第五章 預(yù)應(yīng)力混凝土工程

第五章預(yù)應(yīng)力混凝土工程5.1預(yù)應(yīng)力混凝土及其分類5.2先張法施工5.3后張法施工本章學(xué)習(xí)要點(diǎn)：本章學(xué)習(xí)的重點(diǎn)內(nèi)容是預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的概念、先張法施工和后張法施工。在學(xué)習(xí)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)概念時(shí)，應(yīng)從普通混凝土結(jié)構(gòu)受荷前后鋼筋還未充分發(fā)揮作用，而混凝土已開裂的最大缺點(diǎn)如何解決入手，進(jìn)而理解預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的原理。在學(xué)習(xí)先張法施工時(shí)，應(yīng)著重掌握先張法的概念、先張法施工的三個(gè)階段、主要設(shè)備、張拉機(jī)具與錨具、張拉控制應(yīng)力和張拉程序、預(yù)應(yīng)力筋的放張。在學(xué)習(xí)后張法施工時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)掌握后張法的概念、錨具和張拉機(jī)具、孔道的留設(shè)方法、張拉控制應(yīng)力和張拉程序、張拉順序、張拉方法、孔道灌漿等。第五章預(yù)應(yīng)力混凝土工程5.1預(yù)應(yīng)力混凝土及其分類第四章介紹的鋼筋混凝土是普通混凝土結(jié)構(gòu)，在這種混凝土結(jié)構(gòu)的施工及應(yīng)用中，存在的重大缺點(diǎn)是鋼筋處于松弛狀態(tài)被澆筑在混凝土中。當(dāng)結(jié)構(gòu)承載后（如梁），構(gòu)件受拉區(qū)的混凝土首先承擔(dān)拉應(yīng)力，而鋼筋因松弛沒能發(fā)揮作用?；炷恋睦鼓芰懿?，受拉邊產(chǎn)生裂縫，甚至產(chǎn)生過大撓度，影響使用，降低耐久性。解決方法：一是增大構(gòu)件截面尺寸，但造成結(jié)構(gòu)笨重，浪費(fèi)材料；另一個(gè)方法是使用預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)是使鋼筋在與混凝土結(jié)合前，便對(duì)其施加拉應(yīng)力，并使拉應(yīng)力值在鋼筋的彈性極限范圍內(nèi)，然后再與混凝土結(jié)合，混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后便放松鋼筋，但因混凝土強(qiáng)度使鋼筋被混凝土錨固，鋼筋的彈性回縮對(duì)混凝土產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力，便形成預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。當(dāng)結(jié)構(gòu)承載后，鋼筋首先承擔(dān)拉應(yīng)力，混凝土的預(yù)壓應(yīng)力逐漸減小，但還未達(dá)到產(chǎn)生拉應(yīng)力前，鋼筋已承擔(dān)了結(jié)構(gòu)的全部拉應(yīng)力，混凝土不會(huì)開裂，構(gòu)件截面尺寸可減小。優(yōu)點(diǎn)：充分發(fā)揮鋼材和混凝土的力學(xué)性能，承載能力大、結(jié)構(gòu)輕巧、剛度大、抗裂性好、節(jié)約原材料。分類：按施加應(yīng)力的方式不同分為先張法預(yù)應(yīng)力混凝土和后張法預(yù)應(yīng)力混凝土；按預(yù)應(yīng)力筋與混凝土的粘結(jié)狀態(tài)不同，分為粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土和無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土。5.1預(yù)應(yīng)力混凝土及其分類1.先張法

先張法預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件施工是先在場(chǎng)地臺(tái)座或磨具上張拉預(yù)應(yīng)力筋并固定，然后澆筑混凝土，待混凝土達(dá)到足夠強(qiáng)度后，放松預(yù)應(yīng)力筋，預(yù)應(yīng)力筋彈性回縮，對(duì)混凝土產(chǎn)生預(yù)壓應(yīng)力，形成預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件。施工分為三個(gè)階段：預(yù)應(yīng)力筋的張拉、錨固；澆筑、養(yǎng)護(hù)混凝土達(dá)足夠強(qiáng)度；放松預(yù)應(yīng)力。如圖5-1所示。適用于中、小型預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，特別是混凝土構(gòu)件廠生產(chǎn)5.2先張法施工圖5-1先張法施工示意圖1-臺(tái)座承力結(jié)構(gòu)；2-橫梁；3-臺(tái)面；4-預(yù)應(yīng)力筋；5-錨固夾具；6-混凝土構(gòu)件2.先張法施工現(xiàn)場(chǎng)及模具1）墩式臺(tái)座先張法施工場(chǎng)地也稱墩式臺(tái)座，分室內(nèi)場(chǎng)地、室外場(chǎng)地。場(chǎng)地大小由構(gòu)件廠或施工現(xiàn)場(chǎng)條件而定，較長(zhǎng)的場(chǎng)地，更適應(yīng)預(yù)應(yīng)力鋼絲長(zhǎng)的特點(diǎn)，可達(dá)100~150m，能同時(shí)連續(xù)生產(chǎn)多根混凝土構(gòu)件，稱為長(zhǎng)線臺(tái)。在場(chǎng)地向兩端埋設(shè)鋼筋混凝土臺(tái)墩，如圖5-2所示。設(shè)橫梁、臺(tái)面。臺(tái)墩、橫梁是場(chǎng)地的承力結(jié)構(gòu)，靠其自重和土壓力承受全部預(yù)應(yīng)力筋的預(yù)壓力，故要求其有足夠的抗傾覆力矩、抗水平滑移能力，即足夠的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定。臺(tái)面是混凝土構(gòu)件成型的底模板，一般在碎石墊層上澆混凝土鋪成，沿長(zhǎng)向每隔10m左右設(shè)伸縮縫。為增強(qiáng)抗傾覆和抗水平滑移能力，將臺(tái)墩、臺(tái)面澆成整體。設(shè)計(jì)臺(tái)墩和臺(tái)面時(shí)，其抗傾覆和抗滑移安全系數(shù)分別不小于1.5和1.3。圖5-2墩式臺(tái)座構(gòu)造示意圖1-臺(tái)座；2-鋼橫梁；3-承力鋼板；4-臺(tái)面5.2先張法施工2）槽式臺(tái)座

當(dāng)用先張法生產(chǎn)大中型預(yù)應(yīng)力構(gòu)件（如吊車梁、屋架等）時(shí)，因張拉力和傾覆力矩較大，常采用槽式臺(tái)座。構(gòu)造如圖5-3所示。槽式臺(tái)座埋于地面之下，其尺寸由生產(chǎn)的構(gòu)件類型確定。其構(gòu)件有鋼筋混凝土承力柱、端柱、上下橫梁、底板、側(cè)墻等組成。圖5-3槽式臺(tái)座構(gòu)造示意圖1-張拉端柱；2-錨固端柱；3-中間傳力柱；4-上橫梁；5-下橫梁；6-橫梁；7、8-墊塊；9-連接板；10-卡環(huán)；11-基礎(chǔ)板；12-砂漿嵌縫；13-磚墻；14-螺栓5.2先張法施工3）預(yù)應(yīng)力模具混凝土構(gòu)件廠成批生產(chǎn)小型預(yù)應(yīng)力構(gòu)件（如圓孔板、槽形板）時(shí)，常采用特制、專用的鋼模具。其預(yù)應(yīng)力筋的鋪設(shè)張拉、錨固、混凝土的澆筑等施工均直接在模具上進(jìn)行；將模具放于振動(dòng)臺(tái)上進(jìn)行振搗；利用廠房?jī)?nèi)吊車，將模具連同已澆筑形成的構(gòu)件送入蒸汽窯內(nèi)養(yǎng)護(hù)、出窯冷卻，放張預(yù)應(yīng)力筋完成預(yù)應(yīng)力構(gòu)件生產(chǎn)。5.2先張法施工3.先張法張拉夾具與錨固夾具

先張法張拉夾具是用于預(yù)應(yīng)力筋和臨時(shí)錨固的工具。這兩類夾具都是重復(fù)使用的工具。在預(yù)應(yīng)力筋張拉過程中，能否將鋼筋?yuàn)A持住、固定住是直接涉及預(yù)應(yīng)力能否實(shí)現(xiàn)、生產(chǎn)是否安全的關(guān)鍵，故對(duì)夾具、錨具的要求是：硬度高于預(yù)應(yīng)力筋、工作可靠、良好的自錨性和松錨性能、構(gòu)造簡(jiǎn)單、加工容易、使用方便、成本低。1）張拉夾具張拉夾具是張拉時(shí)用于夾持預(yù)應(yīng)力筋的工具。下面兩種夾具均用工具鋼制成，自鎖能力強(qiáng)，構(gòu)造簡(jiǎn)單，使用方便。（1）偏心夾具如圖5-4所示。此夾具用于鋼絲的張拉，是由一對(duì)帶齒的月牙偏心塊組成。圖5-4偏心式夾具1-鋼絲；2-偏心塊；3-環(huán)5.2先張法施工（2）壓銷式夾具如圖5-5所示。此夾具用于直徑12～16mm的Ⅰ～Ⅲ級(jí)鋼筋的張拉，由銷片和楔形壓銷組成。（3）千斤頂自備張拉夾具?，F(xiàn)在先張法預(yù)應(yīng)力筋的張拉，多用各種液壓千斤頂作為張拉機(jī)具，而各種千斤頂均自備配套的張拉夾具。圖5-5壓銷式夾具1-鋼筋；2-銷片；3-銷片；4-楔形壓銷2）錨固夾具先張法預(yù)應(yīng)力筋錨固夾具是用于固定端和張拉端的，將預(yù)應(yīng)力筋錨固在臺(tái)座上的工具。（1）圓錐（臺(tái)）齒板式夾具如圖5-6所示，有套筒、齒板組成。適用于錨固3～５ｍｍ碳素鋼絲。（2）圓套筒三片式夾具如圖5-7所示，由套筒和三個(gè)夾片組成。適用于錨固12～14mm的單根冷拉Ⅱ～Ⅲ級(jí)預(yù)應(yīng)力筋。圖5-6圓錐齒板式夾具1-定位板；2-套筒；3-齒板；4-鋼絲5.2先張法施工（3）鐓頭式夾具如圖5-8所示，此錨具是將鋼絲或鋼筋端部鐓成大圓頭，卡在孔中。圖5-7圓套筒三片式夾具1-套筒；2-夾片；3-鋼筋圖5-8墩頭頭形（a）鼓形；（b）蘑菇形5.2先張法施工5.2.2張拉設(shè)備張拉設(shè)備即張拉機(jī)具。較原始的機(jī)具是卷?yè)P(yáng)機(jī)，隨后出現(xiàn)電動(dòng)張拉小車，而現(xiàn)在主要是各種類型的液壓千斤頂。預(yù)應(yīng)力筋（絲）的張拉，可以單根張拉，也可以多根成組張拉。張拉機(jī)具應(yīng)由頂撐、錨具、動(dòng)力、液壓、測(cè)力、回程等裝置組成。1.電動(dòng)卷?yè)P(yáng)張拉機(jī)LYZ-1A型電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)構(gòu)造如圖5-9所示。圖5-9LYZ-1A型電動(dòng)卷?yè)P(yáng)張拉機(jī)1-電氣箱；2-電動(dòng)機(jī)；3-減速器；4-卷筒；5-撐桿；6-夾鉗；7-前輪；8-測(cè)力器；9-開關(guān)；10-后輪5.2先張法施工2.電動(dòng)螺桿張拉機(jī)3.液壓千斤頂電動(dòng)螺桿張拉機(jī)構(gòu)造如圖5-10所示。液壓千斤頂?shù)姆N類有拉桿式圖5-11

所示、穿心式圖5-12、錐錨式圖5-13圖5-10電動(dòng)螺桿張拉機(jī)示意圖1-螺桿；2、3-拉力架；4-張拉機(jī)具；5-頂桿；6-電動(dòng)機(jī)；7-齒輪減速器；8-測(cè)力計(jì)；9、10-齒輪；11-底盤；12-手把；13-橫梁；14-鋼筋；15-錨固夾具圖5-11拉桿式千斤頂構(gòu)造及工作原理圖1-主缸；2-主缸活塞；3-主缸油嘴；4-副缸；5-副缸活塞；6-副缸油嘴；7連接器；8-頂桿；9拉桿；10-螺母；11-預(yù)應(yīng)力筋；12-混凝土構(gòu)件；13-預(yù)埋鋼板；14-螺絲端桿5.2先張法施工圖5-12穿心式千斤頂構(gòu)造及工作原理1-張拉油缸；2-頂壓油缸；3-頂壓活塞；4-彈簧；5-預(yù)應(yīng)力筋；6-工具錨；7-螺母；8-錨環(huán)；9-構(gòu)件；10-撐腳；11-張拉桿；12-連接器；13-張拉工作油室；14-頂壓工作油室；15-張拉回程油室；16-張拉缸油嘴；17-頂壓缸油嘴；18-油孔圖5-13錐錨式千斤頂構(gòu)造及工作原理1-預(yù)應(yīng)力筋；2-頂壓頭；3-副缸；4-副缸活塞；5-主缸；6-主缸活塞；7主缸拉力彈簧；8-副缸拉力彈簧；9-錐形卡環(huán)；10-楔塊；11-主缸油嘴；12-副缸油嘴；13-錨塞；14-構(gòu)件；15-錨環(huán)5.2先張法施工4.成組張拉機(jī)具成組張拉機(jī)具如圖5-14、圖5-15所示。圖5-14刻痕鋼絲用的墩頭梳筋板夾具示意圖1-帶墩頭的鋼絲；2-梳子板；3-固定螺桿；4-U形墊板；5-張拉連接桿圖5-15三橫梁式成組張拉裝置示意圖1-活動(dòng)橫梁；2-千斤頂；3-固定橫梁；4-槽式臺(tái)座；5-頂應(yīng)力筋；6-張放裝置；7-連接桿5.2先張法施工5.2.3先張法施工工藝在臺(tái)座上生產(chǎn)預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件時(shí)，其工藝過程如圖5-16所示。5.2先張法施工圖5-16先張法施工工藝流程圖1.預(yù)應(yīng)力筋鋪設(shè)在鋪設(shè)預(yù)應(yīng)力筋前，應(yīng)對(duì)臺(tái)面、模板先刷非油質(zhì)類隔離劑，干燥后再鋪設(shè)預(yù)應(yīng)力筋。預(yù)應(yīng)力鋼絲較多時(shí)，應(yīng)采用牽引小車鋪設(shè)。2.預(yù)應(yīng)力筋的張拉預(yù)應(yīng)力筋的張拉應(yīng)按設(shè)計(jì)要求采用合適的張拉方法，張拉程序和張拉順序進(jìn)行，并應(yīng)有可靠的質(zhì)量保證措施。1）張拉控制應(yīng)力預(yù)應(yīng)力筋的張拉控制應(yīng)力σcon，應(yīng)按《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，不宜超過表5-1的允許值。5.2先張法施工5.2先張法施工鋼

種

張拉方法先張法后張法碳素鋼絲、刻痕鋼絲、鋼絞線0.75fptk0.70fptk冷拔低碳鋼絲、熱處理鋼筋0.70fptk0.60fptk冷拉鋼筋0.90fpyk0.85fpyk表5-1張拉控制應(yīng)力允許值注：1.fptk和fpyk分別為鋼絲極限抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值和鋼筋屈服度標(biāo)準(zhǔn)值。2.在下列情況下，表中的數(shù)值允許提高0.05fptk和0.05fpyk

（1）為了提高構(gòu)件制作、運(yùn)輸及吊裝階段的抗裂度而設(shè)置在使用階段受壓區(qū)的預(yù)應(yīng)力鋼筋；

（2）為了部分抵消由于應(yīng)力松弛、摩擦、鋼筋分批張拉以及預(yù)應(yīng)力鋼筋與張拉臺(tái)座之間的溫差因素產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力損失。3.碳素鋼絲、刻痕鋼絲、鋼絞線、熱處理鋼筋、冷拔低碳鋼絲的張拉控制應(yīng)力值σcon不應(yīng)小于0.4fptk；冷拉鋼筋的張拉控制應(yīng)力值σcon不應(yīng)小于0.5fpyk。2）張拉程序所謂張拉程序，即指張拉時(shí)張拉應(yīng)力的增加過程。預(yù)應(yīng)力筋的張拉程序有一次張拉和超張拉兩種。當(dāng)設(shè)計(jì)規(guī)定采用一次張拉時(shí)，其程序如下。0→σcon就可以滿足要求。當(dāng)采用超張拉時(shí)，可按下列兩種程序之一進(jìn)行張拉。0→

1.05σcon→σcon

（持荷2min）0→

1.03σcon其中，1.03和1.05為超張拉3%、5%。超張拉是為了減少預(yù)應(yīng)力筋的應(yīng)力松弛損失。所謂松弛即鋼材在常溫、高應(yīng)力狀態(tài)下具有不斷產(chǎn)生塑性變形的特點(diǎn)。

上述超張拉的兩種程序是等效的，但0→

1.03σcon因程序簡(jiǎn)單、操作方便，當(dāng)預(yù)應(yīng)力筋為很多鋼絲時(shí)，多采用此程序。5.2先張法施工預(yù)應(yīng)力筋的張拉控制應(yīng)力應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。當(dāng)采用超張拉時(shí)，其最大張拉控制應(yīng)力不得超過規(guī)范規(guī)定，即表5-2的內(nèi)容。5.2先張法施工鋼

種

張拉方法先張法后張法碳素鋼絲、刻痕鋼絲、鋼絞線0.8fptk0.75fptk冷拔低碳鋼絲、熱處理鋼筋0.75fptk0.70fptk冷拉鋼筋0.95fpyk0.90fpyk表5-3最大張拉控制應(yīng)力允許值注：fptk為預(yù)應(yīng)力筋極限抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)。

fpyk

為預(yù)應(yīng)力筋屈服強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。3）預(yù)應(yīng)力值校核預(yù)應(yīng)力筋的張拉力，一般用伸長(zhǎng)值校核，即預(yù)應(yīng)力筋實(shí)際伸長(zhǎng)值與理論伸長(zhǎng)值的誤差在-5%～10%范圍內(nèi)為合格。預(yù)應(yīng)力鋼絲張拉時(shí)，伸長(zhǎng)值不做校核。鋼絲張拉錨固后，應(yīng)用鋼絲內(nèi)力測(cè)定儀，構(gòu)造如圖5-17所示。檢查鋼絲的預(yù)應(yīng)力值。其偏差應(yīng)在設(shè)計(jì)規(guī)定相應(yīng)階段預(yù)應(yīng)力值±5%范圍內(nèi)。5.2先張法施工圖5-172CN型雙控鋼絲內(nèi)力測(cè)定儀1-旋鈕；2-指示燈；3-測(cè)鉤；4-內(nèi)力表；5-撓度表；6-測(cè)頭；7-鋼絲３.混凝土澆筑與養(yǎng)護(hù)預(yù)應(yīng)力是靠預(yù)應(yīng)力筋與混凝土的粘結(jié)力來實(shí)現(xiàn)的，混凝土澆筑與養(yǎng)護(hù)質(zhì)量，直接影響預(yù)應(yīng)力構(gòu)件的質(zhì)量。故在預(yù)應(yīng)力構(gòu)件施工中，應(yīng)注意如下問題。（1）預(yù)應(yīng)力筋張拉完畢后，應(yīng)盡快澆筑混凝土，并應(yīng)一次完成，不留施工縫。（2）嚴(yán)格控制混凝土的水泥用量和水用量，以減少因混凝土的收縮和徐變而引起的預(yù)應(yīng)力損失。（3）振搗密實(shí)以保證預(yù)應(yīng)力筋與混凝土之間的粘結(jié)力。（4）混凝土強(qiáng)度等級(jí)一般不低于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(shí)，混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜低于C40。（5）在臺(tái)座上用蒸汽養(yǎng)護(hù)混凝土?xí)r，應(yīng)注意預(yù)應(yīng)力筋與臺(tái)座間溫差而造成的預(yù)應(yīng)力損失。5.2先張法施工4.預(yù)應(yīng)力筋的張放預(yù)應(yīng)力筋的張放過程是預(yù)應(yīng)力傳遞過程，是保證構(gòu)件預(yù)應(yīng)力質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。另外，如張放方法、順序不合理，很可能造成構(gòu)件翹曲、開裂、預(yù)應(yīng)力筋斷裂的嚴(yán)重事故，故應(yīng)選擇合理的張放方法、順序，采取必要的技術(shù)措施。1）張放要求張放預(yù)應(yīng)力筋時(shí)，混凝土強(qiáng)度必須符合設(shè)計(jì)要求。設(shè)計(jì)無要求時(shí)，應(yīng)達(dá)混凝土強(qiáng)度等級(jí)的75%以上。2）張放順序（1）對(duì)軸心預(yù)壓力構(gòu)件（如壓桿、樁等），應(yīng)同時(shí)張放所有預(yù)應(yīng)力筋。（2）對(duì)偏心頂壓力構(gòu)件，應(yīng)先同時(shí)張放預(yù)壓力較小區(qū)域的預(yù)應(yīng)力筋后，再同時(shí)張放預(yù)壓力較大區(qū)域的預(yù)應(yīng)力筋。（3）當(dāng)不能按上述要求放張時(shí)，應(yīng)分階段、對(duì)稱、交錯(cuò)地放張。（4）對(duì)較長(zhǎng)的長(zhǎng)線臺(tái)，可從中部放張，再由中部向兩端逐件切斷預(yù)壓力筋；一般長(zhǎng)線臺(tái)可從張拉端放張，并由張拉端向錨固端逐件切斷。5.2先張法施工3）張放方法（1）放張前，應(yīng)拆除側(cè)模板，使放張后的構(gòu)件能自由伸縮。（2）對(duì)預(yù)應(yīng)力筋為鋼絲或細(xì)鋼筋的板類構(gòu)件，放張時(shí)可直接用鋼絲鉗或氧炔焰切斷；對(duì)每塊板，應(yīng)從外側(cè)內(nèi)向?qū)ΨQ放張。（3）對(duì)預(yù)應(yīng)力筋為數(shù)量較少的粗鋼筋的構(gòu)件，使用氧炔焰切斷時(shí)，應(yīng)輪流對(duì)每根鋼筋預(yù)熱，待出現(xiàn)縮徑時(shí)，即可切斷。（4）對(duì)配筋較多的構(gòu)件，不允許采用剪斷或割斷方式突然放張時(shí)，可采用楔塊、砂箱同時(shí)緩慢放張。構(gòu)造分別如圖5-18，圖5-19所示。5.2先張法施工圖5-18楔塊放張裝置構(gòu)造示意圖1-臺(tái)座；2-橫梁；3、4-鋼塊；5-鋼楔塊；6-螺桿；7-承力板；8-螺母圖5-19砂箱裝置構(gòu)造示意圖1-活塞；2-鋼套箱；3-進(jìn)砂口；4-鋼套箱底板；5-出砂口；6-砂子

后張法是指先澆筑混凝土構(gòu)件并預(yù)留鋼筋孔道，帶混凝土達(dá)規(guī)定強(qiáng)度后，穿入預(yù)應(yīng)力筋，張拉并將其錨固在構(gòu)件端部，然后向孔道內(nèi)灌漿而形成預(yù)應(yīng)力構(gòu)件。其施工過程如圖5-20所示。后張法的特點(diǎn)是先澆筑混凝土構(gòu)件并預(yù)留孔道，預(yù)應(yīng)力筋的張拉、錨固，直接在構(gòu)件上進(jìn)行，預(yù)應(yīng)力直接加在構(gòu)件混凝土上，不需臺(tái)座等設(shè)備，適用于現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)位置施工大、中型構(gòu)件。但后張法施工工序較多，工藝較復(fù)雜，對(duì)錨固具要求高，用量大，不能重復(fù)使用，費(fèi)用較高。5.3后張法施工圖5-20后張法生產(chǎn)示意圖（a）制作構(gòu)件、預(yù)留孔道；（b）張拉預(yù)應(yīng)力筋并錨固；（c）孔道灌漿1-混凝土構(gòu)件；2-預(yù)留孔道；3-灌漿孔；4-預(yù)應(yīng)力筋；5-千斤頂；6-錨具5.3.1預(yù)應(yīng)力筋與錨具后張法構(gòu)件常用的預(yù)應(yīng)力筋有單根鋼筋、鋼筋束、鋼絞線束等。后張法所用錨具與預(yù)應(yīng)力筋是配套使用的。1.單根鋼筋錨具（1）螺絲端桿錨具如圖5-21所示。螺絲端桿錨具由螺絲端桿、螺母、墊板組成。螺絲端桿可用與預(yù)應(yīng)力筋同級(jí)的冷拉鋼筋制作，也可用冷拉或熱處理45號(hào)鋼制作，其強(qiáng)度不得低于預(yù)應(yīng)力筋的抗拉強(qiáng)度實(shí)測(cè)值。尺寸如圖5-21（a）所示。螺絲端桿與預(yù)應(yīng)力筋在冷拉前焊接，可用于錨固端，也可用于張拉端。用于張拉端時(shí)，用張拉設(shè)備張拉螺桿，用螺母錨固。螺絲端桿錨具適用于直徑不大于36mm的冷拉Ⅱ、Ⅲ級(jí)鋼筋。螺絲端桿錨具尺寸如表5-3規(guī)定。5.3后張法施工圖5-21螺絲端桿錨具（單位：mm）（a）螺絲端桿；（b）螺母；（c）墊板5.3后張法施工型號(hào)鋼筋直徑螺紋dd0CHSDa╳hd1LM1818M22╳1.5201.0323236.990╳1424LM2020M24╳2221.5363641.690╳1626LM2222M27╳2251.5404147.390╳1629LM2525M30╳2281.5454653.190╳2032LM2828M33╳2311.5505057.790╳2035LM3232M39╳2352.0555563.590╳2241LM3636M42╳2392.0606575100╳2544表5-3螺絲端桿錨具尺寸注：1.圖中螺桿長(zhǎng)度僅用于長(zhǎng)度不大于24m的構(gòu)件，構(gòu)件長(zhǎng)度大于24m或預(yù)應(yīng)力筋冷拉采用應(yīng)力控制時(shí)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況增加螺桿長(zhǎng)度。2.螺母可采用圓形的六槽螺母，其高度不變，外徑均取0.94D。5.3后張法施工（2）幫條錨具如圖5-22所示。幫條錨具是將預(yù)應(yīng)力筋同等級(jí)的三根鋼筋焊于預(yù)應(yīng)力筋端部，穿過墊板進(jìn)行錨固的。幫條錨具適用于冷拉Ⅱ、Ⅲ級(jí)鋼筋及冷拉5號(hào)鋼筋固定端錨具。幫條與焊縫尺寸如表5-4規(guī)定。表5-4幫條與焊縫尺寸mm鋼筋直徑幫條尺寸（根數(shù)╳直徑╳長(zhǎng)度）焊縫尺寸襯板尺寸（厚╳長(zhǎng)╳寬）bhk183╳14╳5084415╳70╳70203╳14╳50105415╳70╳70223╳16╳50105415╳80╳80253╳18╳55126415╳80╳80283╳20╳55147420╳90╳90323╳22╳55147620╳100╳100363╳25╳60168820╳110╳110圖5-22幫條錨具1-幫條；2-襯板；3-預(yù)應(yīng)力筋5.3后張法施工（3）鐓頭錨具如圖5-23所示。鐓頭錨具有鐓頭和墊板組成。鐓頭一般是直接再預(yù)應(yīng)力筋端部熱鐓、冷鐓或鍛造成型。2.鋼筋束錨具預(yù)應(yīng)力筋為鋼筋束、鋼絞線束時(shí)，固定端可采用鐓頭錨具，張拉端可采用JM12型錨具，如圖5-24、圖5-25所示。圖5-23鐓頭錨具（a）鐓頭；（b）墊板圖5-24固定端用鐓頭錨具1-預(yù)應(yīng)力筋；2-鐓粗頭；3-錨固板圖5-35JM12型錨具（單位：mm）（a）裝配圖；（b）錨板；（c）夾片3.鋼絲束錨具預(yù)應(yīng)力筋為鋼絲束時(shí)，固定端和張拉端均可采用鐓頭錨具，如圖5-26所示。張拉端也可采用鋼質(zhì)錐形錨具，如圖5-27所示。4.張拉機(jī)械后張法預(yù)應(yīng)力筋的張拉也是使用各種液壓千斤頂，主要有拉桿式千斤頂、穿心式千斤頂、錐錨式千斤頂?shù)?，如圖5-11～圖5-14所示。5.3后張法施工圖5-26鋼絲束鐓頭錨具1-錨環(huán)；2-螺母；3-鋼絲束；4-錨板圖5-27鋼質(zhì)錐形錨具1-錨塞；2-錨環(huán)；3-鋼絲束；4-混凝土構(gòu)件后張法預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件制作工藝流程如圖5-28所示。1.孔道的留設(shè)孔道留設(shè)是后張法構(gòu)件制作中的關(guān)鍵工序之一。1）孔道布置（1）預(yù)應(yīng)力筋孔道的軸線形狀有直線、曲線和折線三種。（2）孔道直徑。對(duì)單根粗鋼筋，其孔徑應(yīng)比預(yù)應(yīng)力筋外徑、對(duì)焊接頭外徑、需穿過孔道的錨具或連接器外徑大10~15mm。對(duì)鋼絲或鋼絞線，孔徑應(yīng)比預(yù)應(yīng)力筋束外徑或錨具外徑大5～10mm，且孔道面積應(yīng)大于預(yù)應(yīng)力筋面積的2倍。5.3后張法施工圖5-28后張法施工工藝流程圖（3）孔道布置。

孔道間凈距不應(yīng)小于50mm；孔道至邊緣的凈距不應(yīng)小于40mm；凡起拱的構(gòu)件，孔道宜隨構(gòu)件同時(shí)起拱。（4）灌漿孔、排氣孔的留設(shè)。

在留設(shè)孔道同時(shí)，還應(yīng)在孔道上留設(shè)灌漿孔和排氣孔。灌漿孔間距：對(duì)抽芯成孔道不宜大于12m；對(duì)預(yù)埋設(shè)波紋管孔道不宜大于30m。對(duì)直線孔道，可在端部設(shè)排氣孔；對(duì)曲線孔道，應(yīng)在波峰處設(shè)排氣孔。灌漿孔構(gòu)造如圖5-29所示。5.3后張法施工圖2-29灌漿孔留設(shè)1-波紋管；2-海綿墊片；3-帶嘴塑料弧形壓板；4-塑料管；5-鐵絲扎緊2）孔道成形的方法。預(yù)應(yīng)力筋孔道的質(zhì)量直接影響預(yù)應(yīng)力構(gòu)件的質(zhì)量，故預(yù)應(yīng)力筋孔道應(yīng)滿足下列質(zhì)量要求：尺寸和位置正確、內(nèi)部平順、不漏漿、端部預(yù)埋鋼板應(yīng)垂直于孔道軸線等。預(yù)應(yīng)力筋孔道成形的方法有鋼管抽芯法、膠管抽芯法和預(yù)埋波紋管法等。5.3后張法施工（1）鋼管抽芯法

鋼管抽芯法是在綁扎鋼筋骨架時(shí)就將鋼管敷設(shè)、固定在孔道位置上，混凝土澆筑后每隔一定時(shí)間慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)鋼管，防止管與混凝土粘結(jié)，在混凝土初凝后、終凝前抽出鋼管，形成孔道。鋼管用鋼筋井字架固定在骨架上，如圖5-30所示單孔井字架。井字架間距不宜大于1.0m。每根鋼管長(zhǎng)不宜大于15m，鋼管的兩端應(yīng)長(zhǎng)出構(gòu)件端部0.5m，以便于轉(zhuǎn)動(dòng)和抽管。當(dāng)孔道更長(zhǎng)時(shí)，可利用鐵皮套進(jìn)行裝管，如圖5-31所示。抽管順序先上后下，抽管方法可用人工抽管或卷?yè)P(yáng)機(jī)抽管，抽管應(yīng)緩慢、勻速，邊轉(zhuǎn)動(dòng)邊抽管。鋼管抽芯法只適用于直線孔道。5.3后張法施工圖5-30固定鋼管或膠管位置用的井字架圖5-31鐵皮套管（2）膠管抽芯法膠管抽芯法所用膠管為5～7層帆布夾層，壁厚6～7mm的普通膠管，可用于直線、曲線和折線孔道的留設(shè)，膠管在敷設(shè)固定時(shí)，也是使用鋼筋井字架，間距不宜大于0.5m，如圖5-30所示雙孔井字架。為防膠管變形，膠管一端要封閉，另一端設(shè)閥門，在澆筑混凝土至抽管前，用壓力水或壓縮空氣充壓，使膠管脹圓。抽管時(shí)放掉壓力水或壓縮空氣，使膠管縮徑，便于抽管。封端與連接構(gòu)造如圖5-32、圖5-33所示。5.3后張法施工圖5-32膠管封端1-膠管；2-20號(hào)鉛絲密扎；3-鋼管堵頭圖5-33膠管與閥門連接1-膠管；2-20號(hào)鉛絲密扎；3-閥門5.3后張法施工（3）預(yù)埋金屬波紋管法

金屬波紋管為0.3mm鍍鋅或不鍍鋅薄鋼帶用卷管機(jī)經(jīng)壓波后卷成。此管埋入后不再抽出，成為構(gòu)件的組成部分。波紋管也是用鋼筋井字架固定，間距不宜大于0.8m。預(yù)埋波紋管使孔道質(zhì)量大為提高，管的重量輕、剛度好、彎折方便、連接簡(jiǎn)單、摩擦阻力小、與混凝土粘結(jié)好。適于直線、曲線、折線等各種孔道，是目前現(xiàn)場(chǎng)使用最多的孔道留設(shè)方法。2.預(yù)應(yīng)力筋張拉1）一般規(guī)定

預(yù)應(yīng)力筋張拉是預(yù)應(yīng)力構(gòu)件施工的關(guān)鍵工序，必須按現(xiàn)行的《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行施工。

預(yù)應(yīng)力筋張拉前，構(gòu)件混凝土強(qiáng)度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。設(shè)計(jì)無具體要求時(shí)，混凝土強(qiáng)度不應(yīng)低于立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的75%。

張拉力的作用方向：對(duì)直線預(yù)應(yīng)力筋，應(yīng)與預(yù)應(yīng)力筋軸線重合；對(duì)曲線預(yù)應(yīng)力筋，應(yīng)與其切線方向重合。

預(yù)應(yīng)力筋張拉、錨固完畢后，其留在錨具外的長(zhǎng)度不得小于30mm。

錨具應(yīng)用封端混凝土保護(hù)。5.3后張法施工2）張拉控制應(yīng)力

后張法預(yù)應(yīng)力筋的張拉控制應(yīng)力和最大超張拉應(yīng)力值，應(yīng)符合設(shè)計(jì)或規(guī)范規(guī)定（表5-2）。3）張拉程序

后張法的張拉程序、預(yù)應(yīng)力筋伸長(zhǎng)值的驗(yàn)算、張拉力的計(jì)算等于先張法相同。4）張拉順序

當(dāng)構(gòu)件配有多根預(yù)應(yīng)力筋時(shí)，由于不可能一次同時(shí)張拉，應(yīng)采用分批、對(duì)稱張拉法原則，以防構(gòu)件產(chǎn)生過大偏心壓力、側(cè)彎扭轉(zhuǎn)、結(jié)構(gòu)變位等。

分批張拉時(shí)，應(yīng)注意后批張拉筋對(duì)先批張拉筋造成預(yù)應(yīng)力損失，可采取對(duì)先批張拉筋再預(yù)加彈性壓縮損失值。5）張拉方法

預(yù)應(yīng)力筋的張拉方法有一端張拉和兩端張拉兩種。具體張拉與安全要求如下。（1）對(duì)軸芯成型孔道中的曲線和長(zhǎng)度大于24m的直線預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)兩端張拉。（2）對(duì)預(yù)埋波紋管孔道的曲線和長(zhǎng)度大于30m的直線預(yù)應(yīng)力筋宜兩端張拉。（3）當(dāng)同一截面中有多根預(yù)應(yīng)力筋采用一端張拉時(shí)，張拉端宜分別設(shè)置在構(gòu)件的兩端。（4）兩端張拉應(yīng)采用先一端錨固，另一端張拉；再另一端錨固，第一端補(bǔ)足張拉力后再錨固。（5）預(yù)應(yīng)力筋張拉過程中應(yīng)特別注意安全，構(gòu)件兩端應(yīng)設(shè)置安全保護(hù)裝置，嚴(yán)格執(zhí)行安全操作規(guī)程。5.3后張法施工3．孔道灌漿與端頭封裹

孔道灌漿與端頭封裹的目的是將預(yù)應(yīng)力筋全長(zhǎng)與混凝土構(gòu)件粘結(jié)在一起，形成整體，減少預(yù)應(yīng)力損失，達(dá)到共同承載的效果；同時(shí)也防止預(yù)應(yīng)力筋及錨具銹蝕。

全部預(yù)應(yīng)力筋張拉錨固后，應(yīng)立即進(jìn)行孔道灌漿和端頭封裹。1）灌漿材料

采用不低于425號(hào)普通硅酸鹽水泥配制的水泥漿或水泥砂漿（孔隙大時(shí)用），其抗壓強(qiáng)度均不應(yīng)低于每平方米30牛頓。

水泥漿的水灰比不應(yīng)大于0.45，流動(dòng)性應(yīng)滿足可灌性要求，并且有較小的沁水性和干縮性，拌后3h沁水率不宜大于2%，且最大不得超過3%。為使孔道灌漿飽滿密實(shí)，可在水泥漿中摻入減水劑，但不能摻入對(duì)鋼筋有腐蝕作用的氯鹽等外加劑。5.3后張法施工2）灌漿施工

灌漿施工具體過程及要求如下。（1）水泥漿應(yīng)過篩，并不斷攪拌，防止沉淀析水。

（2）灌漿前應(yīng)用壓力水沖洗孔道，保證孔道濕潤(rùn)潔凈。

（3）灌漿順序應(yīng)先下后上，以免上層孔道灌漿堵塞下層孔道。

（4）選用灰漿泵壓力灌漿。灌漿應(yīng)緩慢均勻地連續(xù)進(jìn)行，排氣應(yīng)舒暢。

（5）在灌滿孔道而封閉排氣孔后，宜再繼續(xù)加壓至0.50—0.65MPa，并穩(wěn)壓一定時(shí)間，再封閉灌漿孔，確保灌漿飽滿密實(shí)。

（6）對(duì)不摻外加劑的水泥漿，可進(jìn)行二次灌漿，以提高密實(shí)性。

（7）對(duì)曲線、折線孔道