5、预应力混凝土工程

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1、5预应力混凝土工程由于普通混凝土构件的极限抗拉应变只有0.0001～0.00015。对于手拿构件，构件开裂前钢筋的拉应力只有20～30N/㎜2，也就是说钢筋此时对于防止构件开裂所发挥的作用微乎其微。为了延迟构件裂缝的出现，防止构件发生过大的拉伸变形，可预先张拉钢筋，当卸去张拉外力，钢筋回缩，使得混凝土构件处于受压状态。当构件在荷载作用下受拉时，必须先抵消构件截面内的预加压应力后才会出现拉应力，因此构件裂缝推迟出现，在同样大小的荷载作用下，构件的变形也相对较小。预应力混凝土工艺可以起到防止构件开裂，减小变形，节约钢筋的作用。（从强度

2、的角度看，构件的极限承载能力并未提高）。多用于对构件变形、裂缝宽度要求较高或尺寸较大的构件。5.1预应力混凝土分类和材料1按施工工艺过程或者方法分（1）先张法即先张拉钢筋，后浇筑混凝土，并将处于张紧状态的钢筋埋入混凝土内，凝结硬化后，钢筋和混凝土协同受力。预应力是通过钢筋与混凝土之间的粘结作用传递给构件。（2）后张法先浇筑混凝土构件，并预留穿预应力钢筋的孔道，当混凝土构件达到一定强度后，穿预应力钢筋，两端或一端张拉后锚固预应力钢筋，最后进行孔道灌浆。预应力是通过锚具传递给混凝土构件。2按钢筋和混凝土之间是否有粘结作用分（1）有粘结

3、：如先张法。普通的后张法由于最后要进行孔道灌浆也属有粘结工艺。（2）无粘结：即钢筋和混凝土之间没有粘结作用，后张法中的一种。3全预应力和部分预应力（略）4预制、现浇和组合预应力混凝土（略）5.1.2预应力混凝土材料1钢材为减少预应力损失的影响，预应力混凝土应采用高强钢材，预应力损失的分类：瞬间预应力损失：锚具变形预应力筋回缩孔道摩擦加热养护导致的预应力筋松弛分批张拉引起的预应力损失长期预应力损失：预应力钢筋松弛混凝土收缩和徐变（1）钢绞线（2）高强钢丝：优质碳素钢筋冷拔而成，可刻痕（3）单根或多根钢筋：多为热处理钢筋2混凝土一般不

4、低于C30（圆孔板），对于钢绞线、高强钢丝、热处理钢筋不低于C40。5.2夹具和锚具5.2.1夹具夹具是张拉并临时固定在台座上保持钢筋张拉状态的工具。混凝土浇筑养护后，拆下并能重复利用。一般要求构造简单，装拆方便。多用于先张法的张拉端。5.2.1锚具锚具是张拉并永久固定（先张法固定端除外）在结构构件上的工具。必须锚固可靠、有足够的强度刚度和耐久性。1锚具选用钢筋种类张拉端锚具固定端锚具热轧冷拉钢筋螺丝端杆锚具螺丝端杆锚具、帮条锚具、镦头锚据精轧螺纹钢筋螺帽螺帽12mm钢筋束夹片锚具如JM12夹片锚具如JM12、镦头锚具高强钢丝夹片

5、或镦头锚具夹片或镦头锚具高强钢丝束夹片或镦头（A型）、锥塞锚具夹片或镦头（B型）锚具，固定端埋入固定可选用镦头锚具或挤压锚具钢绞线和钢绞线束夹片夹片，埋入可选用挤压式锚具2锚具性能按锚固性能可分为Ⅰ类和Ⅱ类锚具Ⅰ类锚具可承受动、静载或用于无粘结工艺Ⅱ类锚具只用于有粘结工艺，且不承受动载Ⅰ类锚具可替换Ⅱ类锚具，而Ⅱ类锚具不能替换Ⅰ类锚具5.3张拉机械5.3.1电动螺杆张拉机：预应力筋或预应力钢丝5.3.2液压张拉机常用有液压拉杆式千斤顶、穿心式千斤顶、锥锚式千斤顶1拉杆式千斤顶：螺帽式锚具、螺丝端杆锚具、钢丝束镦头锚具，代表型号：Y

6、L—602穿心式千斤顶：可同时实现张拉和顶锚，用于夹片式锚具，代表型号YC—803锥锚式千斤顶：可同时实现张拉、顶锚和退楔，用于多个钢筋或钢绞线，代表型号：YZ—805.4先张法先张法是先张拉钢筋并将钢筋固定在台座上，浇筑混凝土，养护，混凝土强度达到一定值（75%以上），放松钢筋。过程示意如下先张法因为必须有台座等配套设备、设施，一般用于工厂化生产大批量的标准构件。具体的有台座法和机组流水法。5.4.1台座1墩式台座2槽式台座5.4.2夹具（先张法夹具只了解即可）5.4.3施工工艺工艺过程为：台座准备、刷隔离剂、铺放预应力钢筋、张

7、拉、绑横向钢筋安装侧模、浇筑混凝土、养护、放松、脱模、出槽。1预应力钢筋张拉（1）张拉控制应力：（2）张拉程序：为防止或抵消部分预应力损失，保证钢筋预应力值能达到设计的σcon，可按下述程序张拉0σcon103%或0σcon105%σcon100%2混凝土浇筑养护（1）不留施工缝（2）叠浇方案：下层混凝土强度达到5Mpa（3）蒸汽加热养护：台座法避免温差过大，一般采用二次升温法。即混凝土强度7.5Mpa前温差不大于20度。机组流水法则不存在温差引起的预应力损失。2预应力钢筋的放张（1）构件混凝土强度不得低于设计强度的75%（2）放

8、张顺序：轴压构件必须同时放张，否则可对称、分批放张。长度方向应先从张拉端切断预应力钢筋（3）放张方法：配筋较少可逐根（自中间向两边？）对称放张，较多可同时放张，为防止放张钢筋的瞬间钢筋突然会所对混凝土构件的冲击，可以加设缓冲装置。1）楔块2）砂箱5