4.4預應力混凝土一、預應力混凝土基本概念

二、特點

三、分類4/3/20241混凝土結構工程4.4預應力混凝土一、預應力混凝土基本概念

二、特點

三預應力混凝土能充分發揮高強度鋼材的作用，即在外荷載作用于構件之前，利用鋼筋張拉后的彈性回縮，對構件受拉區的混凝土預先施加壓力，產生預壓應力，使混凝土結構在作用狀態下充分發揮鋼筋抗拉強度高和混凝土抗壓能力強的特點，可以提高構件的承載能力。當構件在荷載作用下產生拉應力時，首先抵消預應力，然后隨著荷載不斷增加，受拉區混凝土才受拉開裂，從而延遲了構件裂縫的出現和限制了裂縫的開展，提高了構件的抗裂度和剛度。這種利用鋼筋對受拉區混凝土施加預壓應力的鋼筋混凝土，叫做預應力混凝土。4/3/20242混凝土結構工程預應力混凝土能充分發揮高強度鋼材的作用，即在外荷載作土木工程施工技術-4-2預應力混凝土結構工程土木工程施工技術-4-2預應力混凝土結構工程4/3/20245混凝土結構工程4/2/20245混凝土結構工程先張法：在澆筑混凝土構件之前將預應力筋張拉到設計控制應力，用夾具將其臨時固定在臺座或鋼模上，進行綁扎鋼筋，安裝鐵件，支設模板，然后澆筑混凝土；待混凝土達到規定的強度，保證預應力筋與混凝土有足夠的粘結力時，放松預應力筋，借助于它們之間的粘結力，在預應力筋彈性回縮時，使混凝土構件受拉區的混凝土獲得預壓應力。先張法生產示意圖4.4.1先張法4/3/20246混凝土結構工程先張法：在澆筑混凝土構件之前將預應力筋張拉到設計控制應力，用夾具橫梁臺座預應力筋臺面A、張拉預應力筋混凝土構件B、澆筑混凝土構件C、放張施加預應力4/3/20247混凝土結構工程夾具橫梁臺座預應力筋臺面A、張拉預應力筋混凝土構件B、澆筑混先張法一般用于預制構件廠生產定型的中小型構件，如樓板、屋面板、檁條及吊車梁等。先張法生產時，可采用臺座法和機組流水法。采用臺座法時，預應力筋的張拉、錨固，混凝土的澆筑、養護及預應力筋放松等均在臺座上進行；預應力筋放松前，其拉力由臺座承受。采用機組流水法時，構件連同鋼模通過固定的機組，按流水方式完成（張拉、錨固、混凝土澆筑和養護）每一生產過程；預應力筋放松前，其拉力由鋼模承受。4/3/20248混凝土結構工程先張法一般用于預制構件廠生產定型的中小型構件，如樓板、屋面板4/3/20249混凝土結構工程4/2/20249混凝土結構工程4/3/202410混凝土結構工程4/2/202410混凝土結構工程4/3/202411混凝土結構工程4/2/202411混凝土結構工程一、先張法施工準備臺座由臺面、橫梁和承力結構等組成，是先張法生產的主要設備。預應力筋張拉、錨固，混凝土澆筑、振搗和養護及預應力筋放張等全部施工過程都在臺座上完成；預應力筋放松前，臺座承受全部預應力筋的拉力。因此，臺座應有足夠的強度、剛度和穩定性。（1）墩式臺座墩式臺座由臺墩、臺面與橫梁等組成。臺墩和臺面共同承受拉力。墩式臺座用以生產各種形式的中小型構件。1.臺座4/3/202412混凝土結構工程一、先張法施工準備臺座由臺面、橫梁和承力結構等組①臺墩

臺墩是承力結構，由鋼筋混凝土澆筑而成。承力臺墩設計時，應進行穩定性和強度驗算。穩定性驗算一般包括抗傾覆驗算與抗滑移驗算。抗傾覆系數不得小于1.5，抗滑移系數不得小于1.3。抗傾覆驗算的計算簡圖如下圖，按下式計算：式中K0—臺座的抗傾覆安全系數；M—由張拉力產生的傾覆力矩，kN·m；

M=T·ee—張拉合力T的作用點到傾覆轉動點o的力臂，m；M′－抗傾覆力矩，kN·m。4/3/202413混凝土結構工程①臺墩4/2/202413混凝土結構工程4/3/202414混凝土結構工程4/2/202414混凝土結構工程如忽略土壓力，則

M’=G1.l1+G2.l2

抗滑移能力按下式驗算：式中Ke—抗滑移安全系數；T—張拉力合力，kN；T1—抗滑移的力，kN；對于獨立的臺墩，由側壁上壓力和底部摩阻力等產生；對與臺面共同工作的臺墩，其水平推力幾乎全部傳給臺面，不存在滑移問題，可不作抗滑移計算，此時應驗算臺面的強度。4/3/202415混凝土結構工程如忽略土壓力，則4/2/202415混凝土結構工程②臺面臺面是預應力構件成型的胎模，要求地基堅實平整，它是在厚150mm夯實碎石墊層上，澆筑60～80mm厚C20混凝土面層，原漿壓實抹光而成。臺面要求堅硬、平整、光滑，沿其縱向有3%的排水坡度。③橫梁橫梁以墩座牛腿為支承點安裝其上，是錨固夾具臨時固定預應力筋的支承點，也是張拉機械張拉預應力筋的支座。橫梁常采用型鋼或鋼筋混凝土制作。4/3/202416混凝土結構工程②臺面4/2/202416混凝土結構工程（2）槽式臺座槽式臺座由端柱、傳力柱、橫梁和臺面組成。槽式臺座既可承受拉力，又可作蒸汽養護槽，適用于張拉噸位較高的大型構件，如屋架、吊車梁等。槽式臺座構造如圖所示。槽式臺座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。槽式臺座端柱抗傾覆力矩由端柱、橫梁自重力矩及部分張拉力矩組成。4/3/202417混凝土結構工程（2）槽式臺座4/2/202417混凝土結構工程4/3/202418混凝土結構工程4/2/202418混凝土結構工程夾具是先張法構件施工時保持預應力筋拉力，并將其固定在張拉臺座（或設備）上的臨時性錨固裝置。按其工作用途不同分為錨固夾具和張拉夾具。（1）鋼絲錨固夾具

圓錐齒板式夾具（錐銷夾具）錐銷夾具可分為圓錐齒板式夾具和圓錐槽式夾具，如圖所示。鐓頭夾具采用鐓頭夾具時，將預應力筋端部熱鐓或冷鐓，通過承力分孔板錨固，如圖所示。2.夾具4/3/202419混凝土結構工程夾具是先張法構件施工時保持預應力筋拉力，并將其固定在張拉臺座4/3/202420混凝土結構工程4/2/202420混凝土結構工程4/3/202421混凝土結構工程4/2/202421混凝土結構工程(2)鋼筋錨固夾具

鋼筋錨固常用圓套筒三片式夾具，由套筒和夾片組成。其型號有YJ12、YJ14，適用于先張法；用YC-18型千斤頂張拉時，適用于錨固直徑為12mm、14mm的單根冷拉HRB335、HRB400、RRB400級鋼筋。4/3/202422混凝土結構工程(2)鋼筋錨固夾具4/2/202422混凝土結構工程4/3/202423混凝土結構工程4/2/202423混凝土結構工程(3)張拉夾具

張拉夾具是夾持住預應力筋后，與張拉機械連接起來進行預應力筋張拉的機具。常用的張拉夾具有月牙形夾具、偏心式夾具、楔形夾具等，如圖所示，適用于張拉鋼絲和直徑16mm以下的鋼筋。4/3/202424混凝土結構工程(3)張拉夾具4/2/202424混凝土結構工程4/3/202425混凝土結構工程4/2/202425混凝土結構工程張拉機具的張拉力應不小于預應力筋張拉力的1.5倍；張拉機具的張拉行程不小于預應力筋伸長值的1.1～1.3倍。(1)鋼絲張拉設備

鋼絲張拉分單根張拉和成組張拉。用鋼模以機組流水法或傳送帶法生產構件時，常采用成組鋼絲張拉。在臺座上生產構件一般采用單根鋼絲張拉，可采用電動卷揚機、電動螺桿張拉機進行張拉。3.張拉設備4/3/202426混凝土結構工程張拉機具的張拉力應不小于預應力筋張拉力的1.5倍；張拉機具的(2)鋼筋張拉設備穿心式千斤頂用于直徑12～20mm的單根鋼筋、鋼絞線或鋼絲束的張拉。用YC－20型穿心式千斤頂張拉時，高壓油泵啟動，從后油嘴進油，前油嘴回油，被偏心夾具夾緊的鋼筋隨液壓缸的伸出而被拉伸。YC－20型穿心式千斤頂的最大張拉力為20kN，最大行程為200mm。適用于用圓套筒三片式夾具張拉錨固12～20mm單根冷拉HRB335、HRB400和RRB400鋼筋。4/3/202427混凝土結構工程(2)鋼筋張拉設備4/2/202427混凝土結構工程4/3/202428混凝土結構工程4/2/202428混凝土結構工程二、先張法施工工藝張拉控制應力是指在張拉預應力筋時所達到的規定應力，應按設計規定采用。控制應力的數值直接影響預應力的效果。施工中采用超張拉工藝，使超張拉應力比控制應力提高3%～5%。預應力筋的張拉控制應力，應符合設計要求。施工中預應力筋需要超張拉時，可比設計要求提高3%～5%，但其最大張拉控制應力不得超過下表的規定。1.張拉控制應力和張拉程序4/3/202429混凝土結構工程二、先張法施工工藝張拉控制應力是指在張拉預應力筋時所達到的張拉控制應力限值鋼筋種類張拉方法先張法后張法消除應力鋼絲、鋼絞線熱處理鋼筋0.75fptk

0.70fptk0.75fptk0.65fptk4/3/202430混凝土結構工程張拉控制應力限值鋼筋種類張拉方法先張法后張拉程序可按下列之一進行：

或

其中σcon為預應力筋的張拉控制應力為了減少應力松弛損失，預應力鋼筋宜采用的張力程序。預應力鋼絲張拉工作量大時，宜采用一次張拉程序0→103%σcon。4/3/202431混凝土結構工程張拉程序可按下列之一進行：4/2/202431混凝土結構工程預應力鋼筋的張拉力，一般用伸長值校核。預應力筋理論伸長值ΔL按下式計算：式中FP—預應力筋平均張拉力，kN；軸線張拉取張拉端的拉力；兩端張拉的曲線筋取張拉端的拉力與跨中扣除孔道摩阻損失后拉力的平均值；L—預應力筋的長度，mm；AP—預應力筋的截面面積，mm2；ES—預應力筋的彈性模量，kN/mm2。2.預應力值的校核4/3/202432混凝土結構工程預應力鋼筋的張拉力，一般用伸長值校核。2.預應力值的校核4（1）鋼筋的接長與冷拉

鋼絲的接長一般用鋼絲拼接器用20～22號鐵絲密排綁扎。綁扎長度的規定：冷拔低碳鋼絲不得小于40倍鋼絲直徑；高強度鋼絲不得小于80倍鋼絲直徑。3.張拉前的準備4/3/202433混凝土結構工程（1）鋼筋的接長與冷拉3.張拉前的準備4/2/2024預應力鋼筋的接長與冷拉預應力鋼筋一般采用冷拉HRB335、HRB400和RRB400熱軋鋼筋。預應力鋼筋的接長及預應力鋼筋與螺絲端桿的連接，宜采用對焊連接，且應先焊接后冷拉，以免焊接而降低冷拉后的強度。預應力鋼筋的制作，一般有對焊和冷拉兩道工序。預應力鋼筋鋪設時，鋼筋與鋼筋、鋼筋與螺絲端桿的連接可采用套筒雙拼式連接。4/3/202434混凝土結構工程預應力鋼筋的接長與冷拉4/2/202434混凝土結構工程(2)鋼筋（絲）的鐓頭預應力筋（絲）固定端采用鐓頭夾具錨固時，鋼筋（絲）端頭要鐓粗形成鐓粗頭。鐓頭一般有熱鐓和冷鐓兩種工藝。熱鐓在手動電焊機上進行，鋼筋（絲）端部在喇叭口紫銅模具內，進行多次脈沖式通電加熱、加壓形成鐓粗頭。4/3/202435混凝土結構工程(2)鋼筋（絲）的鐓頭4/2/202435混凝土結構工程4/3/202436混凝土結構工程4/2/202436混凝土結構工程(3)預應力筋的張拉力和伸長值的計算

控制張拉力：FP=σcon·AP·n超張拉力：F=（103～105）%σcon·AP·n伸長值：式中σcon—預應力張拉控制應力，kN/mm2；AP—預應力筋截面面積，mm2；n—同時張拉預應力筋的根數；ES—預應力筋的彈性模量，kN/mm2；L—預應力筋的長度，mm。4/3/202437混凝土結構工程(3)預應力筋的張拉力和伸長值的計算4/2/202437（4）張拉機具設備及儀表定期維護和校驗張拉設備應配套校驗，以確定張拉力與儀表讀數的關系曲線，保證張拉力的準確，每半年校驗一次。設備出現反常現象或檢修后應重新校驗。張拉設備宜定崗負責，專人專用。（5）預應力筋（絲）的鋪設長線臺座面（或胎模）在鋪放鋼絲前，應清掃并涂刷隔離劑。一般涂刷皂角水溶性隔離劑，易干燥，污染鋼筋易清除。涂刷均勻不得漏涂，待其干燥后，鋪設預應力筋，一端用夾具錨固在臺座橫梁的定位承力板上，另一端卡在臺座張拉端的承力板上待張拉。在生產過程中，應防止雨水或養護水沖刷掉臺面隔離劑。4/3/202438混凝土結構工程（4）張拉機具設備及儀表定期維護和校驗4/2/20243（1）張拉前的準備檢查預應力筋的品種、級別、規格、數量（排數、根數）是否符合設計要求。預應力筋的外觀質量應全數檢查，預應力筋應符合展開后平順，沒有彎折，表面無裂紋、小刺、機械損傷、氧化鐵皮和油污等。張拉設備是否完好，測力裝置是否校核準確。橫梁、定位承力板是否貼合及嚴密穩固。4.預應力筋的張拉4/3/202439混凝土結構工程（1）張拉前的準備4.預應力筋的張拉4/2/20243（2）預應力筋張拉注意事項為避免臺座承受過大的偏心力，應先張拉靠近臺座截面重心處的預應力筋。鋼質錐形夾具錨固時，敲擊錐塞或楔塊應先輕后重，同時倒開張拉設備并放松預應力筋，兩者應密切配合，既要減少鋼絲滑移，又要防止錘擊力過大導致鋼絲在錨固夾具處斷裂。對重要結構構件（如吊車梁、屋架等）的預應力筋，用應力控制方法張拉時，應校核預應力筋的伸長值。同時張拉多根預應力鋼絲時，應預先調整初應力（10%σcon），使其相互之間的應力一致。4/3/202440混凝土結構工程（2）預應力筋張拉注意事項4/2/202440混凝土結構預應力筋張拉后，對設計位置的偏差不得大于5mm，也不得大于構件截面最短邊長的4%。在澆筑混凝土前發生斷裂或滑脫的預應力筋必須予以更換。張拉、錨固預應力筋應專人操作，實行崗位責任制，并做好預應力筋張拉記錄。在已張拉鋼筋（絲）上進行綁扎鋼筋、安裝預埋鐵件、支承安裝模板等操作時，要防止踩踏、敲擊或碰撞鋼絲。4/3/202441混凝土結構工程預應力筋張拉后，對設計位置的偏差不得大于5mm，也不得大于構混凝土的收縮是水泥漿在硬化過程中脫水密結和形成的毛細孔壓縮的結果。混凝土的徐變是荷載長期作用下混凝土的塑性變形，因水泥石內凝膠體的存在而產生。為了減少混凝土的收縮和徐變引起的預應力損失，在確定混凝土配合比時，應優先選用干縮性小的水泥，采用低水灰比，控制水泥用量，對骨料采取良好的級配等技術措施。預應力鋼絲張拉、綁扎鋼筋、預埋鐵件安裝及立模工作完成后，應立即澆筑混凝土，每條生產線應一次連續澆筑完成。5.混凝土的澆筑與養護4/3/202442混凝土結構工程混凝土的收縮是水泥漿在硬化過程中脫水密結和形成的毛細孔壓縮的采用機械振搗密實時，要避免碰撞鋼絲。混凝土未達到一定強度前，不允許碰撞或踩踏鋼絲。預應力混凝土可采用自然養護或濕熱養護，自然養護不得少于14d。干硬性混凝土澆筑完畢后，應立即覆蓋進行養護。當預應力混凝土采用濕熱養護時，要盡量減少由于溫度升高而引起的預應力損失。為了減少溫差造成的應力損失，采用濕熱養護時，在混凝土未達到一定強度前，溫差不要太大，一般不超過20°C。4/3/202443混凝土結構工程采用機械振搗密實時，要避免碰撞鋼絲。混凝土未達到一定強度前，(1)放張順序

預應力筋放張時，應緩慢放松錨固裝置，使各根預應力筋緩慢放松。預應力筋放張順序應符合設計要求，當設計未規定時，可按下列要求進行：承受軸心預應力構件的所有預應力筋應同時放張；承受偏心預壓力構件，應先同時放張預壓力較小區域的預應力筋，再同時放張預壓力較大區域的預應力筋。長線臺座生產的鋼弦構件，剪斷鋼絲宜從臺座中部開始；疊層生產的預應力構件，宜按自上而下的順序進行放松；板類構件放松時，從兩邊逐漸向中心進行。6.預應力筋放張4/3/202444混凝土結構工程(1)放張順序6.預應力筋放張4/2/202444混凝（2）放張方法①對于中小型預應力混凝土構件，預應力絲的放張宜從生產線中間處開始，以減少回彈量且有利于脫模；對于構件應從外向內對稱、交錯逐根放張，以免構件扭轉、端部開裂或鋼絲斷裂。②放張單根預應力筋，一般采用千斤頂放張。③構件預應力筋較多時，整批同時放張可采用砂箱、楔塊等放松裝置。4/3/202445混凝土結構工程（2）放張方法4/2/202445混凝土結構工程4/3/202446混凝土結構工程4/2/202446混凝土結構工程墩、板式長線臺座4/3/202447混凝土結構工程墩、板式長線臺座4/2/202447混凝土結構工程4/3/202448混凝土結構工程4/2/202448混凝土結構工程線桿連接器4/3/202449混凝土結構工程線桿連接器4/2/202449混凝土結構工程4/3/202450混凝土結構工程4/2/202450混凝土結構工程4/3/202451混凝土結構工程4/2/202451混凝土結構工程4/3/202452混凝土結構工程4/2/202452混凝土結構工程后張法：先制作混凝土構件，并在預應力筋的位置預留出相應孔道，待混凝土強度達到設計規定的數值后，穿入預應力筋進行張拉，并利用錨具把預應力筋錨固，最后進行孔道灌漿。后張法施工由于直接在鋼筋混凝土構件上進行預應力筋的張拉，所以不需要固定臺座設備，不受地點限制，它既適用于預制構件生產，也適用于現場施工大型預應力構件，而且后張法又是預制構件拼裝的手段。4.4.2后張法4/3/202453混凝土結構工程后張法：先制作混凝土構件，并在預應力筋的位置預留出相應孔道，4/3/202454混凝土結構工程4/2/202454混凝土結構工程4/3/202455混凝土結構工程4/2/202455混凝土結構工程一、預應力筋、錨具和張拉機具

1.單根粗鋼筋(1)錨具

單根粗鋼筋的預應力筋，如果采用一端張拉，則在張拉端用螺絲端桿錨具，固定端用幫條錨具或鐓頭錨具；如果采用兩端張拉，則兩端均用螺絲端桿錨具。螺絲端桿錨具如下圖所示。幫條錨具如下圖所示。鐓頭錨具由鐓頭和墊板組成。4/3/202456混凝土結構工程一、預應力筋、錨具和張拉機具1.單根粗鋼筋(1)錨具44/3/202457混凝土結構工程4/2/202457混凝土結構工程4/3/202458混凝土結構工程4/2/202458混凝土結構工程(2)張拉設備與螺絲端桿錨具配套的張拉設備為拉桿式千斤頂。常用的有YL20型、YL60型油壓千斤頂。YL60型千斤頂是一種通用型的拉桿式液壓千斤頂。YL60型千斤頂適用于張拉采用螺絲端桿錨具的粗鋼筋、錐形螺桿錨具的鋼絲束及鐓頭錨具的鋼筋束。4/3/202459混凝土結構工程(2)張拉設備4/2/202459混凝土結構工程4/3/202460混凝土結構工程4/2/202460混凝土結構工程(3)單根粗鋼筋預應力筋制作

單根粗鋼筋預應力筋的制作，包括配料、對焊、冷拉等工序。預應力筋的下料長度應計算確定，計算時要考慮結構構件的孔道長度、錨具厚度、千斤頂長度、焊接接頭或鐓頭的預留量、冷拉伸長值、彈性回縮值等。現以兩端用螺絲端桿錨具預應力筋為例來說明其下料長度計算方法。4/3/202461混凝土結構工程(3)單根粗鋼筋預應力筋制作4/2/202461混凝土結4/3/202462混凝土結構工程4/2/202462混凝土結構工程預應力筋的成品長度（即預應力筋和螺絲端桿對焊并經冷拉后的全長）L1：

L1=l+2l2預應力筋（不包括螺絲端桿）冷拉后需達到的長度L0：

L0=L1-2l1預應力筋（不包括螺絲端桿）冷拉前的下料長度L：4/3/202463混凝土結構工程預應力筋的成品長度（即預應力筋和螺絲端桿對焊并經冷拉后的全長2.鋼筋束、鋼絞線(1)錨具

鋼筋束、鋼絞線采用的錨具有JM型、XM型、QM型和鐓頭錨具。①JM型錨具

JM型錨具由錨環與夾片組成，錨環分甲型和乙型兩種。JM型錨具與YL60型千斤頂配套使用，適用于錨固3～6根直徑為12mm光面或螺紋鋼筋束，也可用于錨固5～6根直徑為12mm或15mm的鋼絞線束。4/3/202464混凝土結構工程2.鋼筋束、鋼絞線(1)錨具4/2/202464混凝土結4/3/202465混凝土結構工程4/2/202465混凝土結構工程②XM型和QM型錨具

XM型和QM型錨具是一種新型錨具，利用楔形夾片，將每根鋼絞線獨立地錨固在帶有錐形的錨環上，形成一個獨立的錨固單元。XM型錨具由錨環和三塊夾片組成。4/3/202466混凝土結構工程②XM型和QM型錨具4/2/202466混凝土結構工程（2）鋼筋束、鋼絞線的制作鋼筋束所用鋼筋是成圓盤供應，不需對焊接頭。鋼筋束或鋼絞線束預應力筋的制作包括開盤冷拉、下料、編束等工序。預應力鋼筋束下料應在冷拉后進行。當采用鐓頭錨具時，則應增加鐓頭工序。4/3/202467混凝土結構工程（2）鋼筋束、鋼絞線的制作4/2/202467混凝土結構工當采用JM型或XM型錨具，用穿心式千斤頂張拉時，鋼筋束和鋼絲束的下料長度L應等于構件孔道長度加上兩端為張拉、錨固所需的外露長度按下式計算：

兩端張拉時：L=l+2（l1+l2+l3+100）一端張拉時：L=l+2（l1+100）+l2+l3

4/3/202468混凝土結構工程當采用JM型或XM型錨具，用穿心式千斤頂張拉時，鋼筋束和鋼絲4/3/202469混凝土結構工程4/2/202469混凝土結構工程3.鋼絲束(1)錨具

鋼絲束用做預應力筋時，由幾根到幾十根直徑3～5mm的平行碳素鋼絲組成。其固定端采用鋼絲束鐓頭錨具，張拉端錨具可采用鋼質錐形錨具、錐形螺桿錨具、XM型錨具。①錐形螺桿錨具用于錨固14、16、20、24或28根直徑為5mm的碳素鋼絲。4/3/202470混凝土結構工程3.鋼絲束(1)錨具4/2/202470混凝土結構工程4/3/202471混凝土結構工程4/2/202471混凝土結構工程②鋼絲束鐓頭錨具適用于12～54根直徑為5mm的碳素鋼絲。常用鐓頭錨具分為A型與B型。A型由錨杯與螺母組成，用于張拉端。B型為錨板，用于固定端。③鋼質錐形錨具

用于錨固以錐錨式雙作用千斤頂張拉的鋼絲束，適用于錨固6、12、18或24根直徑5mm的鋼絲束。4/3/202472混凝土結構工程②鋼絲束鐓頭錨具適用于12～54根直徑為5mm的碳素鋼絲4/3/202473混凝土結構工程4/2/202473混凝土結構工程4/3/202474混凝土結構工程4/2/202474混凝土結構工程（2）張拉設備錐形螺桿錨具、鋼絲束鐓頭錨具宜采用拉桿式千斤頂（YL60型）或穿心式千斤頂（YC60型）張拉錨固。鋼質錐形錨具應用錐錨式雙作用千斤頂（常用YZ60型）張拉錨固。①穿心式千斤頂沿千斤頂縱軸線有一直穿心通道，供穿過預應力筋用。沿千斤頂的徑向分內外兩層油缸。外層油缸為張拉油缸，工作時張拉預應力筋；內層為頂壓油缸，工作時進行錨具的頂壓錨固，故稱YC60型為穿心式雙作用千斤頂。

4/3/202475混凝土結構工程（2）張拉設備4/2/202475混凝土結構工程4/3/202476混凝土結構工程4/2/202476混凝土結構工程②錐錨式雙作用千斤頂

錐錨式雙作用千斤頂構造。其主缸和主缸活塞用于張拉預應力筋。4/3/202477混凝土結構工程②錐錨式雙作用千斤頂4/2/202477混凝土結構工（3）鋼絲束制作鋼絲束制作一般需經調直、下料、編束和安裝錨具等工序。當用鋼質錐形錨具、XM型錨具時，鋼絲束的制作和下料長度計算基本上與預應力鋼筋束相同。鋼絲束鐓頭錨固體系，如采用鐓頭錨具一端張拉時，應考慮鋼絲束張拉錨固后螺母位于錨環中部，鋼絲的下料長度L，可按下式計算：

L=L0+2a+2δ-0.5(H-H1)-△l-C4/3/202478混凝土結構工程（3）鋼絲束制作4/2/202478混凝土結構工程4/3/202479混凝土結構工程4/2/202479混凝土結構工程用鋼絲束鐓頭錨具錨固鋼絲束時，其下料長度力求精確。編束是為了防止鋼筋扭結。采用鐓頭錨具時，將內圈和外圈鋼絲分別用鐵絲按次序編排成片，然后將內圈放在外圈內綁扎成鋼絲束。4/3/202480混凝土結構工程用鋼絲束鐓頭錨具錨固鋼絲束時，其下料長度力求精確。4/2/2二、施工工藝后張法施工工藝與預應力施工有關的是孔道留設、預應力筋張拉和孔道灌漿三部分。1.孔道留設構件中留設孔道主要為穿預應力鋼筋（束）及張拉錨固后灌漿用。孔道留設的基本要求：

①孔道直徑應保證預應力筋（束）能順利穿過。4/3/202481混凝土結構工程二、施工工藝后張法施工工藝與預應力施工有關的是孔②孔道應按設計要求的位置、尺寸埋設準確、牢固，澆筑混凝土時不應出現移位和變形。③在設計規定位置上留設灌漿孔。④在曲線孔道的曲線波峰部位應設置排氣兼泌水管，必要時可在最低點設置排水管。⑤灌漿孔及泌水管的孔徑應能保證漿液暢通。4/3/202482混凝土結構工程②孔道應按設計要求的位置、尺寸埋設準確、牢固，澆筑混凝土時預留孔道形狀有直線、曲線和折線形，孔道留設方法：（1）鋼管抽芯法預先將平直、表面圓滑的鋼管埋設在模板內預應力筋孔道位置上。在開始澆筑至澆筑后拔管前，間隔一定時間要緩慢勻速地轉動鋼管；待混凝土初凝后至終凝之前，用卷揚機勻速拔出鋼管即在構件中形成孔道。4/3/202483混凝土結構工程預留孔道形狀有直線、曲線和折線形，孔道留設方法：4/鋼管抽芯法只用于留設直線孔道，鋼管長度不宜超過15m，鋼管兩端各伸出構件500mm左右，以便轉動和抽管。構件較長時，可采用兩根鋼管，中間用套管連接。抽管時間與水泥品種、澆筑氣溫和養護條件有關。采用鋼筋束鐓頭錨具和錐形螺桿錨具留設孔道時，張拉端的擴大孔也可用鋼管成型，留孔時應注意端部擴孔應與中間孔道同心。4/3/202484混凝土結構工程鋼管抽芯法只用于留設直線孔道，鋼管長度不宜超過15m，鋼管兩4/3/202485混凝土結構工程4/2/202485混凝土結構工程（2）膠管抽芯法膠管采用5～7層帆布夾層，壁厚6～7mm的普通橡膠管，用于直線、曲線或折線孔道成型。膠管一端密封，另一端接上閥門，安放在孔道設計位置上；待混凝土初凝后、終凝前，將膠管閥門打開放水（或放氣）降壓，膠管回縮與混凝土自行脫落。一般按先上后下、先曲后直的順序將膠管抽出。4/3/202486混凝土結構工程（2）膠管抽芯法4/2/202486混凝土結構工程（3）預埋管法

預埋管法是用鋼筋井字架將黑鐵皮管、薄鋼管或金屬螺旋管固定在設計位置上，在混凝土構件中埋管成型的一種施工方法。適用于預應力筋密集或曲線預應力筋的孔道埋設，但電熱后張法施工中，不得采用波紋管或其他金屬管埋設的管道。4/3/202487混凝土結構工程（3）預埋管法4/2/202487混凝土結構工程2.預應力筋張拉

預應力筋的張拉控制應力應符合設計要求，施工時預應力筋需超張拉，可比設計要求提高3%～5%。（1）穿筋

成束的預應力筋將一頭對齊，按順序編號套在穿束器上。（2）預應力筋的張拉順序

預應力筋張拉順序應按設計規定進行；如設計無規定時，應采取分批分階段對稱地進行。4/3/202488混凝土結構工程2.預應力筋張拉預應力筋的張拉控制應力應符合設計要求（3）預應力筋張拉程序預應力筋的張拉程序，主要根據構件類型、張錨體系、松弛損失取值等因素來確定。用超張拉方法減少預應力筋的松弛損失時，預應力筋的張拉程序宜為：如果預應力筋張拉噸位不大，根數很多，而設計中又要求采取超張拉以減少應力松弛損失時，其張拉程序可為：4/3/202489混凝土結構工程（3）預應力筋張拉程序4/2/202489混凝土結構工程（4）預應力筋的張拉方法對于曲線預應力筋和長度大于24m的直線預應力筋，應采用兩端同時張拉的方法；長度等于或小于24m的直線預應力筋，可一端張拉，但張拉端宜分別設置在構件兩端。對預埋波紋管孔道曲線預應力筋和長度大于30m的直線預應力筋宜在兩端張拉，長度等于或小于30m的直線預應力筋可在一端張拉。安裝張拉設備時，對于直線預應力筋，應使張拉力的作用線與孔道中心線重合；對于曲線預應力筋，應使張拉力的作用線與孔道中心線末端的切線方向重合。4/3/202490混凝土結構工程（4）預應力筋的張拉方法4/2/202490混凝土結構工（5）張拉安全事項在張拉構件的兩端應設置保護裝置，如用麻袋、草包裝土筑成土墻，以防止螺帽滑脫、鋼筋斷裂飛出傷人；在張拉操作中，預應力筋的兩端嚴禁站人，操作人員應在側面工作。4/3/202491混凝土結構工程（5）張拉安全事項4/2/202491混凝土結構工程3.孔道灌漿預應力筋張拉后，應盡快地用灰漿泵將水泥漿壓灌到預應力孔道中去。灌漿用水泥漿應有足夠的粘結力，且應有較大的流動性，較小的干縮性和泌水性。灌漿前，用壓力水沖洗和濕潤孔道。灌漿順序應先下后上，以免上層孔道漏漿把下層孔道堵塞。灌漿工作應緩慢均勻連續進行，不得中斷。4/3/202492混凝土結構工程3.孔道灌漿預應力筋張拉后，應盡快地用灰漿泵將水泥漿壓灌到預后張法無需預留管道與灌漿，而是將無粘結預應力筋同普通鋼筋一樣鋪設在結構模板設計位置上，用20～22號元絲與非預應力鋼絲綁扎牢靠后澆筑混凝土；待混凝土達到設計強度后，對無粘結預應力筋進行張拉和錨固，借助于構件兩端錨具傳遞預壓應力。無粘結預應力混凝土施工4/3/202493混凝土結構工程后張法無需預留管道與灌漿，而是將無粘結預應力筋同普通鋼筋一樣1.無粘結預應力筋無粘結預應力筋是由7根φ5mm高強鋼絲組成的鋼絲束或扭結成的鋼絞線，通過專門設備涂包涂料層和包裹外包層構成的。涂料層一般采用防腐瀝青。無粘結預應力混凝土中，錨具必須具有可靠的錨固能力，要求不低于無粘結預應力筋抗拉強度的95%。4/3/202494混凝土結構工程1.無粘結預應力筋無粘結預應力筋是由7根φ5mm高強鋼絲組4/3/202495混凝土結構工程4/2/202495混凝土結構工程2.無粘結預應力混凝土施工工藝鋪設雙向配筋的無粘結預應力筋時，應先鋪設標高低的鋼絲束，再鋪設標高較高的鋼絲束，以避免兩個方向鋼絲束相互穿插。無粘結預應力筋應在綁扎完底筋以后進行鋪放。無粘結預應力筋應鋪放在電線管下面。(1)無粘結預應力筋的鋪放與定位4/3/202496混凝土結構工程2.無粘結預應力混凝土施工工藝鋪設雙向配筋的無粘結預應力筋無粘結鋼絲束鐓頭錨具如圖所示。張拉端鋼絲束從外包層抽拉出來，穿過錨杯孔眼鐓粗頭。無粘結鋼絞線夾片式錨具如圖所示。無粘結鋼絞線夾片式錨具常采用XM型錨具，其固定端采用壓花成型埋置在設計部位，待混凝土強度等級達到設計強度后，方能形成可靠的粘結式錨頭。(2)端部錨具節點安裝4/3/202497混凝土結構工程無粘結鋼絲束鐓頭錨具(2)端部錨具節點安裝4/2/20244/3/202498混凝土結構工程4/2/202498混凝土結構工程4/3/202499混凝土結構工程4/2/202499混凝土結構工程混凝土強度達到設計強度時才能進行張拉。張拉程序采用0→103%σcon。張拉順序應根據設計順序，先鋪設的先張拉，后鋪設的后張拉。錨具外包澆筑鋼筋混凝土圈梁。(3)無粘結預應力筋的張拉及錨頭處理4/3/2024100混凝土結構工程混凝土強度達到設計強度時才能進行張拉。張拉程序采用0→1034.4.3液壓張拉設備儀表的使用安全技術、校驗與操作操作人員上崗前必須進行安全生產、安全技術措施和安全操作規程培訓教育，經考核合格才能上崗。液壓張拉設備與儀表應由專人負責、使用和管理，并定期維護和校驗，校驗期不應超過半年。1.液壓張拉設備儀表的使用與校驗4/3/2024101混凝土結構工程4.4.3液壓張拉設備儀表的使用安全技術、校驗與操作操張拉設備（千斤頂、油泵、壓力表等）應配套標定，并配套使用，以便確定壓力表讀數與千斤頂輸出力之間的關系曲線，且要求標定時千斤頂活塞的運行方向應與實際張拉工作狀態一致。施工時應根據預應力筋種類合理選擇張拉設備。預應力筋張拉力不應大于設備額定張拉力，其伸長值不應大于其額定的行程。操作人員要嚴格遵守操作規程，如嚴禁在負荷時拆換油管或壓力表等。4/3/2024102混凝土結構工程張拉設備（千斤頂、油泵、壓力表等）應配套標定，并配套使用，以操作人員上崗必須戴防護眼鏡或防護面罩，防止高壓油泄漏傷害眼睛。在先張法的臺座兩端、后張法的構件兩端應設防護裝置，如麻袋裝土筑成的屏障。沿臺座或構件的長度方向間隔設置防護架且有明顯警示標志，非施工人員不得進入施工現場，以防止錨具滑脫、預應力筋斷裂傷人事故的發生。2.操作安全技術4/3/2024103混凝土結構工程操作人員上崗必須戴防護眼鏡或防護面罩，防止高壓油泄漏傷害眼睛在油泵工作過程中，操作人員不得擅自離開崗位，如需離開應將油閥全部松開，并切斷電路。鋼絲、鋼絞線、熱處理鋼筋、冷軋帶肋鋼筋和冷拉HRB335、HRB400鋼筋，嚴禁采用電弧切割，應使用砂輪鋸或切斷機切斷。施工過程中應避免電火花損傷預應力筋，因為預應力筋遇電火花損傷，容易在張拉階段脆斷。4/3/2024104混凝土結構工程在油泵工作過程中，操作人員不得擅自