主體工程施工 教學PPT課件,主體工程施工,教學PPT課件,主體,工程施工,教學,PPT,課件 項目三 預應力混凝土主體工程施工任務一先張法施工任務二后張法施工任務三無黏結預應力混凝土施工任務四電熱法施工目錄/CONTENTS先張法施工任務一了解預應力砼的特點和工作原理;了解張拉程序、張拉力控制和放張方法;了解先、后張法 的施工工藝、錨夾具類型及張拉設備。學習目標先張法的施工設備 先張法施工工藝 任務描述先張法施工后張法施工無黏結預應力混凝土施工電熱法施工4一、先張法的施工設備 預應力混凝土結構指配置受力的預應力筋,通過張拉或其他方法建立預加應力的混凝土結構。1.建立預壓應力的方法對混凝土構件受拉區(qū)施加預壓應力的方法,是通過預應力鋼筋或錨具,將預應力鋼筋的彈 性收縮力傳遞到混凝土構件上,并產(chǎn)生預應力。預應力的作用可以全部或者部分抵消外荷載 產(chǎn)生的拉應力,從而提高結構的抗裂性,對于在使用荷載下出現(xiàn)裂縫的構件,預應力也可以起 到減少裂縫寬度的作用。2.預應力混凝土的分類預應力混凝土按預應力度大小可分為:全預應力混凝土和部分預應力混凝土。先張法施工后張法施工無黏結預應力混凝土施工電熱法施工5一、先張法的施工設備 3 預應力工藝的應用(1)先張法的應用:先張法主要應用于房屋建筑中的空心板、多孔板、槽形板、雙T板、V 形折板、托梁、檁條、槽瓦、屋面梁等;道路橋梁工程中的軌枕、橋面空心板、簡支梁等。在基礎 工程中應用的預應力方樁及管樁等。(2)后張法的應用:后張法不但用于房屋建筑中的吊車梁、屋面梁、屋架,橋梁中的T形 梁、箱形梁等構件,且在大跨度的現(xiàn)澆結構及空間結構中的應用也日趨成熟;在特種結構如塔 體的豎向預應力、筒體的環(huán)向預應力也有突破,尤其為橋梁工程的懸索結構、斜拉結構提供了 豐富的發(fā)展空間。先張法施工后張法施工無黏結預應力混凝土施工電熱法施工6一、先張法的施工設備 先張法是在澆筑混凝土構件之前,張拉預應力筋,將其臨時錨固在臺座或鋼模上,然后澆 筑混凝土構件,待混凝土達到一定強度(一般不低于混凝土標準強度的75%),并使預應力筋 與混凝土間有足夠黏結力時,放松預應力,預應力筋彈性回縮,借助于混凝土與預應力筋間的 粘結力對混凝土產(chǎn)生預壓應力。先張法施工后張法施工無黏結預應力混凝土施工電熱法施工7一、先張法的施工設備 用臺座法生產(chǎn)預應力混凝土構件時,預應力筋錨固在臺座橫梁上,臺座承受全部預應力筋 的拉力,故臺座應有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性,以免因臺座變形、傾覆或滑移而引起預應力損 失。根據(jù)承力結構的不同,臺座分為墩式臺座、槽式臺座、樁式臺座等。1臺座 先張法施工后張法施工無黏結預應力混凝土施工電熱法施工8一、先張法的施工設備 1.1墩式臺座 墩式 臺座由臺面、橫梁和承力結構等組成(如圖3 2)。臺座的長度和寬度由場地大小、構件類型和產(chǎn)量而定,一般長度為100200m,寬度為24m。由于臺座長度較長,張拉一次 可生產(chǎn)多根構件,也可減少因鋼筋滑動引起的預應力損失。先張法施工后張法施工無黏結預應力混凝土施工電熱法施工9一、先張法的施工設備 1.2槽式臺座 2 槽式臺座 生產(chǎn).吊車梁、屋架等預應力混凝土構件時,由于張拉力和傾覆力矩都較大,大多采用槽式 臺座。由于它具有通長的鋼筋混凝土壓桿,可承受較大的張拉力和傾覆力矩,其上加砌磚墻,加蓋后還可進行蒸汽養(yǎng)護,如圖3-3所示。先張法施工后張法施工無黏結預應力混凝土施工電熱法施工10一、先張法的施工設備 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,按其用途不同可分為錨固夾具和張拉夾具。夾具進入施工現(xiàn)場時必須檢查其出 廠質量證明書,以及其中所列的各項性能指標,并進行必要的靜載試驗,符合質量要求后方可 使用。2.1 夾具的要求(1).要具有良好的自錨性能和放張性能。(2).當夾具組件達到實際極限拉力時,其組成部件不得出現(xiàn)裂縫和破壞。(3).構造簡單,能夠多次重復使用。2夾具先張法施工后張法施工無黏結預應力混凝土施工電熱法施工11一、先張法的施工設備 2.2錨固夾具錨固夾具是將預應力筋臨時固定在臺座橫梁上的工具。(1)鋼絲錨固夾具。多采用鋼質錐形夾具和鐓頭夾具。鋼質錐形夾具多用于錨固直徑為35mm的單根鋼絲,如圖3 4所示。鐓頭夾具是通 過承力板或梳筋板將經(jīng)過端部熱鐓或冷鐓的鋼絲進行錨固,多用于預應力鋼絲固定端的錨固,如圖3-5所示。先張法施工后張法施工無黏結預應力混凝土施工電熱法施工12一、先張法的施工設備 2.2錨固夾具(2)鋼筋錨固夾具。鋼筋錨固常用圓套筒兩片式或三片式夾具,由套筒和夾片組成,如圖 3-6所示。其型號有YJ12、YJ14;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。先張法施工后張法施工無黏結預應力混凝土施工電熱法施工13一、先張法的施工設備 2.3張拉夾具 張拉夾具是夾持住預應力筋后,將其與張拉機械連接起來并進行預應力筋張拉的機具。常用的張拉夾具有鉗式夾具、偏心式夾具和楔形夾具等,如圖3-7所示,適用于張拉鋼絲和直 徑16mm以下的鋼筋。先張法施工后張法施工無黏結預應力混凝土施工電熱法施工14一、先張法的施工設備 張拉設備就是施加預應力值所用的設備,通過設備工作張拉產(chǎn)生預應力相關的數(shù)值。張 拉設備要求工作可靠,能可靠控制應力,能以穩(wěn)定的速率加大拉力。3張拉設備 3.1卷揚機 在長線臺座上張拉預應力筋時,由于張拉行程大,多采用卷揚機張拉、用杠桿或彈簧測力 裝置配合完成。這種張拉機在對單根小直徑鋼筋或鋼絲應用較為廣泛。彈簧測力時,宜設行 程開關,在使張拉到規(guī)定的應力時,能自行停機,如圖3-8所示。先張法施工后張法施工無黏結預應力混凝土施工電熱法施工15一、先張法的施工設備 3張拉設備 3.2電動螺桿張拉機 電動螺桿張拉機由螺桿、電動機、變速箱、測力計及頂桿等組成。張拉時,頂桿支于臺座橫梁上,用張拉夾具夾緊鋼筋后,開動電動機,由皮帶、齒輪傳動系統(tǒng)使螺桿作直線運動,從而張拉鋼筋。這種設備具有構造簡單、操作靈活、移動方便、速度快、運行穩(wěn)定、張拉行程大等特點,多用于張拉單根預應力鋼絲。先張法施工后張法施工無黏結預應力混凝土施工電熱法施工16一、先張法的施工設備 3.3油壓千斤頂油壓千斤頂可用于張拉單根或成組的預應力筋,也可用于鋼絞線或鋼絲束的張拉,張拉過 程可直接從油壓表讀取張拉力值。圖3-10為油壓千斤頂成組張拉裝置。選擇張拉設備時,為了保證設備、人身安全和張拉力準確,張拉設備的張拉力應不小于 預應力筋張拉力的1.5倍;張拉設備的張拉行程應不小于預應力筋張拉伸長值的1.1 1.3倍。先張法施工后張法施工無黏結預應力混凝土施工電熱法施工17二、先張法施工工藝 先張法預應力混凝土構件在臺座上生產(chǎn)時,其工藝流程一般如圖3-11所示。預應力混凝土先張法施工工藝的特點是：預應力筋在澆筑混凝土前張拉,預應力的傳遞依靠預應力筋與混凝土之間的黏結力,為獲良好質量的構件,生產(chǎn)過程中,除確?；?凝土質量以外,還必須確保預應力筋與混凝土之間的良好黏結。先張法施工后張法施工無黏結預應力混凝土施工電熱法施工18二、先張法施工工藝 1.1 鋼筋的接長與冷拉(1)鋼絲的接長:一般用鋼絲拼接器用2022號鐵絲密排綁扎。綁扎長度的規(guī)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。(2)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。1張拉前的準備工作先張法施工后張法施工無黏結預應力混凝土施工電熱法施工19二、先張法施工工藝 1.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。1.3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(shù)的關系曲線,保證張拉力的準確,每半年 校驗一次。1.4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。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。先張法施工后張法施工無黏結預應力混凝土施工電熱法施工20二、先張法施工工藝 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?；炷恋男熳兪呛奢d長期作用下混凝土的塑性變形,因水泥石內(nèi)凝膠體的存在而產(chǎn)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(yōu)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(chǎn)線應一次連續(xù)澆筑完成,不允許留設施工縫。采用機械振搗密實時,要避免碰撞鋼絲?；炷廖催_到一定強度前,不允許碰撞或踩踏鋼絲。2混凝土的澆筑與養(yǎng)護 先張法施工后張法施工無黏結預應力混凝土施工電熱法施工21二、先張法施工工藝 預應力混凝土可采用自然養(yǎng)護或濕熱養(yǎng)護,自然養(yǎng)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(yǎng)護。以機組流水法或傳送帶法用鋼模制作預應力構件,濕熱養(yǎng)護時鋼模與預應力筋同 步伸縮,故不引起溫差預應力損失。2混凝土的澆筑與養(yǎng)護 先張法施工后張法施工無黏結預應力混凝土施工電熱法施工22二、先張法施工工藝 3.1放張要求放張預應力筋時,混凝土必須達到設計要求的強度;如設計無要求時,應不得低于混 凝土強度標準值的75%。同時,應保證預應力筋與混凝土之間具有足夠的黏結力。對于 重疊生產(chǎn)的構件,要求最上一層構件的混凝土強度不低于設計強度標準值的75%時方可 進行預應力筋的放張。過早放張預應力筋會引起較大的預應力損失或產(chǎn)生預應力筋滑 動。預應力混凝土構件在預應力筋放張前要對混凝土試塊進行試壓,以確定混凝土的實 際強度。3預應力筋的放張 先張法施工后張法施工無黏結預應力混凝土施工電熱法施工23二、先張法施工工藝 3.2放張方法與順序預應力筋放張應根據(jù)配筋情況和數(shù)量,選用正確的方法和順序,否則會引起構件翹曲、開 裂和斷筋等現(xiàn)象。(1)放張方法：放張前,應拆除側模,使放張時構件能自由壓縮,否則將損壞模板或使構件 開裂。預應力筋的放張工作,應緩慢進行,防治沖擊。.對于預應力鋼絲混凝土構件,分兩種情況放法:配筋不多的預應力鋼絲放張采用剪切、割斷和熔斷的方法自中間向兩側逐根進行,以減少回彈量,利于脫模。配筋較多的預應力鋼絲放張采用同時放張的方法,以防止最后的預應力鋼絲因應力突然增大而斷裂或使構件端部 開裂。先張法施工后張法施工無黏結預應力混凝土施工電熱法施工24二、先張法施工工藝 3.2放張方法與順序 對于預應力鋼筋混凝土構件,放張應緩慢進行。放張單根預應力筋,一般采用千斤頂放張,如圖3-12(a)所示。配筋較多的預應力鋼筋,所 有鋼筋應同時放張,可采用楔塊圖3-12(c)或砂箱圖3-12(b)等裝置進行緩慢放張。采用濕熱養(yǎng)護的預應力混凝土構件,宜熱態(tài)放張預應力筋,而不宜降溫后再放張。先張法施工后張法施工無黏結預應力混凝土施工電熱法施工25二、先張法施工工藝 3.2放張方法與順序(2)放張順序：預應力筋的放張順序,應符合設計要求。如設計無要求時,應滿足下列規(guī)定:對承受軸心預壓力的構件(如壓桿、樁等),所有預應力筋應同時放張。對承受偏心預壓力的構件(如吊車梁),先同時放張預壓力較小區(qū)域的預應力筋,再同 時放張預壓力較大區(qū)域的預應力筋。如不能按以上規(guī)定放張時,應分階段、對稱、相互交錯地放張,以防止在放張過程中構 件發(fā)生翹曲、裂紋及預應力筋斷裂等現(xiàn)象。長線臺座生產(chǎn)的鋼弦構件,剪斷鋼絲宜從臺座中部開始;疊層生產(chǎn)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。先張法施工后張法施工無黏結預應力混凝土施工電熱法施工26二、先張法施工工藝 4.1張拉控制應力的確定張拉控制應力是指在張拉預應力筋時所達到的規(guī)定應力,應按設計規(guī)定采用?？刂茟Φ臄?shù)值直接影響預應力的效果。張拉應力可按設計值提高3%5%,但其最大張拉控制應力不得超過表3-1的規(guī)定。4預應力筋的張拉 先張法施工后張法施工無黏結預應力混凝土施工電熱法施工27二、先張法施工工藝 2 張拉程序預應力筋的張拉程序有超張拉和一次張拉兩種。為了彌補預應力筋的松弛損失,一般采用超張拉程序的方法張拉預應力筋,可按下列兩種張拉程序之一進行張拉。4預應力筋的張拉 其中,con 為張拉控制應力,一般由設計而定。為了減少應力松弛損失,預應力鋼筋宜采用前者。預應力鋼絲張拉工作量大時,宜采用后者，即一次張拉程序。先張法施工后張法施工無黏結預應力混凝土施工電熱法施工28二、先張法施工工藝 4.3預應力筋的校核預應力筋張拉后,一般應校核其伸長值。其實際伸長值與理論伸長值的偏差應在規(guī)范允許范圍6%內(nèi)。若超過,應暫停張拉,查明原因并采 取措施予以調整后,方可繼續(xù)張拉。預應力筋的理論伸長值 L 按下式計算:預應力筋的實際伸長值,宜在初應力約為10%時測量，但必須加上初應力以下的推算伸長值。對于后張法,尚應扣除混凝土構件在張拉過程中的彈性壓縮值。先張法施工后張法施工無黏結預應力混凝土施工電熱法施工29二、先張法施工工藝 4.3預應力筋的校核預應力筋初應力以下的推算伸長值L2可根據(jù)彈性范圍內(nèi)張拉力與伸長值成正比的關 系,用計算法確定。計算法是根據(jù)張拉時預應力筋應力與伸長值的關系來推算。如某預應力筋張拉應力從 0.3con增加到0.4con若初應力確定為10%con 則其L 為4mm先張法預應力筋張拉后與設計位置的偏差不得大于5mm,且不得大于構件截面最短邊長的4%。當同時張拉多根預應力筋時,應預先調整初應力,使各根預應力筋均勻一致。對于長線臺座生產(chǎn),構件的預應力筋為鋼絲時,一般常用彈簧測力計直接測定鋼絲的張拉力,伸長值可不作校核,鋼絲張拉錨固后,應采用鋼絲測力儀檢查鋼絲的預應力值。先張法施工后張法施工無黏結預應力混凝土施工電熱法施工30二、先張法施工工藝 4.4張拉方法與要求預應力筋的張拉可采用單根張拉或多根同時張拉,當預應力筋數(shù)量不多,張拉設備拉力有 限時常采用單根張拉。當預應力筋數(shù)量較多且密集布筋,張拉設備拉力較大時,則可采用多根 同時張拉。在確定預應力筋張拉順序時,應考慮盡可能減少臺座的傾覆力矩和偏心力,先張拉 靠近臺座截面重心處的預應力筋。多根預應力筋同時張拉時,應預先調整初應力,使其相互之間的應力一致。施工中應注意安全。張拉時,正對鋼筋兩端禁止站人。敲擊錨具的錐塞或楔塊時,不應用 力過猛,以免損傷預應力筋而斷裂傷人,但又要錨固可靠。冬期張拉預應力筋時,其溫度不宜 低于-15,且應考慮預應力筋容易脆斷的危險。任務二后張法施工了解預應力砼的特點和工作原理;了解張拉程序、張拉力控制和放張方法;了解先、后張法 的施工工藝、錨夾具類型及張拉設備。學習目標預應力筋、錨具和張拉設備 后張法施工工藝 任務描述先張法施工后張法施工無黏結預應力混凝土施工電熱法施工32一、預應力筋、錨具和張拉設備 后張法是先制作混凝土構件,在放置預應力筋的部位預先留有孔道,待構件混凝土達到規(guī) 定強度后,將預應力筋穿入孔道內(nèi),用張拉機具夾持預應力筋將其張拉至設計規(guī)定的控制應 力,然后借助錨具將預應力筋錨固在構件端部,最后進行孔道灌漿(亦有不灌漿者),預應力筋 的張拉力主要通過錨具傳遞給混凝土構件,使混凝土產(chǎn)生預壓應力。先張法施工后張法施工無黏結預應力混凝土施工電熱法施工33一、預應力筋、錨具和張拉設備 后張法的特點如下:(1)預應力筋在構件上張拉,不需臺座,不受場地限制,張拉力可達幾百噸,所以,后張法 適用于大型預應力混凝土構件制作,它既適用于預制構件生產(chǎn),也適用于現(xiàn)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。(2)錨具為工作錨。預應力筋用錨具固定在構件上,不僅在張拉過程中起作用,而且在工 作過程中也起作用,永遠停留在構件上,成為構件的一部分。(3)預應力傳遞靠錨具。先張法施工后張法施工無黏結預應力混凝土施工電熱法施工34一、預應力筋、錨具和張拉設備 在后張法中,預應力筋、錨具和張拉設備是配套使用的。目前,后張法中常用的預應力筋 主要有單根粗鋼筋、鋼筋束(或鋼絞線束)和鋼絲束三類;張拉設備多采用液壓千斤頂;錨具需具有可靠的錨固能力,按其錨固性能分為兩類:類錨具:適用于承受動、靜荷載的預應力混凝土結構。類錨具:僅適用于有黏結預應力混凝土結構,且錨具處于預應力變化不大的部位。、類錨具的靜載錨固性能,由預應力錨具組裝件靜載試驗測定的錨具效率系數(shù) a和達到實測極限拉力時的總應變apu確定。其值應符合表3-2規(guī)定。先張法施工后張法施工無黏結預應力混凝土施工電熱法施工35一、預應力筋、錨具和張拉設備 類錨具組裝件，除必須滿足靜載錨固性能外，尚須滿足循環(huán)次數(shù)為200萬次的疲勞性能試驗。如用在抗震結構中,還應滿足循環(huán)次數(shù)為50次的周期荷載試驗。除上述者外,錨具尚應具有下列性能:(1)在預應力錨具組裝件達到實際破斷拉力時,全部零件均不得出現(xiàn)裂縫和破壞(設計規(guī) 定者除外)。(2)除能滿足分級張拉和補張拉外,宜具有能放松預應力筋的性能。(3)錨具或其附件上宜設置灌漿孔,灌漿孔應有足夠的截面面積,以保證漿液暢通。先張法施工后張法施工無黏結預應力混凝土施工電熱法施工36一、預應力筋、錨具和張拉設備 1.1錨具錨具是預應力張拉和永久固定在預應力混凝土構件上傳遞預應力的工具,應該錨固可靠,使用方便、有足夠的強度和剛度。根據(jù)構件的長度和張拉工藝的要求,單根預應力鋼筋可在一端或兩端張拉。一般張拉端均采用螺絲端桿錨具;而固定端除了采用螺絲端桿錨具外,還可采 用幫條錨具或鐓頭錨具。1單根粗鋼筋 先張法施工后張法施工無黏結預應力混凝土施工電熱法施工37一、預應力筋、錨具和張拉設備(1)螺絲端桿錨具。螺絲端桿錨具適用于錨固直徑不大于36mm的冷拉HRB335級與 HRB400級鋼筋。它是由螺絲端桿、螺母和墊板組成,如圖3-14所示。螺絲端桿采用45號 鋼制作,螺母和墊板采用3號鋼制作。螺絲端桿與預應力鋼筋的焊接應在預應力鋼筋冷拉前進行。螺絲端桿與預應力筋焊接 后,同張拉機械相連進行張拉,最后上緊螺母即完成對預應力鋼筋的錨固。先張法施工后張法施工無黏結預應力混凝土施工電熱法施工38一、預應力筋、錨具和張拉設備(2)幫條錨具。幫條錨具適用于冷拉HRB335級與HRB400級鋼筋及冷拉5號鋼鋼筋,主要用于固定。它是由幫條和襯板組成,見圖3-15。幫條采用與預應力筋同級別的鋼筋,襯板采用普通低碳鋼鋼板。幫條的焊接可在預應力筋冷拉前 或冷拉后進行。先張法施工后張法施工無黏結預應力混凝土施工電熱法施工39一、預應力筋、錨具和張拉設備(3)鐓頭錨具。鐓頭錨具由鐓頭和墊板組成。鐓頭一般是直接在預應力筋端部熱鐓、冷鐓或鍛打成型,墊板采用3號鋼制作。先張法施工后張法施工無黏結預應力混凝土施工電熱法施工40一、預應力筋、錨具和張拉設備 1.2張拉設備單根粗鋼筋的張拉設備一般有YL-60型拉桿式千斤頂,YC-60型、YC-20型、YC-18 型穿心式千斤頂。拉桿式千斤頂由主油缸、主缸活塞、回油缸、回油活塞、連接器、傳力架、活塞拉桿等組成。張拉前,先將連接器旋在預應力筋的螺絲端桿上,相互連接牢固;千斤頂由傳力架支承在構件端部的鋼板上。張拉時,高壓 油進入主油缸,推動主缸活塞及拉桿,通過連接器和螺絲端桿,預應力筋被拉伸。先張法施工后張法施工無黏結預應力混凝土施工電熱法施工41一、預應力筋、錨具和張拉設備 1.3預應力筋的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,計算時要考慮錨具種類、對焊接頭或鐓粗頭的壓縮量、張拉伸長值、冷拉的冷拉率和彈性 回縮率、構件長度等因素。(1)當構件兩端均采用螺絲端桿錨具張拉預應力筋時(圖3-18),預應力(不包括螺絲端桿)冷拉前的下料長度L:先張法施工后張法施工無黏結預應力混凝土施工電熱法施工42一、預應力筋、錨具和張拉設備(2)當采用一端張拉時,固定端可采用幫條錨具或 鐓頭錨具(圖3 19),預應力筋下料長度為:預應力筋(不包括螺絲端桿)冷拉前的下料長度L:先張法施工后張法施工無黏結預應力混凝土施工電熱法施工43一、預應力筋、錨具和張拉設備 2.1錨具及張拉設備(1)JM12型錨具。JM12型錨具是一種利用楔塊原理錨固多根預應力筋的錨具,它既可 作為張拉端的錨具,亦可作為固定端的錨具,或作為重復使用的工具錨。JM12型錨具由錨環(huán)和夾片組成。JM12型錨具性能好,錨固2預應力鋼筋束和鋼絞線束時鋼筋束或鋼絞線束被單根 夾緊,不受直徑誤差的影響,且預應力筋是在呈直線狀態(tài)下被張拉和錨固,受力性能好。先張法施工后張法施工無黏結預應力混凝土施工電熱法施工44一、預應力筋、錨具和張拉設備 JM12型錨具宜選用相應的YC-60型穿心式千斤頂張拉預應力筋。YC-60型穿心式千斤頂?shù)臉嬙烊鐖D3-21所示。先張法施工后張法施工無黏結預應力混凝土施工電熱法施工45一、預應力筋、錨具和張拉設備(2)KT-Z型錨具。KT-Z型錨具為可鍛鑄鐵錐形錨具,由錨塞和錨環(huán)組成。其構造如圖 3-22所示。KT-Z型錨具可用于錨固36根 12鋼筋束或鋼絞線束。該錨具為半埋式,使 用時先將錨環(huán)小頭嵌入承壓鋼板中,并用斷續(xù)焊縫焊牢,然后共同預埋在構件端部。先張法施工后張法施工無黏結預應力混凝土施工電熱法施工46一、預應力筋、錨具和張拉設備 KT-Z型錨具用于螺紋鋼筋束時,宜用錐錨式雙作用千斤頂張拉(見圖3-23);用于鋼絞 線束,則宜用YC-60型雙作用千斤頂張拉。先張法施工后張法施工無黏結預應力混凝土施工電熱法施工47一、預應力筋、錨具和張拉設備(3)XM型錨具。XM型錨具由錨板與三片夾片組成,如圖3 24所示。它既適用于錨 固鋼絞線束,又適用于錨固鋼絲束;既可錨固單根預應力筋,又可錨固多根預應力筋。當用 于錨固多根預應力筋時,既可單根張拉、逐根錨固,又可成組張拉,成組錨固。另外它還既 可用作工作錨具,又可用作工具錨具。近年來隨著預應力混凝土結構和無黏結預應力結構 的發(fā)展,XM型錨具已得到廣泛應用。實踐證明,XM型錨具具有通用性強、性能可靠、施工 方便、便于高空作業(yè)的特點。先張法施工后張法施工無黏結預應力混凝土施工電熱法施工48一、預應力筋、錨具和張拉設備 2.2鋼筋束和鋼絞線束的制作 鋼筋束和鋼絞線束一般成盤狀供應,長度較長,不需要對焊接長。其制作工序是：開盤 下料編束。下料時,宜采用切斷機或砂輪鋸切機,不得采用電弧切割。鋼絞線在切斷前,在切口兩側各50mm處,應用鉛絲綁扎,以免鋼絞線松散。編束是將鋼絞線理順后,用鉛絲每隔1.0m左右綁扎成束,在穿筋時應注意防止扭結。鋼筋束和鋼絞線束的下料長度L可按下式計算:先張法施工后張法施工無黏結預應力混凝土施工電熱法施工49一、預應力筋、錨具和張拉設備 3.1錨具(1)鋼質錐形錨具。由錨環(huán)和錨塞(圖3 25)組成。錨塞表面刻有細齒槽,以防止被夾 緊的預應力鋼絲滑動。錨固時,將錨塞塞入錨環(huán),頂緊,鋼絲就夾緊在錨塞周圍,錨塞上刻 有細齒槽,夾緊鋼絲后,可以防止滑動。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。3鋼絲束 先張法施工后張法施工無黏結預應力混凝土施工電熱法施工50一、預應力筋、錨具和張拉設備(2)鋼絲束鐓頭錨具。用于錨固1254根5碳素鋼絲的鋼絲束。分為張拉端使用的 DM5A型和固定端使用的DM5B型。DM5A型由錨環(huán)和螺母組成,DM5B型僅有一塊錨板(圖3 26)。墩頭錨具的滑移值不應大于1mm,其鐓頭強度,不得低于鋼絲規(guī)定抗拉強度 的98%。先張法施工后張法施工無黏結預應力混凝土施工電熱法施工51一、預應力筋、錨具和張拉設備(3)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。錐形螺桿 錨具由錐形螺桿、套筒、螺帽和墊板組成(圖3 27)。錐形螺桿采用45號鋼制作,調質熱處理 后進行精加工,最后對錐形螺桿的錐頭70毫米范圍內(nèi)的螺紋進行表面高頻或鹽液淬火熱處 理。先張法施工后張法施工無黏結預應力混凝土施工電熱法施工52一、預應力筋、錨具和張拉設備 錐形螺桿錨具與YL 60、YL 90拉桿式千斤頂配套使用,YC 60、YC 90穿心式千斤 頂亦可應用。與拉桿式千斤頂共同使用時的安裝方法如圖3 28所示。先張法施工后張法施工無黏結預應力混凝土施工電熱法施工53一、預應力筋、錨具和張拉設備 3.2張拉設備 鋼質錐形錨具用錐錨式雙作用千斤頂進行張拉。鐓頭錨具用YC-60千斤頂(穿心式千斤頂)或拉桿式千斤頂張拉。大跨度結構、長鋼絲束等引伸量大者,用穿心式千斤頂為宜。錐 形螺桿錨具宜用拉桿式千斤頂或穿心式千斤頂張拉。先張法施工后張法施工無黏結預應力混凝土施工電熱法施工54一、預應力筋、錨具和張拉設備(1)拉桿式千斤頂拉桿式千斤頂適用于張拉以螺絲端桿錨具為張拉錨具的粗鋼筋,張 拉以錐形螺桿錨桿為張拉錨具的鋼絲束,張拉以DM5A型鐓頭錨具為張拉錨具的鋼絲束。拉桿式千斤頂?shù)臉嬙旒肮ぷ鬟^程見圖3-29。先張法施工后張法施工無黏結預應力混凝土施工電熱法施工55一、預應力筋、錨具和張拉設備(2)錐錨式雙作用千斤頂錐錨式雙作用千斤頂適用于張拉以KT-Z型錨具為張拉錨 具的鋼筋束和鋼絞線束,張拉以鋼質錐形錨具為張拉錨具的鋼絲束。錐錨式雙作用千斤頂構 造如圖3 30所示。其張拉油缸用于張拉預應力筋,頂壓油缸用以頂壓錐塞。先張法施工后張法施工無黏結預應力混凝土施工電熱法施工56一、預應力筋、錨具和張拉設備(3)穿心式千斤頂YC-60型穿心式千斤頂適用于張拉各種型式的預應力筋,是目前我國預應力混凝土構件施工中應用最為廣泛的張拉機械。穿心式千斤頂?shù)奶攸c是:千斤頂中心有穿通的孔道,以便預應力筋或拉桿穿過后用工具錨 臨時固定在千斤頂?shù)捻敳窟M行張拉。YC-60型穿心式千斤頂?shù)臉嬙旒肮ぷ鬟^程如圖3-31 所示,沿千斤頂縱軸線有一直穿心通道,供穿過預應力筋用。先張法施工后張法施工無黏結預應力混凝土施工電熱法施工57一、預應力筋、錨具和張拉設備 3.2鋼絲束的制作 鋼絲束的制作,隨錨具形式的不同制作方式也有差異,一般包括調直、下料、編束和安裝錨 具等工序。用鋼質錐形錨具錨固的鋼絲束,其制作和下料長度計算基本上同鋼筋束。為防止鋼絲扭結,必須進行編束。在平整場地上先把鋼絲 理順平放,然后在其全長中每隔1m左右用22號鉛絲編成簾子狀(圖3-32),再每隔1m放一個按端桿直徑制成的螺絲襯圈,并將編好的鋼絲簾繞襯圈圍成圓束綁扎牢固。先張法施工后張法施工無黏結預應力混凝土施工電熱法施工58二、后張法施工工藝 后張法施工步驟是先制作混凝土構件,預留孔道;待構件混凝土達到規(guī)定強度后,在孔道 內(nèi)穿放預應力筋,張拉并錨固;最后孔道灌漿。圖3 33是后張法施工的工藝流程圖。下面主 要介紹孔道留設、預應力筋張拉和孔道灌漿三部分內(nèi)容。先張法施工后張法施工無黏結預應力混凝土施工電熱法施工59二、后張法施工工藝 1.1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。(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(xiàn)移位和變形。(3)在設計規(guī)定位置上留設灌漿孔和排氣孔。(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。1孔道留設 先張法施工后張法施工無黏結預應力混凝土施工電熱法施工60二、后張法施工工藝 1.2孔道留設的方法(1)鋼管抽芯法:預先將鋼管埋設在模板內(nèi)孔道位置處,在混凝土澆筑過程中和澆筑之后,每間隔一定時間 慢慢轉動鋼管,使之不與混凝土黏結,待混凝土初凝后、終凝前抽出鋼管,即形成孔道。該法只可留設直線孔道。鋼管要平直,表面要光滑,安放位置要準確。先張法施工后張法施工無黏結預應力混凝土施工電熱法施工61二、后張法施工工藝(2)膠管抽芯法:膠管有五層或七層夾布膠管和鋼絲網(wǎng)膠管兩種。前者質軟,用間距不大于0.5m的鋼筋井字架固定位置,澆筑混凝土前,膠管內(nèi)充入壓力為0.60.8N/mm2的壓縮空氣或壓力水,此時膠管直徑增大3mm左右,待澆筑的混凝土初凝后,放出壓縮空氣或壓力水,管徑縮小而 與混凝土脫離,便于抽出。后者質硬,具有一定彈性,留孔方法與鋼管一樣,只是澆筑混凝土后 不需轉動,由于其有一定彈性,抽管時在拉力作用下斷面縮小易于拔出。膠管抽芯法施工省去了轉管工序,又由于膠管便于 彎曲,所以膠管抽芯法既適用于直線孔道留沒,也適用于曲線孔道留設。膠管抽芯法的灌漿孔和排氣孔的留設方法同鋼管抽芯法。先張法施工后張法施工無黏結預應力混凝土施工電熱法施工62二、后張法施工工藝(3)預埋管法:預埋管法是用間距不大于0.8m的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,無需抽管。預埋管法因省去抽管工 序,且孔道留設的位置、形狀也易保證,故目前應用較為普遍。預埋管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。對螺旋管的基本要求:一是在外荷載的作用下,有抵抗變形的能力;二是在澆筑混凝土過 程中,水泥漿不得滲入管內(nèi)。先張法施工后張法施工無黏結預應力混凝土施工電熱法施工63二、后張法施工工藝(3)預埋管法:灌漿孔與螺旋管的連接,見圖3-35。其做法是在螺旋管上開洞,其上覆蓋海綿墊片與帶嘴的塑料弧形壓板,并用鐵絲扎牢,再用增強塑料管插在嘴上,并將其引出梁頂面400 500mm。灌漿孔間距不宜大于30m,曲線孔道的曲線波峰位置,宜設置泌水管。在混凝土澆筑過程中,為了防止螺旋管偶爾漏漿引起孔道堵塞,應采用通孔器通孔。通孔 器由長6080mm的圓鋼制成,其直徑小于孔徑10mm,用尼龍繩牽引。先張法施工后張法施工無黏結預應力混凝土施工電熱法施工64二、后張法施工工藝 張拉預應力筋時,構件混凝土的強度應按設計規(guī)定,如設計無規(guī)定則不宜低于混凝土標準 強度的75%。用塊體拼裝的預應力構件,其拼裝立縫處混凝土或砂漿的強度,如設計無規(guī)定 時,不應低于塊體混凝土標準強度的40%,且不得低于15N/mm2。1.1張拉控制應力 后張法施工張拉控制應力應符合設計規(guī)定。在施工中需要對預應力筋進行超張拉時,可 比設計要求提高5%,但其最大張拉控制應力不得超過表4 1的規(guī)定。后張法施工的張拉程序、預應力筋張拉力計算及伸長值驗算與先張法相同。2預應力筋張拉 先張法施工后張法施工無黏結預應力混凝土施工電熱法施工65二、后張法施工工藝 1.2張拉方法 為減少預應力筋與預留孔孔壁摩擦而引起的應力損失,預應力筋張拉端的設置應符合設 計要求。當無設計規(guī)定時,應符合下列規(guī)定:(1)抽芯成形孔道。曲線形預應力筋和長度大于24m的直線預應力筋,應采用兩端張 拉;長度等于或小于24m的直線預應力筋,可一端張拉。(2)預埋管孔道。曲線形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直線預應力筋,可在一端張拉。先張法施工后張法施工無黏結預應力混凝土施工電熱法施工66二、后張法施工工藝 1.3孔道灌漿 預應力筋張拉錨固后,應隨即進行孔道灌漿,以防止預應力筋銹蝕,增加結構的抗裂性、耐 久性和整體性。灌漿宜用強度等級不低于32.5級的普通硅酸鹽水泥調制的水泥漿,對空隙大的孔道,水 泥漿中可摻適量的細砂,但水泥漿和水泥砂漿的強度不宜低于20N/mm2,且應有較大的流動 性和較小的干縮性、泌水性(攪拌后3h的泌水率宜控制在2%)。水灰比一般為0.400.45。為使孔道灌漿飽滿,可在灰漿中摻入0.050.1的鋁粉或0.25%的木質素磺酸鈣。灌漿順序應先下后上。曲線孔道灌漿宜由最低點注入水泥漿,至最高點排氣孔排盡空氣 并溢出濃漿為止。任務三無黏結預應力混凝土施工了解無粘結預應力筋的施工工藝;熟悉預應力工程質量 檢驗和質量控制的主要方法。學習目標無黏結預應力束的制作無黏結預應力施工工藝 任務描述先張法施工后張法施工無黏結預應力混凝土施工電熱法施工68一、無黏結預應力束的制作 無黏結預應力是近年來發(fā)展的一項新技術,它是后張法預應力混凝土的發(fā)展。其施工方 法是:在預應力筋表面刷涂料并包塑料布(管)后,如同普通鋼筋一樣先鋪設在構件模板內(nèi),然 后澆筑混凝土,待構件混凝土達到設計要求強度后,進行預應力筋張拉錨固。這種預應力工藝 的優(yōu)點是不需要預留孔道和灌漿,施工簡單,張拉時摩阻力較小,預應力筋易彎成曲線形狀,適 用于曲線配筋的結構。在雙向連續(xù)平板和密肋板中應用無黏結預應力比較經(jīng)濟合理,在多跨 連續(xù)梁中也很有發(fā)展前途。先張法施工后張法施工無黏結預應力混凝土施工電熱法施工69一、無黏結預應力束的制作 1.1預應力筋一般選 用7根s5高強鋼絲組成的鋼絲束,也可選用7根s4或s5的鋼絞線。1.2涂料層 需長期保護預應力筋不受腐蝕,還應符合下列要求:(1)溫度在-20+70范圍內(nèi)不流淌、不裂縫、不變脆,并有一定韌性。(2)使用期內(nèi)化學穩(wěn)定性高。(3)對周圍材料無侵蝕作用。(4)不透水、不吸濕。(5)防腐性能好。(6)潤滑性能好,摩擦阻力小。根據(jù)上述要求,目前一般選用1號或2號建筑油脂作為無黏結預應力束的表面涂料。1無黏結預應力束的組成先張法施工后張法施工無黏結預應力混凝土施工電熱法施工70一、無黏結預應力束的制作 1.3外包層 外包層的包裹物必須具有一定的抗拉強度、防滲漏性能,同時還需符合：(1)在使用溫度范圍內(nèi)(-20+70),低溫不脆化,高溫化學性能穩(wěn)定。(2)具有足夠的韌性、抗磨性。(3)對周圍材料無侵蝕作用。(4)保證預應力筋在運輸、儲存、鋪設和澆筑混凝土過程中不發(fā)生不可修復的破壞。一般常用的包裹物有塑料布、塑料薄膜或牛皮紙,其中塑料布或塑料薄膜防水性能、抗拉 強度和延伸率較好。此外,還可選用聚氯乙烯、高壓聚乙烯、低壓聚乙烯和聚丙烯等擠壓成型 作為預應力筋的涂層外包層。1無黏結預應力束的組成先張法施工后張法施工無黏結預應力混凝土施工電熱法施工71一、無黏結預應力束的制作 1.4錨具 無黏結預應力構件中,錨具是把預應力束的張拉力傳遞給混凝土的工具,外荷載引起的預 應力束內(nèi)力的變化全部由錨具承擔。因此,無黏結預應力束的錨具不僅受力比有黏結預應力 筋的錨具大,而且承受的是重復荷載。因而1無黏結預應力束的組成無黏結預應力束的錨具應有更高的要求。我國主要采用高強鋼絲和鋼絞線作為無黏結預應力束。高強鋼絲預應力束主要用鐓頭錨具,鋼絞線預應力束則可采用XM型錨具。先張法施工后張法施工無黏結預應力混凝土施工電熱法施工72一、無黏結預應力束的制作 無黏結預應力束的制作一般有纏紙工藝和擠壓涂層工藝兩種。2.1纏紙工藝 是在纏紙機上連續(xù)作業(yè),完成編束、涂油、鐓頭、纏塑料布和切斷等工序。2.2擠壓涂層工藝 主要是鋼絲通過涂油裝置涂油,涂油鋼絲束通過塑料擠壓機涂刷塑料薄膜,再經(jīng)冷卻筒槽 成型塑料套管。這種無黏結束擠壓涂層工藝與電線、電纜包裹塑料套管的工藝相似,并具有效 率高、質量好、設備性能穩(wěn)定的特點。2無黏結預應力束的制作先張法施工后張法施工無黏結預應力混凝土施工電熱法施工73二、無黏結預應力施工工藝 無黏結預應力束在鋪設前應檢查其外包層的完好程度,對輕微破損者,可塑料帶補包好;對破損嚴重的應予以報廢。無黏結預應力束在平板結構中多為雙向曲線配置,因此其鋪設順序很重要。一般是根據(jù) 雙向鋼絲束交點的標高差,繪制鋼絲束的鋪設順序圖,鋼絲束波峰低的底層鋼絲束先行鋪設,然后依次鋪設波峰高的上層鋼絲束鋼絲束鋪設波峰 的形成是用鋼筋制成的“馬凳”來架設,馬凳間距不宜大于2m。一般施工順序是依次放置鋼 筋馬凳,然后按順序鋪設鋼絲束,鋼絲束就位后,進行調整波峰高度及其水平位置,經(jīng)檢查無誤 后,用鉛絲將無黏結預應力束與非預應力鋼筋綁扎牢固。1無黏結預應力束的鋪設 先張法施工后張法施工無黏結預應力混凝土施工電熱法施工74二、無黏結預應力施工工藝 無黏結預應力束的張拉與普通后張法帶有螺絲端桿錨具的有黏結預應力鋼絲束張拉方法 相似。無黏結預應力束一般為曲線配筋,故應采用兩端同時張拉。張拉程序一般采用0103%con。預應力束的張拉伸長值應符合設計要求。張拉順序應根據(jù)其鋪設順序,先鋪設的先張拉,后鋪設的后張拉。無黏結預應力束一般長度大,有時又呈曲線形布置,如何減少其摩阻損失值是一個重要問題。影響摩阻損失值的主要因素是潤滑介質、包裹物和預應力束截面形式。摩阻損失值,可用 標準測力計或傳感器等測力裝置進行測定。施工時,為降低摩阻損失值,宜采用多次重復張拉工藝。2無黏結預應力束的張拉 先張法施工后張法施工無黏結預應力混凝土施工電熱法施工75二、無黏結預應力施工工藝 無黏結預應力束錨頭端部處理,目前常采用兩種方法:一種方法是在孔道中注入油脂并加 以封閉,如圖3 36所示;另一種方法是在兩端留設的孔道內(nèi)注入環(huán)氧樹脂水泥砂漿,其抗壓 強度不低于35MPa。灌漿時將錨頭封閉,防止預應力筋銹蝕,也起一定的錨固作用。3錨頭端部處理任務四電熱法施工了解電熱法施工的原理、特點和工作流程。學習目標對預應力鋼筋通以低 電壓的強電流,使鋼筋發(fā)熱伸長,待其伸長至預定長度后,隨即進行錨固并切斷電源,斷電后鋼 筋降溫而冷卻回縮,使混凝土建立預壓應力。任務描述先張法施工后張法施工無黏結預應力混凝土施工電熱法施工77電熱法施工電熱法是利用鋼筋熱脹冷縮原理來張拉預應力筋的一種施工方法。對預應力鋼筋通以低 電壓的強電流,使鋼筋發(fā)熱伸長,待其伸長至預定長度后,隨即進行錨固并切斷電源,斷電后鋼 筋降溫而冷卻回縮,使混凝土建立預壓應力。電熱法適用于冷拉HRB335、HRB400、RRB400鋼筋或鋼絲配筋的先張法、后張法和模外 張拉構件。其特點是操作簡便,勞動強度低,設備簡單,效率高,可避免摩擦損失,張拉曲線形鋼筋或 高空進行張拉更有其優(yōu)越性。先張法施工后張法施工無黏結預應力混凝土施工電熱法施工78電熱法施工電熱設備選擇(電熱變壓器功率、導線截面和夾具型式)導線的選擇:電源到變壓器的一次導線,普通絕緣硬銅線;變壓器與預應力鋼筋連接的二 次導線,絕緣軟銅絲絞線。夾具的選擇:一般采用螺絲端桿、鐓頭錨具和幫條錨具,并配合U型鋼板。謝謝THANK YOU！