土木工程施工课件05第五章预应力混凝土工程

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1、第五章预应力混凝土工程先张法施工后张法施工第一节概述：1、预应力混凝土：在结构或构件承受使用荷载前，对受拉区的混凝土预先施加压应力,以抵消或减少使用荷载作用下产生的拉应力。2、施加预应力的目的：①提高结构或构件的抗裂度；②提高结构或构件的刚度；③充分发挥高强钢材的作用；④把散件拼成整体。3、施加预应力的方法：张拉结构或构件受拉区中的预应力钢筋，并锚固在其端部，将钢筋的弹性收缩力传递到混凝土构件上，即产生预应力。4、预应力混凝土的施工方法：按施工顺序分：先张法；后张法。按张拉方法分：机械张拉（液压或电动螺杆）电热张拉5、预应力筋（1）预应力高

2、强钢丝冷拔低碳钢丝、碳素钢丝、刻痕钢丝（2）预应力钢绞线1）标准型钢绞线：常用低松弛钢绞线（后张法中广泛应用）。2）刻痕钢绞线：刻痕钢丝捻制而成。3）模拔钢绞线：密度提高约18%。（3）预应力粗钢筋1）冷拉钢筋：是将HRB335、HRB400、HRB500冷拉而成，强度为400～750MPa，材料广泛。2）热处理钢筋：直径为6～10mm，成盘。3）精轧螺纹钢筋：可用螺纹套筒接长，端头用螺母锚固。第二节先张法施工工艺过程：张拉固定钢筋→浇混凝土→养护（至75%强度）→放松钢筋适用于：构件厂生产中、小型构件（楼板、屋面板、吊车梁、薄腹梁……）夹

3、具横梁台座预应力筋台面A、张拉预应力筋混凝土构件B、浇筑混凝土构件C、放张施加预应力一、先张法施工工艺（一）张拉预应力筋：1、张拉程序0→1.05σcon（持荷2分钟）→σcon0→1.03σcon超张拉——减少由于钢筋松弛变形造成的预应力损失。2、控制应力及最大应力：预应力筋种类先张法后张法最大限值消除应力钢丝、钢绞线0.75fptk0.75fptk0.80fptk冷轧带肋钢筋0.70fptk－0.75fptk精轧螺纹钢筋0.85fpyk0.95fpykfptk：极限抗拉强度标准值fpyk：屈服强度标准值超张拉可比设计要求提高5%，但最大

4、张拉控制应力不得超过下列规定：3、张拉要点：（1）做好材料、设备检查，并做好预应力筋张拉记录；（2）从台座中间向两侧进行（防偏心损坏台座)（3）多根成组张拉，初应力应一致(测力计抽查)（4）拉速平稳，锚固松紧一致，设备缓慢放松（5）拉完的筋位置偏差≯5mm，且≯构件截面短边的4%（6）注意安全：两端设防护、严禁站人，敲击楔块不得过猛。（二）混凝土浇筑与养护：1、混凝土一次浇完，混凝土≮C30。2、防止较大徐变和收缩：选收缩变形小的水泥，水灰比≯0.5，级配良好，振捣密实（特别是端部）。3、防止碰撞、踩踏钢丝。4、减少应力损失：非钢模台座生产

5、，采取二次升温养护，(开始温差≯20℃，达10MPa后按正常速度升温）。(三)预应力筋放张：1.条件：混凝土达到设计规定且≮75%强度值后。2.放张顺序：轴心受压构件同时放；偏心受压构件先同时放预压应力小的区域的，再同时放大的区域的；其它构件，应分阶段、对称、相互交错放张.3.方法：锯断，剪断，熔断（仅限于Ⅱ～Ⅲ级冷拉筋）粗筋放张应缓慢（常用千斤顶法)。二、先张法施工设备（一）台座：1、要求：有足够的强度、刚度和稳定性；满足生产工艺的要求。2、形式：①墩式（传力墩、台面、横梁）长度100～150m，适于中、小型构件。②槽式（传力柱、上下横梁

6、、砖墙）长45～76m，适于双向预应力构件，易于蒸汽养护。③钢模板台座。管桩、楼板、屋面板等常用。重力式墩式台座的几种形式与台面共同作用式构架式桩基构架式锚桩式台座槽式台座压杆砖墙上横梁下横梁砖墙压杆（二）夹具：1、张拉夹具：偏心式、楔形。2、锚固夹具：①锥形（圆套筒三片式、二片式，圆锥齿板式）——锚固单根直径12～14预应力筋；②镦头锚具—带槽螺栓、梳子板。用于：冷拉筋（热镦），冷拔丝（热、冷镦），碳素钢丝（冷镦）。要求：镦头强度不低于材料强度的98%，钢丝束长度差值≯L/5000、≯5mm。成组张拉长度≯10m的钢丝，长度极差≯2mm锥

7、销夹具圆套筒三片式夹具方套筒二片式夹具圆套筒二片式夹具固定端镦头夹具单根镦头钢筋螺杆夹具高强镦头钢丝用梳筋板夹具接千斤顶镦头梳筋板夹具（制作预应力圆孔板用）拉杆式千斤顶张拉钩连接套筒承力架（三）张拉机械1、穿心式千斤顶：YC－20型，最大拉力20t、行程200mm,适于12～20单根钢筋。2、千斤顶、四横梁式用于成组张拉第三节后张法施工工艺过程：浇筑混凝土结构或构件（留孔）→养护拆模→（达75%强度后）穿筋张拉→固定→孔道灌浆→（浆达15N/mm2,混凝土达100%后）移动、吊装。适于：大构件及结构的现场施工——预制拼装，结构张拉。特点：不

8、需台座；但工序多、工艺复杂，锚具不能重复利用。一、预应力筋、锚具和张拉机具锚具按锚固性能分两类：锚具性能Ⅰ类Ⅱ类锚具效率系数ηa≧0.95ηa≧0.9锚具的总应变εu≧2.0%ε