 具类型及张拉设备。了解无粘结预应力筋的施工工艺；熟悉 预应力工程质量检验和质量控制的主要方法。
【教学重点】先张法和后张法的施工工艺过程、质量
控制与技术措施。
2
土木工程施工
1 概述
1.1 预应力砼工作原理 普通钢筋砼构件的抗拉极限应变只有0.1--0.15×10-3。构 件砼受拉开裂时，受拉钢筋的应力仅达1/4--1/3，钢筋的抗 拉强度未能充分发挥。
预应力钢筋混凝土结构简介 PPT课件
螺丝端杆和预应力筋上。
16
螺丝端杆锚具示意图
17
2. JMl2型锚具
型锚具由锚具环及夹片组成。锚环分圆锚环和方锚环两种， 圆锚环对光圆及螺纹钢筋束、钢绞线束均适用；方锚环仅适 用于钢筋束。夹片按所锚固预应力筋的种类（光圆钢筋、螺 纹钢筋和钢绞线）和根数不同，分为：光夹片、螺夹片及绞 夹片数种，分别由3～6个夹片及5～6个夹片组成。
19
XM型锚具示意图
对锚具的具体要求
▪ 安全可靠，其本身有足够的强度和刚度； ▪ 应使预应力钢筋在锚具内尽可能不产生滑移，以减少预
应力损失； ▪ 构造简单，便于机械加工制作； ▪ 使用方便，省材料，价格低。
21
22
JM12型锚具适用于后张工艺中锚固3～6根直径12毫米的冷 拉Ⅳ级钢筋（光圆或螺纹）组成的钢筋束，或5～6根直径12 毫米的7支4毫米钢绞线组成的钢绞线组成的钢绞线束。
18
JM-12型锚具示意图 (a)预应力筋与锚具连接图；(b) JM 12-6型夹片；(c) JM12-6型锚环 1-混凝土构件；2-孔道；3-钢筋束；4-JM12-6型锚具；5-镦头锚具；6甲型锚环；7-乙型锚环
12
后张法的工序
13
后张法的特点
1.可以在预制厂生产，也可在施工现场生产； 2.生产周期较长； 3.需要利用工作锚锚固钢筋，钢材消耗较多，成 本较高； 4.工序多，操作较复杂，造价一般高于先张法。 大型构件在现场生产可以避免长途搬运，故我国 大型预应力混凝土构件主要采用后张法。
14
2.2 夹具和锚具
属严格要求不出现裂缝的构件。 （2）部份预应力混凝土 允许出现裂缝，但最大裂缝宽度不超过允许值的构件。属允
许出现裂缝的构件。 1.3.2 按照粘结方式分类
钢筋混凝土结构工程教学课件先张法预应力施工讲
04
现场实例分析：成功案例 分享与经验总结
成功案例介绍
案例一
01
某大型商业综合体预应力梁施工
工程概况
02
位于繁华商业区的综合体，总建筑面积达数十万平方米，采用
先张法预应力混凝土梁作为主要受力构件。
施工难点
03
预应力筋张拉控制、锚具选择与安装、混凝土浇筑与养护等。
成功案例介绍
解决方案
通过精确计算预应力筋张拉力，选用高性能锚具，严格控制混凝 土浇筑与养护过程，确保施工质量。
当混凝土强度达到设计要求的75%以上时，可进 行拆模和放松预应力筋的操作。拆模时应注意不 要损坏混凝土表面和预应力筋。放松预应力筋时 应缓慢进行，避免冲击和振动。
施工前准备工作
01
02
03
04
熟悉施工图纸
了解结构形式、构件尺寸、钢 筋规格和布置等设计要求。
编制施工方案
根据工程特点和现场条件，制 定详细的先张法预应力施工方
展。
数字化、智能化技术的应用将 提高先张法预应力施工的精度
和效率。
绿色环保、节能减排将成为先 张法预应力施工技术发展的重
要方向。
05
互动环节：问题讨论与答 疑
学员提问环节
学员可以就先张法预应力施工的基本 原理、施工步骤、材料选择等方面提 出问题。
学员可以针对课件中的案例、图表等 提出疑问，加深对知识点的理解。
质量检查与验收标准
01
原材料检查
对进场的预应力筋、锚具、夹具和连接器等材料，应按规定进行检验，
其质量必须符合有关标准的规定。
02
施工过程检查
在施工过程中，应对预应力筋的铺设、张拉、锚固和放张等工序进行质
量检查，并做好记录。
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预应力钢绞线一般用7根冷拉钢丝在交线机上以一根钢丝 为中心，其余6根钢丝围绕其进行螺旋状绞合，并经消除应力 回火处理而成。钢绞线的整根破断力大，柔性好，施工方便。
螺纹钢筋
预应力钢丝
预应力钢绞线
4.4 预应力混凝土工程
4.4.2 预应力张拉锚固体系
张拉锚固体系包括锚具、夹具、连接器和锚下支撑系统。
锚具——在后张法结构或构件中，用于保持预应力筋的拉
b) 放张方法 长线台座上放松后预应力筋的切断顺序，一般由放松端开
始,逐次切向另一端。
4.4 预应力混凝土工程
4） 先张法施工注意事项
①台座法张拉预应力筋时，应先张拉靠近台座截面重心处 的预应力筋，避免台座承受过大的偏心压力。
②采用应力控制法张拉时，应校核预应力筋的伸长值。当 实际伸长值与计算伸长值的偏差大于±6%时，应暂停张拉，查 明原因并采取措施调整后，方可继续张拉。
4.4 预应力混凝土工程
3） 预应力放张 砼强度达到设计规定的数值(不小于设计强度等级的75%)
后，才可放松预应力筋。 a) 放张顺序
①轴心受预压构件，所有预应力筋应同时放张；
②偏心受预压构件，应先同时放张预压力较小区域的预应 力筋，再同时放张预压力较大区域的预应力筋；
③不能满足上述要求时，应分阶段、对称、交错地放张， 防止构件在放张过程中产生弯曲、裂纹或预应力筋断裂。
布置根据构件的受力性能、张拉锚固体系特点及尺寸确定。 ① 孔道直径
粗钢筋的孔道直径应比对焊接头外径或需穿过孔道的锚具、 连接器外径大10～15mm；钢丝、钢铰线的孔道直径应比预应 力束外径或锚具外径大5～10mm，且孔道面积宜为预应力筋净 面积的3～4倍。
预制构件的孔道留设
现浇构件的孔道留设
4.4 预应力混凝土工程
钢模台座主要在工厂流水线上使用。它是将制作构件的模 板作为预应力钢筋锚固支座的一种台座。模板具有相当的刚度， 可将预应力钢筋放在模板上进行张拉。
箱梁钢模组装
箱梁端部模板作张拉台座
4.4 预应力混凝土工程
2） 预应力张拉 ①张拉控制应力 a) 张拉程序
张拉程序应符合设计要求，设计未要求时应符合下表规定
钢管要求平直、表面光滑， 每根不超过15m，以便转动与抽 管。固定钢管用的钢筋井架间距 不宜大于1m，并与钢筋骨架扎牢
钢管固定井字架
4.4 预应力混凝土工程
防止粘结措施：浇筑后，每隔10～15min时间转动钢管 （两根钢管时，旋转方向要相反）；
抽管时机：初凝后、终凝前，以手指按压砼，无明显压痕 又不沾浆即可抽管；常温下一般在砼浇筑后3～5h；
第4章 混凝土结构工程
4.4 预应力混凝土工程 P187
4.4.1 预应力用钢材 4.4.2 预应力张拉锚固体系 4.4.3 预应力用液压千斤顶 4.4.4 预应力混凝土施工工艺
4.4 预应力混凝土工程
1 预应力混凝土定义 在结构或构件承受使用荷载之前，预先在混凝土受拉区施
加一定的预应力并产生一定压缩变形的混凝土。
高强精轧螺纹钢筋。主要用于先张法、后张法施工的预应力箱梁、 纵向预应力及大型预应力屋架。连接器主要用于螺纹钢筋的接长。
连接器
精轧螺纹钢锚具、连接器
垫板
2) 钢丝锚具 ①钢质锥形锚具(锚环与锥塞组成)
锚环
锥塞
4.4 预应力混凝土工程
钢质锥形锚具使用时，应保证锚环孔中心、预留孔道中心 和千斤顶轴线三者同心，以防止压伤钢丝或造成断丝。锚塞的 预压力宜为张拉力的50%~60%。
4.4 预应力混凝土程
⑤ 扁锚整体张拉千斤顶 是一种整体预应力张拉千斤顶。采用双并列油缸的结构，
扁锚采用整体一次张拉，克服了扁锚由于单孔张拉而引起构件 应力不均匀，预应力筋延伸量不足，构件扭曲现象，并且可提 高施工工效。可广泛用于各种锚固体系的扁锚预应力施工。
扁锚整体式千斤顶
扁锚整体式千斤顶施工图
4.4 预应力混凝土工程
YDC型穿心式千斤顶
千
斤
点击穿心式
顶
千斤顶动画
张 拉
中
YDC型穿心式千斤顶 构造示意图
②拉杆式千斤顶
拉杆式千斤顶适用于张拉带 螺丝端杆锚具、锥形螺杆锚具、钢 丝墩头锚具等锚具的预应力筋。
目前常用的拉杆式千斤顶是 YL60型，最大张拉力600kN,张拉行 程150mm。
4.4 预应力混凝土工程
前卡式千斤顶
穿
心
高
式
压
千
油
斤
泵
顶
1) 电动张拉设备
常用的电动张拉机械主要 有：电动螺杆张拉机、电动卷 扬张拉机等，常用于先张法施 工中。
4.4 预应力混凝土工程
电动卷扬张拉机
电动螺杆张拉机构造图
电动螺杆张拉机
2) 液压张拉设备
①穿心式千斤顶 是一种利用双液压缸张拉预应力
筋和顶压锚具的双作用千斤顶。既可用 于需要顶压的夹片锚的整体张拉，配上 撑脚与拉杆后，还可张拉镦头锚和冷铸 锚。广泛用于先张、后张法的预应力施 工。
接长和螺母锚固。特点：锚固简单、无需冷拉焊接、施工方便。
4.4 预应力混凝土工程
预应力钢丝是采用优质高碳钢盘条经酸洗或磷化后冷拔 制成。根据加工深度的不同，可分为冷拉钢丝、消除应力钢丝、 刻痕钢丝；根据表面形状可分为光圆钢丝和螺旋肋钢丝。
酸洗和磷化是针对金属表面处理的工序。酸洗就是用一定浓度的酸清 洗金属以除去表面的锈。磷化就是用磷化液浸泡酸洗过的金属，使其表面 形成一层氧化膜，可起到防锈作用。
1） 台座 台座由台面、横梁和承力结构组成。按构造形式不同，可
分为墩式台座、槽形台座和钢模台座等。台座可成批生产预应 力构件。
台座承受全部预应力筋的拉力，故台座应具有足够的强度、 刚度和稳定性，以免因台座变形、倾覆和滑移而引起预应力的 损失。
台座
墩
台面
式
长
线
台
座
4.4 预应力混凝土工程
①墩式台座
墩式台座由承力台墩、台面与横梁组成，其长度宜为 100~150m 。 台 座 的 承 载 力 应 根 据 构 件 的 张 拉 力 大 小 ， 设 计 成 200~500kN/m。台座的宽度取决于构件的布筋宽度，以及张拉 预应力筋和浇筑混凝土是否方便，一般不大于2m。台座的端部 应留出张拉操作场地和通道，两侧要有构件运输和堆放的场地。
4.4 预应力混凝土工程
3) 钢绞线锚具(夹片式锚具) 夹片式锚具分为单孔夹片锚具和多孔夹片锚具，由工作锚
板、工作夹片、锚垫板、螺旋筋组成。可锚固预应力钢绞线。
灌浆孔
工作锚板
波纹管
工作夹片
锚垫板
预应力筋 螺旋筋
4.4 预应力混凝土工程
4) 连接器 为了接长预应力筋或边缘预应力筋的分段张拉，常采用连
4.4 预应力混凝土工程
埋管制孔
浇筑混凝土
制作混凝土试块
锚具制作
抽管、养护拆模
预应力筋制作
穿筋
张拉机具准备
张拉预应力筋
压混凝土试块
灌浆机具准备
孔道灌浆
制作砂浆试块
构件起吊运输
压砂浆试块
先张法施工工序
4.4 预应力混凝土工程
后张法施工工序
4.4 预应力混凝土工程
1） 孔道留设 P198 预应力筋的孔道形状有直线、曲线和折线三种，其直径与
先张法预应力筋张拉程序
钢筋
钢丝、钢绞线
4.4 预应力混凝土工程
b) 预应力损失(先张法、后张法)
预应力损失包括如下几个部分 ①预应力钢筋与管道的摩擦(后张法) ②锚具变形 ③台座温差(先张法) ④混凝土弹性压缩 ⑤预应力钢筋应力松弛 ⑥混凝土收缩徐变
应力松弛指钢材在常温、高应力状态下由于塑性变形而使应 力随时间的延续而降低的线性。该现象在张拉后的头几分钟发展 得特别快，往后趋于缓慢。
4.4 预应力混凝土工程
②墩头锚具
墩头锚具是利用钢丝两端的墩粗头来锚固预应力钢丝的一 种锚具。具有加工简单、张拉方便、锚固可靠，成本低，但对 钢丝束的等长要求较严。
常用镦头锚分为A型和B型，A型由锚杯和螺母组成，用于 张拉端；B型为锚板，用于固定端。主要用于后张法施工中。
B型
高强钢丝束
A型
镦头锚具与预应力钢丝束
4.4 预应力混凝土工程
3) 高压油泵
高压油泵与向液压千斤顶的油缸高压供油。油泵的额定压 力应等于或大于千斤顶的额定压力。高压油泵的额定压力为 40～80MPa。
千斤顶张拉时，张拉力的大小是 通过油泵上的油压的读数来控制的。 油压表的读数表示千斤顶张拉油缸活 塞单位面积的油压力。在理论上如已 知张拉力N，活塞面积 A，则可求出张 拉时油表的相应读数P 。
② 孔道布置
孔道至构件边缘的净距不小于40mm，孔道之间的净距不 小于50mm；端部的预埋钢板应垂直于孔道中心线；凡需起拱 的构件，预留孔道应随构件同时起拱。
③孔道成型方法 P198 孔道成型有钢管抽芯法、胶管抽芯法和埋管法。孔道成型
的要求是：孔道的尺寸与位置正确，孔道平顺，接头不漏浆。
A 钢管抽芯法(适用于直线孔道)
抽管顺序：先上后下；先中间，后周边；当部分孔道有扩 孔时，先抽无扩孔管道，后抽扩孔管道；抽管时边抽边转、速 度均匀、与孔道成一直线。
质量控制：抽管后，及时检查孔道并做好孔道清理工作， 以防止穿筋困难。
墩式台座的基本形式有 重力式和架构式两种。
台座 预应力筋
钢横梁
线杆连接器
墩式台座近景
②槽式台座
由端柱、传力柱、横梁和台面 组成，既可承受张拉力和倾覆力矩, 加盖后又可作为蒸汽养护槽。适用 于张拉吨位较大的吊车梁、屋架、 箱梁等大型预应力砼构件。
4.4 预应力混凝土工程
槽式台座构造示意图
③钢模台座
2 预应力混凝土分类 按施加预应力的方式不同可分为：先张法混凝土、后张法
螺纹钢筋
预应力钢丝
预应力钢绞线
4.4 预应力混凝土工程
4.4.2 预应力张拉锚固体系
张拉锚固体系包括锚具、夹具、连接器和锚下支撑系统。
锚具——在后张法结构或构件中，用于保持预应力筋的拉
b) 放张方法 长线台座上放松后预应力筋的切断顺序，一般由放松端开
始,逐次切向另一端。
4.4 预应力混凝土工程
4） 先张法施工注意事项
①台座法张拉预应力筋时，应先张拉靠近台座截面重心处 的预应力筋，避免台座承受过大的偏心压力。
②采用应力控制法张拉时，应校核预应力筋的伸长值。当 实际伸长值与计算伸长值的偏差大于±6%时，应暂停张拉，查 明原因并采取措施调整后，方可继续张拉。
4.4 预应力混凝土工程
3） 预应力放张 砼强度达到设计规定的数值(不小于设计强度等级的75%)
后，才可放松预应力筋。 a) 放张顺序
①轴心受预压构件，所有预应力筋应同时放张；
②偏心受预压构件，应先同时放张预压力较小区域的预应 力筋，再同时放张预压力较大区域的预应力筋；
③不能满足上述要求时，应分阶段、对称、交错地放张， 防止构件在放张过程中产生弯曲、裂纹或预应力筋断裂。
布置根据构件的受力性能、张拉锚固体系特点及尺寸确定。 ① 孔道直径
粗钢筋的孔道直径应比对焊接头外径或需穿过孔道的锚具、 连接器外径大10～15mm；钢丝、钢铰线的孔道直径应比预应 力束外径或锚具外径大5～10mm，且孔道面积宜为预应力筋净 面积的3～4倍。
预制构件的孔道留设
现浇构件的孔道留设
4.4 预应力混凝土工程
钢模台座主要在工厂流水线上使用。它是将制作构件的模 板作为预应力钢筋锚固支座的一种台座。模板具有相当的刚度， 可将预应力钢筋放在模板上进行张拉。
箱梁钢模组装
箱梁端部模板作张拉台座
4.4 预应力混凝土工程
2） 预应力张拉 ①张拉控制应力 a) 张拉程序
张拉程序应符合设计要求，设计未要求时应符合下表规定
钢管要求平直、表面光滑， 每根不超过15m，以便转动与抽 管。固定钢管用的钢筋井架间距 不宜大于1m，并与钢筋骨架扎牢
钢管固定井字架
4.4 预应力混凝土工程
防止粘结措施：浇筑后，每隔10～15min时间转动钢管 （两根钢管时，旋转方向要相反）；
抽管时机：初凝后、终凝前，以手指按压砼，无明显压痕 又不沾浆即可抽管；常温下一般在砼浇筑后3～5h；
第4章 混凝土结构工程
4.4 预应力混凝土工程 P187
4.4.1 预应力用钢材 4.4.2 预应力张拉锚固体系 4.4.3 预应力用液压千斤顶 4.4.4 预应力混凝土施工工艺
4.4 预应力混凝土工程
1 预应力混凝土定义 在结构或构件承受使用荷载之前，预先在混凝土受拉区施
加一定的预应力并产生一定压缩变形的混凝土。
高强精轧螺纹钢筋。主要用于先张法、后张法施工的预应力箱梁、 纵向预应力及大型预应力屋架。连接器主要用于螺纹钢筋的接长。
连接器
精轧螺纹钢锚具、连接器
垫板
2) 钢丝锚具 ①钢质锥形锚具(锚环与锥塞组成)
锚环
锥塞
4.4 预应力混凝土工程
钢质锥形锚具使用时，应保证锚环孔中心、预留孔道中心 和千斤顶轴线三者同心，以防止压伤钢丝或造成断丝。锚塞的 预压力宜为张拉力的50%~60%。
4.4 预应力混凝土程
⑤ 扁锚整体张拉千斤顶 是一种整体预应力张拉千斤顶。采用双并列油缸的结构，
扁锚采用整体一次张拉，克服了扁锚由于单孔张拉而引起构件 应力不均匀，预应力筋延伸量不足，构件扭曲现象，并且可提 高施工工效。可广泛用于各种锚固体系的扁锚预应力施工。
扁锚整体式千斤顶
扁锚整体式千斤顶施工图
4.4 预应力混凝土工程
YDC型穿心式千斤顶
千
斤
点击穿心式
顶
千斤顶动画
张 拉
中
YDC型穿心式千斤顶 构造示意图
②拉杆式千斤顶
拉杆式千斤顶适用于张拉带 螺丝端杆锚具、锥形螺杆锚具、钢 丝墩头锚具等锚具的预应力筋。
目前常用的拉杆式千斤顶是 YL60型，最大张拉力600kN,张拉行 程150mm。
4.4 预应力混凝土工程
前卡式千斤顶
穿
心
高
式
压
千
油
斤
泵
顶
1) 电动张拉设备
常用的电动张拉机械主要 有：电动螺杆张拉机、电动卷 扬张拉机等，常用于先张法施 工中。
4.4 预应力混凝土工程
电动卷扬张拉机
电动螺杆张拉机构造图
电动螺杆张拉机
2) 液压张拉设备
①穿心式千斤顶 是一种利用双液压缸张拉预应力
筋和顶压锚具的双作用千斤顶。既可用 于需要顶压的夹片锚的整体张拉，配上 撑脚与拉杆后，还可张拉镦头锚和冷铸 锚。广泛用于先张、后张法的预应力施 工。
接长和螺母锚固。特点：锚固简单、无需冷拉焊接、施工方便。
4.4 预应力混凝土工程
预应力钢丝是采用优质高碳钢盘条经酸洗或磷化后冷拔 制成。根据加工深度的不同，可分为冷拉钢丝、消除应力钢丝、 刻痕钢丝；根据表面形状可分为光圆钢丝和螺旋肋钢丝。
酸洗和磷化是针对金属表面处理的工序。酸洗就是用一定浓度的酸清 洗金属以除去表面的锈。磷化就是用磷化液浸泡酸洗过的金属，使其表面 形成一层氧化膜，可起到防锈作用。
1） 台座 台座由台面、横梁和承力结构组成。按构造形式不同，可
分为墩式台座、槽形台座和钢模台座等。台座可成批生产预应 力构件。
台座承受全部预应力筋的拉力，故台座应具有足够的强度、 刚度和稳定性，以免因台座变形、倾覆和滑移而引起预应力的 损失。
台座
墩
台面
式
长
线
台
座
4.4 预应力混凝土工程
①墩式台座
墩式台座由承力台墩、台面与横梁组成，其长度宜为 100~150m 。 台 座 的 承 载 力 应 根 据 构 件 的 张 拉 力 大 小 ， 设 计 成 200~500kN/m。台座的宽度取决于构件的布筋宽度，以及张拉 预应力筋和浇筑混凝土是否方便，一般不大于2m。台座的端部 应留出张拉操作场地和通道，两侧要有构件运输和堆放的场地。
4.4 预应力混凝土工程
3) 钢绞线锚具(夹片式锚具) 夹片式锚具分为单孔夹片锚具和多孔夹片锚具，由工作锚
板、工作夹片、锚垫板、螺旋筋组成。可锚固预应力钢绞线。
灌浆孔
工作锚板
波纹管
工作夹片
锚垫板
预应力筋 螺旋筋
4.4 预应力混凝土工程
4) 连接器 为了接长预应力筋或边缘预应力筋的分段张拉，常采用连
4.4 预应力混凝土工程
埋管制孔
浇筑混凝土
制作混凝土试块
锚具制作
抽管、养护拆模
预应力筋制作
穿筋
张拉机具准备
张拉预应力筋
压混凝土试块
灌浆机具准备
孔道灌浆
制作砂浆试块
构件起吊运输
压砂浆试块
先张法施工工序
4.4 预应力混凝土工程
后张法施工工序
4.4 预应力混凝土工程
1） 孔道留设 P198 预应力筋的孔道形状有直线、曲线和折线三种，其直径与
先张法预应力筋张拉程序
钢筋
钢丝、钢绞线
4.4 预应力混凝土工程
b) 预应力损失(先张法、后张法)
预应力损失包括如下几个部分 ①预应力钢筋与管道的摩擦(后张法) ②锚具变形 ③台座温差(先张法) ④混凝土弹性压缩 ⑤预应力钢筋应力松弛 ⑥混凝土收缩徐变
应力松弛指钢材在常温、高应力状态下由于塑性变形而使应 力随时间的延续而降低的线性。该现象在张拉后的头几分钟发展 得特别快，往后趋于缓慢。
4.4 预应力混凝土工程
②墩头锚具
墩头锚具是利用钢丝两端的墩粗头来锚固预应力钢丝的一 种锚具。具有加工简单、张拉方便、锚固可靠，成本低，但对 钢丝束的等长要求较严。
常用镦头锚分为A型和B型，A型由锚杯和螺母组成，用于 张拉端；B型为锚板，用于固定端。主要用于后张法施工中。
B型
高强钢丝束
A型
镦头锚具与预应力钢丝束
4.4 预应力混凝土工程
3) 高压油泵
高压油泵与向液压千斤顶的油缸高压供油。油泵的额定压 力应等于或大于千斤顶的额定压力。高压油泵的额定压力为 40～80MPa。
千斤顶张拉时，张拉力的大小是 通过油泵上的油压的读数来控制的。 油压表的读数表示千斤顶张拉油缸活 塞单位面积的油压力。在理论上如已 知张拉力N，活塞面积 A，则可求出张 拉时油表的相应读数P 。
② 孔道布置
孔道至构件边缘的净距不小于40mm，孔道之间的净距不 小于50mm；端部的预埋钢板应垂直于孔道中心线；凡需起拱 的构件，预留孔道应随构件同时起拱。
③孔道成型方法 P198 孔道成型有钢管抽芯法、胶管抽芯法和埋管法。孔道成型
的要求是：孔道的尺寸与位置正确，孔道平顺，接头不漏浆。
A 钢管抽芯法(适用于直线孔道)
抽管顺序：先上后下；先中间，后周边；当部分孔道有扩 孔时，先抽无扩孔管道，后抽扩孔管道；抽管时边抽边转、速 度均匀、与孔道成一直线。
质量控制：抽管后，及时检查孔道并做好孔道清理工作， 以防止穿筋困难。
墩式台座的基本形式有 重力式和架构式两种。
台座 预应力筋
钢横梁
线杆连接器
墩式台座近景
②槽式台座
由端柱、传力柱、横梁和台面 组成，既可承受张拉力和倾覆力矩, 加盖后又可作为蒸汽养护槽。适用 于张拉吨位较大的吊车梁、屋架、 箱梁等大型预应力砼构件。
4.4 预应力混凝土工程
槽式台座构造示意图
③钢模台座
2 预应力混凝土分类 按施加预应力的方式不同可分为：先张法混凝土、后张法