第6節(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土工程

1、預(yù)應(yīng)力混凝土的概念 砼的抗拉強(qiáng)度和抵抗變形的能力很小，當(dāng)砼受拉區(qū)強(qiáng)度達(dá)到其抗拉強(qiáng)度時，就會開裂，第六節(jié) 預(yù)應(yīng)力混凝土工程 預(yù)應(yīng)力混凝土就是在外荷載作用于構(gòu)件之前，利用鋼筋張拉后的彈性回縮，對構(gòu)件受拉區(qū)的混凝土預(yù)先施加壓力，當(dāng)構(gòu)件在荷載作用下產(chǎn)生拉應(yīng)力時，首先抵消預(yù)壓應(yīng)力，然后隨著荷載不斷增加，受拉區(qū)混凝土才受拉開裂，從而延遲了構(gòu)件裂縫的出現(xiàn)和限制了裂縫的開展，提高了構(gòu)件的抗裂度和剛度。這種利用鋼筋對受拉區(qū)混凝土施加預(yù)壓應(yīng)力的鋼筋混凝土，叫做預(yù)應(yīng)力混凝土。預(yù)應(yīng)力混凝土的施工方法 按預(yù)加應(yīng)力在澆筑砼的前或后分：先張法、后張法。預(yù)應(yīng)力箱梁-后張法 預(yù)應(yīng)力空心板-先張法狼尾河大橋改造工程198塊預(yù)應(yīng)力

2、空心板一、預(yù)應(yīng)力混凝土材料1、混凝土 混凝土等級不低于C30高強(qiáng)混凝土C80預(yù)應(yīng)力管樁2、預(yù)應(yīng)力鋼筋（1）高強(qiáng)鋼筋：冷拉合金鋼、 熱處理鋼筋 熱處理鋼筋：用低合金經(jīng)淬火、回火調(diào)質(zhì)處理生產(chǎn)的鋼筋。（2）冷拔鋼絲：用高碳鋼盤條經(jīng)表面處理后冷拔而成 （3）鋼絞線：鋼盤條，經(jīng)過表面處理后冷拔成鋼絲，然后將一定數(shù)量的鋼絲絞合成股而成。 鋼絞線三、 先張法先張法： 在澆筑混凝土構(gòu)件之前將預(yù)應(yīng)力筋張拉到設(shè)計控制應(yīng)力，用夾具將其臨時固定在臺座或鋼模上，然后綁扎結(jié)構(gòu)鋼筋、支模板，澆筑混凝土；待混凝土達(dá)到規(guī)定的強(qiáng)度，放松預(yù)應(yīng)力筋，預(yù)應(yīng)力筋彈性回縮，使混凝土構(gòu)件受拉區(qū)的混凝土獲得預(yù)壓應(yīng)力。（動畫）先張法施工順序（圖

3、示）1、施工設(shè)備（1）臺座（臺座是先張法生產(chǎn)中的主要設(shè)備之一，要求有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，以免臺座變形、傾復(fù)、滑移而引起預(yù)應(yīng)力值的損失。） 臺座設(shè)置要求： 具有足夠的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性。 (2)夾具 作用：張拉和臨時固定預(yù)應(yīng)力筋 類型：張拉夾具、錨固夾具張拉夾具（夾緊鋼筋且作為張拉端）錨固夾具（用于固定端）千斤頂用油泵 (3)張拉設(shè)備： 油壓千斤頂、卷揚機(jī)、電動螺旋張拉機(jī)油壓千斤頂電動卷揚機(jī)先張法的應(yīng)用：用于生產(chǎn)中小型預(yù)應(yīng)力構(gòu)件如：空心板、屋面板、吊車梁等屋面板吊車梁空心板2、施工工藝過程（1）預(yù)應(yīng)力筋的張拉、固定 1）、張拉控制應(yīng)力 ：取法p171 頁表由張拉方法和預(yù)應(yīng)力筋的類型確定，2）張拉

4、程序： 張拉兩種程序：超張拉3%即 0 1.03目的：彌補松弛引起的預(yù)應(yīng)力損失（施工簡便、較常用）超張拉5%并持荷2分，最后達(dá)到 ，即 0 1.05目的：加速鋼筋松弛現(xiàn)象的早期發(fā)展，減少松弛引起的預(yù)應(yīng)力損失（張拉鋼筋會產(chǎn)生松弛現(xiàn)象，按如此程序張拉后可以使松弛現(xiàn)象在2分鐘內(nèi)大部分完成，降為后，很少在發(fā)生松弛，從而減少預(yù)應(yīng)力的損失）(2)砼的澆筑和養(yǎng)護(hù)要求： 1)采用收縮和徐變小的砼配合比 2）砼振搗要密實，澆筑時不允許振搗器碰預(yù)應(yīng)力鋼筋 3）養(yǎng)護(hù)時要盡量減少臺座與鋼筋的溫差（可以采用自然養(yǎng)護(hù)和濕熱養(yǎng)護(hù)，當(dāng)采用濕熱養(yǎng)護(hù)時，要注意最好用鋼模，因為鋼筋吸熱快產(chǎn)生熱漲，而砼臺座吸熱慢則變形小，由于兩者的

5、溫差將產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力損失，一般臺座和鋼筋的溫差要控制在20之內(nèi)，若用鋼模不存在此問題）（3）預(yù)應(yīng)力筋的放張放張的要求：1) 當(dāng)砼強(qiáng)度75%設(shè)計強(qiáng)度時，拆除側(cè)模后放張（能自由收縮）。2)筋少的構(gòu)件：用砂輪鋸或切斷機(jī)逐根割斷放張， 筋多的構(gòu)件：同時放張（同時放松，再割，若采用逐根割斷最后幾根會由于承受過大的拉力而突然斷裂，使構(gòu)件端部開裂）3）軸心受預(yù)壓構(gòu)件（如樁）：同時放張4）偏心受預(yù)壓構(gòu)件（如梁）：先放預(yù)壓力小的區(qū)域，再放張預(yù)壓力大的區(qū)域11.5節(jié)四、 后張法什么是后張法？ 后張法, 指的是先澆筑混凝土，待達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的75%以上后再張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋以形成預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的施工方法。1、后張法施工順序

6、：1）制作構(gòu)件預(yù)留孔道2）張拉鋼筋并錨固3) 孔道灌漿（視頻）（動畫）后張法的應(yīng)用： 生產(chǎn)大中型預(yù)應(yīng)力構(gòu)件(屋架、框架、吊車梁、薄腹梁)和現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)（基礎(chǔ)、梁、板）?，F(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力橋板四川達(dá)成（達(dá)州-成都）鐵路橋梁采用預(yù)應(yīng)力砼構(gòu)件 32米900噸預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁施工南寧竹溪立交橋采用預(yù)應(yīng)力現(xiàn)澆結(jié)構(gòu) 螺栓端桿錨具：用于單根粗鋼筋固定端、張拉端2、錨具種類： 1）單根粗鋼筋錨具螺栓端桿錨具2）鋼絞線束錨具：用于預(yù)應(yīng)力鋼絞線錨固鋼絞線束錨具4）鋼絲束錨具：用于鋼絲束鋼筋束錨具3）鋼筋束錨具：用于鋼筋束DM型鋼絲束鐓頭錨組件 3、后張法的孔道留設(shè)（1）孔道形狀：直線、曲線、折線 （2）孔道成型方法：鋼

7、管抽芯法、膠管抽芯法、預(yù)埋管法1）鋼管抽芯法（圖示） ：適用于直線孔道留設(shè)施工要求：鋼管平直、光滑（否則轉(zhuǎn)動管和拔管時易將管壁擠裂）鋼管每根長不超過15m，兩端伸出構(gòu)件0.5 m 并各鉆16mm小孔備插鋼筋轉(zhuǎn)管，當(dāng)構(gòu)件較長時，用兩根鋼管接長（圖示）正確掌握抽管時間：砼初凝后，終凝前（手壓無壓紋為宜）,常溫下澆筑后36小時抽管順序：先上后下（人工或卷揚機(jī)，不能先下后上，否則宜塌孔，抽管時邊轉(zhuǎn)邊抽）在兩端和跨中設(shè)灌漿孔和排氣孔（用鐵皮管或木塞），孔距12m左右，孔徑20 mm2）膠管抽芯法：用于曲線孔道、折線孔道或直線孔道留設(shè)。 施工要求：膠管必須密封（不能漏氣、漏水，否則影響成孔質(zhì)量，施工前檢查

8、是否漏氣、漏水，施工中發(fā)現(xiàn)壓力不足要補氣、補水，施工后要注意清洗） 膠管接長采用套管連接：p203頁（鋼管抽芯單根粗筋張拉錨固視頻）抽管要求：抽管時間：由氣溫小時決定，氣溫澆筑后小時數(shù) = 200度小時抽管順序：先上后下，先曲后直抽管方法：放氣或放水后人工抽管。3）預(yù)埋管法：用于留曲線或直線孔道特點：埋設(shè)永久性的金屬波紋管，不抽管，孔道質(zhì)量好，當(dāng)鋼筋很密或曲線布筋時常用此法。預(yù)埋金屬波紋管（預(yù)埋波紋管視頻）4、預(yù)應(yīng)力筋張拉（1）張拉條件：結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度符合設(shè)計要求或達(dá)75%強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值； （2）張拉順序 1）張拉順序應(yīng)按設(shè)計規(guī)定進(jìn)行；如設(shè)計無規(guī)定時，應(yīng)采取分批分階段對稱地進(jìn)行。 2）平臥重疊澆

9、筑的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，張拉預(yù)應(yīng)力筋的順序是先上后下，逐層加力進(jìn)行。（上下層構(gòu)件摩擦力會影響下層構(gòu)件張拉時的自由變形，上層起吊后，其變形增加會損失預(yù)應(yīng)力，但底層的力不超過頂層的5% ）砼屋架下弦預(yù)應(yīng)力筋張拉順序吊車梁預(yù)應(yīng)力筋張拉順序（4）張拉方法 1）鋼管或膠管抽心法：曲線孔道和長度大于24m的直線孔道采用兩端張拉；長度等于或小于24m的直線孔道，可兩端或一端張拉。 2）預(yù)埋波紋管法：曲線孔道及長度大于30m的直線孔道采用兩端張拉，長度等于或小于30m的直線孔道可兩端或一端張拉。 （5）張拉程序：同先張法。（6）孔道灌漿（補充）1）作用： 保護(hù)預(yù)應(yīng)力筋，使筋與砼有效粘接以減輕錨具負(fù)荷2）灌漿要求：預(yù)應(yīng)力張拉錨固后及時灌漿材料要求：用425 #（32.5標(biāo)號） 普通硅酸鹽水泥漿：水灰比040