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1、第六章第六章 预应力混凝土工程预应力混凝土工程 概述概述6-1 先张法先张法6-2 后张法后张法6-3 无粘结预应力混凝土施工无粘结预应力混凝土施工概概 述述一、预应力混凝土原理：一、预应力混凝土原理：在构件受拉区的混凝土预先施加压力，产生预压应在构件受拉区的混凝土预先施加压力，产生预压应在构件受拉区的混凝土预先施加压力，产生预压应在构件受拉区的混凝土预先施加压力，产生预压应 力，当构件在外荷载作用下产生拉应力时，首先要抵消力，当构件在外荷载作用下产生拉应力时，首先要抵消力，当构件在外荷载作用下产生拉应力时，首先要抵消力，当构件在外荷载作用下产生拉应力时，首先要抵消 预压应力，然后随着荷载不断
2、增加，受拉区混凝土才受预压应力，然后随着荷载不断增加，受拉区混凝土才受预压应力，然后随着荷载不断增加，受拉区混凝土才受预压应力，然后随着荷载不断增加，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拉开裂，从而延迟了构件裂缝的出现和限制了裂缝的开拉开裂，从而延迟了构件裂缝的出现和限制了裂缝的开拉开裂，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。使混凝土结构在荷载展，提高了构件的抗裂度和刚度。使混凝土结构在荷载展，提高了构件的抗裂度和刚度。使混凝土结构在荷载展，提高了构件的抗裂度和刚度。使混凝土结构在荷载 作用状态下充分发挥钢筋抗拉强度高和混凝土抗压
3、能力作用状态下充分发挥钢筋抗拉强度高和混凝土抗压能力作用状态下充分发挥钢筋抗拉强度高和混凝土抗压能力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，提高构件的承载能力，并使高强钢材在钢筋强的特点，提高构件的承载能力，并使高强钢材在钢筋强的特点，提高构件的承载能力，并使高强钢材在钢筋强的特点，提高构件的承载能力，并使高强钢材在钢筋 混凝土构件中得到应用。混凝土构件中得到应用。混凝土构件中得到应用。混凝土构件中得到应用。二、施加预应力的目的：二、施加预应力的目的：1 1、提高结构或构件的抗裂度；、提高结构或构件的抗裂度；、提高结构或构件的抗裂度；、提高结构或构件的抗裂度；2 2、提高结
4、构或构件的刚度；、提高结构或构件的刚度；、提高结构或构件的刚度；、提高结构或构件的刚度；3 3、充分发挥高强钢材的作用；、充分发挥高强钢材的作用；、充分发挥高强钢材的作用；、充分发挥高强钢材的作用；4 4、把散件拼成整体。、把散件拼成整体。、把散件拼成整体。、把散件拼成整体。三、预应力混凝土的施工方法：三、预应力混凝土的施工方法：1 1、先张法、先张法先张拉钢筋，后浇筑混凝土，预应力靠钢筋与混凝先张拉钢筋，后浇筑混凝土，预应力靠钢筋与混凝先张拉钢筋，后浇筑混凝土，预应力靠钢筋与混凝先张拉钢筋，后浇筑混凝土，预应力靠钢筋与混凝 土之间的粘结力传递给混凝土。土之间的粘结力传递给混凝土。土之间的粘结
5、力传递给混凝土。土之间的粘结力传递给混凝土。2 2、后张法、后张法 后张法是先浇筑混凝土并预留孔道，待混凝土达到后张法是先浇筑混凝土并预留孔道，待混凝土达到后张法是先浇筑混凝土并预留孔道，待混凝土达到后张法是先浇筑混凝土并预留孔道，待混凝土达到 一定强度后张拉钢筋，预应力靠锚具传递给混凝土。一定强度后张拉钢筋，预应力靠锚具传递给混凝土。一定强度后张拉钢筋，预应力靠锚具传递给混凝土。一定强度后张拉钢筋，预应力靠锚具传递给混凝土。6-1 6-1 先先 张张 法法一、概念：一、概念：在在在在浇浇浇浇筑筑筑筑混混混混凝凝凝凝土土土土构构构构件件件件之之之之前前前前将将将将预预预预应应应应力力力力筋筋筋
6、筋张张张张拉拉拉拉到到到到设设设设计计计计控控控控制制制制应应应应力力力力，用用用用夹夹夹夹具具具具将将将将其其其其临临临临时时时时固固固固定定定定在在在在台台台台座座座座或或或或钢钢钢钢模模模模上上上上，进进进进行行行行绑绑绑绑扎扎扎扎钢钢钢钢筋筋筋筋，安安安安装装装装铁铁铁铁件件件件，支支支支设设设设模模模模板板板板，然然然然后后后后浇浇浇浇筑筑筑筑混混混混凝凝凝凝土土土土；待待待待混混混混凝凝凝凝土土土土达达达达到到到到规规规规定定定定的的的的强强强强度度度度，保保保保证证证证预预预预应应应应力力力力筋筋筋筋与与与与混混混混凝凝凝凝土土土土有有有有足足足足够够够够的的的的粘粘粘粘结结结结
7、力力力力时时时时，放放放放松松松松预预预预应应应应力力力力筋筋筋筋，借借借借助助助助于于于于它它它它们们们们之之之之间间间间的的的的粘粘粘粘结结结结力力力力，在在在在预预预预应应应应力力力力筋筋筋筋弹弹弹弹性性性性回回回回缩缩缩缩时时时时，使使使使混混混混凝凝凝凝土土土土构构构构件件件件受受受受拉拉拉拉区区区区的的的的混混混混凝凝凝凝土土土土获得预压应力。获得预压应力。获得预压应力。获得预压应力。二、适用：二、适用：构构构构件件件件厂厂厂厂生生生生产产产产中中中中小小小小型型型型构构构构件件件件（如如如如空空空空心心心心板板板板、屋屋屋屋面面面面板板板板、走走走走道道道道板、平板、天沟板、吊车
8、梁、薄腹梁板、平板、天沟板、吊车梁、薄腹梁板、平板、天沟板、吊车梁、薄腹梁板、平板、天沟板、吊车梁、薄腹梁）夹具横梁台座预应力筋台面A、张拉预应力筋张拉预应力筋混凝土构件B、浇筑混凝土构件浇筑混凝土构件C、放张施加预应力放张施加预应力三、先张法施工的设备：三、先张法施工的设备：（一）台座：（一）台座：1 1、墩式台座、墩式台座 （1 1）组成：台墩、台面、横梁）组成：台墩、台面、横梁）组成：台墩、台面、横梁）组成：台墩、台面、横梁 （2 2）用途：用于以钢丝为预应力筋的中小型构件。）用途：用于以钢丝为预应力筋的中小型构件。）用途：用于以钢丝为预应力筋的中小型构件。）用途：用于以钢丝为预应力筋的
9、中小型构件。长度长度长度长度100100150150mm。（3 3）台座设计：）台座设计：）台座设计：）台座设计：A.A.抗倾覆稳定性验算抗倾覆稳定性验算抗倾覆稳定性验算抗倾覆稳定性验算 K=M/MKK=M/MK1 1=1.5=1.5 M M 抗倾覆力矩抗倾覆力矩抗倾覆力矩抗倾覆力矩 M M倾覆力矩倾覆力矩倾覆力矩倾覆力矩 K K1 1 抗倾覆系数抗倾覆系数抗倾覆系数抗倾覆系数 B.B.抗滑移稳定性验算抗滑移稳定性验算抗滑移稳定性验算抗滑移稳定性验算 K=K=（N+EN+EP P+F+F）/TK/TK2 2=1.3=1.3 N N台面抗滑移台面抗滑移台面抗滑移台面抗滑移 E EP P台座前被动
10、土压力台座前被动土压力台座前被动土压力台座前被动土压力 F F台座与土的摩阻力台座与土的摩阻力台座与土的摩阻力台座与土的摩阻力 T T滑移力滑移力滑移力滑移力 KK2 2 抗滑移系数抗滑移系数抗滑移系数抗滑移系数 C.C.强度验算强度验算强度验算强度验算 横梁横梁横梁横梁均布荷载的简支梁均布荷载的简支梁均布荷载的简支梁均布荷载的简支梁 牛腿牛腿牛腿牛腿按牛腿按牛腿按牛腿按牛腿 台墩外伸部分台墩外伸部分台墩外伸部分台墩外伸部分偏心受压偏心受压偏心受压偏心受压 台面台面台面台面轴心受压轴心受压轴心受压轴心受压重力式重力式墩式台座的几种形式墩式台座的几种形式与台面共同作用式与台面共同作用式构架式构架
11、式桩基构架式桩基构架式锚桩式台座锚桩式台座 2 2、槽式台座、槽式台座 （1 1）组成：钢筋混凝土传力柱、上下横梁、台面、砖墙）组成：钢筋混凝土传力柱、上下横梁、台面、砖墙）组成：钢筋混凝土传力柱、上下横梁、台面、砖墙）组成：钢筋混凝土传力柱、上下横梁、台面、砖墙 （2 2）用途：用于张拉力和倾覆力矩都较大的中小型双向）用途：用于张拉力和倾覆力矩都较大的中小型双向）用途：用于张拉力和倾覆力矩都较大的中小型双向）用途：用于张拉力和倾覆力矩都较大的中小型双向 预应力构件。预应力构件。预应力构件。预应力构件。易于蒸汽养护，长度易于蒸汽养护，长度易于蒸汽养护，长度易于蒸汽养护，长度454576 76
12、mm。（3 3）台座设计：）台座设计：）台座设计：）台座设计：横梁横梁横梁横梁均布荷载的简支梁均布荷载的简支梁均布荷载的简支梁均布荷载的简支梁 端部传力柱端部传力柱端部传力柱端部传力柱偏心受压、抗倾覆稳验算偏心受压、抗倾覆稳验算偏心受压、抗倾覆稳验算偏心受压、抗倾覆稳验算 中间传力柱中间传力柱中间传力柱中间传力柱偏心受压偏心受压偏心受压偏心受压槽式台座槽式台座压杆压杆砖墙砖墙上横梁上横梁下横梁下横梁砖墙砖墙压杆压杆（二）夹具：（二）夹具：1 1、锚固夹具：、锚固夹具：（1 1）锥销夹具）锥销夹具）锥销夹具）锥销夹具 （2 2）穿心式夹具（锚片夹具）穿心式夹具（锚片夹具）穿心式夹具（锚片夹具）穿
13、心式夹具（锚片夹具）适用锚固单根直径适用锚固单根直径适用锚固单根直径适用锚固单根直径12121414预应力筋。预应力筋。预应力筋。预应力筋。（2 2）镦头夹具）镦头夹具）镦头夹具）镦头夹具带槽螺栓、梳子板。带槽螺栓、梳子板。带槽螺栓、梳子板。带槽螺栓、梳子板。适用：冷拉筋、冷拔丝、碳素钢丝。适用：冷拉筋、冷拔丝、碳素钢丝。适用：冷拉筋、冷拔丝、碳素钢丝。适用：冷拉筋、冷拔丝、碳素钢丝。（3 3）楔形夹具）楔形夹具）楔形夹具）楔形夹具 2 2、张拉夹具：张拉夹具：（1 1）偏心式夹具）偏心式夹具）偏心式夹具）偏心式夹具 （2 2）楔形张拉夹具）楔形张拉夹具）楔形张拉夹具）楔形张拉夹具 （3 3）
14、偏心式夹具）偏心式夹具）偏心式夹具）偏心式夹具 （4 4）单根粗钢筋螺杆夹具）单根粗钢筋螺杆夹具）单根粗钢筋螺杆夹具）单根粗钢筋螺杆夹具锥销夹具锥销夹具穿心式夹具（三片式锚片夹具）穿心式夹具（三片式锚片夹具）方套筒二片式夹具方套筒二片式夹具穿心式夹具穿心式夹具（二片式锚（二片式锚片夹具）片夹具）固定端镦头夹具固定端镦头夹具单根镦头钢筋螺杆夹具单根镦头钢筋螺杆夹具高强镦头钢丝用梳筋板夹具高强镦头钢丝用梳筋板夹具接千斤顶接千斤顶镦头梳筋板夹具（制作预应力圆孔板用）镦头梳筋板夹具（制作预应力圆孔板用）（三）张拉设备（三）张拉设备 1 1、要求：、要求：简单可靠，能准确控制内力，能以稳定的速简单可靠，
15、能准确控制内力，能以稳定的速简单可靠，能准确控制内力，能以稳定的速简单可靠，能准确控制内力，能以稳定的速 率增大拉力。率增大拉力。率增大拉力。率增大拉力。2 2、设备：、设备：（1 1）卷扬机滑车组：）卷扬机滑车组：）卷扬机滑车组：）卷扬机滑车组：用弹簧测力计或杠杆测力计测定张拉力。用弹簧测力计或杠杆测力计测定张拉力。用弹簧测力计或杠杆测力计测定张拉力。用弹簧测力计或杠杆测力计测定张拉力。（2 2）电动螺杆张拉机：）电动螺杆张拉机：）电动螺杆张拉机：）电动螺杆张拉机：用弹簧测力计或杠杆测力计测定张拉力。用弹簧测力计或杠杆测力计测定张拉力。用弹簧测力计或杠杆测力计测定张拉力。用弹簧测力计或杠杆测
16、力计测定张拉力。拉力拉力拉力拉力 30 306060t t、行程行程行程行程800800mmmm，用于用于用于用于钢筋、钢丝。钢筋、钢丝。钢筋、钢丝。钢筋、钢丝。（3 3）千斤顶：）千斤顶：）千斤顶：）千斤顶：用油压表测定张拉力。用油压表测定张拉力。用油压表测定张拉力。用油压表测定张拉力。拉杆式拉杆式拉杆式拉杆式（YLYL）粗钢筋或钢丝束粗钢筋或钢丝束粗钢筋或钢丝束粗钢筋或钢丝束 穿心式穿心式穿心式穿心式（YCYC）钢丝束、钢筋束和钢绞线束钢丝束、钢筋束和钢绞线束钢丝束、钢筋束和钢绞线束钢丝束、钢筋束和钢绞线束 锥锚式锥锚式锥锚式锥锚式（YZYZ）钢丝束钢丝束钢丝束钢丝束拉杆式千斤顶拉杆式千斤顶张拉钩张拉钩连接套筒连接套筒承力架承力架电动螺杆张拉机的工作原理图电动螺杆张拉机的工作原理图四、先张法施工工艺四、先张法施工工艺 准备台座准备台座准备台座准备台座 刷隔离剂刷隔离剂刷隔离剂刷隔离剂 安放预应力钢筋安放预应力钢筋安放预应力钢筋安放预应力钢筋 张拉固定钢筋张拉固定钢筋张拉固定钢筋张拉固定钢筋 立模板、安钢筋和预埋件立模板、安钢筋和预埋件立模板、安钢筋和预埋件立模板、安钢筋和预埋件 浇
