預(yù)應(yīng)力混凝土工程課件

第5章預(yù)應(yīng)力混凝土第5章預(yù)應(yīng)力混凝土1【本章要求】1、了解預(yù)應(yīng)力砼工程的工作原理及分類。2、了解預(yù)應(yīng)力砼材料、夾（錨）具、張拉機具的構(gòu)造及使用方法。3、掌握先（后）張法施工工藝及預(yù)應(yīng)力值的建立傳遞原理，張拉力的計算和校驗，了解建立張拉程序的依據(jù)及放張要求，正確計算預(yù)應(yīng)力筋的下料長度。4、了解電張法設(shè)備、電熱伸長值的計算。【本章重點】先張法和后張法的施工工藝過程，質(zhì)量控制與技術(shù)措施，施工過程中可能產(chǎn)生的應(yīng)力損失及彌補的方法?！颈菊码y點】錨（夾）具、張拉機具的構(gòu)造及使用方法；施工過程中可能產(chǎn)生的應(yīng)力損失及彌補的方法，質(zhì)量控制與技術(shù)措施?！颈菊乱蟆?一、概述１、預(yù)應(yīng)力砼原理：在結(jié)構(gòu)（構(gòu)件）受拉區(qū)預(yù)先施加壓力產(chǎn)生預(yù)壓應(yīng)力，使結(jié)構(gòu)（構(gòu)件）在使用階段產(chǎn)生的拉應(yīng)力首先抵消預(yù)壓應(yīng)力，從而推遲了裂縫的出現(xiàn)和限制裂縫的發(fā)展，提高了結(jié)構(gòu)（構(gòu)件）的抗裂度和剛度。砼的內(nèi)應(yīng)力（預(yù)壓應(yīng)力）是通過張拉預(yù)應(yīng)力筋來實現(xiàn)的。２、預(yù)應(yīng)力砼分類⑴按施加預(yù)應(yīng)力的方式分：先張法和后張法；⑵按施加預(yù)應(yīng)力的手段分：機械張拉和電熱張拉；⑶按預(yù)應(yīng)力筋與砼的粘結(jié)狀態(tài)分：有粘結(jié)和無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土；⑷按施加預(yù)應(yīng)力大小的程度分：全預(yù)應(yīng)力和部分預(yù)應(yīng)力混凝土；

⑸按施工方法的不同分：預(yù)制、現(xiàn)澆和組合預(yù)應(yīng)力混凝土。一、概述3

３、預(yù)應(yīng)力混凝土材料⑴預(yù)應(yīng)力混凝土在預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中，一般要求混凝土的強度等級不低于C30，當(dāng)采用碳素鋼絲、鋼絞線、熱處理鋼筋作預(yù)應(yīng)力筋時，混凝土的強度等級不宜低于C40。目前，我國在一些重要的預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中，已開始采用C50~C60的高強混凝土，最高混凝土強度等級已達(dá)到C80，并逐步向更高強度等級的混凝土發(fā)展。國外混凝土的平均抗壓強度每10年提高5~10MPa，現(xiàn)已出現(xiàn)抗壓強度高達(dá)200MPa的混凝土。預(yù)應(yīng)力混凝土應(yīng)具有①高強；②低收縮、低徐變；③快硬、早強；④勻質(zhì)性好、高耐久性等特點。

３、預(yù)應(yīng)力混凝土材料4⑵預(yù)應(yīng)力筋對預(yù)應(yīng)力筋的要求是：①高強度；②具有一定的塑性；③良好的加工性能；④良好的粘結(jié)力；⑤低松弛；⑥耐腐蝕。目前，我國大量使用的是預(yù)應(yīng)力鋼絞線和高強鋼絲。①鋼絞線：是用冷拔鋼絲絞扭而成，其方法是在絞線機上以一種稍粗的直鋼絲為中心，其余鋼絲則圍繞其進(jìn)行螺旋狀絞合，再經(jīng)低溫回火處理即可。預(yù)應(yīng)力鋼絞線的截面

D—鋼絞線直徑；d0—中心鋼絲直徑；d—外層鋼絲直徑②高強鋼絲：常用的高強鋼絲分為冷拉和矯直回火兩種，按外形分為光面、刻痕和螺旋肋三種。常用的高強鋼絲的直徑（mm）有：4.0、5.0、6.0、7.0、8.0、9.0等幾種。⑵預(yù)應(yīng)力筋5４、預(yù)應(yīng)力夾具及錨具⑴夾具（代號J）：是張拉并臨時固定在臺座上保持預(yù)應(yīng)力筋張拉力的工具。夾具必須工作可靠，構(gòu)造簡單，使用方便，能多次重復(fù)使用。夾具根據(jù)工作特點分為張拉夾具和錨固夾具。張拉夾具將預(yù)應(yīng)力筋和張拉機械相連，進(jìn)行預(yù)應(yīng)力筋張拉；錨固夾具是將預(yù)應(yīng)力筋臨時固定在臺座橫梁上的工具。⑵錨具（代號M）：是張拉并永久固定在預(yù)應(yīng)力砼結(jié)構(gòu)上傳遞預(yù)應(yīng)力的工具。錨具必須具有可靠的錨固性能，足夠的強度和剛度儲備。錨具根據(jù)工作特點分為張拉端錨具和固定端錨具。張拉端錨具具有與張拉機械相連進(jìn)行預(yù)應(yīng)力筋張拉，并將預(yù)應(yīng)力筋錨固在構(gòu)件上的雙重功能；固定端錨具只能將預(yù)應(yīng)力筋錨固在構(gòu)件上。４、預(yù)應(yīng)力夾具及錨具6５、預(yù)應(yīng)力張拉機械⑴電動螺桿張拉機：在先張法臺座上生產(chǎn)構(gòu)件進(jìn)行單根鋼筋張拉，一般用小型電動螺桿張拉機，以彈簧、杠桿等設(shè)備測力。用彈簧測力時宜設(shè)置行程開關(guān)，以便張拉到規(guī)定的拉力時能自行停車。電動螺桿張拉機1--電動機；2--手柄；3--前限位開關(guān)；4--后限位開關(guān)；

5--減速箱；6--夾具；7--測力器；8--計量標(biāo)尺；9--螺桿５、預(yù)應(yīng)力張拉機械7

⑵液壓張拉機：由液壓千斤頂、壓力表和油泵組成。常用的液壓張拉機有：①拉桿式千斤頂（代號YL）拉桿式千斤頂及工作示意圖1-主油缸；2-主缸活塞；3-進(jìn)油孔；4-回油缸；5-回油活塞；6-回油孔；7-連接器；8-傳力架；9-拉桿；10-螺母；11-預(yù)應(yīng)力筋；12-混凝土構(gòu)件；13-預(yù)埋鐵板；14-螺絲端桿⑵液壓張拉機：由液壓千斤頂、壓力表和油8②錐錨式千斤頂（代號YZ）錐錨式千斤頂構(gòu)造及工作原理示意圖1-張拉油缸；2-頂壓油缸（張拉活塞）；3-頂壓活塞；4-彈簧5-預(yù)應(yīng)力筋；6-楔塊；7-對中套；8-錨塞；9-錨環(huán)；10-構(gòu)件②錐錨式千斤頂（代號YZ）9

③穿心式千斤頂(代號YC)YC-60型千斤頂和JM型錨的安裝1-工作錨；2-YC-60型千斤頂；3-工具錨；4-預(yù)應(yīng)力筋束④液壓千斤頂?shù)臉?biāo)定：送有關(guān)部門檢測，繪制出N－P關(guān)系曲線。③穿心式千斤頂(代號YC)10思考題：1．預(yù)應(yīng)力砼是在結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的（）預(yù)先施加壓應(yīng)力而成。A、受壓區(qū)B、受拉區(qū)C、中心線處D、中性軸處2．預(yù)應(yīng)力砼工程施工技術(shù)日趨成熟，在預(yù)應(yīng)力鋼筋選用時，應(yīng)提倡采用強度高、性能好的（）。A、熱處理鋼筋B、乙級冷拔低碳鋼絲C、鋼絞線D、冷拉Ⅰ-Ⅲ級鋼筋3.在預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中，當(dāng)采用碳素鋼絲、鋼絞線、熱處理鋼筋作預(yù)應(yīng)力筋時，混凝土的強度等級不宜低于（）。A、C30B、C35C、C40D、C454．預(yù)應(yīng)力砼的強度等級不得低于（）。A、C20B、C25C、C30D、C355．（）具有與張拉機械相連進(jìn)行預(yù)應(yīng)力筋張拉，并將預(yù)應(yīng)力筋錨固在構(gòu)件上的雙重功能。A、張拉端錨具B、固定端錨具C、張拉夾具D、錨固夾具6.不屬于液壓張拉機的組成部分是（）。A、液壓千斤頂B、壓力表C、油泵D、彈簧測力器思考題：11二、先張法施工先張法是在砼澆筑前鋪設(shè)、張拉預(yù)應(yīng)力筋，并將張拉的預(yù)應(yīng)力筋臨時固定在臺座上或鋼模上，然后澆筑砼，待砼養(yǎng)護(hù)達(dá)到不低于75％設(shè)計強度后，保證預(yù)應(yīng)力筋與砼有足夠的粘結(jié)力，放松預(yù)應(yīng)力筋，借助砼與預(yù)應(yīng)力筋的粘結(jié)，對砼施加預(yù)應(yīng)力。施工工藝如下圖：先張法施工工藝示意圖1—預(yù)應(yīng)力筋；2—混凝土構(gòu)件；3—臺座二、先張法施工12先張法僅適用于生產(chǎn)中小型預(yù)制構(gòu)件，多在固定的預(yù)制廠生產(chǎn)，也可在施工現(xiàn)場生產(chǎn)。其主要生產(chǎn)方式為臺座法生產(chǎn)，即預(yù)應(yīng)力筋的張拉、固定、砼的澆筑、養(yǎng)護(hù)和預(yù)應(yīng)力筋的的放松等工序均在臺座上進(jìn)行。㈠臺座用臺座法生產(chǎn)預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件時，預(yù)應(yīng)力筋錨固在臺座橫梁上，臺座承受全部預(yù)應(yīng)力的拉力，故臺座應(yīng)有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性，以避免臺座變形、傾覆和滑移。臺座由臺墩（承力結(jié)構(gòu)）、臺面和橫梁等組成。根據(jù)臺座構(gòu)造形式的不同，臺座主要分為墩式臺座和槽式臺座兩類。

先張法僅適用于生產(chǎn)中小型預(yù)制構(gòu)件，多在固定的預(yù)13

1、墩式臺座

以砼墩作承力結(jié)構(gòu)的臺座稱墩式臺座，一般用以生產(chǎn)中小型構(gòu)件。臺座長度宜為100～150m，張拉一次可以生產(chǎn)多根構(gòu)件或多層疊澆構(gòu)件。墩式臺座如下圖：墩式臺座l-混凝土墩；2-鋼橫梁；3-局部加厚的臺面；4-預(yù)應(yīng)力筋

1、墩式臺座14

墩式臺座的各部件應(yīng)符合下列要求：⑴為了保證臺座正常工作，墩式臺座設(shè)計時需考慮張拉力引起的傾覆、滑移以及臺墩各部分的強度和剛度。其中臺墩抗傾覆與抗滑移是設(shè)計的關(guān)鍵。⑵臺座橫梁受力后的撓度應(yīng)控制在2mm內(nèi)，并不得產(chǎn)生翹曲。橫梁用型鋼或者用鋼筋砼制作。⑶臺面一般在夯實的碎石墊層上澆筑一層厚度為60～100mm的砼而成。墩式臺座的各部件應(yīng)符合下列要求：15

2、槽形臺座：槽形臺座由鋼筋砼壓桿、上下橫（槽）梁及臺面組成。它可以承受較大的張拉力和張拉力矩，故一般用以生產(chǎn)張拉力較大的構(gòu)件（如吊車梁及屋架等）。在施工現(xiàn)場可利用預(yù)制鋼筋砼柱或砌塊組成的臨時性槽形臺座生產(chǎn)吊車梁等構(gòu)件。

槽形臺座的材料用量不僅與受力大小有關(guān)，還隨臺座長度的增加而增加，同時考慮到鋼筋搬運、安裝方便等因素，故臺座長度不宜過長，一般為45～76m（可生產(chǎn)6～10根6m長吊車梁）。為便于混凝土運輸及蒸汽養(yǎng)護(hù)，臺座宜低于地面為好。2、槽形臺座：槽形臺座由鋼筋砼壓桿、16

㈡施工工藝先張法的主要施工工序為：在臺座上張拉預(yù)應(yīng)力筋至預(yù)定長度后，將預(yù)應(yīng)力筋固定在臺座的傳力架上；然后在張拉好的預(yù)應(yīng)力筋周圍澆筑混凝土；待混凝土達(dá)到一定的強度后（不低于砼設(shè)計強度的75%）切斷預(yù)應(yīng)力筋。由于預(yù)應(yīng)力筋的彈性回縮，使得與預(yù)應(yīng)力筋粘結(jié)在一起的混凝土受到預(yù)壓作用。因此，先張法是靠預(yù)應(yīng)力筋與混凝土之間粘結(jié)力來傳遞預(yù)應(yīng)力的。先張法施工工藝大致分為三個階段：張拉預(yù)應(yīng)力筋→澆筑混凝土、養(yǎng)護(hù)→預(yù)應(yīng)力筋放張。流程圖見本科教材。

㈡施工工藝171、預(yù)應(yīng)力筋張拉張拉前應(yīng)先作好臺面的隔離層，隔離劑不得沾污預(yù)應(yīng)力筋，以免影響與砼的粘結(jié)。鋪設(shè)預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)采用砂輪鋸或切斷機切斷，不得采用電弧切割。預(yù)應(yīng)力筋張拉應(yīng)采用合適的張拉方法、張拉順序和張拉程序進(jìn)行。

⑴張拉控制應(yīng)力?！痘炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計》規(guī)定，預(yù)應(yīng)力筋的張拉控制力σcon

不宜超過下表的數(shù)值：

注：fptk為預(yù)應(yīng)力筋極限抗拉強度標(biāo)準(zhǔn)值。

鋼筋種類張拉方法先張法后張法消除應(yīng)力鋼絲、鋼絞線0.80fptk0.75fptk熱處理鋼筋0.75fptk0.70fptk1、預(yù)應(yīng)力筋張拉鋼筋種類18

⑵張拉程序（采用兩種不同方式）①超張拉：是指張拉應(yīng)力超過規(guī)范規(guī)定的控制應(yīng)力值。對于預(yù)應(yīng)力鋼絲，由于張拉工作量大，宜采用：0→（1.03～1.05）σcon。②一次張拉：是指在設(shè)計中鋼筋的應(yīng)力松弛損失按一次張拉取值。對于單根鋼絞線采用：0→σcon；對于整體張拉，采用：0→1.05σcon

持荷2minσcon

超張拉3％～5％的目的是彌補預(yù)應(yīng)力筋的松弛損失。預(yù)應(yīng)力筋張拉錨固后實際預(yù)應(yīng)力值與工程設(shè)計規(guī)定檢驗值的相對允許偏差為±5％。⑵張拉程序（采用兩種不同方式）19⑶預(yù)應(yīng)力筋伸長驗算如實際伸長值比計算伸長值大或小6%，應(yīng)暫停張拉，查明原因并采用措施予以調(diào)整后方可繼續(xù)張拉。預(yù)應(yīng)力筋的計算伸長值計算可參考下式：

---預(yù)應(yīng)力筋的平均張拉力，KN。直線筋取張拉端的拉力，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。---預(yù)應(yīng)力筋的長度,mm---預(yù)應(yīng)力筋的截面積，mm2---預(yù)應(yīng)力筋的彈性模量，KN/mm2

⑶預(yù)應(yīng)力筋伸長驗算20⑷預(yù)應(yīng)力筋張拉力計算預(yù)應(yīng)力筋張拉力Fp的計算公式：

---超張拉系數(shù)，取1.03或1.05---預(yù)應(yīng)力筋張拉控制應(yīng)力，N/mm2

---預(yù)應(yīng)力筋截面面積，mm2

⑷預(yù)應(yīng)力筋張拉力計算21

2、混凝土施工

⑴確定預(yù)應(yīng)力砼的配合比時，應(yīng)盡量減少砼的收縮和徐變，以減少預(yù)應(yīng)力損失。收縮和徐變都與水泥品種和用量、水灰比、骨料孔隙率、振動成型等有關(guān)。

⑵預(yù)應(yīng)力筋張拉完成后，鋼筋綁扎、模板安裝和砼澆筑等工作應(yīng)盡快跟上。砼澆筑應(yīng)一次完成，不允許留設(shè)施工縫。砼應(yīng)振搗密實，振動器不得碰撞預(yù)應(yīng)力筋。砼未達(dá)到強度前，也不允許碰撞或踩動預(yù)應(yīng)力筋。

2、混凝土施工22

⑶砼可采用自然養(yǎng)護(hù)或濕熱養(yǎng)護(hù)，但必須注意，當(dāng)預(yù)應(yīng)力砼構(gòu)件在臺座上進(jìn)行濕熱養(yǎng)護(hù)時，由于預(yù)應(yīng)力筋張拉后錨固在臺座上，溫度升高使預(yù)應(yīng)力筋膨脹伸長，使預(yù)應(yīng)力筋的應(yīng)力損失，在這種情況下砼逐漸硬結(jié)，而預(yù)應(yīng)力筋的應(yīng)力損失不能恢復(fù)。因此，應(yīng)采取正確的養(yǎng)護(hù)制度以減少由于溫差引起的預(yù)應(yīng)力損失。一般可采用兩次升溫的措施：初次升溫應(yīng)在砼尚未結(jié)硬、未與預(yù)應(yīng)力筋粘結(jié)時進(jìn)行，初次升溫的溫差一般控制在20℃以內(nèi)；第二次升溫在砼構(gòu)件具備一定強度（7.5～10MPa），即砼與預(yù)應(yīng)力筋的粘結(jié)力足以抵抗溫差變形后，再將溫度升到養(yǎng)護(hù)溫度進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，此時，預(yù)應(yīng)力筋將和砼一起變形，預(yù)應(yīng)力筋不再引起應(yīng)力損失。

⑶砼可采用自然養(yǎng)護(hù)或濕熱養(yǎng)護(hù)，23

3、預(yù)應(yīng)力筋放張⑴放張要求：砼強度達(dá)到設(shè)計規(guī)定的數(shù)值（不應(yīng)低于設(shè)計強度的75%），才可放松預(yù)應(yīng)力筋。放松過早會由于預(yù)應(yīng)力筋回縮而引起較大的預(yù)應(yīng)力損失。⑵放張順序：①軸心受壓構(gòu)件(如壓桿、樁等)，所有預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)同時放張；②偏心受壓構(gòu)件(如異形梁等)，應(yīng)先同時放張預(yù)壓力較小區(qū)域的預(yù)應(yīng)力筋，再同時放張預(yù)壓力較大區(qū)域的預(yù)應(yīng)力筋；③當(dāng)不能按上述規(guī)定放張時，應(yīng)分階段、對稱、相互交錯地放張，以防止在放張過程中發(fā)生翹曲、裂紋及預(yù)應(yīng)力筋斷裂等現(xiàn)象；④放松后預(yù)應(yīng)力筋的切斷順序，宜由放張端開始，逐次切向另一端。

3、預(yù)應(yīng)力筋放張24⑶放張方法：

①當(dāng)預(yù)應(yīng)力筋采用鋼絲時，配筋不多的中小型鋼筋砼構(gòu)件，鋼絲可用砂輪鋸或切斷機切斷自中間向兩側(cè)逐根放松。配筋多的鋼筋砼構(gòu)件，鋼絲應(yīng)同時放松，不允許逐根放松，以防止最后幾根鋼絲將由于承受過大的拉力而突然斷裂或使構(gòu)件端部開裂。②預(yù)應(yīng)力筋為鋼筋時，對熱處理鋼筋不得用電弧切割，宜用砂輪鋸或切斷機切斷。數(shù)量較多時，也應(yīng)同時放松。多根鋼絲或鋼筋的同時放張，可用油壓千斤頂、砂箱、楔塊等裝置進(jìn)行緩慢放張。③采用濕熱養(yǎng)護(hù)的預(yù)應(yīng)力砼構(gòu)件，宜熱態(tài)放張，不宜降溫后放張。⑶放張方法：25思考題：1．用先張法施工時，砼一般達(dá)到設(shè)計強度的（）時采可放松預(yù)應(yīng)力筋。 A、85％B、80％C、75％D、100％2．預(yù)應(yīng)力先張法施工適用于（）。A、現(xiàn)場大跨度結(jié)構(gòu)施工B、構(gòu)件廠生產(chǎn)大跨度構(gòu)件C、現(xiàn)場構(gòu)件的組拼D、構(gòu)件廠生產(chǎn)中、小型構(gòu)件3．先張法生產(chǎn)預(yù)應(yīng)力構(gòu)件時，采用的方法是（）。A、臺座法B、簡易法C、錨固法D、機組流水法習(xí)題：預(yù)應(yīng)力某砼屋架采用刻痕鋼絲作為預(yù)應(yīng)力筋，單根鋼絲截面積為19.6mm2，fptk=1570N/mm2

，張拉控制應(yīng)力σcon=0.75fptk，如采用一次張拉程序：0→1.03σcon。求單根鋼絲的張拉力。思考題：26

三、后張法施工后張法施工是在澆筑混凝土構(gòu)件時，在放置預(yù)應(yīng)力筋的位置處預(yù)留孔道，待混凝土達(dá)到一定強度（一般不低于設(shè)計強度標(biāo)準(zhǔn)值的75%），將預(yù)應(yīng)力筋穿入孔道中并進(jìn)行張拉，然后用錨具將預(yù)應(yīng)力筋錨固在構(gòu)件上，最后進(jìn)行孔道灌漿。后張法施工由于直接在混凝土構(gòu)件上進(jìn)行張拉，故不需要固定的臺座設(shè)備，不受地點限制，適用于在施工現(xiàn)場生產(chǎn)大型預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，特別是大跨度構(gòu)件。施工工藝如下圖：1-砼構(gòu)件；2-預(yù)留孔道；3-預(yù)應(yīng)力筋；4-張拉千斤頂；5-錨具三、后張法施工27

㈠錨具錨具是進(jìn)行張拉和永久固定在預(yù)應(yīng)力砼構(gòu)件上傳遞預(yù)應(yīng)力的工具。要求錨具工作可靠、構(gòu)造簡單、施工方便，有足夠的強度和剛度，預(yù)應(yīng)力損失小，成本低廉。1、單根粗鋼筋錨具：主要有螺絲端桿錨具、鐓頭錨具和幫條錨具。

⑴螺絲端桿錨具：適用于直徑不大于36mm的鋼筋，它由螺絲端桿、螺母和墊板組成。它具有受力明確，錨固可靠，構(gòu)造簡單，施工方便等特點。螺絲端桿錨具長度一般為320mm。1-端桿外露；2-螺絲端桿；3-螺母㈠錨具28

⑵幫條錨具：由一塊方形襯板和三根幫條組成。幫條按120°均勻布置，并應(yīng)與襯板相接觸的截面在同一個垂直面上，以免受力時發(fā)生扭曲。幫條應(yīng)采用與預(yù)應(yīng)力筋級別相同的鋼筋，并在預(yù)應(yīng)力筋冷拉前焊接。1-幫條；2-施焊方向；3-襯板；4-預(yù)應(yīng)力筋⑵幫條錨具：由一塊方形襯板和三根幫條組成。幫29

⑶鐓頭錨具：由鐓頭和墊板組成。鐓頭一般直接在預(yù)應(yīng)力筋端部熱鐓、冷鐓或鍛打成型，墊板采用3號鋼。鐓頭錨具，操作簡便迅速，施工較方便，應(yīng)用靈活。但對鋼筋下料長度的精度要求較高。（a）-鐓頭；（b）-墊板⑶鐓頭錨具：由鐓頭和墊板組成。鐓頭一般直302、鋼筋束（鋼絞線束）錨具:張拉端采用JM12型錨具，固定端采用鐓頭錨具。

⑴JM12型錨具：由錨環(huán)和夾片組成。夾片的數(shù)量與被錨固的鋼筋數(shù)量相等。其型號有JM12-3,JM12-4,JM12-5,JM12-6幾種,可分別錨固3、4、5、6根直徑12mm的鋼筋束或鋼絞線束。錨環(huán)有甲型和乙型兩種。

2、鋼筋束（鋼絞線束）錨具:張拉端采用31

⑵固定端用鐓頭錨具：由錨固板和帶鐓頭的預(yù)應(yīng)力筋組成。1-預(yù)應(yīng)力筋；2-鐓頭；3-錨固板⑵固定端用鐓頭錨具：由錨固板和帶鐓頭的預(yù)323、鋼絲束錨具：常用錨具有錐形錨具、錐形螺桿錨具和鐓頭錨具。

⑴錐形錨具：由錨環(huán)和錨塞兩部分組成，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，然后埋設(shè)在構(gòu)件端部。1-錨環(huán)；2-錨塞3、鋼絲束錨具：常用錨具有錐形錨具、錐形螺33

⑵錐形螺桿錨具：錐形螺桿錨具由錐形螺桿、套筒、螺母和墊板組成。使用時，先將鋼絲束均勻整齊地緊貼在螺桿錐體部分，然后套上套筒，用拉桿式千斤頂使端桿錐體通過鋼絲擠壓套筒，從而錨緊鋼絲。1-鋼絲；2-套筒；3-錐形螺桿；4-壓圈⑵錐形螺桿錨具：錐形螺桿錨具由錐形螺桿、套筒34

⑶鐓頭錨具：是用特制的鐓頭機將鋼材的端部冷鐓成一個鉚釘頭形的端頭，然后把它們成束地串扣在錨杯或錨板上。這種錨具適用于錨固12～54根直徑為5mm的高強鋼絲束，錨固性能良好，安全可靠，預(yù)應(yīng)力損失小，操作方便。但對鋼絲的下料長度要求較嚴(yán)，相對誤差應(yīng)控制在1/8000～1/3000之間，且應(yīng)有專門的冷鐓設(shè)備。⑶鐓頭錨具：是用特制的鐓頭機將鋼材的端部冷鐓35

㈡工藝流程后張法主要施工工序為：澆筑好砼構(gòu)件，并在構(gòu)件中預(yù)留孔道，待砼達(dá)到一定強度后（一般不低于設(shè)計強度的75%），將預(yù)應(yīng)力鋼筋穿入孔道；利用構(gòu)件本身作為受力臺座進(jìn)行張拉（一端錨固一端張拉或兩端同時張拉），張拉完成后，用錨具將預(yù)應(yīng)力筋錨住；最后在孔道內(nèi)灌漿使預(yù)應(yīng)力筋和砼構(gòu)成一個整體，形成有粘結(jié)后張法預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)。后張法施工工藝大致分為三個階段：砼構(gòu)件制作（預(yù)留孔道）→預(yù)應(yīng)力筋張拉、錨固→孔道灌漿。

㈡工藝流程36

有粘結(jié)后張法工藝流程

１－砼構(gòu)件；2—預(yù)留孔道；3—預(yù)應(yīng)力筋；4—張拉千斤頂；5—錨具

37

１、孔道留設(shè)孔道留設(shè)是有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力后張法構(gòu)件制作中的關(guān)鍵工作?？椎乐睆揭话惚阮A(yù)應(yīng)力筋的外徑大1０～1５ｍｍ，以利于預(yù)應(yīng)力筋穿入?？椎懒粼O(shè)方法有鋼管抽芯法、膠管抽芯法和預(yù)埋波紋管法。⑴鋼管抽芯法：適用于直線孔道，需正確掌握抽管時間，過程中慢慢轉(zhuǎn)動鋼管。⑵膠管抽芯法：可用于直線、曲線或折線孔道。膠管內(nèi)充氣或充水，待砼到一定強度放出氣或水而形成孔道。⑶預(yù)埋波紋管法：可形成各種形式孔道而無須抽出。以上在留設(shè)孔道的同時還要在設(shè)計規(guī)定位置留設(shè)灌漿孔。一般在構(gòu)件兩端和中間每隔12m留一個直徑20mm的灌漿孔，并在構(gòu)件兩端各設(shè)一個排氣孔。

１、孔道留設(shè)38

2、預(yù)應(yīng)力筋張拉

⑴一般規(guī)定：張拉預(yù)應(yīng)力筋時，構(gòu)件砼的強度應(yīng)按設(shè)計規(guī)定，如設(shè)計無規(guī)定則不宜低于砼標(biāo)準(zhǔn)強度的75%。安裝張拉設(shè)備時，對直線預(yù)應(yīng)力筋，應(yīng)使張拉力的作用線與孔道中心線重合。對曲線預(yù)應(yīng)力筋，應(yīng)使張拉力的作用線與孔道中心線末端的切線重合。⑵張拉控制應(yīng)力?！痘炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計》規(guī)定，預(yù)應(yīng)力筋的張拉控制力σcon不宜超過下表的數(shù)值：

注：fptk為預(yù)應(yīng)力筋極限抗拉強度標(biāo)準(zhǔn)值。

鋼筋種類張拉方法先張法后張法消除應(yīng)力鋼絲、鋼絞線0.80fptk0.75fptk熱處理鋼筋0.75fptk0.70fptk2、預(yù)應(yīng)力筋張拉鋼筋39

⑶張拉方法：可采用一端錨固、一端張拉；兩端同時張拉；分批張拉。⑷張拉程序：0→1.05σcon

持荷2minσcon

或0→1.03σcon

第一種張拉程序中，超張拉的目的主要是為了減少鋼筋松弛、砼彈性壓縮、錨具變形和孔道摩擦等引起的應(yīng)力損失；持荷2min的目的主要是為了加速鋼筋松弛的早期發(fā)展；重復(fù)張拉的目的，除可減少應(yīng)力損失外，尤其是在成束張拉時還可使鋼筋的應(yīng)力隨著松弛的發(fā)展而得到調(diào)整，使每根鋼筋受力均勻。

第二種張拉程序中，超張拉3%后即錨固，其目的是為了彌補設(shè)計和施工中預(yù)見不到的或考慮不夠的某些因素所造成的應(yīng)力損失。分批張拉，對前批張拉的預(yù)應(yīng)力應(yīng)增加△σ。

⑶張拉方法40

3、孔道灌漿預(yù)應(yīng)力筋張拉后，應(yīng)及時進(jìn)行孔道灌漿，尤其是鋼絲束，張拉后應(yīng)立即進(jìn)行灌漿，以防止預(yù)應(yīng)力筋銹蝕，增加結(jié)構(gòu)的整體性和耐久性。在澆筑混凝土之前需設(shè)置灌漿孔、排氣孔、排水孔。灌漿前，用壓力水沖洗和潤濕孔道。灌漿過程中，可用電動或手動灰漿泵進(jìn)行灌漿，灌漿應(yīng)均勻緩慢地注入，不得中斷。水泥漿及水泥砂漿強度均不應(yīng)低于20Mpa，灌滿孔道并封閉氣孔后，宜再繼續(xù)加注至0.5～0.6Mpa并穩(wěn)定一段時間，以確?？椎拦酀{的密實性。對不摻外加劑的水泥漿，可采用兩次灌漿法來提高灌漿的密實性。灌漿順序應(yīng)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。

3、孔道灌漿41四、無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力技術(shù)所謂無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力砼，就是在澆筑砼前，將鋼絲束的表面覆蓋一層涂塑層，并綁扎好鋼絲束，埋在砼內(nèi)，待砼達(dá)到一定強度（一般不低于砼設(shè)計強度的75%）后，用張拉機具進(jìn)行張拉，當(dāng)張拉達(dá)到設(shè)計的應(yīng)力后，兩端再用特制的錨具錨固。工藝流程：無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的主要施工工序為：將無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋準(zhǔn)確定位，并與普通鋼筋一起綁扎形成鋼筋骨架，然后澆筑砼；待砼達(dá)到一定強度后（一般不低于砼設(shè)計強度的75%）進(jìn)行張拉（一端錨固一端張拉或兩端同時張拉）。張拉完成后，在張拉端用錨具將預(yù)應(yīng)力筋錨住，形成無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)。四、無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力技術(shù)42無粘結(jié)后張法工藝流程l—混凝土構(gòu)件；2—無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋；3—張拉千斤頂；4—錨具無粘結(jié)后張法工藝流程l—混凝土構(gòu)件；2—無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋；43

1、預(yù)應(yīng)力筋鋪設(shè)無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋在平板結(jié)構(gòu)中常常為雙向曲線配置，因此其鋪設(shè)順序很重要。如鋼絲束的鋪設(shè)一般根據(jù)雙向鋼絲束交點的標(biāo)高差，繪制鋼絲束的鋪設(shè)順序圖，鋼絲束波峰低的底層鋼絲束先行鋪設(shè)，然后依次鋪設(shè)波峰高的上層鋼絲束，這樣可以避免鋼絲束之間的相互穿插。鋼絲束鋪設(shè)波峰的形成是用鋼筋制成的“馬凳”來架設(shè)。一般施工順序是依次放置鋼筋馬凳，然后按順序鋪設(shè)鋼絲束，鋼絲束就位后，進(jìn)行調(diào)整波峰高度及其水平位置，經(jīng)檢查無誤后，用鉛絲將無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力束與非預(yù)應(yīng)力鋼筋綁扎牢固，防止鋼絲束在澆筑混凝土施工過程中位移。

1、預(yù)應(yīng)力筋鋪設(shè)442、預(yù)應(yīng)力筋張拉無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋的張拉與普通后張法有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼絲束張拉方法相似。張拉程序一般采用0→l03%σcon進(jìn)行錨固。由于無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋多為曲線配筋，故應(yīng)采用兩端同時張拉。無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋的張拉順序，應(yīng)根據(jù)其鋪設(shè)順序，先鋪設(shè)的先張拉，后鋪設(shè)的后張拉。無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋一般長度大，有時又呈曲線形布置，如何減少其摩阻損失值是一個重要的問題。施工時，為降低摩阻損失值，宜采用多次重復(fù)張拉工藝。

2、預(yù)應(yīng)力筋張拉453、錨頭端部處理無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋由于一般采用鐓頭錨具，錨頭部位的外徑比較大，因此，鋼絲束兩端應(yīng)在構(gòu)件上預(yù)留有一定長度的孔道，其直徑略大于錨具的外徑。鋼絲束張拉錨固以后，其端部便留下孔道，并且該部分鋼絲沒有涂層，為此應(yīng)加以處理保護(hù)預(yù)應(yīng)力鋼絲。無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋錨頭端部處理，目前常采用兩種方法：第一種方法系在孔道中注入油脂并加以封閉；第二種方法系在兩端留設(shè)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。灌漿時同時將錨頭封閉，防止鋼絲銹蝕，同時也起一定的錨固作用。3、錨頭端部處理46a）油脂封閉；b）環(huán)氧樹脂水泥砂漿封閉錨頭端部處理方法1—油槍；2—錨具；3—端部孔道；4—有涂層的無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋；5—無涂層的端部鋼絲；6—構(gòu)件；7—注入孔道的油脂；8—混凝土封閉；9—端部加固螺旋鋼筋；10—環(huán)氧樹脂水泥砂漿a）油脂封閉；b）環(huán)氧樹脂水泥砂漿封閉錨頭端部處理方法47

五、電熱張拉法（電張法）：是利用熱脹冷縮原理，在預(yù)應(yīng)力鋼筋上通以低電壓強電流使之熱脹伸長，待達(dá)到要求的伸長值時立即錨固，隨之停電冷縮，使砼構(gòu)件產(chǎn)生預(yù)壓應(yīng)力。五、電熱張拉法（電張法）：是利用熱脹冷縮原理，48思考題：1．后張法中預(yù)應(yīng)力筋承受的張拉力是通過（）傳遞給砼構(gòu)件的。A、夾具B、錨具C、粘結(jié)力D、摩擦力2．后張法施工較先張法的優(yōu)點是（）。A、不需要臺座、不受地點限制B、工序少C、工藝簡單D、錨具可重復(fù)使用3．后張法施工中，預(yù)應(yīng)力筋為鋼筋束，張拉端錨具應(yīng)選用（）。A、鐓頭錨具B、JM12型錨具C、螺絲端桿錨具D、幫條錨具4．后張法預(yù)應(yīng)力筋砼施工工藝的工序不包括（）。A、臺座準(zhǔn)備B、安裝模板C、埋管制孔D、澆混凝土思考題：495．后張法施工工藝流程中，相對較早進(jìn)行的一步是（）。A、預(yù)應(yīng)力筋張拉B、預(yù)應(yīng)力筋錨固C、埋管預(yù)留孔道D、養(yǎng)護(hù)拆模6．預(yù)應(yīng)力筋張拉時，結(jié)構(gòu)砼強度應(yīng)符合設(shè)計要求，當(dāng)設(shè)計無具體要求時，不應(yīng)低于設(shè)計強度標(biāo)準(zhǔn)值的（）。A、80％B、75％C、85％D、70％7．后張法預(yù)應(yīng)力筋砼構(gòu)件配有多根預(yù)應(yīng)力筋，不能同時張拉時，應(yīng)（）張拉。A、逐根B、更換錨具C、更換機械D、分批對稱8．后張法預(yù)應(yīng)力筋張拉后，進(jìn)行孔道灌漿的目的是()。A．釋放多余應(yīng)力B．保護(hù)預(yù)應(yīng)力鋼筋C．彌補應(yīng)力損失D．防止混凝土彈性壓縮5．后張法施工工藝流程中，相對較早進(jìn)行的一步是（50第5章預(yù)應(yīng)力混凝土第5章預(yù)應(yīng)力混凝土51【本章要求】1、了解預(yù)應(yīng)力砼工程的工作原理及分類。2、了解預(yù)應(yīng)力砼材料、夾（錨）具、張拉機具的構(gòu)造及使用方法。3、掌握先（后）張法施工工藝及預(yù)應(yīng)力值的建立傳遞原理，張拉力的計算和校驗，了解建立張拉程序的依據(jù)及放張要求，正確計算預(yù)應(yīng)力筋的下料長度。4、了解電張法設(shè)備、電熱伸長值的計算?！颈菊轮攸c】先張法和后張法的施工工藝過程，質(zhì)量控制與技術(shù)措施，施工過程中可能產(chǎn)生的應(yīng)力損失及彌補的方法?！颈菊码y點】錨（夾）具、張拉機具的構(gòu)造及使用方法；施工過程中可能產(chǎn)生的應(yīng)力損失及彌補的方法，質(zhì)量控制與技術(shù)措施。【本章要求】52一、概述１、預(yù)應(yīng)力砼原理：在結(jié)構(gòu)（構(gòu)件）受拉區(qū)預(yù)先施加壓力產(chǎn)生預(yù)壓應(yīng)力，使結(jié)構(gòu)（構(gòu)件）在使用階段產(chǎn)生的拉應(yīng)力首先抵消預(yù)壓應(yīng)力，從而推遲了裂縫的出現(xiàn)和限制裂縫的發(fā)展，提高了結(jié)構(gòu)（構(gòu)件）的抗裂度和剛度。砼的內(nèi)應(yīng)力（預(yù)壓應(yīng)力）是通過張拉預(yù)應(yīng)力筋來實現(xiàn)的。２、預(yù)應(yīng)力砼分類⑴按施加預(yù)應(yīng)力的方式分：先張法和后張法；⑵按施加預(yù)應(yīng)力的手段分：機械張拉和電熱張拉；⑶按預(yù)應(yīng)力筋與砼的粘結(jié)狀態(tài)分：有粘結(jié)和無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土；⑷按施加預(yù)應(yīng)力大小的程度分：全預(yù)應(yīng)力和部分預(yù)應(yīng)力混凝土；

⑸按施工方法的不同分：預(yù)制、現(xiàn)澆和組合預(yù)應(yīng)力混凝土。一、概述53

３、預(yù)應(yīng)力混凝土材料⑴預(yù)應(yīng)力混凝土在預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中，一般要求混凝土的強度等級不低于C30，當(dāng)采用碳素鋼絲、鋼絞線、熱處理鋼筋作預(yù)應(yīng)力筋時，混凝土的強度等級不宜低于C40。目前，我國在一些重要的預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中，已開始采用C50~C60的高強混凝土，最高混凝土強度等級已達(dá)到C80，并逐步向更高強度等級的混凝土發(fā)展。國外混凝土的平均抗壓強度每10年提高5~10MPa，現(xiàn)已出現(xiàn)抗壓強度高達(dá)200MPa的混凝土。預(yù)應(yīng)力混凝土應(yīng)具有①高強；②低收縮、低徐變；③快硬、早強；④勻質(zhì)性好、高耐久性等特點。

３、預(yù)應(yīng)力混凝土材料54⑵預(yù)應(yīng)力筋對預(yù)應(yīng)力筋的要求是：①高強度；②具有一定的塑性；③良好的加工性能；④良好的粘結(jié)力；⑤低松弛；⑥耐腐蝕。目前，我國大量使用的是預(yù)應(yīng)力鋼絞線和高強鋼絲。①鋼絞線：是用冷拔鋼絲絞扭而成，其方法是在絞線機上以一種稍粗的直鋼絲為中心，其余鋼絲則圍繞其進(jìn)行螺旋狀絞合，再經(jīng)低溫回火處理即可。預(yù)應(yīng)力鋼絞線的截面

D—鋼絞線直徑；d0—中心鋼絲直徑；d—外層鋼絲直徑②高強鋼絲：常用的高強鋼絲分為冷拉和矯直回火兩種，按外形分為光面、刻痕和螺旋肋三種。常用的高強鋼絲的直徑（mm）有：4.0、5.0、6.0、7.0、8.0、9.0等幾種。⑵預(yù)應(yīng)力筋55４、預(yù)應(yīng)力夾具及錨具⑴夾具（代號J）：是張拉并臨時固定在臺座上保持預(yù)應(yīng)力筋張拉力的工具。夾具必須工作可靠，構(gòu)造簡單，使用方便，能多次重復(fù)使用。夾具根據(jù)工作特點分為張拉夾具和錨固夾具。張拉夾具將預(yù)應(yīng)力筋和張拉機械相連，進(jìn)行預(yù)應(yīng)力筋張拉；錨固夾具是將預(yù)應(yīng)力筋臨時固定在臺座橫梁上的工具。⑵錨具（代號M）：是張拉并永久固定在預(yù)應(yīng)力砼結(jié)構(gòu)上傳遞預(yù)應(yīng)力的工具。錨具必須具有可靠的錨固性能，足夠的強度和剛度儲備。錨具根據(jù)工作特點分為張拉端錨具和固定端錨具。張拉端錨具具有與張拉機械相連進(jìn)行預(yù)應(yīng)力筋張拉，并將預(yù)應(yīng)力筋錨固在構(gòu)件上的雙重功能；固定端錨具只能將預(yù)應(yīng)力筋錨固在構(gòu)件上。４、預(yù)應(yīng)力夾具及錨具56５、預(yù)應(yīng)力張拉機械⑴電動螺桿張拉機：在先張法臺座上生產(chǎn)構(gòu)件進(jìn)行單根鋼筋張拉，一般用小型電動螺桿張拉機，以彈簧、杠桿等設(shè)備測力。用彈簧測力時宜設(shè)置行程開關(guān)，以便張拉到規(guī)定的拉力時能自行停車。電動螺桿張拉機1--電動機；2--手柄；3--前限位開關(guān)；4--后限位開關(guān)；

5--減速箱；6--夾具；7--測力器；8--計量標(biāo)尺；9--螺桿５、預(yù)應(yīng)力張拉機械57

⑵液壓張拉機：由液壓千斤頂、壓力表和油泵組成。常用的液壓張拉機有：①拉桿式千斤頂（代號YL）拉桿式千斤頂及工作示意圖1-主油缸；2-主缸活塞；3-進(jìn)油孔；4-回油缸；5-回油活塞；6-回油孔；7-連接器；8-傳力架；9-拉桿；10-螺母；11-預(yù)應(yīng)力筋；12-混凝土構(gòu)件；13-預(yù)埋鐵板；14-螺絲端桿⑵液壓張拉機：由液壓千斤頂、壓力表和油58②錐錨式千斤頂（代號YZ）錐錨式千斤頂構(gòu)造及工作原理示意圖1-張拉油缸；2-頂壓油缸（張拉活塞）；3-頂壓活塞；4-彈簧5-預(yù)應(yīng)力筋；6-楔塊；7-對中套；8-錨塞；9-錨環(huán)；10-構(gòu)件②錐錨式千斤頂（代號YZ）59

③穿心式千斤頂(代號YC)YC-60型千斤頂和JM型錨的安裝1-工作錨；2-YC-60型千斤頂；3-工具錨；4-預(yù)應(yīng)力筋束④液壓千斤頂?shù)臉?biāo)定：送有關(guān)部門檢測，繪制出N－P關(guān)系曲線。③穿心式千斤頂(代號YC)60思考題：1．預(yù)應(yīng)力砼是在結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的（）預(yù)先施加壓應(yīng)力而成。A、受壓區(qū)B、受拉區(qū)C、中心線處D、中性軸處2．預(yù)應(yīng)力砼工程施工技術(shù)日趨成熟，在預(yù)應(yīng)力鋼筋選用時，應(yīng)提倡采用強度高、性能好的（）。A、熱處理鋼筋B、乙級冷拔低碳鋼絲C、鋼絞線D、冷拉Ⅰ-Ⅲ級鋼筋3.在預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中，當(dāng)采用碳素鋼絲、鋼絞線、熱處理鋼筋作預(yù)應(yīng)力筋時，混凝土的強度等級不宜低于（）。A、C30B、C35C、C40D、C454．預(yù)應(yīng)力砼的強度等級不得低于（）。A、C20B、C25C、C30D、C355．（）具有與張拉機械相連進(jìn)行預(yù)應(yīng)力筋張拉，并將預(yù)應(yīng)力筋錨固在構(gòu)件上的雙重功能。A、張拉端錨具B、固定端錨具C、張拉夾具D、錨固夾具6.不屬于液壓張拉機的組成部分是（）。A、液壓千斤頂B、壓力表C、油泵D、彈簧測力器思考題：61二、先張法施工先張法是在砼澆筑前鋪設(shè)、張拉預(yù)應(yīng)力筋，并將張拉的預(yù)應(yīng)力筋臨時固定在臺座上或鋼模上，然后澆筑砼，待砼養(yǎng)護(hù)達(dá)到不低于75％設(shè)計強度后，保證預(yù)應(yīng)力筋與砼有足夠的粘結(jié)力，放松預(yù)應(yīng)力筋，借助砼與預(yù)應(yīng)力筋的粘結(jié)，對砼施加預(yù)應(yīng)力。施工工藝如下圖：先張法施工工藝示意圖1—預(yù)應(yīng)力筋；2—混凝土構(gòu)件；3—臺座二、先張法施工62先張法僅適用于生產(chǎn)中小型預(yù)制構(gòu)件，多在固定的預(yù)制廠生產(chǎn)，也可在施工現(xiàn)場生產(chǎn)。其主要生產(chǎn)方式為臺座法生產(chǎn)，即預(yù)應(yīng)力筋的張拉、固定、砼的澆筑、養(yǎng)護(hù)和預(yù)應(yīng)力筋的的放松等工序均在臺座上進(jìn)行。㈠臺座用臺座法生產(chǎn)預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件時，預(yù)應(yīng)力筋錨固在臺座橫梁上，臺座承受全部預(yù)應(yīng)力的拉力，故臺座應(yīng)有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性，以避免臺座變形、傾覆和滑移。臺座由臺墩（承力結(jié)構(gòu)）、臺面和橫梁等組成。根據(jù)臺座構(gòu)造形式的不同，臺座主要分為墩式臺座和槽式臺座兩類。

先張法僅適用于生產(chǎn)中小型預(yù)制構(gòu)件，多在固定的預(yù)63

1、墩式臺座

以砼墩作承力結(jié)構(gòu)的臺座稱墩式臺座，一般用以生產(chǎn)中小型構(gòu)件。臺座長度宜為100～150m，張拉一次可以生產(chǎn)多根構(gòu)件或多層疊澆構(gòu)件。墩式臺座如下圖：墩式臺座l-混凝土墩；2-鋼橫梁；3-局部加厚的臺面；4-預(yù)應(yīng)力筋

1、墩式臺座64

墩式臺座的各部件應(yīng)符合下列要求：⑴為了保證臺座正常工作，墩式臺座設(shè)計時需考慮張拉力引起的傾覆、滑移以及臺墩各部分的強度和剛度。其中臺墩抗傾覆與抗滑移是設(shè)計的關(guān)鍵。⑵臺座橫梁受力后的撓度應(yīng)控制在2mm內(nèi)，并不得產(chǎn)生翹曲。橫梁用型鋼或者用鋼筋砼制作。⑶臺面一般在夯實的碎石墊層上澆筑一層厚度為60～100mm的砼而成。墩式臺座的各部件應(yīng)符合下列要求：65

2、槽形臺座：槽形臺座由鋼筋砼壓桿、上下橫（槽）梁及臺面組成。它可以承受較大的張拉力和張拉力矩，故一般用以生產(chǎn)張拉力較大的構(gòu)件（如吊車梁及屋架等）。在施工現(xiàn)場可利用預(yù)制鋼筋砼柱或砌塊組成的臨時性槽形臺座生產(chǎn)吊車梁等構(gòu)件。

槽形臺座的材料用量不僅與受力大小有關(guān)，還隨臺座長度的增加而增加，同時考慮到鋼筋搬運、安裝方便等因素，故臺座長度不宜過長，一般為45～76m（可生產(chǎn)6～10根6m長吊車梁）。為便于混凝土運輸及蒸汽養(yǎng)護(hù)，臺座宜低于地面為好。2、槽形臺座：槽形臺座由鋼筋砼壓桿、66

㈡施工工藝先張法的主要施工工序為：在臺座上張拉預(yù)應(yīng)力筋至預(yù)定長度后，將預(yù)應(yīng)力筋固定在臺座的傳力架上；然后在張拉好的預(yù)應(yīng)力筋周圍澆筑混凝土；待混凝土達(dá)到一定的強度后（不低于砼設(shè)計強度的75%）切斷預(yù)應(yīng)力筋。由于預(yù)應(yīng)力筋的彈性回縮，使得與預(yù)應(yīng)力筋粘結(jié)在一起的混凝土受到預(yù)壓作用。因此，先張法是靠預(yù)應(yīng)力筋與混凝土之間粘結(jié)力來傳遞預(yù)應(yīng)力的。先張法施工工藝大致分為三個階段：張拉預(yù)應(yīng)力筋→澆筑混凝土、養(yǎng)護(hù)→預(yù)應(yīng)力筋放張。流程圖見本科教材。

㈡施工工藝671、預(yù)應(yīng)力筋張拉張拉前應(yīng)先作好臺面的隔離層，隔離劑不得沾污預(yù)應(yīng)力筋，以免影響與砼的粘結(jié)。鋪設(shè)預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)采用砂輪鋸或切斷機切斷，不得采用電弧切割。預(yù)應(yīng)力筋張拉應(yīng)采用合適的張拉方法、張拉順序和張拉程序進(jìn)行。

⑴張拉控制應(yīng)力?！痘炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計》規(guī)定，預(yù)應(yīng)力筋的張拉控制力σcon

不宜超過下表的數(shù)值：

注：fptk為預(yù)應(yīng)力筋極限抗拉強度標(biāo)準(zhǔn)值。

鋼筋種類張拉方法先張法后張法消除應(yīng)力鋼絲、鋼絞線0.80fptk0.75fptk熱處理鋼筋0.75fptk0.70fptk1、預(yù)應(yīng)力筋張拉鋼筋種類68

⑵張拉程序（采用兩種不同方式）①超張拉：是指張拉應(yīng)力超過規(guī)范規(guī)定的控制應(yīng)力值。對于預(yù)應(yīng)力鋼絲，由于張拉工作量大，宜采用：0→（1.03～1.05）σcon。②一次張拉：是指在設(shè)計中鋼筋的應(yīng)力松弛損失按一次張拉取值。對于單根鋼絞線采用：0→σcon；對于整體張拉，采用：0→1.05σcon

持荷2minσcon

超張拉3％～5％的目的是彌補預(yù)應(yīng)力筋的松弛損失。預(yù)應(yīng)力筋張拉錨固后實際預(yù)應(yīng)力值與工程設(shè)計規(guī)定檢驗值的相對允許偏差為±5％。⑵張拉程序（采用兩種不同方式）69⑶預(yù)應(yīng)力筋伸長驗算如實際伸長值比計算伸長值大或小6%，應(yīng)暫停張拉，查明原因并采用措施予以調(diào)整后方可繼續(xù)張拉。預(yù)應(yīng)力筋的計算伸長值計算可參考下式：

---預(yù)應(yīng)力筋的平均張拉力，KN。直線筋取張拉端的拉力，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。---預(yù)應(yīng)力筋的長度,mm---預(yù)應(yīng)力筋的截面積，mm2---預(yù)應(yīng)力筋的彈性模量，KN/mm2

⑶預(yù)應(yīng)力筋伸長驗算70⑷預(yù)應(yīng)力筋張拉力計算預(yù)應(yīng)力筋張拉力Fp的計算公式：

---超張拉系數(shù)，取1.03或1.05---預(yù)應(yīng)力筋張拉控制應(yīng)力，N/mm2

---預(yù)應(yīng)力筋截面面積，mm2

⑷預(yù)應(yīng)力筋張拉力計算71

2、混凝土施工

⑴確定預(yù)應(yīng)力砼的配合比時，應(yīng)盡量減少砼的收縮和徐變，以減少預(yù)應(yīng)力損失。收縮和徐變都與水泥品種和用量、水灰比、骨料孔隙率、振動成型等有關(guān)。

⑵預(yù)應(yīng)力筋張拉完成后，鋼筋綁扎、模板安裝和砼澆筑等工作應(yīng)盡快跟上。砼澆筑應(yīng)一次完成，不允許留設(shè)施工縫。砼應(yīng)振搗密實，振動器不得碰撞預(yù)應(yīng)力筋。砼未達(dá)到強度前，也不允許碰撞或踩動預(yù)應(yīng)力筋。

2、混凝土施工72

⑶砼可采用自然養(yǎng)護(hù)或濕熱養(yǎng)護(hù)，但必須注意，當(dāng)預(yù)應(yīng)力砼構(gòu)件在臺座上進(jìn)行濕熱養(yǎng)護(hù)時，由于預(yù)應(yīng)力筋張拉后錨固在臺座上，溫度升高使預(yù)應(yīng)力筋膨脹伸長，使預(yù)應(yīng)力筋的應(yīng)力損失，在這種情況下砼逐漸硬結(jié)，而預(yù)應(yīng)力筋的應(yīng)力損失不能恢復(fù)。因此，應(yīng)采取正確的養(yǎng)護(hù)制度以減少由于溫差引起的預(yù)應(yīng)力損失。一般可采用兩次升溫的措施：初次升溫應(yīng)在砼尚未結(jié)硬、未與預(yù)應(yīng)力筋粘結(jié)時進(jìn)行，初次升溫的溫差一般控制在20℃以內(nèi)；第二次升溫在砼構(gòu)件具備一定強度（7.5～10MPa），即砼與預(yù)應(yīng)力筋的粘結(jié)力足以抵抗溫差變形后，再將溫度升到養(yǎng)護(hù)溫度進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，此時，預(yù)應(yīng)力筋將和砼一起變形，預(yù)應(yīng)力筋不再引起應(yīng)力損失。

⑶砼可采用自然養(yǎng)護(hù)或濕熱養(yǎng)護(hù)，73

3、預(yù)應(yīng)力筋放張⑴放張要求：砼強度達(dá)到設(shè)計規(guī)定的數(shù)值（不應(yīng)低于設(shè)計強度的75%），才可放松預(yù)應(yīng)力筋。放松過早會由于預(yù)應(yīng)力筋回縮而引起較大的預(yù)應(yīng)力損失。⑵放張順序：①軸心受壓構(gòu)件(如壓桿、樁等)，所有預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)同時放張；②偏心受壓構(gòu)件(如異形梁等)，應(yīng)先同時放張預(yù)壓力較小區(qū)域的預(yù)應(yīng)力筋，再同時放張預(yù)壓力較大區(qū)域的預(yù)應(yīng)力筋；③當(dāng)不能按上述規(guī)定放張時，應(yīng)分階段、對稱、相互交錯地放張，以防止在放張過程中發(fā)生翹曲、裂紋及預(yù)應(yīng)力筋斷裂等現(xiàn)象；④放松后預(yù)應(yīng)力筋的切斷順序，宜由放張端開始，逐次切向另一端。

3、預(yù)應(yīng)力筋放張74⑶放張方法：

①當(dāng)預(yù)應(yīng)力筋采用鋼絲時，配筋不多的中小型鋼筋砼構(gòu)件，鋼絲可用砂輪鋸或切斷機切斷自中間向兩側(cè)逐根放松。配筋多的鋼筋砼構(gòu)件，鋼絲應(yīng)同時放松，不允許逐根放松，以防止最后幾根鋼絲將由于承受過大的拉力而突然斷裂或使構(gòu)件端部開裂。②預(yù)應(yīng)力筋為鋼筋時，對熱處理鋼筋不得用電弧切割，宜用砂輪鋸或切斷機切斷。數(shù)量較多時，也應(yīng)同時放松。多根鋼絲或鋼筋的同時放張，可用油壓千斤頂、砂箱、楔塊等裝置進(jìn)行緩慢放張。③采用濕熱養(yǎng)護(hù)的預(yù)應(yīng)力砼構(gòu)件，宜熱態(tài)放張，不宜降溫后放張。⑶放張方法：75思考題：1．用先張法施工時，砼一般達(dá)到設(shè)計強度的（）時采可放松預(yù)應(yīng)力筋。 A、85％B、80％C、75％D、100％2．預(yù)應(yīng)力先張法施工適用于（）。A、現(xiàn)場大跨度結(jié)構(gòu)施工B、構(gòu)件廠生產(chǎn)大跨度構(gòu)件C、現(xiàn)場構(gòu)件的組拼D、構(gòu)件廠生產(chǎn)中、小型構(gòu)件3．先張法生產(chǎn)預(yù)應(yīng)力構(gòu)件時，采用的方法是（）。A、臺座法B、簡易法C、錨固法D、機組流水法習(xí)題：預(yù)應(yīng)力某砼屋架采用刻痕鋼絲作為預(yù)應(yīng)力筋，單根鋼絲截面積為19.6mm2，fptk=1570N/mm2

，張拉控制應(yīng)力σcon=0.75fptk，如采用一次張拉程序：0→1.03σcon。求單根鋼絲的張拉力。思考題：76

三、后張法施工后張法施工是在澆筑混凝土構(gòu)件時，在放置預(yù)應(yīng)力筋的位置處預(yù)留孔道，待混凝土達(dá)到一定強度（一般不低于設(shè)計強度標(biāo)準(zhǔn)值的75%），將預(yù)應(yīng)力筋穿入孔道中并進(jìn)行張拉，然后用錨具將預(yù)應(yīng)力筋錨固在構(gòu)件上，最后進(jìn)行孔道灌漿。后張法施工由于直接在混凝土構(gòu)件上進(jìn)行張拉，故不需要固定的臺座設(shè)備，不受地點限制，適用于在施工現(xiàn)場生產(chǎn)大型預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，特別是大跨度構(gòu)件。施工工藝如下圖：1-砼構(gòu)件；2-預(yù)留孔道；3-預(yù)應(yīng)力筋；4-張拉千斤頂；5-錨具三、后張法施工77

㈠錨具錨具是進(jìn)行張拉和永久固定在預(yù)應(yīng)力砼構(gòu)件上傳遞預(yù)應(yīng)力的工具。要求錨具工作可靠、構(gòu)造簡單、施工方便，有足夠的強度和剛度，預(yù)應(yīng)力損失小，成本低廉。1、單根粗鋼筋錨具：主要有螺絲端桿錨具、鐓頭錨具和幫條錨具。

⑴螺絲端桿錨具：適用于直徑不大于36mm的鋼筋，它由螺絲端桿、螺母和墊板組成。它具有受力明確，錨固可靠，構(gòu)造簡單，施工方便等特點。螺絲端桿錨具長度一般為320mm。1-端桿外露；2-螺絲端桿；3-螺母㈠錨具78

⑵幫條錨具：由一塊方形襯板和三根幫條組成。幫條按120°均勻布置，并應(yīng)與襯板相接觸的截面在同一個垂直面上，以免受力時發(fā)生扭曲。幫條應(yīng)采用與預(yù)應(yīng)力筋級別相同的鋼筋，并在預(yù)應(yīng)力筋冷拉前焊接。1-幫條；2-施焊方向；3-襯板；4-預(yù)應(yīng)力筋⑵幫條錨具：由一塊方形襯板和三根幫條組成。幫79

⑶鐓頭錨具：由鐓頭和墊板組成。鐓頭一般直接在預(yù)應(yīng)力筋端部熱鐓、冷鐓或鍛打成型，墊板采用3號鋼。鐓頭錨具，操作簡便迅速，施工較方便，應(yīng)用靈活。但對鋼筋下料長度的精度要求較高。（a）-鐓頭；（b）-墊板⑶鐓頭錨具：由鐓頭和墊板組成。鐓頭一般直802、鋼筋束（鋼絞線束）錨具:張拉端采用JM12型錨具，固定端采用鐓頭錨具。

⑴JM12型錨具：由錨環(huán)和夾片組成。夾片的數(shù)量與被錨固的鋼筋數(shù)量相等。其型號有JM12-3,JM12-4,JM12-5,JM12-6幾種,可分別錨固3、4、5、6根直徑12mm的鋼筋束或鋼絞線束。錨環(huán)有甲型和乙型兩種。

2、鋼筋束（鋼絞線束）錨具:張拉端采用81

⑵固定端用鐓頭錨具：由錨固板和帶鐓頭的預(yù)應(yīng)力筋組成。1-預(yù)應(yīng)力筋；2-鐓頭；3-錨固板⑵固定端用鐓頭錨具：由錨固板和帶鐓頭的預(yù)823、鋼絲束錨具：常用錨具有錐形錨具、錐形螺桿錨具和鐓頭錨具。

⑴錐形錨具：由錨環(huán)和錨塞兩部分組成，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，然后埋設(shè)在構(gòu)件端部。1-錨環(huán)；2-錨塞3、鋼絲束錨具：常用錨具有錐形錨具、錐形螺83

⑵錐形螺桿錨具：錐形螺桿錨具由錐形螺桿、套筒、螺母和墊板組成。使用時，先將鋼絲束均勻整齊地緊貼在螺桿錐體部分，然后套上套筒，用拉桿式千斤頂使端桿錐體通過鋼絲擠壓套筒，從而錨緊鋼絲。1-鋼絲；2-套筒；3-錐形螺桿；4-壓圈⑵錐形螺桿錨具：錐形螺桿錨具由錐形螺桿、套筒84

⑶鐓頭錨具：是用特制的鐓頭機將鋼材的端部冷鐓成一個鉚釘頭形的端頭，然后把它們成束地串扣在錨杯或錨板上。這種錨具適用于錨固12～54根直徑為5mm的高強鋼絲束，錨固性能良好，安全可靠，預(yù)應(yīng)力損失小，操作方便。但對鋼絲的下料長度要求較嚴(yán)，相對誤差應(yīng)控制在1/8000～1/3000之間，且應(yīng)有專門的冷鐓設(shè)備。⑶鐓頭錨具：是用特制的鐓頭機將鋼材的端部冷鐓85

㈡工藝流程后張法主要施工工序為：澆筑好砼構(gòu)件，并在構(gòu)件中預(yù)留孔道，待砼達(dá)到一定強度后（一般不低于設(shè)計強度的75%），將預(yù)應(yīng)力鋼筋穿入孔道；利用構(gòu)件本身作為受力臺座進(jìn)行張拉（一端錨固一端張拉或兩端同時張拉），張拉完成后，用錨具將預(yù)應(yīng)力筋錨??；最后在孔道內(nèi)灌漿使預(yù)應(yīng)力筋和砼構(gòu)成一個整體，形成有粘結(jié)后張法預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)。后張法施工工藝大致分為三個階段：砼構(gòu)件制作（預(yù)留孔道）→預(yù)應(yīng)力筋張拉、錨固→孔道灌漿。

㈡工藝流程86

有粘結(jié)后張法工藝流程

１－砼構(gòu)件；2—預(yù)留孔道；3—預(yù)應(yīng)力筋；4—張拉千斤頂；5—錨具

87

１、孔道留設(shè)孔道留設(shè)是有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力后張法構(gòu)件制作中的關(guān)鍵工作?？椎乐睆揭话惚阮A(yù)應(yīng)力筋的外徑大1０～1５ｍｍ，以利于預(yù)應(yīng)力筋穿入?？椎懒粼O(shè)方法有鋼管抽芯法、膠管抽芯法和預(yù)埋波紋管法。⑴鋼管抽芯法：適用于直線孔道，需正確掌握抽管時間，過程中慢慢轉(zhuǎn)動鋼管。⑵膠管抽芯法：可用于直線、曲線或折線孔道。膠管內(nèi)充氣或充水，待砼到一定強度放出氣或水而形成孔道。⑶預(yù)埋波紋管法：可形成各種形式孔道而無須抽出。以上在留設(shè)孔道的同時還要在設(shè)計規(guī)定位置留設(shè)灌漿孔。一般在構(gòu)件兩端和中間每隔12m留一個直徑20mm的灌漿孔，并在構(gòu)件兩端各設(shè)一個排氣孔。

１、孔道留設(shè)88

2、預(yù)應(yīng)力筋張拉

⑴一般規(guī)定：張拉預(yù)應(yīng)力筋時，構(gòu)件砼的強度應(yīng)按設(shè)計規(guī)定，如設(shè)計無規(guī)定則不宜低于砼標(biāo)準(zhǔn)強度的75%。安裝張拉設(shè)備時，對直線預(yù)應(yīng)力筋，應(yīng)使張拉力的作用線與孔道中心線重合。對曲線預(yù)應(yīng)力筋，應(yīng)使張拉力的作用線與孔道中心線末端的切線重合。⑵張拉控制應(yīng)力?！痘炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計》規(guī)定，預(yù)應(yīng)力筋的張拉控制力σcon不宜超過下表的數(shù)值：

注：fptk為預(yù)應(yīng)力筋極限抗拉強度標(biāo)準(zhǔn)值。

鋼筋種類張拉方法先張法后張法消除應(yīng)力鋼絲、鋼絞線0.80fptk0.75fptk熱處理鋼筋0.75fptk0.70fptk2、預(yù)應(yīng)力筋張拉鋼筋89

⑶張拉方法：可采用一端錨固、一端張拉；兩端同時張拉；分批張拉。⑷張拉程序：0→1.05σcon

持荷2minσcon

或0→1.03σcon

第一種張拉程序中，超張拉的目的主要是為了減少鋼筋松弛、砼彈性壓縮、錨具變形和孔道摩擦等引起的應(yīng)力損失；持荷2min的目的主要是為了加速鋼筋松弛的早期發(fā)展；重復(fù)張拉的目的，除可減少應(yīng)力損失外，尤其是在成束張拉時還可使鋼筋的應(yīng)力隨著松弛的發(fā)展而得到調(diào)整，使每根鋼筋受力均勻。

第二種張拉程序中，超張拉3%后即錨固，其目的是為了彌補設(shè)計和施工中預(yù)見不到的或考慮不夠的某些因素所造成的應(yīng)力損失。分批張拉，對前批張拉的預(yù)應(yīng)力應(yīng)增加△σ。

⑶張拉方法90

3、孔道灌漿預(yù)應(yīng)力筋張拉后，應(yīng)及時進(jìn)行孔道灌漿，尤其是鋼絲束，張拉后應(yīng)立即進(jìn)行灌漿，以防止預(yù)應(yīng)力筋銹蝕，增加結(jié)構(gòu)的整體性和耐久性。在澆筑混凝土之前需設(shè)置灌漿孔、排氣孔、排水孔。灌漿前，用壓力水沖洗和潤濕孔道。灌漿過程中，可用電動或手動灰漿泵進(jìn)行灌漿，灌漿應(yīng)均勻緩慢地注入，不得中斷。水泥漿及水泥砂漿強度