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1、预应力看台预应力看台第五章 预应力混凝土工程第一节第一节 概述概述第二节第二节 先张法施工先张法施工第三节第三节 后张法施工后张法施工予应力钢筋第四节第四节 无粘接无粘接 预应力混凝土预应力混凝土1第二节 先张法施工台座法:墩式台座台座法:墩式台座张张拉拉钢钢筋筋锚固端张拉端空心板混凝土台面L=50100m(长线台座)适用于中小型构件适用于中小型构件砼墩钢横梁2342.2.张拉设备张拉设备三横梁式成组张拉三横梁式成组张拉1 1)台座式千斤顶张拉)台座式千斤顶张拉563.3.夹片式夹具夹片式夹具 71 1 张拉控制应力张拉控制应力钢种钢种碳素钢丝、刻痕钢丝碳素钢丝、刻痕钢丝钢绞线钢绞线张拉张拉控
2、制应力控制应力con及最大张拉控制应力允许值及最大张拉控制应力允许值先张法先张法0.75fptk后张法后张法0.70fptk热处理钢筋热处理钢筋冷拔低碳钢丝冷拔低碳钢丝冷拉钢筋冷拉钢筋0.70fptk0.65fptk0.90fpyk0.85fpykfptk预应力钢筋极限抗拉强度标准值预应力钢筋极限抗拉强度标准值fpyk预应力钢筋屈服强度标准值预应力钢筋屈服强度标准值concon最大允许值最大允许值0.80fptk0.75fptk0.95fpyk0.75fptk0.70fptk0.90fpyk三、先张法施工工艺三、先张法施工工艺82 2 张拉程序张拉程序钢种钢种预应力钢丝预应力钢丝张拉程序(超张
3、拉)张拉程序(超张拉)粗钢筋粗钢筋应力松弛:应力松弛:钢材在常温高应力状态下由于塑性变钢材在常温高应力状态下由于塑性变形使应力随时间延续而降低的现象形使应力随时间延续而降低的现象预应力损失:锚具变形、测力计误差、台座刚度不预应力损失:锚具变形、测力计误差、台座刚度不 足、应力松弛等足、应力松弛等0 01.03 1.03 1.05 1.05con锚固锚固0 01.051.05con(持荷持荷2min)2min)con锚固锚固三、先张法施工工艺三、先张法施工工艺93 3 张拉力张拉力钢筋张拉力钢筋张拉力例例 某预应力空心板采用冷拔低碳钢丝b4作为预应力筋单根钢丝截面积 Ap=12.6mm2钢筋极限
4、抗拉强度标准值 fptk=700MPa张拉控制应力为采用N Nj j=1.030.770012.6=6359N=6.36KN=1.030.770012.6=6359N=6.36KN单根钢丝张拉力的张拉程序校核校核10三、先张法施工工艺三、先张法施工工艺4 4 混凝土浇筑与养护混凝土浇筑与养护混凝土浇筑混凝土浇筑11三、先张法施工工艺三、先张法施工工艺4 4 混凝土浇筑与养护混凝土浇筑与养护蒸汽养护蒸汽养护二次升温制度二次升温制度 为减少温差引起为减少温差引起的预应力损失,初的预应力损失,初次升温,温差不超次升温,温差不超过过20200 0C,C,砼强度达砼强度达7.57.5 10N/mm10N
5、/mm2 2时,时,按一般规定升温养按一般规定升温养护(机组流水法除护(机组流水法除外外?)。)。三、先张法施工工艺三、先张法施工工艺静停阶段静停阶段:26h:26h升温阶段升温阶段:1025:1025o oC/hC/h恒温阶段恒温阶段:80:80o oC 58hC 58h降温阶段降温阶段:2030:2030o oC/hC/hC30C30混凝土弯曲抗压强度标准值混凝土弯曲抗压强度标准值 f femkemk=22N/mm=22N/mm2 2 12三、先张法施工工艺三、先张法施工工艺5 5 预应力筋的放张预应力筋的放张1 1)放张顺序)放张顺序(1 1)承受轴心预压力的构件,预应力筋同时放张)承受
6、轴心预压力的构件,预应力筋同时放张(2 2)承受偏心预压力的构件,先同时放张预应力较小区)承受偏心预压力的构件,先同时放张预应力较小区 域的钢筋,再同时放张预应力较大区域的钢筋域的钢筋,再同时放张预应力较大区域的钢筋(3 3)不能满足上述规定时)不能满足上述规定时,要分阶段、要分阶段、对称、相互较错地放张对称、相互较错地放张放张时,混凝土需达强度标准值放张时,混凝土需达强度标准值75%75%以上以上一批二批13三、先张法施工工艺三、先张法施工工艺5 5 预应力筋的放张预应力筋的放张从外向内对称剪断或氧炔焰熔断(细钢筋或钢丝)从外向内对称剪断或氧炔焰熔断(细钢筋或钢丝)2 2)放张)放张14三、
7、先张法施工工艺三、先张法施工工艺5 5 预应力筋的放张预应力筋的放张同时放张:同时放张:放松装置砂箱放张砂箱放张楔块放张楔块放张四横梁长四横梁长线台座千线台座千斤顶放张斤顶放张三横梁三横梁长线台长线台座砂箱座砂箱放张放张15五 预应力第三节第三节 后张法施工后张法施工1.制作混凝土构件制作混凝土构件2.张拉钢筋张拉钢筋3.锚固和孔道灌浆锚固和孔道灌浆构件预应力筋千斤顶先浇筑混凝土后张拉钢筋先浇筑混凝土后张拉钢筋预留孔洞16五 预应力第三节第三节 后张法施工后张法施工 安装底模安装底模安装非预应力钢筋、支模安装非预应力钢筋、支模锚具制作锚具制作 埋管制孔埋管制孔浇筑混凝土浇筑混凝土 抽抽 管管养
8、护、拆模养护、拆模 清理孔道清理孔道制作试块制作试块穿筋穿筋张拉预应力筋张拉预应力筋压试块压试块 孔道灌浆孔道灌浆 起吊运输起吊运输制作预应力筋制作预应力筋制作水泥浆试块制作水泥浆试块 压水泥浆试块压水泥浆试块生产工艺流程生产工艺流程17五 预应力第三节第三节 后张法施工后张法施工优:优:不需要台座,可在预制构件厂或不需要台座,可在预制构件厂或现场制作现场制作但:但:工序较多,锚具不能重复使用工序较多,锚具不能重复使用18一、预应力筋、锚具和张拉机具一、预应力筋、锚具和张拉机具(一)单根粗钢筋锚具及张拉机具(一)单根粗钢筋锚具及张拉机具1、螺丝端杆锚具、螺丝端杆锚具 2、帮条锚具、帮条锚具后张
9、法后张法4、单根钢绞线锚具、单根钢绞线锚具3、精轧螺纹钢筋锚具、精轧螺纹钢筋锚具191、螺丝端杆锚具、螺丝端杆锚具 用于张拉端用于张拉端(一)单根粗钢筋锚具及张拉机具(一)单根粗钢筋锚具及张拉机具适用适用直径直径1836mm的的、级预应力筋连接连接焊接,先焊接后冷拉焊接,先焊接后冷拉张拉机具张拉机具拉杆式千斤顶拉杆式千斤顶1、螺丝端杆锚具、螺丝端杆锚具 2、帮条锚具、帮条锚具4、单根钢绞线锚具、单根钢绞线锚具3、精轧螺纹钢筋锚具、精轧螺纹钢筋锚具20一、预应力筋、锚具和张拉机具一、预应力筋、锚具和张拉机具(一)单根粗钢筋锚具及张拉机具(一)单根粗钢筋锚具及张拉机具拉杆式千斤顶拉杆式千斤顶油缸油
10、缸钢筋钢筋螺丝端杆螺丝端杆连接器连接器拉杆拉杆活塞活塞进油口进油口1、螺丝端杆锚具、螺丝端杆锚具 2、帮条锚具、帮条锚具4、单根钢绞线锚具、单根钢绞线锚具3、精轧螺纹钢筋锚具、精轧螺纹钢筋锚具212、帮条锚具、帮条锚具用于固定端用于固定端一、预应力筋、锚具和张拉机具一、预应力筋、锚具和张拉机具(一)单根粗钢筋锚具及张拉机具(一)单根粗钢筋锚具及张拉机具后张法后张法主筋衬板帮条1、螺丝端杆锚具、螺丝端杆锚具 2、帮条锚具、帮条锚具4、单根钢绞线锚具、单根钢绞线锚具3、精轧螺纹钢筋锚具、精轧螺纹钢筋锚具22螺母垫板连接器3、精轧螺纹、精轧螺纹 钢筋锚具钢筋锚具一、预应力筋、锚具和张拉机具一、预应力
11、筋、锚具和张拉机具(一)单根粗钢筋锚具及张拉机具(一)单根粗钢筋锚具及张拉机具精轧螺纹钢筋直径25、32mm张拉机具张拉机具拉杆式拉杆式千斤顶千斤顶组成组成适用适用精轧螺纹钢筋、垫板、螺母1、螺丝端杆锚具、螺丝端杆锚具 2、帮条锚具、帮条锚具4、单根钢绞线锚具、单根钢绞线锚具3、精轧螺纹钢筋锚具、精轧螺纹钢筋锚具23锚环锚环夹片夹片钢绞线钢绞线4、单根钢绞线锚具、单根钢绞线锚具一、预应力筋、锚具和张拉机具一、预应力筋、锚具和张拉机具(一)单根粗钢筋锚具及张拉机具(一)单根粗钢筋锚具及张拉机具后张法后张法钢绞线直径钢绞线直径12、15mm张拉机具张拉机具穿心式穿心式千斤顶千斤顶组成组成适用适用锚
12、环、夹片锚环、夹片1、螺丝端杆锚具、螺丝端杆锚具 2、帮条锚具、帮条锚具4、单根钢绞线锚具、单根钢绞线锚具3、精轧螺纹钢筋锚具、精轧螺纹钢筋锚具24穿心式千斤顶穿心式千斤顶 张拉张拉 钢绞线束钢绞线束 锚具锚具单根钢绞线单根钢绞线 夹片夹片 锚具锚具一、预应力筋、锚具和张拉机具一、预应力筋、锚具和张拉机具 钢筋束钢筋束25穿心式千斤顶穿心式千斤顶(双作用双作用)钢筋钢筋工作锚工作锚张拉油缸张拉油缸回程弹簧回程弹簧工具锚工具锚顶压油缸顶压油缸一、预应力筋、锚具和张拉机具一、预应力筋、锚具和张拉机具261、KT-Z型锚具型锚具 2、JM型锚具型锚具 3、XM型锚具型锚具4、QM型锚具型锚具5、固定
13、端用墩头锚具、固定端用墩头锚具一、预应力筋、锚具和张拉机具一、预应力筋、锚具和张拉机具(二)钢筋束锚具及张拉机具(二)钢筋束锚具及张拉机具后张法后张法27组成组成锚环、锚塞锚环、锚塞适用适用1、KT-Z型锚具型锚具 一、预应力筋、锚具和张拉机具一、预应力筋、锚具和张拉机具(二)钢筋束锚具及张拉机具(二)钢筋束锚具及张拉机具后张法后张法锚固锚固36根冷拉螺纹钢筋及钢绞线束根冷拉螺纹钢筋及钢绞线束张拉机具张拉机具 锥锚式千斤顶锥锚式千斤顶1、KT-Z型锚具型锚具2、JM型锚具型锚具3、XM型锚具型锚具4、QM型锚具型锚具5、固定端用墩头锚具、固定端用墩头锚具28主缸主缸(张拉张拉)副缸副缸(顶压顶
14、压)锥型卡环锥型卡环钢筋钢筋锥型锚头锥型锚头楔块楔块张拉机具张拉机具锥锚式千斤顶(双作用)锥锚式千斤顶(双作用)图图5-48(二)钢筋束锚具及张拉机具(二)钢筋束锚具及张拉机具1、KT-Z型锚具型锚具 1、KT-Z型锚具型锚具2、JM型锚具型锚具3、XM型锚具型锚具4、QM型锚具型锚具5、固定端用墩头锚具、固定端用墩头锚具弹簧复位弹簧复位291、KT-Z型锚具型锚具2、JM型锚具型锚具3、XM型锚具型锚具4、QM型锚具型锚具5、固定端用墩头锚具、固定端用墩头锚具2、JM型锚具型锚具 锚环、锚环、夹片夹片用于锚固用于锚固36根冷拉根冷拉钢筋及钢绞线束钢筋及钢绞线束(二)钢筋束锚具及张拉机具(二)
15、钢筋束锚具及张拉机具后张法后张法组成组成适用适用张拉机具张拉机具穿心式穿心式千斤顶千斤顶如:螺如:螺JM12-6301、KT-Z型锚具型锚具2、JM型锚具型锚具3、XM型锚具型锚具4、QM型锚具型锚具5、固定端用墩头锚具、固定端用墩头锚具3、XM型锚具型锚具锚板、夹片锚板、夹片用于锚固用于锚固112根根j15钢绞线束钢绞线束夹片夹片锚板锚板垫板垫板波纹管波纹管一、预应力筋、锚具和张拉机具一、预应力筋、锚具和张拉机具(二)钢筋束锚具及张拉机具(二)钢筋束锚具及张拉机具后张法后张法组成组成适用适用张拉机具张拉机具穿心式千斤顶穿心式千斤顶31张拉机具张拉机具穿心式千斤顶穿心式千斤顶321、KT-Z型
16、锚具型锚具2、JM型锚具型锚具3、XM型锚具型锚具4、QM型锚具型锚具5、固定端用墩头锚具、固定端用墩头锚具3、XM型锚具型锚具锚板、夹片锚板、夹片用于锚固用于锚固112根根j15钢绞线束钢绞线束夹片夹片锚板锚板垫板垫板波纹管波纹管一、预应力筋、锚具和张拉机具一、预应力筋、锚具和张拉机具(二)钢筋束锚具及张拉机具(二)钢筋束锚具及张拉机具后张法后张法组成组成适用适用张拉机具张拉机具穿心式千斤顶穿心式千斤顶33土层锚杆土层锚杆护坡桩护坡桩腰梁腰梁土层锚杆土层锚杆XM型锚具型锚具341、KT-Z型锚具型锚具2、JM型锚具型锚具3、XM型锚具型锚具4、QM型锚具型锚具5、固定端用墩头锚具、固定端用墩
17、头锚具4、QM型锚具型锚具 锚锚板、夹片板、夹片用于锚固用于锚固331根钢绞线束根钢绞线束夹片夹片锚板锚板铸铁垫板铸铁垫板波纹管波纹管(二)钢筋束锚具及张拉机具(二)钢筋束锚具及张拉机具组成组成适用适用张拉机具张拉机具穿心式千斤顶穿心式千斤顶355、固定端用墩头锚具、固定端用墩头锚具 锚锚板、墩头钢筋板、墩头钢筋一、预应力筋、锚具和张拉机具一、预应力筋、锚具和张拉机具(二)钢筋束锚具及张拉机具(二)钢筋束锚具及张拉机具组成组成适用适用用于固定端用于固定端1、KT-Z型锚具型锚具2、JM型锚具型锚具3、XM型锚具型锚具4、QM型锚具型锚具5、固定端用墩头锚具、固定端用墩头锚具361、锥型螺杆锚具
18、、锥型螺杆锚具 一、预应力筋、锚具和张拉机具一、预应力筋、锚具和张拉机具(三)钢丝束锚具及张拉机具(三)钢丝束锚具及张拉机具后张法后张法2、钢丝束墩头锚具、钢丝束墩头锚具3、钢质锥型锚具、钢质锥型锚具37锥型螺杆、套筒、锚板、螺母锥型螺杆、套筒、锚板、螺母用于锚固用于锚固1428根钢丝束根钢丝束(1)锥型螺杆锚具)锥型螺杆锚具 一、预应力筋、锚具和张拉机具一、预应力筋、锚具和张拉机具(三)钢丝束锚具及张拉机具(三)钢丝束锚具及张拉机具组成组成适用适用张拉机具张拉机具拉杆式拉杆式千斤顶千斤顶连接螺母1、锥型螺杆锚具、锥型螺杆锚具2、钢丝束墩头锚具、钢丝束墩头锚具3、钢质锥型锚具、钢质锥型锚具38
19、1、锥型螺杆锚具、锥型螺杆锚具2、钢丝束墩头锚具、钢丝束墩头锚具3、钢质锥型锚具、钢质锥型锚具(2)钢丝束墩头锚具)钢丝束墩头锚具 锚杯、螺母、锚杯、螺母、锚锚板、墩头钢丝板、墩头钢丝用于锚固用于锚固1254根钢丝束根钢丝束锚杯螺母一、预应力筋、锚具和张拉机具一、预应力筋、锚具和张拉机具(三)钢丝束锚具及张拉机具(三)钢丝束锚具及张拉机具组成组成适用适用张拉机具张拉机具 通过螺杆与拉杆式千斤顶连接通过螺杆与拉杆式千斤顶连接391、锥型螺杆锚具、锥型螺杆锚具2、钢丝束墩头锚具、钢丝束墩头锚具3、钢质锥型锚具、钢质锥型锚具(3)钢质锥型锚具)钢质锥型锚具 锚杯、锚塞锚杯、锚塞用于锚固几根到几十根钢
20、丝束用于锚固几根到几十根钢丝束一、预应力筋、锚具和张拉机具一、预应力筋、锚具和张拉机具(三)钢丝束锚具及张拉机具(三)钢丝束锚具及张拉机具组成组成适用适用张拉机具张拉机具锥锚式千斤顶锥锚式千斤顶40一、预应力筋、锚具和张拉机具一、预应力筋、锚具和张拉机具五五 预应力预应力电动高压油泵电动高压油泵压力表压力表电动机及泵体电动机及泵体油箱小车油箱小车41千斤顶校验千斤顶校验活塞面积油压表读数油压表读数 P总张拉力五 预应力总张拉力总张拉力 N(理论值理论值)实际张拉力实际张拉力理论值理论值(因摩擦力影响)因摩擦力影响)测定实际值,绘制实际测定实际值,绘制实际 N与与 P关系曲线关系曲线一、预应力筋
21、、锚具和张拉机具一、预应力筋、锚具和张拉机具42三、预应力筋制作三、预应力筋制作(一一)下料下料1.1.单根粗钢筋下料长度单根粗钢筋下料长度 (冷拉前下料)冷拉前下料)(1)(1)两端采用螺丝两端采用螺丝 端杆锚具时端杆锚具时ll2l2L1l1l1成品全长成品全长构件中钢筋长构件中钢筋长L0钢筋下料长度钢筋下料长度n:对焊接头数量,包括 钢筋与螺杆的对焊l0:焊接压缩长度43三、预应力筋制作三、预应力筋制作(一一)下料下料1.1.单根粗钢筋下料长度单根粗钢筋下料长度(冷拉前下料)冷拉前下料)(2)(2)一端采用螺丝端杆一端采用螺丝端杆 锚具,另一端采用锚具,另一端采用 帮条锚具帮条锚具时时ll
22、2l3L1l1成品全长成品全长L0构件中钢筋长构件中钢筋长钢筋下料长度钢筋下料长度n:对焊接头数量l0:焊接压缩长度44第三节第三节 后张法施工后张法施工三、预应力筋制作三、预应力筋制作例例两端采用螺丝端杆锚具两端采用螺丝端杆锚具 l1=320mm=320mmll2l2L1l1l1L0某某24m24m屋架,屋架,预应力筋预应力筋4l25l =23800mm=23800mml2 =120mm=120mm每根钢筋长每根钢筋长9 m,需用需用3根钢筋,共根钢筋,共4个焊接接头个焊接接头下料长度下料长度即两根即两根9m长钢筋和长钢筋和1根根4.78 m长钢筋。长钢筋。45三、预应力筋制作三、预应力筋制
23、作(一一)下料下料2.2.钢丝束下料长度钢丝束下料长度 采用钢质锥形锚具采用钢质锥形锚具,用锥锚式千斤顶张拉时用锥锚式千斤顶张拉时ll4Ll580l4l580两端张拉两端张拉一端张拉一端张拉L=l+2(l4+l5+80)L=l+2(l4+80)+l5钢筋下料长度钢筋下料长度工作顺序:开盘,下料,编束工作顺序:开盘,下料,编束46三、预应力筋制作三、预应力筋制作(一一)下料下料2.2.钢丝束下料长度钢丝束下料长度(2)(2)采用墩采用墩 头锚具时头锚具时lH1h1Hh1锚杯螺母钢筋下料长度钢筋下料长度一端张拉一端张拉墩头留量构件压缩值张拉伸长值两端张拉两端张拉 图示为张拉后的位置47五 预应力第三节第三节 后张法施工后张法施工三、预应力筋制作三、预应力筋制作(二二)编束编束每隔每隔1 1 1.5m 1.5m绑扎一道绑扎一道48四、后张法施工工艺四、后张法施工工艺(一)孔道留设(一)孔道留设1.1.钢管抽芯法钢管抽芯法每根钢管不超过每根钢管不超过15m15m用于直线孔道用于直线孔道2.2.胶管抽芯法胶管抽芯法初凝后终凝前抽管初凝后终凝前抽管可用于曲线孔道可用于曲线孔道浇筑砼前浇筑砼前,在胶管中充水或充气加压在胶管中充水或充气加压初凝后终凝前抽管,浇筑后初凝后终凝前抽管,浇筑后3 3 6h 6h49
限制150内