1、建筑施工技術 第3版書號：51998ISBN：978-7-111-51998-0作者：張厚先印次：3-1責編：覃密道開本：16字數：573千字定價：49.8所屬叢書：“十二五”職業教育國家規劃教材 21世紀建筑工程系列規劃教材裝訂：平（雙色印刷）出版日期：2015-12-23第六章 預應力混凝土工程 本章主要內容： 6.1 先張法 6.2 后張法 6.3 無粘結預應力混凝土施工 6.4 預應力混凝土工程施工質量驗收與安全技術 本章重點： 先張法張拉設備及夾具、先張法預應力筋的放張順序、后張法的常用錨具及張拉機械、預應力筋制作技術、后張法的施工工藝技術要點、先張法施工工藝、臺座構造、先張法預應力

2、筋的張拉技術要點、預應力工程的質量標準、安全技術、預應力混凝土施工的分類。 6.1 先張法 先張法施工工藝是先將預應力筋張拉到設計控制應力，用夾具臨時固定在臺座或鋼模上，然后澆筑混凝土；待混凝土達到一定強度后，放松預應力筋，靠預應力筋與混凝土之間的粘結力使混凝土構件獲得預應力。 一、臺座 按構造型式不同分為墩式臺座（圖6-1）和槽式臺座（圖6-2）兩類。 墩式臺座用于生產屋架、空心板、平板等。一般長度為100m150m，又稱長線臺座。臺座寬度約2m。 臺墩穩定性驗算一般包括抗傾覆驗算與抗滑移驗算。臺墩的牛腿和延伸部分，分別按鋼筋混凝土的牛腿和偏心受壓構件計算。 臺墩橫梁的撓度不應大于2mm。

3、臺面一般是在夯實的碎石墊層上澆筑一層厚度為610cm的混凝土而成。臺面伸縮縫一般約為10m設置一條，也可采用預應力混凝土滑動臺面而不留施工縫。 槽式臺座由端柱、傳力柱、橫梁和臺面等組成，既可承受張拉力，又可作蒸氣養護槽，適用于張拉噸位較大的大型構件，如吊車梁、屋架等。槽式臺座亦需進行強度和穩定性計算。端柱和傳力柱的強度按鋼筋混凝土結構偏心受壓構件計算；端柱的牛腿按鋼筋混凝土的牛腿計算；槽式臺座端柱抗傾覆力矩由端柱、橫梁自重力及部分張拉力組成。 第六章 預應力混凝土工程 二、張拉設備及夾具 1.夾具 單根鐓頭夾具（圖6-3）、圓套筒三片式夾具（圖6-4）、方套筒二片式夾具（圖6-5）、圓錐齒板式

4、夾具（圖6-6）。靜載錨固性能試驗。 2.張拉設備 拉桿式千斤頂（圖6-7）、穿心式千斤頂（圖6-8）、錐錨式千斤頂（圖6-9）、前置內卡式千斤頂（圖6-10），張拉噸位可1000kN；還用電動螺桿張拉機（圖6-11）與電動卷揚張拉機（圖6-12）等。 三、預應力筋的張拉 張拉程序：01.031.05con或01.05con 持荷2min con。 預應力鋼筋的張拉力，一般用伸長值校核。預應力鋼絲張拉時，伸長值不作校核，應采用鋼絲內力測定儀（見圖6-13）檢查鋼絲的預應力值。其偏差不得大于或小于設計規定相應階段預應力值的5% 。 預應力鋼絲內力的檢測，一般在張拉錨固后1h錨固損失已完成，鋼筋松

5、弛損失也部分產生。 第六章 預應力混凝土工程 6.2 后張法 后張法是先制作構件（或塊體），并在預應力筋的位置預留出相應的孔道，待混凝土強度達到設計規定的數值后，穿入預應力筋并施加預應力，最后進行孔道灌漿，張拉力由錨具傳給混凝土構件而使之產生預壓力。用于屋架、吊車梁、梁、特種結構（水池、電視塔等）等。 一、錨具 1.單根鋼筋 螺絲端桿錨具（圖6-16）、幫條錨具（圖6-17）、精軋螺紋鋼筋錨具、單根鋼絞線錨具（圖6-18）。 2.鋼筋束和鋼絞線束 KT-Z型錨具（可鍛鑄鐵錐型錨具）（圖6-19）、JM錨具（圖6-20）、XM型錨具（圖6-21）、QM型錨具（圖6-22）、鐓頭錨具（圖6-23）

6、。 3.鋼絲束 錐形螺桿錨具（圖6-24）、鋼絲束鐓頭錨具（圖6-25）、鋼質錐型錨具（圖6-26）。 錨具質量檢驗：預應力筋錨具、夾具和連接器，應有出廠合格證，進場時應檢驗：外觀、硬度、靜載錨固性試驗（常用錨具、信譽好的專業錨具廠可不現場檢）。 檢查：外觀、硬度、靜載錨固性能。 第六章 預應力混凝土工程 二、張拉機械 1.拉桿式千斤頂（圖6-7） 適用于螺絲端桿錨具、錐型螺桿錨具。 2.穿心式千斤頂（圖6-8 ） 適用于JM錨具、XM型錨具、QM型錨具。可改裝為拉桿式、錐錨式。 3.錐錨式千斤頂（圖6-9 ） 適用于KTZ型錨具、鋼質錐型錨具。 4.前置內卡式千斤頂（圖6-10 ） 工具錨在

7、千斤頂前部、藏于千斤頂體內，自動夾固和自動退錨，外露的鋼筋長度cm。自重（含油）kg，可以節省大量預應力筋，最大張拉力，工作行程mm， 外形尺寸*。用于鋼筋束和鋼絞線束張拉。 第六章 預應力混凝土工程 2）采用錐形螺桿錨具，拉桿式千斤頂張拉（圖6-28）時， L=l+2l6-2l5+2（l7+D）+ (5-15)式中l7錐形螺桿錨具的套筒長度； D鋼絲伸出套筒的長度，取20mm； 應力下料的伸長值=回縮值。 3）采用鋼質錐形錨具，錐錨式千斤頂張拉（圖6-29）時， 兩端張拉 L=l+2（l4+l5+80） （6-6） 一端張拉 L=l+2（l4+ 80）+l5 （6-7）式中，l4錨環厚度；

8、l5千斤頂分絲頭至卡盤外端距離，對YZ850型千斤頂為470mm。 鋼絲下料：鋼管現位法、應力下料。 2鋼筋束或鋼絞線束的下料長度 采用夾片式錨具，穿心式千斤頂張拉（圖6-30）時， 兩端張拉 L=l+2（l7+l8+l9+100） （6-11） 一端張拉 L=l+2（l7+100）+l8+l9 （6-12）式中 l7夾片式工作錨厚度； l8穿心式千斤頂長度； l9夾片式工具錨厚度。 第六章 預應力混凝土工程 四、后張法的施工工藝 1.孔道成型方法 預應力筋的孔道可采用鋼管抽芯、膠管抽芯和預埋管等方法成型。 1）鋼管抽芯法（圖6-31）用于直線孔道。井字架定位，轉動防粘。初凝后、終凝前（手按混

9、凝土不顯指紋）抽管。抽管順序宜先上后下地進行。抽管方法可用人工或卷揚機。抽管后清理孔道。 2）膠管抽芯法（圖6-32）采用夾布膠管或鋼絲網橡皮管，可用于直線、曲線或折線孔道。充水（或充氣）加壓或膠皮管內滿塞細鋼筋，水壓表的壓力如有變化必須補壓。放水降壓抽管。 3）預埋管法采用薄鋼管、鍍鋅鋼管與金屬螺旋管（波紋管）等。 2.張拉端設置長度30m的直線筋，一端張拉；長度30m的直線筋、曲線筋，兩端張拉。 3.分批張拉 規范第6.2.6條指出，后張法構件的預應力鋼筋采用分批張拉時，應考慮后批張拉鋼筋所產生的砼彈性壓縮（或伸長）對先批張拉鋼筋的影響，將先批張拉鋼筋的張拉應力值con增加（或減少）pci

10、，此處pci為后批張拉鋼筋在先批張拉鋼筋重心處產生的砼法向應力，為預應力鋼筋彈性模量與砼彈性模量之比。所以先批張拉的預應力筋張拉力應調整，或補張（對使應力減小情況，但30m的直線筋、曲線筋，兩端張拉。 7. 后張法構件的預應力鋼筋采用分批張拉時，應考慮后批張拉鋼筋所產生的砼彈性壓縮（或伸長）對先批張拉鋼筋的影響，將先批張拉鋼筋的張拉應力值con增加（或減少）pci。所以先批張拉的預應力筋張拉力應調整，或補張（對使應力減小情況，但小于張拉應力限值。第六章 預應力混凝土工程 本章小結： 8. 平臥重疊構件張拉，為了減少上下層之間因摩擦引起的預應力損失，可逐層加大張拉力。加大值可查經驗表。 9. 張

11、拉伸長值的校核（實際與計算），反映張拉力是否足夠，孔道摩阻損失是否偏大，以及預應力筋是否有異常現象等。計算伸長值L=；預應力筋張拉伸長值的量測，應在建立初應力之后進行。 10. 孔道灌漿可以防筋銹蝕，提高抗裂性和承載力。水泥漿或砂漿要求：20MPa；W/C=0.4；較小的干縮性及泌水性摻減水劑、二次灌漿法。 11. 先張法施工工藝是先將預應力筋張拉到設計控制應力，用夾具臨時固定在臺座或鋼模上，然后澆筑混凝土；待混凝土達到一定強度后，放松預應力筋，靠預應力筋與混凝土之間的粘結力使混凝土構件獲得預應力。 12. 臺座按構造型式不同分為墩式臺座和槽式臺座兩類。 13. 預應力鋼筋的張拉力，一般用伸長

12、值校核。預應力鋼絲張拉時，伸長值不作校核，應采用鋼絲內力測定儀檢查鋼絲的預應力值。相應偏差不得大于或小于設計規定相應階段預應力值的5% 。預應力鋼絲內力的檢測，一般在張拉錨固后1h錨固損失已完成，鋼筋松弛損失也部分產生。第六章 預應力混凝土工程 圖6-1墩式臺座構造示意圖1臺座 2鋼橫梁 3承力鋼板 4臺面第六章 預應力混凝土工程 圖6-2 槽式臺座構造示意圖1張拉端柱 2錨固端柱 3中間傳力柱 4上橫梁 5下橫梁 6橫梁 7、8墊塊 9連接板 10卡環 11基礎板 12砂漿嵌逢 13磚墻 14螺栓第六章 預應力混凝土工程 圖6-3 單根鋼筋鐓頭夾具及張拉連接頭a）單根鋼筋鐓頭夾具 b）張拉連

13、接頭第六章 預應力混凝土工程 圖6-4 圓套筒三片式夾具a）裝配圖 b)夾片 c)套筒第六章 預應力混凝土工程 圖6-5 方套筒二片式夾具第六章 預應力混凝土工程 圖6-6 方套筒二片式夾具 圖6-7拉桿式千斤頂構造示意圖1主缸 2主缸活塞 3主缸油嘴 4副缸 5副缸活塞 6副缸油嘴 7連接器 8頂桿 9拉桿 10螺帽 11預應力筋 12混凝土構件 13預埋鋼板 14螺絲端桿第六章 預應力混凝土工程 圖6-8 YC60型穿心式千斤頂的構造示意圖1張拉油缸 2頂壓油缸（即張拉活塞） 3頂壓活塞 4彈簧 5預應力筋 6工具式錨具 7螺帽 8工作錨具 9混凝土構件 10頂桿 11拉桿 12連接器 張

14、拉工作油室 頂壓工作油室 張拉回程油室 A張拉缸油嘴 B頂壓缸油嘴 C油孔第六章 預應力混凝土工程 圖6-9錐錨式雙作用千斤頂構造示意圖1預應力筋 2頂壓頭 3副缸 4副缸活塞 5主缸 6主缸活塞 7主缸拉力彈簧8副缸壓力彈簧 9錐形卡環 10楔塊 11主缸油嘴 12副缸油嘴 13錨塞 14構件 15-錨環第六章 預應力混凝土工程 圖6-10 前置內卡式千斤頂 第六章 預應力混凝土工程 圖6-11電動螺桿張拉機構造圖1螺桿 2、3拉力架 4張拉夾具 5頂桿 6電動機 7減速箱 8測力計 9、10膠輪 11底盤 12手柄 13橫梁 15錨固夾具第六章 預應力混凝土工程 圖6-12 LYZ-1A型

15、電動卷揚張拉機1電氣箱 2電動機 3減速箱 4卷筒 5撐桿 6夾鉗 7前輪 8測力計 9開關 10后輪第六章 預應力混凝土工程 圖6-13 2CN-1型雙控鋼絲內力測定儀1旋鈕 2指示燈 3測鉤 4內力表 5撓度表 6測頭 7鋼絲 第六章 預應力混凝土工程 圖6-14 楔塊放張1臺座 2橫梁 3、4鋼塊 5鋼楔塊 6螺桿 7承力板 8螺母第六章 預應力混凝土工程 圖6-15砂箱裝置構造圖1活塞 2鋼套箱 3進砂口 4鋼套箱底板 5出砂口 6砂子 圖6-16 螺絲端桿錨具a）螺絲端桿 b）螺母 c）墊板第六章 預應力混凝土工程 圖6-17 幫條錨具1幫條 2襯板 3預應力鋼筋第六章 預應力混凝土

16、工程 圖6-18單根鋼絞線錨具1鋼絞線 2錨環 3夾片 圖6-19 KT-Z型錨具a）裝配圖 b)錨環 c)錨塞第六章 預應力混凝土工程 圖6-20 JM型錨具a)裝配圖 b)錨板 c)夾片第六章 預應力混凝土工程 圖6-21 XM型錨具a)裝配圖 b)錨板 第六章 預應力混凝土工程 圖6-22 QM型錨具及配件1錨板 2夾片 3鋼絞線 4喇叭形鑄鐵墊板 5彈簧圈 6預留孔道用的波紋管 7灌漿孔第六章 預應力混凝土工程 圖6-23 固定端用鐓頭錨具1預應力筋 2鐓粗頭 3錨固板第六章 預應力混凝土工程 圖6-24錐形螺桿錨具1鋼絲 2套筒 3錐形螺桿 4墊板 5螺母 6排氣槽第六章 預應力混凝

17、土工程 圖6-25鋼絲束鐓頭錨具1錨環 2螺母 3鋼絲束 4錨板第六章 預應力混凝土工程 圖6-26鋼質錐型錨具a)裝配圖 b)錨塞 c)錨環第六章 預應力混凝土工程 圖6-27 采用鐓頭錨時鋼絲下料長度計算簡圖1混凝土構件 2孔道 3鋼絲束 4錨環 5螺母 6錨板第六章 預應力混凝土工程 圖6-28 采用錐形螺桿錨具時鋼絲下料長度計算簡圖1螺母 2墊板 3錐形螺桿錨具 4鋼絲束 5孔道 6混凝土構件第六章 預應力混凝土工程 圖6-29 采用鋼質錐形錨具時鋼絲下料長度計算簡圖1混凝土構件 2孔道 3鋼絲束 4鋼質錐形錨具 5錐錨式千斤頂第六章 預應力混凝土工程 圖6-30 鋼筋束下料長度計算簡

18、圖1混凝土構件 2孔道 3鋼筋束 4夾片式工作錨 5穿心式千斤頂 6夾片式工具錨第六章 預應力混凝土工程 圖6-31 固定鋼管或膠管位置用的井字架第六章 預應力混凝土工程 圖6-32 膠管與閥門連接1膠管 220號鉛絲密扎 3閥門 圖6-33 預應力筋實際伸長值圖解 第六章 預應力混凝土工程 圖6-34 無粘結預應力筋1塑料護套 2油脂 3鋼絞線或鋼絲束 圖6-35 多跨雙向平板預應力筋布置方式a）接柱上板帶與跨中板帶布筋 b）一向帶狀集中布筋，另向均勻分散布筋第六章 預應力混凝土工程 圖6-36 平板中單根無粘結預應力筋的張拉端作法a）張拉端凸出式構造 b）張拉端凹入式構造 1無粘結預應力筋 2螺旋筋 3承壓鋼板 4夾片錨具 a5混凝土圈梁 b5砂漿第六章 預應力混凝土工程 圖6-37 無粘結預應力筋固定端內埋式構造a)鋼絲束鐓頭錨板 b)鋼絞線擠壓錨具 1無粘結筋 2螺旋筋 3承壓鋼板 4冷鐓頭 5擠壓錨具第六章 預應力混凝土工程 圖6-38 無粘結預應力筋搭接鋪設分段張拉構造 第六