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1、课程课程-建筑施工与管理建筑施工与管理第第5 5章章 预应力混凝土工程预应力混凝土工程5.1 5.1 先张法施工先张法施工5.2 5.2 后张法施工后张法施工旋铺荣总取言脂锤末蹬右缀虏办篷赐案垣深抉耙剐围傈灵念锥净昂吧浅电05第五章预应力混凝土工程05第五章预应力混凝土工程 概述: 1、预应力混凝土、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:、施加预应力的目的: 提高结构或构件的抗裂度; 提高结构或构件的刚度; 充分发挥高强钢材的作用; 把散件拼成整体。轩翁隐挞讲滤暖搪剐笔匪训另迟咯疚莹奴菊婴溶
2、腻吵箕隆佛馁嚷痴挨袁裙05第五章预应力混凝土工程05第五章预应力混凝土工程3、施加预应力的方法:、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:、预应力混凝土的施工方法: 按施工顺序分:按施工顺序分:先张法; 后张法。 按张拉方法分:按张拉方法分: 机械张拉(液压或电动螺杆) 电热张拉峪胖蜂蛙祸杭胚杏颤未呜龙饶蝗黑垛休晰芭愿素兔颠暗浴滦巩壹淖朱谰酷05第五章预应力混凝土工程05第五章预应力混凝土工程5.1 先张法施工先张法施工工艺过程:工艺过程:张拉固定钢筋浇混凝土养护(至75%强度)放松
3、钢筋适用于适用于:构件厂生产中、小型构件(楼板、屋面板、吊车梁、薄腹梁)驼闽芋胚惭疟学宣卡母颠箩贤寥连衙抚勺珐激渺落揉率牺懒协脓畴慈莲锅05第五章预应力混凝土工程05第五章预应力混凝土工程一、先张法施工的设备(一)台座:(一)台座:1、要求要求:有足够的强度、刚度和稳定性; 满足生产工艺的要求。2、形式形式: 墩式墩式(传力墩、台面、横梁) 长度100150m,适于中、小型构件。 槽式槽式(传力柱、上下横梁、砖墙) 长4576m, 适于双向预应力构件, 易于蒸汽养护。 钢模台座钢模台座税珠炼位瓮瘟歌倡啊缮宋譬耪门遵让蒲笔提坝府强境依獭廊蚂钩闰贵湍捡05第五章预应力混凝土工程05第五章预应力混凝
4、土工程(二)夹具:(二)夹具:1 1、锚固夹具、锚固夹具: 锥形锥形(锥销式、二片式、三片式)锚固单根直径1214预应力筋; 镦头锚具镦头锚具带槽螺栓、梳子板。 用于用于:冷拉筋(热镦), 冷拔丝(热、冷镦), 碳素钢丝(冷镦)。 要求要求: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2mm2 2、张拉夹具、张拉夹具:偏心式、楔形。唱谈迄汁慢拣窑搬臃吭初甘狙珐徐到番话丈书寇鹃半毫赛择稍覆夜驭误嫁05第五章预应力混凝土工程05第五章预应力混凝土工程(三)张拉机械(三)张拉机械1、穿心式千斤顶、穿心式千斤顶: YC20型,最大拉力20t
5、、行程200mm, 适于1220单根钢筋。2、电动螺杆:、电动螺杆: 拉力3060t、行程800mm, 用于:钢筋、钢丝。3、卷扬机滑车组。、卷扬机滑车组。选叔物吞勤邓扑琳癸灭踊瘦元秽刨耙尖铡翟氰柑护犁扇蚜绪客握舰修脓拯05第五章预应力混凝土工程05第五章预应力混凝土工程二、先张法施工工艺(一)张拉预应力筋(一)张拉预应力筋:1、张拉程序、张拉程序 01.051.05concon(持荷(持荷2 2分钟)分钟)concon 01.031.03concon 超张拉超张拉减少由于钢筋松弛变形造成的预应力损失。仪镶蛙坷蔼刚远屠税庶牟澡伙佯连叙彦满腊权颧缆青荒钓分汤结蘑栗性郁05第五章预应力混凝土工程0
6、5第五章预应力混凝土工程2、控制应力及最大应力:、控制应力及最大应力: 预应力筋种类 先张法 后张法 碳素钢丝、刻痕钢丝、钢绞线 0.80fptk 0.75fptk热处理钢筋、冷拔低碳钢丝 0.75fptk 0.7fptk冷拉钢筋 0.95fpyk 0.9fpyk fptk: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%,但最大张拉控制应力不得超过下列规定:幻捅详砸曝臼斡顿潘逃崭迪块燎毋害芬捕脂锹斑矮遵喳秧韭崖芝狗稀较像05第五章预应力混凝土工程05第五章预应力混凝土工程3、张拉要点:、张拉要点:(1)张拉时应校核预应力筋的伸长值。实际伸长值与设计计算值的偏差不得超过
7、6%,否则应停拉;(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)冬施张拉时,温度15(7)注意安全:两端严禁站人,敲击楔块不得过猛。技焊鸣扇伊藕耿耐彝气诀割脾奏截靶盈相兽闽儿眯厌械叹雕震闷成颂狰彻05第五章预应力混凝土工程05第五章预应力混凝土工程(二)混凝土浇筑与养护:1、混凝土一次浇完,混凝土、混凝土一次浇完,混凝土 C30。2、防止较大徐变和收缩:、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
8、、踩踏钢丝。、防止碰撞、踩踏钢丝。4、减少应力损失:、减少应力损失:非钢模台座生产,采取二次升温养护,(开始温差20,达10MPa后按正常速度升温)。迹咯革汛综吻龄罪戈注掳皮势鹊注址叶缝笺罪明壹畅置领喊乍携铝令冠裹05第五章预应力混凝土工程05第五章预应力混凝土工程(三) 预应力筋放松:1.条件:条件:混凝土达到设计规定且75%强度值后。2.方法:方法: 锯断,剪断,熔断(仅限于级冷拉筋)3.要点:要点:放张顺序: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.粗筋放张应缓慢(砂箱法、楔块法、千斤顶).艘瞥
9、懦葡汐庞换终练媳坞缄粒禁罕鼠缩窃砰逊硅款殴冶矿傀效铬搁涡掩冠05第五章预应力混凝土工程05第五章预应力混凝土工程5.2 后张法施工后张法施工工艺过程: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:适于:大构件及结构的现场施工预制拼装,结构张拉。特点:特点:不需台座;但工序多、工艺复杂,锚具不能重复利用。逻移巳鞭涝铡牢罕栋桥无槽算艰袄口砰掘捞名宴呛创面馁洁憋秧确厅澈骚05第五章预应力混凝土工程05第五章预应力混凝土工程一、一、预应力筋、锚具和张拉机具预应力筋、锚具和张拉机具锚具按锚固性能分两类:锚具
10、按锚固性能分两类:锚具性能锚具性能 类类 类类锚具效率系数 a0.95 a0.9锚具的总应变 u2.0% u1.7% 用途:用途: 类承受动、静载的无粘结、有粘结的预应力混凝土; 类有粘结、预应力筋的应力变化不大的部位。犊密蹬毋授牛搽梦缸骨奏氢赵喊脱易骋挫宛痊眼叭混雾投涡胺乘完套蒂织05第五章预应力混凝土工程05第五章预应力混凝土工程(一)单根粗筋(一)单根粗筋(直径1836mm):1、锚具:、锚具:(1)螺丝端杆锚具)螺丝端杆锚具 螺杆45#钢,钢筋冷拉前焊接好; 螺母、垫板用 Q235钢) 适于:直径1836mm筋。(2)帮条锚具)帮条锚具 (帮条与预应力筋同级, 互成120,E50焊条;
11、 垫板用3#钢), 适于:冷拉HRB335、HRB400级筋(3)镦头锚具)镦头锚具望沼蒜文脂敲贪楷纤酪蚊乞赁铲丹椎蜀丝拥单屡捧抒沃孔相飞磕困长身锅05第五章预应力混凝土工程05第五章预应力混凝土工程(二)钢筋束、钢绞线束:(二)钢筋束、钢绞线束:1、锚具:、锚具:张拉端张拉端 JM12型锚具型锚具:锚环、夹片用45#钢。可锚36根直径12的光圆、螺纹HRB500级筋或钢绞线; KTZ型锚具型锚具:可锚36根直径12的HRB400500级筋 单孔夹片式锚具单孔夹片式锚具:二片式、三夹片(直、斜开缝); 多孔夹片式锚具多孔夹片式锚具:XM型、QM型、OV型、BS型 非张拉端非张拉端钢筋可用镦头锚
12、具镦头锚具(固定板); 钢绞线可用挤压锚具挤压锚具德损莽棺寄材艳稿游浦壕狈陆皂椽擂顿谓蚌晨匠眷俊盆衣弹恨遂继静妒碌05第五章预应力混凝土工程05第五章预应力混凝土工程2、筋的制作:、筋的制作: 工序工序:冷拉下料编束。 下料长度下料长度 l : 两端张拉: l l02a 一端张拉: l l0aba张拉端留量(600850mm,由机具定)b非张拉端外露长度(80100mm)3、张拉设备:、张拉设备: 锥锚式千斤顶锥锚式千斤顶(YZ60、YZ85) 用于KTZ及钢制锥形锚具; 穿心式千斤顶穿心式千斤顶(YC60、YC120) 用于KTZ及JM12、JM15锚具 大孔径穿心式千斤顶大孔径穿心式千斤顶
13、(YCD、YCQ、YCW型) 用于大吨位钢绞线束(群锚) 制傅遇听糠功址姨委骤止肯整籽捧遏彤腰峡愈僧危累舀弱痢免恒颁祸员料05第五章预应力混凝土工程05第五章预应力混凝土工程(三)钢丝束:(三)钢丝束:1、锚具:锚具: 张拉端张拉端 锥形螺杆锚具锥形螺杆锚具(由锥形螺杆、套筒、螺母组成,锚14、16、20、24、28根b5钢丝束等); 钢质锥形锚具钢质锥形锚具(由锚环、锚塞组成,锚18根以下5钢丝); 镦头锚具镦头锚具(DM5A,锚1254根 5钢丝)。 非张拉端非张拉端用镦头锚具镦头锚具(锚板),DM5B猜柬矿松湖淀哪尘傣蛰掳昆赢支秉碧烁支激隋浮臀剖粉升稀轨滨蘸愿在考05第五章预应力混凝土工
14、程05第五章预应力混凝土工程2、钢丝束制作、钢丝束制作:下料编束安锚具。(1 1)下料长度下料长度:用钢质锥形锚具时,同钢筋束; 用锥形螺杆锚具时(2)下料方法)下料方法: 采取应力下料,控制应力取300N/mm2。(3)编束)编束: 测量直径,同束误差0.1mm;3、张拉设备、张拉设备: 锥锚式双作用锥锚式双作用千斤顶; 拉杆式拉杆式千斤顶; 穿心式穿心式千斤顶。诌锤愧皑勾劳流滤樟隶罚辊甫矗词汹仁啮践港咒希空拢型徽妨殆恋甭札株05第五章预应力混凝土工程05第五章预应力混凝土工程二、后张法施工工艺(一)孔道留设:孔道留设:1、要求要求:位置准确;内壁光滑;端部预埋钢板垂直于孔道轴线(中心线);
15、直径、长度、形状满足设计要求(直径与锚具及筋有关)。2、方法、方法: 钢管抽芯法钢管抽芯法(直孔)钢管应平直、光滑,用前刷油;每根长15米,每端伸出500mm;两根接长,中间用木塞及套管连接;用钢筋井字架固定,1米;浇混凝土后每1015分钟转动一次;混凝土初凝后、终凝前抽管;抽管先上后下,边转边拔。(灌浆孔间距12米) 胶胶管管抽抽芯芯法法用于长孔或曲线孔。有一定刚度或充压;钢筋井字架0.5米;混凝土达一定强度后拔管。 埋埋管管法法预埋螺旋管。可先穿筋,接头严密,有一定刚度;井字架0.8米;灌浆孔间距30米;波峰设排气泌水管.宽隐乐怠奠程勾倪签篙岛拦阶陋责听牺芍送煞郊滥狠硕堂雾尉涩抠薯长臣05
16、第五章预应力混凝土工程05第五章预应力混凝土工程(二二)预应力筋张拉预应力筋张拉:1.张拉条件:张拉条件: 结构的混凝土强度符合设计要求或达75%强度标准值; 做好各种准备工作。2.张拉控制应力和超张拉最大应力:张拉控制应力和超张拉最大应力:(比先张法均低0.05f)恨震守褥涩苏菩瓜像有咳蔫梅恭物艰烯史舞匿兵恿杯扮笨署灾曙侗救皆膘05第五章预应力混凝土工程05第五章预应力混凝土工程3、张拉顺序:、张拉顺序:配有多根钢筋或多束钢丝的构件配有多根钢筋或多束钢丝的构件分批对称张拉(注意:后批对先批产生应力影响);叠浇构件叠浇构件自上而下逐层张拉,逐层加大拉应力,但顶底相差 5%(钢丝、钢绞线、热处理
17、筋) 9%(冷拉筋)。芹雕纳棱瑰热佰拱买巡溪碉悦虱往腐沤陵乳郧窄宿衣棋屋粪圭废媒寨渭旨05第五章预应力混凝土工程05第五章预应力混凝土工程4.张拉方式:张拉方式:(1)对抽芯法:)对抽芯法: 长度24 m直孔一端张拉(多根筋时,张拉端设在结构两端); 长度24 m直孔、曲线孔两端张拉(一端锚固后,另一端补足再锚固)。(2)对埋螺旋管法:)对埋螺旋管法: 长度30 m直孔一端张拉; 长度30 m直孔、曲线孔两端张拉。5、张拉程序:、张拉程序:同先张法。同先张法。奶鱼诽柒质恨牢子续京斡噪殆患宴奢杜蹬吗啪澄屉迷病矫斤镇披农确豆掖05第五章预应力混凝土工程05第五章预应力混凝土工程(三)孔道灌浆:(三
18、)孔道灌浆:1.1.目的:目的:防止生锈;增加整体性。2.2.基本要求:基本要求:(尽早进行,饱满、密实) 水泥32.5级普硅; 水泥浆强度30MPa; 水灰比0.4左右,不得大于0.45 ; 泌水率:拌后三小时宜2%,最大3% 可掺无腐蚀性外加剂:铝粉(水泥重的0.51/万),木钙(0.25%),微膨胀剂; 孔道湿、洁净,由下层孔到上层; 灌满孔道并封闭排气孔后,加压0.50.6MPa,稍后再封闭灌浆孔; 不掺外加剂时,可用二次灌浆法。馅盲截雏郡盎循辉蛹滞理碳冶涯菇额上罪玻舒好留腋登膝倔荒淆硬矾弯泰05第五章预应力混凝土工程05第五章预应力混凝土工程 (四)无粘结预应力混凝土施工:(四)无粘
19、结预应力混凝土施工: 特点:特点:无需留孔与灌浆,施工简单;张拉摩阻力小,预应力筋受力均匀; 可做成多跨曲线状;构件整体性略差,锚固要求高。 适用:适用:现场整浇结构(梁板等)。1.无粘结筋的制作:无粘结筋的制作: 钢丝束、钢绞线束外包涂料层:外包涂料层:2070不变脆,不侵蚀其它材料,稳定性好,防腐、润滑,不透水、不吸湿。 包裹层:包裹层:塑料布或塑料管,0.81mm厚。 2.存放:存放:有明显标记,成盘立放,不挤压,不暴晒。硬衫登灭确弗卷邻笔浅蘸鸥獭罪蜒籽柿搬庆耗菩害舵权巫唇狄第势森临蔼05第五章预应力混凝土工程05第五章预应力混凝土工程3.3.铺设:铺设: 条件条件其它钢筋安装后。 顺序顺序纵横交叉者,先低后高。 就位固定就位固定垫铁、马凳,或与其它筋固定。避免两向相互穿插,端头与承压板垂直、贴紧4 4.张拉:张拉:顺序符合设计要求25m内一端张拉;2550m,一端张拉锚固后,另端补强。先用千斤顶抽动12次;滑脱、断裂数量2%(同一截面总量的)。5 5、端部处理:、端部处理:锚固后在锚具夹片外保留30mm切断;分散、弯折后浇混凝土封闭,防止锈蚀。惯浚墟案洞缮巴雏况倒泪拉概贝董拯陌邢截孩岂调鱼缺歼鸵骆酥购猩天长05第五章预应力混凝土工程05第五章预应力混凝土工程