预应力钢筋混凝土梁构造
预应力混凝土结构
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二、后张法： 1、适用：大跨度和曲线配筋 2、工序：浇筑混凝土→穿钢丝束→张拉钢筋 →获得预压应力→锚固→压浆（预留孔道） 3、机理：靠锚具来传递和保持预应力（施工 复杂）
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制作构件，预留孔道
穿入预应力钢筋，安装千斤顶 并张拉钢筋
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2.分类：
注： M 0 M
s
M0——消压弯矩； Ms——作用短期效应组合计算的弯矩
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全预应力混凝土
：沿预应力方向的正截面不出 现拉应力，即 1
有限预应力混凝土 ：在全部荷载最不利组合作用下，
正截面上混凝土允许出现拉应力， 但不超过其抗拉强度；在长期持 续荷载组合作用下，混凝土不出 现拉应力。 部分预应力混凝土 ：沿预应力方向的正截面出 现拉应力或出现不超过规定 宽度的裂缝，即 1 0
B类：当构件控制截面受拉边缘拉应力超过限 值或出现不超过宽度限值的裂缝时，为B类预 应力混凝土构件。
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12.1.3 预应力混凝土结构的优缺点
优点： 1、提高抗裂度和刚度，耐久性； 2、节省材料，减少自重：（高强材料）； 3、曲线布筋，可以减小梁的竖向剪力和主拉 应力； 4、结构质量安全可靠,施加预应力时承受了一 次强度检验； 5、可以作为结构的连接手段。
锚固钢筋，拆除千斤顶、孔道压力灌浆
图12-11 后张法工艺流程示意图
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后张法动画演示
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10.7预应力混凝土构件的构造规定
预应力钢筋的混凝土保护层厚度不应小于钢筋的公称直径， 且不小于规范规定的混凝土保护层最小厚度要求。
10.7 预应力混凝土构件的构造Hale Waihona Puke 定第十章 预应力混凝土构件计算
2. 先张法预应力混凝土构件端部的构造措施
（1）单根配置的预应力筋，其端部宜设置螺旋筋； （2）分散布置的多根预应力筋，在构件端部10d且不小于 100mm长度范围内，宜设置3~5片与预应力筋垂直的钢筋网片 （3）采用预应力钢丝配筋的薄板，在板端100mm长度范围内宜 适当加密横向钢筋。 （4）槽形板类构件，应在构件端部100mm长度范围内沿构件板 面设置附加横向钢筋，其数量不少于2根。
10.7 预应力混凝土构件的构造规定
第十章 预应力混凝土构件计算
3. 非预应力纵向钢筋的布置
在预应力混凝土构件中，除配置预应力钢筋外，通常还配 置一定数量的纵向非预应力钢筋，非预应力钢筋的作用主要有： 防止施工阶段因混凝土收缩和温差引起预拉区裂缝。
承担施加预应力过程中产生的拉应力。
防止构件在制作、堆放、运输、吊装时出现裂缝或减小裂 缝宽度。 非预应力纵向钢筋的强度等级宜低于预应力钢筋。 在预应力钢筋弯折处，应加密箍筋或沿弯折处内侧布置非 预应力钢筋网片，以加强在钢筋弯折区段的混凝土。
2. 预应力筋及预留孔道布置构造规定：
（1）预制构件中预留孔道之间的水平静间距不宜小于50mm， 且不宜小于粗骨料粒径的1.25倍；孔道至构件边缘的净间距不 宜小于30mm，且不宜小于孔道直径的50%。
（2）现浇混凝土梁中预留孔道在竖直方向的净间距不应小于 孔道外径，水平方向的净间距不宜小于1.5倍孔道外径，且不 应小于粗骨料粒径的1.25倍；从孔道外壁至构件边缘的净间 距，梁底不宜小于50mm，梁侧不宜小于40mm，裂缝控制等 级为三级的梁，梁底、梁侧分别不宜小于60mm和50mm。
预应力混凝土连续梁桥基本构造
预应力混凝土连续梁桥基本构造连续梁桥是指各跨上部结构连续的梁桥。
连续梁桥与简支梁桥支承不同，如图5.1.1 所示。
连续梁由若干梁跨组成一联（通常为3～8 跨），每联两端留出伸缩缝并设置伸缩装置，整座桥梁可由一联或多联组成。
常见的连续梁桥每联由4～8 跨梁组成，如果跨数增加将使桥梁的计算与施工难度加大，温度变化及混凝土收缩、徐变所需伸缩缝的宽度就大，但增加每联的跨数对梁的受力和行车是有利的，能使行车平稳、减少噪声和便于养护。
当然，对于一联应选用几跨为宜，需依据桥梁的具体情况确定。
连续梁桥用在小、中、大各类跨度中，跨度覆盖范围很大，是除简支梁外应用最广泛的一类桥梁。
由于预应力结构可以有效地避免混凝土开裂，能充分发挥高强材料的特性，促使结构轻型化，预应力混凝土连续梁桥具有比钢筋混凝土连续梁桥较大的跨越能力，加之它具有变形和缓、伸缩缝少、刚度大、行车平稳、超载能力大、养护简便等优点，所以在近代桥梁建筑中已得到越来越多的应用。
图5.1.1 梁桥示意图一、连续梁桥类型预应力混凝土连续梁桥按照桥梁跨径相互关系来分，有等跨连续梁和不等跨连续梁。
连续梁跨径的布置一般采用不等跨的形式，如果采用等跨布置，边跨内力将控制全桥设计，不经济。
此外，边跨过长，削弱了边跨刚度，只能增加预应力筋数量以抵抗中跨跨中的巨大弯矩，故一般边跨长度取中跨的0.5～0.8 倍。
预应力混凝土连续梁桥根据梁高可分为等高（等截面）连续梁和变截面连续梁，如图5.1.2和图5.1.3。
图5.1.2 等高连续梁图5.1.3 变截面连续梁1. 等截面连续梁桥等高连续梁“等高”主要指梁高保持不变，大部分梁段采用相同截面。
等高连续梁适用于中等跨度的、一联较长的桥梁。
连续梁桥采用等截面布置，构造简单，预制定型，施工方便，随着施工方法的发展愈来愈受到重视。
中等跨径的连续梁桥，若采用预制装配施工和支架施工，为便于预制安装和模板周转使用，宜选用等截面布置；若采用顶推法施工，为便于顶推和滑移设备运作，一般均采用等截面梁。
预应力混凝土箱梁主要构造
预应力混凝土箱梁主要构造预应力混凝土箱梁由于其良好的力学性能和经济性，在桥梁工程中得到了广泛的应用。
要深入理解预应力混凝土箱梁，就需要对其主要构造有清晰的认识。
预应力混凝土箱梁通常由顶板、底板、腹板、横隔板等部分组成。
顶板是箱梁上部的水平板，其主要作用是承受车辆和行人的荷载，并将荷载传递给腹板和箱梁的其他部分。
顶板的厚度需要根据箱梁的跨度、荷载大小以及施工工艺等因素来确定。
一般来说，在跨度较小的箱梁中，顶板厚度相对较薄；而在大跨度箱梁中，为了保证其承载能力，顶板厚度会相应增加。
底板位于箱梁的下部，与顶板相对应。
底板同样承担着将荷载传递给下部结构的重要任务。
底板的厚度也会受到箱梁跨度、荷载以及施工条件等因素的影响。
在一些设计中，为了提高箱梁的抗裂性能，底板可能会设置一定的预应力筋。
腹板是连接顶板和底板的竖向板件。
腹板的主要作用是承受剪力，并将顶板和底板传来的荷载传递到支座。
腹板的厚度通常根据剪力的大小来确定。
在箱梁的支点附近，由于剪力较大，腹板会加厚；而在跨中部分，腹板厚度相对较薄。
此外，为了减轻箱梁的自重，腹板有时会设计成变厚度的形式。
横隔板是箱梁内部垂直于箱梁轴线的隔板。
横隔板的设置可以增强箱梁的横向刚度，保证箱梁在受力时的稳定性。
横隔板的数量和间距会根据箱梁的跨度和结构要求进行合理布置。
一般来说，在箱梁的支点处和跨中位置会设置较厚的横隔板，以提高箱梁的整体性能。
在预应力混凝土箱梁中，预应力筋是至关重要的组成部分。
预应力筋通常采用高强度钢丝或钢绞线。
通过对预应力筋施加预拉应力，可以有效地提高箱梁的承载能力、抗裂性能和耐久性。
预应力筋的布置方式有多种，常见的有直线布置、曲线布置和折线布置等。
在设计时，需要根据箱梁的受力特点和使用要求，选择合适的预应力筋布置方式。
在箱梁的施工过程中，预留孔道也是一个重要的构造。
预留孔道用于穿设预应力筋，并在预应力筋张拉后进行压浆，以保证预应力筋与混凝土之间的粘结力和共同工作性能。
预应力混凝土结构
※卸载后的结构变形或裂缝可得到恢复：由于预应力的作用，使 用活荷载移去后，裂缝会闭合，结构变形也会得到复位。
※提高构件的疲劳承载力：预应力可降低钢筋的疲劳应力比，增 加钢筋的疲劳强度。
※提高受压构件的稳定性。
◆预应力混凝土结构的缺点是：需要增设施加预应力的设备，制 作技术要求较高，施工周期较长。
第二节 预应力混凝土概述
九江大桥
九江大桥主跨 160m，是目前 国内跨度最大的 预应力砼连续梁 桥
一、预应力混凝土的概念
1、概述
钢筋混凝土受拉与受弯等构件，由于混凝土抗拉强度 及极限拉应变值都很低，所以在使用荷载作用下，通常是 带裂缝工作的。因而对使用上不允许开裂的构件，不能充 分利用受拉钢筋的强度。为了要满足变形和裂缝控制的要 求，则需增大构件的截面尺寸和用钢量，这将导致自重过 大，使钢筋混凝土结构用于大跨度或承受动力荷载的结构 成为不可能或很不经济。
有限或部分预应力混凝土介于全预应力混凝土和 钢筋混凝土之间，有很大的选择范围，设计者可根据 结构的功能要求和环境条件，选用不同的预应力值以 控制构件在使用条件下的变形和裂缝，并在破坏前具 有必要的延性，因而是当前预应力混凝土结构的一个 主要发展趋势。
二、 施加预应力的方法
施加预应力的方法分为两类——先张法和后张法
①全预应力混凝土
全预应力混全凝土是指在各种荷载组合下构件截面上均 不允许出现拉应力的预应力混凝土构件。大致相当于裂缝控 制等级为一级的构件。
②有限预应力混凝土
有限预应力混凝土是按在短期荷载作用下，容许混凝土 承受某一规定拉应力值，但在长期荷载作用下，混凝土不得 受拉的要求设计。相当于裂缝控制等级为二级的构件。
预应力梁的概述及施工分析
预应力梁的概述及施工分析引言因为现浇梁板的工艺琐碎麻烦、耗费时间，所以预制混凝土梁板进行拼装的方法就在这种背景下产生了。
用预先批量制作梁板的方法来促进连续桥梁的生产进度，并且免去了复杂的支模的步骤。
所以这样的方式从呈现就马上受到大量桥梁从业人员的追捧。
关键词：预应力梁；预制；张拉1 概述1.1 什么是预应力钢筋混凝土梁预应力混凝土是为了防止混凝土裂痕太早发生，在结构受力之前，提前给混凝土加压一定的力，就是以人工加载的方式给砼被拉区的钢筋先行张拉，借用其本身的回缩力，让混凝土的被拉区提前受到压力。
这样先保存起来的预先施加的力，在构件受到外部拉力情况下，最开始会消去受拉区的混凝土保存的预加的力，之后跟着拉力变大，才会让混凝土被拉，这就缓解了缝隙出现的速度，甚至不会出现，以及避免混凝土过度伸长。
这种为了防止混凝土裂痕太早发生，强度高的钢筋和强度高的混凝土被普遍使用，为了想办法让混凝土的构件在遭受外力加载之前，先提前施加作用力，让结构本身的拉应力变低，这样的在压应力情况下的混凝土，就是预应力混凝土。
预先加力用来降低或抵消加载所造成的混凝土拉应力，以此让结构部件的拉应力能有效控制在一定程度，或者就在被压状态下，用来防止混凝土裂痕太早发生，然后以此提升构件的抗裂能力和刚度。
1.2 预应力钢筋混凝土梁的优势刚度比较大，抗裂效果不错。
因为对结构预先加载，有效的让裂缝的呈现速度降低，在外力加载的情况下，结构可不好发生开裂，有或者让缝隙裂縫呈现变慢，因此加大了结构的刚度, 让结构的使用寿命延长。
节约原料，降低自身重量。
它的构件因为要使用强度高的原材，所以能够降低钢筋的数量和结构的断面尺寸，减少原材和混凝土，减少自身重量，对于跨度长与荷载重桥梁有着显而易见的优势。
能够降低混凝土梁的主要拉应力与竖向剪力。
弯曲钢筋可以让预应力的混凝土梁板的中间部位支座旁边的竖向的应力变小；而且因为混凝土断面上的预先的应力留存，让受力效果下的主要的应力也相对应降低.从而达到减少梁腹板的厚度的目的，让预应力的混凝土板梁的本身重量变的更加小。
预应力混凝土T型梁构造要求
预应力混凝土T型梁构造要求5.1 混凝土保护层厚度将通铡筋和预应力管道的最小混凝一：保护层厚度应符合设计图纸和JTG D62的规定。
5.2钢筋布置5.2.1 钢筋的几何尺寸和布置应符合JTG D62或CJJ 11的规定。
5.2.2钢筋接头宜采用焊接接头或机械连接接头，具体措施符合JTG D62和JTG/T F50规定。
5.2.3预应力筋在T梁的锚固位置宜分散均匀对称布置，预应力筋为二层以上布置时，层与层之间的竖向净距不应小于40mm且不小于管道直径的0.6倍。
5.2.4每50 cm～80 cm设置一井形定位筋将波纹管固定于钢筋骨架上，波纹管内外表面应清清，无锈蚀、油污、孔洞和不规则的褶皱，接头应连接牢靠、密合。
应对孔道采取防护措施，防止养护用水等杂物进入。
5.2.5预应力筋的端部按JTG D62的规定配置局部承压钢筋。
5.2.6铺垫板平面应与波纹管孔道轴线垂直。
5.2.7钢筋成型后的安装允许偏差应符合表3要求：5.3成型T梁顶面混凝土应充分拉毛。
6质量要求6.1外观质量T梁的外观质量应符合表4的规定。
表4T梁的外观质量6.2尺寸允许偏差T梁的尺寸允许偏差应符合表5的规定。
6.3力学性能6.3.1混凝土抗压强度混凝士28 d抗压强度应小小于设计强度值。
6.3.2静载抗弯性能6.3.2.1 T梁在表6所示的正常使用极限弯矩作用下，跨中截面的挠度和底缘拉应变应不大于表6规定。
表6T梁跨中截面正常使用极限状态下的静载抗弯性能6.3.2.2当T梁跨中试验弯矩加载至表7中的开裂弯矩时，T梁不应出现裂缝，加载至表7中的承载能力极限弯矩时，T梁不应}Jj现下列任何一种情况：a) 受拉区混凝土裂缝宽度达到1.5 mm;b) 受拉主筋被拉断；c) 受压区混凝土破坏。
7：检验方法7.1 混凝土保护层厚度采用保护层厚度检测仪测量T梁的混凝士的保护层厚度，检验方法应符合JGJ/T 152。
7.2混凝土抗压强度7.2.1 将边长150 mm的混凝土立方体试块按照GB/T 50107-2010的规定进行制作、养护和检验。
第五章 预应力混凝土结构汇总
第五章 预应力混凝土结构第一节 预应力混凝土的基本原理 所谓预应力混凝土，指在混凝土结构承受外荷载前预先引入内部应力，并使其应力大小和分布能抵消使用荷载产生的应力至期望程度的混凝土。
现以图5-1所示的预应力混凝土简支梁为例，说明预应力混凝土结构的基本原理。
该梁在荷载作用之前，通过张拉高强度钢筋的方法，预先在梁的受拉区施加偏心压力p N ，使梁的下边缘产生预压应力1c σ，上边缘产生预拉应力1t σ（如图5-1（a ）），当荷载q （包括梁自重）作用时，在梁跨中截面下边缘将产生拉应力2t σ，梁上边缘产生压应力2c σ（如图5-1（b ））。
这样，在预压力p N 和荷载q 共同作用下，梁下边缘拉应力将减至12c t σσ-，梁上边缘一般为压应力，但也可能为有限的拉应力（如图5-1（c ））。
由此可见，由于预先给混凝土梁施加了预压力p N ，使混凝土梁在荷载q 作用下，其下边缘产生的拉应力被预压应力完全或大部分抵消，因而可以避免混凝土出现裂缝（或将裂缝宽度控制在容许范围之内），这就改善了钢筋混凝土梁的抗裂性能，并能充分发挥高强度材料的作用。
(拉)(压)σ(压)(拉)σσ(压或拉)σσ-(拉)σσ-σ图5-1 预应力的作用第二节 预加应力的方法与设备5.2.1 预加应力的方法常用的预加应力方法主要有先张法和后张法两类。
1、先张法即先张拉钢筋，后浇筑构件混凝土。
工序如图5-2所示。
先在台座上按设计规定的拉力张拉钢筋，并用锚具临时固定；再浇筑构件混凝土；待混凝土达到规定强度后，放松钢筋，混凝土构件借助钢筋的弹性恢复获得预压应力。
先张法预应力混凝土构件是通过预应力筋和混凝土之间的粘结力来保持和传递预应力。
先张法通常适用在长线台座 (50～200m)上成批生产直线预应力布筋的中小型构件，如屋面板、空心板梁、桩等。
先张法的主要优点是生产效率高、施工工艺简单、锚夹具可多次重复使用。
临时固定钢筋伸长台座固定端横梁张拉图5-2 先张法工序示意（a ）钢筋就位；（b ）张拉钢筋：（c ）临时固定钢筋，浇筑梁体混凝土并进行混凝土养护；（d ）放松钢筋，钢筋回缩，混凝土受预压而上拱。
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锚等
梁
力筋： 高强低松弛
工 程
预 应
一、后张法简支梁标准设计
力
钢 （二）分片简支梁构造
筋 构造要点：力筋类型、强度、力筋线形、锚具在梁端分布、
混 腹板、端部变厚及锚下螺旋筋等。
凝 土 以专桥2059F梁（32mT梁）为例介绍构造特点
简
支 1、梁的总体设计
梁
构 梁长32.6m、道碴槽宽1.92m、梁高2.5m、梁中心距1.8m
桥 梁 工 程
预 应 力 钢 筋 混 凝 土 简 支 梁 构 造
桥 梁 工 程
预 应 力 钢 筋 混 凝 土 简 支 梁 构 造
桥 梁 工 程
预
应
力
钢
筋 混
The End
凝
土
简
支
梁
构
造
桥 梁 工 程
梁 也提高了梁的刚度。
构
造
桥 梁 工 程
预 应
预应力筋
力
钢 1、预应力筋的纵向布置
筋
混
凝
土
简
支
梁
构
造
桥 梁 工 程
预 应
预应力筋
力
钢 2、预应力筋的锚固
筋 分散、均匀、对称原则
混
凝
土
简
支
梁
构
造
桥 梁 工 程
预 应
一、后张法简支梁标准设计
力
钢 （一）标准设计简介
筋 早期为拉锚体系，现在基本为拉丝体系。
桥 梁 工 程
预 应
预应力混凝土
力
钢 其主要优点是：
筋 1、采用高强度钢筋，可节约钢材20－ 40%；
混 2、预加压应力大大提高梁体的抗裂性，并增加了梁的耐久
凝 性；
土 3、由于利用高标号混凝土，截面尺寸减小，梁体自重减轻，
简 可以增大跨越能力，也有利于运输和架设；
支 4、混凝土全截面受压，充分发挥了混凝土抗压性能的优势，
桥 梁 工 程
预 铁路后张法预应力混凝土梁钢筋布置图（跨度l = 24.0m） 应 力 钢 筋 混 凝 土 简 支 梁 构 造
桥 梁 工 程
预 应 力 钢 筋 混 凝 土 简 支 梁 构 造
桥 梁 工 程
预 应 力 钢 筋 混 凝 土 简 支 梁 构 造
桥 梁 工 程
预 应 力 钢 筋 混 凝 土 简 支 梁 构 造
造 跨中腹板16cm → 端部44cm
下翼缘宽88cm 高20cm → 利于力筋布置 降低力筋重心
道碴槽与腹板相交处设梗斜 →满足 hi /h > 1/10
桥
挡碴墙断缝: 使墙不参与主梁受力，防止墙顶混凝土压碎 梁
横隔板：作用两片梁成整体，共同很好地分担列车活载
工 程
预 应 力 钢 筋 混 凝 土 简 支 梁 构 造
构 造
重心尽量靠下 管道净距满足规定
注意张拉端锚具
桥
5 主梁荷载与内力计算：基本同钢筋混凝土梁。
梁
工
程
预 应 力 钢 道碴桥面后张法预应力混凝土梁构造图（l = 24.0m） 筋 混 凝 土 简 支 梁 构 造
桥 梁 工 程
预 应 力 钢 道碴桥面后张法预应力混凝土梁构造图（l = 24.0m） 筋 混 凝 土 简 支 梁 构 造
混
凝 土
58年 拉锚 计算跨度 15.8 19.8 23.8 27.7 31.7
简 65年
对常用的 23.8 31.7 修改
支 75年 拉丝 叁标桥2018 2019 (跨度 16 20 24 32)
梁 83年
专 桥 2037 2038 32 m跨，
构 造
89年 发展方向：
专 桥 2059系列
张拉锚固体系：系列化，大吨位群锚 QM XM OVM 桥
土 简 封闭箍筋
支
纵向水平钢筋：防止腹板收缩裂纹，限制下翼缘
梁 构 竖向裂纹上升至腹板时开展过宽
造
沿管道定位筋：保证力筋线形
其他同普通钢筋混凝土梁
桥
梁
工
程
预 应
一、后张法简支梁标准设计
力
钢
筋
混
凝
土
简
支
梁
构
造
桥 梁 工 程
预 应
一、后张法简支梁标准设计
力
钢
筋
混
凝
土
简
支
梁
构
造
桥 梁 工 程
预 应
二、截面尺寸的拟定
预 应
预应力混凝土
力
钢 钢筋混凝土结构的局限性
筋 抗拉强度低，使用时开裂，限制裂缝宽度的同时也限制了
混 高强混凝土和高强钢筋的采用，跨度越大，自重所占比例
凝 越高，跨度难以发展。
土
简 支
预应力混凝土梁的优越性
梁 采用混凝土和高强钢筋；
构 提高抗裂性，增强耐久性和刚度；
造 尺寸、自重减小；增大跨度；
预剪力可以提高抗剪能力；力筋应力变幅小，疲劳性能好。
造
箍筋：跨中-1/8 2肢
φ10 @ 200mm
1/8- 1/16支座 加密 φ10 @ 100mm 桥
梁
1/16-梁端
4肢 φ10 @ 80mm
工
程
预 应
一、后张法简支梁标准设计
力
钢 下翼缘处：最下排预应力筋处 10根φ 8纵向非预应力
筋 混 筋，增强正截面抗裂性
凝
为增强下翼缘的纵向抗裂性 设间距100mm φ 8
力 钢
1 常用高跨比： 铁路：1/10-1/12
筋
特殊形式如双预应力、预弯梁等更低。
混 2 桥面板厚、梁肋间距 与普通混凝土梁基本相同
凝 3 腹板厚：主要与主拉应力、剪应力有关，一般只在
土
梁端适当扩大；
简
பைடு நூலகம்
桥规规定不小于14cm或上下翼缘板梗胁间腹板高的
支
1/20（有预箍）、1/15（无预箍）
梁 4 下翼缘形状与尺寸：主要取决于力筋布置。
桥 梁 工 程
预 应 力 钢 筋 混 凝 土 简 支 梁 构 造
桥 梁 工 程
预
应
力
钢
筋
混
2051
凝
土
简
支
梁
构
造
桥 梁 工 程
预 应
一、后张法简支梁标准设计
力
钢 2、梁内钢筋布置
筋
混 凝
力筋： 13束 钢铰线 每束5-7φ5
土
XM-5或QM-5锚具
简 支
橡胶管或波纹管成孔
梁
构 普通钢筋 （T20MnSi A3）HRB335