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1、 先张法工艺根据生产设备的不同又可分为台座法和机组流水法两种工艺。先张法目前大多用于生产中小型预应力构件，如屋面板、楼板、小梁、檩条等。1、先张法生产用的台座、夹具及张拉机具（1）台座1）墩式台座第1页/共30页 台座的受力特点及稳定性验算：第2页/共30页2）槽式台座 主要由传力柱、上横梁、下横梁、台面等组成。槽式台座亦需进行强度和稳定性计算。端柱和传力柱的强度按钢筋混凝土结构偏心受压构件计算。槽式台座端柱抗倾覆力矩由端柱、横梁自重力及部分张拉力组成。（2）夹具 夹具是先张法构件施工时为保持预应力筋拉力并将其固定在张拉台座(或钢模)上用的临时性锚固装置。先张法中使用的夹具，按其用途不同，可分
2、为张拉夹具和锚固夹具两种。第3页/共30页 钢丝用的夹具：钢丝用的夹具：常用的锚固夹具有圆锥齿板夹具和圆锥三槽式夹具常用的锚固夹具有圆锥齿板夹具和圆锥三槽式夹具。钢钢丝用的张拉夹具种类很多丝用的张拉夹具种类很多。钢丝常用镦头锚具直接嵌固在钢模的端部 第4页/共30页2）钢筋用的夹具 钢筋常用的锚固夹具和张拉夹具如图48所示。在台座上钢筋与钢筋或钢筋与式螺丝之间的连接，可使用图49所示的连接器。第5页/共30页（3）张拉机具）张拉机具1）液压千斤顶）液压千斤顶2）电动螺杆张拉机）电动螺杆张拉机 第6页/共30页3）卷扬机）卷扬机 在选择张拉机具时，为了保证设备、人员的安全和张拉力准确，张拉机具的
3、张拉力不应小于预应力筋所需张拉力的1.5倍，张拉机具的张拉行程不小于预应力筋伸长值的1.11.3倍。第7页/共30页2、先张法预应力混凝土构件的制作（1）预应力筋的张拉 1）预应力筋的张拉应符合设计要求，控制应力con不宜超过表4.1的要求。表.1 张拉控制应力允许值项次项次 预应力筋种类预应力筋种类 张拉方法张拉方法 先张法先张法 后张法后张法 1 2 3消除应力钢丝钢绞线消除应力钢丝钢绞线 冷轧带肋钢筋冷轧带肋钢筋 精轧螺纹钢筋精轧螺纹钢筋 075fptk 070fptk 075fptk 085fpyk 当施工中需要超张拉时，最大控制应力，对消除应力钢丝和钢绞线为0.8 fpyk,对冷轧带
4、了钢筋为0.75fptk，对精轧螺纹钢筋为0.95 fpyk。预应力筋的张拉是预应力混凝土施工中的关键工序。第8页/共30页2)张拉程序 第一种张拉程序的目的是为了减少松弛预应力损失。所谓“松弛”，即钢材在常温、高应力状态下具有不断产生塑性变形的现象。第二种张拉程序，即一次张拉至1.03con，超张拉3，主要是为了补偿设计中预料不到的某些因素造成的预应力损失。第9页/共30页3)多根预应力筋同时张拉时，应预先调整初应力，使其相互之多根预应力筋同时张拉时，应预先调整初应力，使其相互之间的应力一致。间的应力一致。当采用应力控制方法张拉时，应校核预应力筋的伸长值。当采用应力控制方法张拉时，应校核预应
5、力筋的伸长值。实际伸长值与设计计算理论伸长值的相对允许偏差为实际伸长值与设计计算理论伸长值的相对允许偏差为6%。预应力筋张拉锚固后，实际预应力值与工程设计规定检预应力筋张拉锚固后，实际预应力值与工程设计规定检验值的相对允许偏差应在土验值的相对允许偏差应在土5以内。在张拉过程中预应力筋以内。在张拉过程中预应力筋断裂或滑脱的数量，严禁超过结构同一截面预应力筋总根数断裂或滑脱的数量，严禁超过结构同一截面预应力筋总根数的的3，且每束钢丝不得超过一根。，且每束钢丝不得超过一根。先张法构件在浇筑混凝土前发生断裂或滑脱预应力筋必先张法构件在浇筑混凝土前发生断裂或滑脱预应力筋必须予以更换。须予以更换。4)施工
6、中应注意安全。施工中应注意安全。张拉时，正对钢筋两端禁止站人。敲击锚具的锥塞或楔张拉时，正对钢筋两端禁止站人。敲击锚具的锥塞或楔块时，不应用力过猛，以免损伤预应力筋而断裂伤人，但又块时，不应用力过猛，以免损伤预应力筋而断裂伤人，但又要锚固可靠。冬期张拉预应力筋时，其温度不宜低于要锚固可靠。冬期张拉预应力筋时，其温度不宜低于15，应考虑预应力筋容易脆断的危险。，应考虑预应力筋容易脆断的危险。第10页/共30页(2)混凝土的浇筑与养护1）混凝土的浇筑。预应力筋张拉完毕后即可浇筑混凝土。构件必须一次连续浇灌完毕。浇灌混凝土时必须严格控制水灰比，振捣必须密实，因此振捣时间可适当放长。在预应力构件的端部
7、和节点部位，因钢筋布置一般较密，放松预应力筋时，端部又有应力集中现象，故对该部分混凝土的振捣应特别注意。刚浇捣的混凝土构件，应注意防止踩踏外露的预应力筋；以免破坏棍凝土与预应力筋之间的粘结力；构件采用叠层生产时，应待下层构件混凝土强度达到5.0Nmm以上时；方可浇捣上层构件混凝土(一般当平均气温高于20C时，每两天可叠浇一层)，每次叠浇时，必须先在下层构件的表面涂剧隔离剂，以防止各层互相粘结；第11页/共30页2）混凝土养护。用台座法制作的预应力混凝土构件，一般采用自然养护。为了缩短混凝土养护时间，加速台座的周转率，提高生产量，也可以采用蒸汽养护或加早强剂。当构件用槽式台座生产，采用蒸汽养护时
8、，由于受拉钢筋与台座之间的温差将引起预应力损失。为了减少这种损失，通常采用二次升温的办法，即初次升温的温差控制在20内，待构件混土强度达到10Nmm2(钢丝配筋)以上时，再按一般规定继续升温养护。当采用钢模制作预应力混凝土构件，将钢筋直接锚固在钢模上，温度升高时，由于模板与钢筋有同样变形，因而不会引起应力损失，可采用一般的加热养护制度。第12页/共30页（3）预应力筋的放张 预应力筋的放松必须待混凝土达到设计规定的强度。当设计无要求时应不低于设计的混凝土抗压强度标准值的75。对于配筋不多的中小型钢筋混凝土构件，钢丝放松可采用剪切(用断丝钳)、锯割(用无齿锯)和熔断(用氧乙炔焰)等方法进行。对于
9、配筋较多的钢筋混凝构件，所有钢丝应同时放松。同时放松的方法可用放松横梁来实现，横梁千斤顶或预先设置在横梁点处的放松装置砂箱放松（图4.13）或楔块放松等方式缓慢地进行放松（图4.14）。钢筋数量较少时，可采用逐根加热熔断或借助预先设置在钢筋端部的砂箱等装置单根放松。当钢筋数量较多时，所有钢筋应同时放松，此时宜采用砂箱或千斤顶进行放松。第13页/共30页4.2 后张法 后张法是先制作构件或先浇筑结构混凝土，并在预应力筋的部位预先留出孔道，待混凝土达到设计规定的强度等级以后，在预留孔道内穿入预应力筋，井按设计要求的张拉控制应力进行张拉，利用锚具把预应力筋锚固在构件端部，最后进行孔道灌浆。张拉后的钢
10、筋通过锚具传递预应力，使构件或结构混凝土得到预压。后张法适宜于在施工现场制作大型构件(如屋架等)，以避免大型构件长途运输的麻烦。1、后张有粘结预应力混凝土施工工艺（1)锚具和预应力筋的制作 预应力筋用锚具按锚固方式不同，可分为夹片式(单孔与多孔夹片锚具)、支承式(镦头锚具、螺母锚具等)、锥塞式(钢质锥形锚具等)和握裹式(挤压锚具、压花锚具等)四类。锚具是后张法构件中建立预应力值的关键，必须有可靠的锚固能力，以及足够的强度和刚度。第14页/共30页 后张法构件中所使用的预应力筋有：螺纹钢筋，碳素钢丝和钢绞线等，相对应的锚固体系有粗钢筋锚固体系、钢绞线锚固体系、钢丝束锚固体系和拉索锚固体系等。1）
11、粗钢筋锚固体系 粗钢筋的锚固体系主要有精轧螺纹锚固体系和冷轧螺纹锚固体系两种。精轧螺纹钢筋锚具是利用与该钢筋螺纹匹配的特制螺母锚固的一种支承式锚具。精轧螺纹钢筋锚具包括螺母与垫板。螺母分为平面螺母和锥面螺母两种。锥面螺母可通过锥体与孔的配合，保证预应力筋的正确。第15页/共30页 冷轧螺纹锚具，又称轧丝锚具，是用冷滚压方法在光圆钢进端部滚压出一定长度的螺纹，并配有螺母。这种方法加工的螺纹，其外径大于原钢材外径而螺纹内径仅略小于原钢材直径，考虑到冷加工强化作用，可仍按原钢材直径使用。这种锚具在竖向筋中采用较多。张拉端冷轧螺纹锚固体系，见图4.16。内埋式固定端的螺母与锚垫板合一，作成锥形螺母。预
12、应力筋下料长度的计算，应考虑锚具的特点、接头数量、构件长度等因素。第16页/共30页2）钢绞线锚固体系 多孔夹片锚固体系。多孔夹片锚固体系是由多孔夹片锚具、锚垫板(也称铸铁喇叭管、锚座)、螺旋筋等组成，见图417。多孔夹片锚固体系在后张法有粘结预应力混凝土结构中用途最广。主要品牌有：QM、OVM、HVM、B&S、YM、YLM、TM等。第17页/共30页 扁型夹片锚固体系。BM型扁锚体系是由扁型夹片锚具、扁型锚垫板等组成。扁锚的优点：张拉槽口扁小，可减少混凝土板厚，钢绞线单根张拉，施工方便；主要适用于楼板、城市低高度箱梁，以及桥面横向预应力等。固定端锚固体系。固定端锚具有以下几种类型：挤压锚具、
13、压花锚具、环形锚具等。第18页/共30页3）钢丝束锚固体系 钢丝束一般由几根到几十根直径35mm的平行的碳素钢丝组成。目前常用的锚具有钢质锥形锚具、钢丝束镦头锚具和锥形螺杆锚具等。4)锥形螺杆锚具锥形螺杆锚具由锥形螺杆、由锥形螺杆、套筒、螺母套筒、螺母等组成等组成第19页/共30页（)张拉机具设备 后张法常用的张拉设备有拉杆式千斤顶、穿心式千斤顶和锥锚式千斤顶以及供油用的高压油泵。第20页/共30页（3）后张法施工工艺 1）孔道留设 预应力筋孔道的形状有直线、曲线和折线三种。在有粘结预应力混凝土构件中，需要按照预应力筋设计的位置和形状预留孔道。留设孔道时，要求孔壁光滑、位置准确，形状和尺寸符合
14、要求。常用的孔道留设方法有以下几种。钢管抽芯法，胶管抽芯法，预埋管法。预应力筋孔道两端，应设置灌浆孔和排气孔。2）混凝土浇筑 浇筑混凝土之前，应进行预应力隐蔽工程验收，其内容包括：预应力筋的品种、规格、数量、位置等；预应力筋锚具和连接器的品种、规格、数量、位置等；预留孔道的规格、数量、位置、形状及灌浆孔、排气兼泌水管等；锚固区局部加强构造等。隐蔽工程验收合格或即可进行混凝土浇筑。第21页/共30页3）预应力筋准备和张拉 预应力筋准备。如多根钢绞线同时穿一个孔道时，应对钢绞线进行编束。预应力筋穿束。根据穿束与浇筑混凝土之间的先后关系分为先穿束和后穿束两种。4）混凝土强度检验5）预应力筋的张拉 为
15、保证预应力筋张拉后能够建立起有效地预应力，应根据预应力混凝土构件的特点制定相应的张拉方案。主要包括预应力筋的张拉设备选择、张拉方式、张拉顺序、张拉程序、预应力损失及校核等。第22页/共30页 预应力筋张拉的控制。在预应力筋张拉时应控制好预应力筋预应力筋张拉的控制。在预应力筋张拉时应控制好预应力筋的张拉应力，具体张拉值应满足表的张拉应力，具体张拉值应满足表41的要求。的要求。张拉工艺应能保证同一束中各根预应力筋的应力均匀一致；张拉工艺应能保证同一束中各根预应力筋的应力均匀一致；后张法施工中，当预应力筋是逐根或逐束张拉时，应保证各阶段后张法施工中，当预应力筋是逐根或逐束张拉时，应保证各阶段不出现对
16、结构不利的应力状态；同时宜考虑后批张拉预应力筋所不出现对结构不利的应力状态；同时宜考虑后批张拉预应力筋所产生的结构构件的弹性压缩对先批张拉预应力筋的影响，确定张产生的结构构件的弹性压缩对先批张拉预应力筋的影响，确定张拉力。拉力。当采用应力控制方法张拉时，应校核预应力筋的伸长值，实当采用应力控制方法张拉时，应校核预应力筋的伸长值，实际伸长值与设计计算理论伸长值的相对允许偏差为际伸长值与设计计算理论伸长值的相对允许偏差为6%。预应力。预应力筋张拉锚固后实际建立的预应力值与工程设计规定检验值的相对筋张拉锚固后实际建立的预应力值与工程设计规定检验值的相对允许偏差为允许偏差为5%。第23页/共30页 张
17、拉的方法。根据预应力混凝土结构特点、预应力筋形状张拉的方法。根据预应力混凝土结构特点、预应力筋形状与长度方法的不同，预应力筋张拉方法有以下几种：与长度方法的不同，预应力筋张拉方法有以下几种：一端张拉方式，两端张拉方式，分批张拉方式，分段张拉一端张拉方式，两端张拉方式，分批张拉方式，分段张拉方式，分阶段张拉方式，补偿张拉方式。方式，分阶段张拉方式，补偿张拉方式。张拉程序。后张法预应力筋的张拉程序根据构件类型、锚张拉程序。后张法预应力筋的张拉程序根据构件类型、锚固体系、预应力筋的松弛等因素来确定。固体系、预应力筋的松弛等因素来确定。当采用低松弛钢丝和钢绞线时，张拉程序为：当采用低松弛钢丝和钢绞线时
18、，张拉程序为：当采用普通松弛预应力筋时，可以按照以下程序进行：第24页/共30页 由于张拉程序引起的应力损失以及弥补或减少损失的措施：由于张拉程序引起的应力损失以及弥补或减少损失的措施：由于孔道摩阻引起的预应力损失。由于孔道摩阻引起的预应力损失。混凝土构件压缩对先批张拉的预应力筋产生的损失。混凝土构件压缩对先批张拉的预应力筋产生的损失。对于预应力筋张拉应符合设计要求，当设计无具体要求时，应对于预应力筋张拉应符合设计要求，当设计无具体要求时，应符合下列规定：当孔道为抽芯成型时，对曲线预应力筋和长度大于符合下列规定：当孔道为抽芯成型时，对曲线预应力筋和长度大于24 m的直线预应力筋，应在两端张拉，
19、对于长度不大于的直线预应力筋，应在两端张拉，对于长度不大于24 m的直的直线预应力筋，可在一端张拉；当孔道为预埋波纹管时，对曲线预应线预应力筋，可在一端张拉；当孔道为预埋波纹管时，对曲线预应力筋和长度大于力筋和长度大于30m的直线预应力筋，宜在两端张拉，对于长度不的直线预应力筋，宜在两端张拉，对于长度不大于大于30m的直线预应力筋可在一端张拉。当同一截面中有多根一端的直线预应力筋可在一端张拉。当同一截面中有多根一端张拉的预应力筋时，张拉端宜分别设置在结构构件的两端。当两端张拉的预应力筋时，张拉端宜分别设置在结构构件的两端。当两端同时张拉一根预应力筋时，宜先在一端锚固后，再在另一端补足张同时张拉
20、一根预应力筋时，宜先在一端锚固后，再在另一端补足张拉力后进行锚固。拉力后进行锚固。第25页/共30页 平卧叠浇构件制作时，构件自重作用产生的摩阻损失。现大多采用逐层加大张拉力的方法一次张拉，即最上层(第一层)构件可按设计要求的控制应力张拉，不予提高，下面几层构件的张拉控制应力适当加大，如表4.3。4）孔道灌浆与锚具封闭防护 预应力筋张拉后应尽快进行灌浆，孔道内水泥浆应饱满、密实。孔道灌浆的目的是防止钢筋锈蚀，增加结构的耐久性，并使预应力筋与构件之间有良好的粘结力，有利于增加构件整体性。灌浆用的灰浆应能与钢筋及孔壁很好地粘结，因此灰浆应有较高的强度、足够的流动度、较好的保水性和较小的干缩性。由于
21、水灰比对灰浆的干缩性、泌水性及流动性有直接影响，是保证灰浆质量的关键之一，故必须严格控制。要求灰浆应采用强度等级不低于32.5的普通硅酸盐水泥调制，灌浆用水泥浆的水灰比不应大于0.45，灌浆用水泥浆的抗压强度不应小于30N/mm，泌水应能在24h内全部重新被水泥吸收。第26页/共30页 灌浆顺序应先下后上，以免上层孔道泥浆把下层孔道堵住。直线孔道灌浆可从构件的一端到另一端，依次进行。在灌满孔道并封闭排气孔后，宜再继续加压至0.50.7MPa，稳压2min后再封闭灌浆孔。在曲线孔道上由侧向灌浆时，应从孔道最低处开始向两端进行，直至最高点排气孔溢出浓浆为止。灌浆入员应穿戴保护用具，防止水泥浆射出伤
22、人。孔道灌浆完毕后，锚具的封闭保护应符合设计要求；当设计无具体要求时，应符合下列规定：应采取防止锚具腐蚀和遭受机械损伤的有效措施；凸出式锚固端锚具的保护层厚度不应小于50mm；外露预应力筋的保护层厚度：处于正常环境时，不应小于20mm；处于易受腐蚀的环境时，不应小于50mm。第27页/共30页43 后张无粘结预应力混凝土工艺 后张无粘结预应力混凝土施工方法是在预应力钢筋表面涂刷防腐油脂或防腐沥青涂料层并包裹塑料布(管)后，按照设计的位置和形状铺设在安装好的模板内，然后浇筑混凝土，待混凝土达到设计要求后，进行预应力筋的张拉锚固。1、无粘结预应力筋 制作单根无粘结筋时，宜优先选用防腐油脂作涂料层。
23、使用防腐沥青时，用密缠塑料带作外包层，缠绕层数不少于两层。2、锚具 钢丝束无粘结筋的张拉端和埋固端均可采用墩头锚具或夹片式锚具；钢纹线无粘结筋的张拉端可用夹片式锚具，埋固端宜用压花式埋固锚具。无粘结筋的锚具性能应符合I类锚具的规定。3、布筋工艺第28页/共30页4、无粘结预应力筋的张拉 无粘结预应力混凝土楼盖结构的张拉顺序，宜先张拉楼板，后张拉楼面梁。板中的无粘结筋，可依次张拉。梁中的无粘结筋宜对称张拉。5、封锚 无粘结筋张拉完毕后，无粘结预应力筋的锚固区，应立即用防腐油脂或水泥浆通过锚具或其他附件上的灌注孔，将锚固部位张拉形成的空腔全部灌注密实，以防无粘结筋发生局部锈蚀。第29页/共30页感谢您的观看！第30页/共30页