桥梁预应力混凝土工程施工技术

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1、第五章预应力混凝土工程主要内容：预应力混凝土工程的先张法、后张法的施工工艺，机具设备和施工方法。无粘结预应力混凝土施工原理、特点及应用。学习要求：了解预应力混凝土的概念，及其在工程应用中的优点；熟悉预应力混凝土的材料品种、规格及要求；预应力混凝土：预应力混凝土能充分发挥高强度钢材的作用；它是在结构构件承受使用荷载之前，在构件的受拉区域张拉钢筋，利用钢筋张拉后的弹性回缩，对构件受拉区域的混凝土预先施加压力，产生预压应力，使混凝土结构在作用状态下充分发挥钢筋抗拉强度高和混凝土抗压能力强的特点，可以提高构件的承载能力。当构件在荷载作用下产生拉应力时，首先抵消预应力，然后随着荷载不断

2、增加，受拉区混凝土才受拉开裂，从而延迟了构件裂缝的出现和限制了裂缝的开展，提高了构件的抗裂度和刚度。这种利用钢筋对受拉区混凝土施加预压应力的钢筋混凝土，叫做预应力混凝土。施加预加应力的方法主要有：先张法、后张法、后张自锚法、电热法和自张法等。为了达到较高的预应力值，宜优先采用高标号混凝土。当采用冷拉HRB335、HRB400钢筋和冷轧带肋钢筋作预应力钢筋时，其混凝土强度不宜低于C30；当采用消除应力钢丝、钢绞线、热处理钢筋作预应力钢筋时，混凝土强度等级不宜低于C40。5.1预应力筋及设备5.4无粘结预应力混凝土施工本章内容5.2先张法施工5.3后张法施工本章小结5.1预应力筋

3、及设备预应力结构的定义预应力结构可以定义为：在结构承受外荷载之前，预先对其在外荷载作用下的受拉区施加压应力，以改善结构使用性能的这种结构形式称之为预应力结构。预应力混凝土结构预应力结构具有如下的一些特点：改善结构的使用性能，提高结构的耐久性；减小构件截面高度，减轻自重；充分利用高强钢材；具有良好的裂缝闭合性能与变形恢复性能；提高抗剪承载力；提高抗疲劳强度；具有良好的经济性。混凝土在预应力混凝土结构中所采用的混凝土应具有高强、轻质和高耐久性的性质。一般要求混凝土的强度等级不低于C30。目前，我国在一些重要的预应力混凝土结构中，已开始采用C50~C60的高强混凝土，最高混凝土强度

4、等级已达到C80，并逐步向更高强度等级的混凝土发展。国外混凝土的平均抗压强度每10年提高5~10MPa，现已出现抗压强度高达200MPa的混凝土。预应力钢筋预应力筋通常由单根或成束的钢丝、钢绞线或钢筋组成。对预应力筋的基本要求是高强度、较好的塑性以及较好的粘结性能。预应力钢筋种类（1）高强钢筋——冷拉热轧低合金钢筋热处理低合金钢筋（2）高强钢丝——冷拉和矫直回火两种，按外形分为光面、刻痕和螺旋肋三种。常用的高强钢丝的直径（mm）有：4.0、5.0、6.0、7.0、8.0、9.0等几种。（3）钢绞线：是用冷拔钢丝绞扭而成，其方法是在绞线机上以一种稍粗的直钢丝为中心，其余钢丝则围

5、绕其进行螺旋状绞合，再经低温回火处理即可。图预应力钢绞线的截面D—钢绞线直径；d0—中心钢丝直径；d—外层钢丝直径（4）无粘结预应力筋——是一种在施加预应力后沿全长与周围混凝土不粘结的预应力筋，它由预应力钢材、涂料层和包裹层组成a）无粘结预应力筋；b）截面示意图4-5无粘结预应力筋1—聚乙烯塑料套管；2—保护油脂；3—钢绞线或钢丝束图无粘结预应力筋（5）非金属预应力筋非金属预应力筋主要是指用纤维增强塑料（简称FRP）制成的预应力筋，主要有玻璃纤维增强塑料（GFRP）、芳纶纤维增强塑料（AFRP）及碳纤维增强塑料（CFRP）预应力筋等几种形式。锚具、夹具及连接器预应力筋用的锚具

6、是在后张法预应力混凝土结构或构件中，为保持预应力筋的拉力并将其传递到混凝土上所用的永久性锚固装置。夹具则是在先张法预应力混凝土构件施工时，为保持预应力筋的拉力并将其固定在生产台座（或设备）上的临时性锚固装置；或在后张法预应力混凝土结构或构件施工时，在张拉千斤顶或设备上夹持预应力筋的临时性锚固装置。连接器是用于连接预应力筋的装置。此外还有预应力筋与锚具等组合装配而成的受力单元，如预应力筋-锚具组装件、预应力筋-夹具组装件、预应力筋-连接器组装件等。夹具和锚具的种类1.夹具和锚具锚具（M）：锚固在构件端部，与构件联成一体共同受力，不再取下的称为锚具。用于后张法。夹具（J）：在张拉

7、钢筋和混凝土成型过程中夹持和临时固定预应力筋，待混凝土达到一定强度后取下并再重复使用的称为夹具。用于先张法。（1）单根粗钢筋锚具①LM型螺丝端杆锚具（张拉端和固定端）；固定端：②帮条锚具；③镦头锚具（2）钢筋束、钢绞线锚具①夹片式锚具：单孔和多孔。主要品牌有：QM、OVM、BM等。夹片的块数与预应力钢筋或钢绞线的根数相同，夹片呈楔形，其截面为扇形。每一块夹片有二个圆弧形槽，槽内有齿纹，用以锚住预应力钢筋。锚具靠摩擦力锚固预应力筋，依靠摩擦力将预拉力传给夹片。再通过夹片的楔入作用将承压力传给锚环，锚环挤压