cAAA土木工程施工技术-4-2预应力混凝土结构工程

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cAAA土木工程施工技术-4-2预应力混凝土结构工程

先张法生产示意图
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混凝土结构工程
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夹具横梁台座
预应力筋
A、张拉预应力筋混凝土构件
台面
B、浇筑混凝土构件
C2、019/放10/3张0 施加预应力
混凝土结构工程
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先张法一般用于预制构件厂生产定型的中小型
构件，如楼板、屋面板、檩条及吊车梁等。
先张法生产时，可采用台座法和机组流水法。采用台座法时，预应力筋的张拉、锚固，混凝
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预加应力的方法，可以分为先张法和后张法两类。先张法是先张拉钢筋，后浇筑混凝土，预应力靠钢筋与混凝土之间的粘结力传递给混凝土。后张法是先浇筑混凝土并预留孔道，待混凝土达到一定强度后张拉钢筋，预应力靠锚具传递给混凝土。
为了达到较高的预应力值，宜优先采用高标号混凝土。当采用冷拉HRB335、HRB400钢筋和冷轧带肋钢筋作预应力钢筋时，其混凝土强度不宜低于C30；当采用消除应力钢丝、钢绞线、热处理钢筋作预应力钢筋时，混凝土强度等级不宜低于C40。
• 预应力钢筋的张拉力，一般用伸长值校核。
• 预应力筋理论伸长值ΔL按下式计算：
L 式中
Fp L FP —预应力A p筋E平s 均张拉力，kN；轴线张
拉取张拉端的拉力；两端张拉的曲线筋取张拉端的
拉力与跨中扣除孔道摩阻损失后拉力的平均值；
L —预应力筋的长度，mm；
AP —预应力筋的截面面积，mm2； ES —预应力筋的弹性模量，kN/mm2。
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（2）槽式台座 • 槽式台座由端柱、传力柱、横梁和台面组成。 • 槽式台座既可承受拉力，又可作蒸汽养护槽，适用

预应力混凝土结构施工技术

预应力混凝土结构施工技术一、概述预应力混凝土结构是一种高强度、高刚度、高耐久性、高安全性的建筑结构。

预应力混凝土结构施工技术是保证预应力混凝土结构质量和安全的重要环节。

本文将从材料、设备、工艺等方面，详细介绍预应力混凝土结构施工技术。

二、材料1.混凝土预应力混凝土的强度等级一般为C50-C100，水灰比一般为0.35-0.45，粉煤灰掺量不宜过高。

混凝土的搅拌时间一般为90s-120s，搅拌机的转速一般为6-12r/min。

2.钢材预应力混凝土结构中常用的钢材有预应力钢筋、普通钢筋和钢板。

预应力钢筋的强度等级一般为1770MPa，普通钢筋的强度等级一般为HRB335、HRB400、HRB500。

钢板的厚度一般为8-12mm，钢板的强度一般为Q235、Q345。

3.预应力锚具预应力锚具是预应力混凝土结构中的重要构件，其质量直接影响到结构的安全性。

预应力锚具应符合国家标准和相关规定，其强度和耐腐蚀性能应符合要求。

在施工过程中，应注意预应力锚具的安装质量和预应力钢筋的拉伸和锚固质量。

三、设备1.预应力钢筋加工设备预应力钢筋加工设备包括剪切机、弯曲机、焊接机等。

这些设备应符合国家标准和相关规定，其使用应符合要求。

在使用过程中，应注意设备的维护和保养，保证设备的正常运转。

2.预应力钢筋张拉设备预应力钢筋张拉设备包括张拉机、锚固器、表面处理机等。

这些设备应符合国家标准和相关规定，其使用应符合要求。

在使用过程中，应注意设备的维护和保养，保证设备的正常运转。

四、工艺1.预应力钢筋加工预应力钢筋应在钢材供应单位进行拉拔、切断、弯曲等加工，加工后的钢筋应符合国家标准和相关规定。

在施工过程中，应注意预应力钢筋的质量和数量，保证预应力钢筋的正确使用。

2.混凝土浇筑混凝土应在规定的时间内浇筑完毕，避免混凝土的凝固。

在浇筑过程中，应注意混凝土的充实和均匀，避免混凝土的空鼓和裂缝。

在浇筑结束后，应及时进行养护，保证混凝土的强度和耐久性。

预应力混凝土施工技术

预应力混凝土施工技术在现代建筑工程中，预应力混凝土施工技术凭借其显著的优势，得到了广泛的应用。

预应力混凝土能够有效地提高结构的承载能力、抗裂性能和耐久性，从而满足各种复杂建筑结构的需求。

预应力混凝土施工技术的原理是在混凝土结构承受荷载之前，预先对其施加压力，从而使混凝土在受拉区域预先产生压应力。

当结构承受荷载时，预先产生的压应力可以部分或全部抵消由荷载产生的拉应力，从而推迟裂缝的出现，提高结构的刚度和稳定性。

预应力混凝土施工技术主要包括先张法和后张法两种。

先张法是在台座上先张拉预应力钢筋，然后浇筑混凝土，待混凝土达到一定强度后，放松预应力钢筋，使钢筋回缩，从而将预应力传递给混凝土。

先张法施工的优点是生产工艺简单、工序少、效率高、质量容易保证，且成本较低。

但其缺点是需要较大的台座和固定设备，适用于生产中小型预制构件。

后张法是先浇筑混凝土构件，在构件中预留孔道，待混凝土达到一定强度后，在孔道内穿入预应力钢筋，然后进行张拉并锚固，最后进行孔道灌浆。

后张法的优点是不需要台座，可现场制作大型构件，但其施工工序较多，成本相对较高。

在预应力混凝土施工中，预应力钢筋的选择至关重要。

常见的预应力钢筋有高强度钢丝、钢绞线和热处理钢筋等。

高强度钢丝具有强度高、柔性好的特点，但锚固较为困难；钢绞线强度高、柔韧性好，且便于施工，是目前应用最为广泛的预应力钢筋；热处理钢筋强度高，但塑性和可焊性相对较差。

预应力筋的张拉是预应力混凝土施工中的关键环节。

张拉控制应力的确定需要综合考虑钢筋的种类、使用环境和施工方法等因素。

如果张拉控制应力取值过高，可能导致钢筋在施工阶段出现脆断；取值过低，则无法充分发挥预应力的作用。

在张拉过程中，需要严格按照设计要求和施工规范进行操作。

通常采用千斤顶进行张拉，根据预应力筋的布置形式和数量，可以选择单根张拉或多根整束张拉。

张拉顺序也有一定的要求，一般应遵循对称、均匀的原则，以避免构件产生过大的偏心受压或偏心受拉。

预应力混凝土工程施工技术

预应力混凝土工程施工技术随着现代建筑工程的发展，预应力混凝土成为了一种重要的结构材料。

它不仅具有较高的承载能力和抗震性能，而且可以有效延长结构使用寿命。

本文将分八个小节来论述预应力混凝土工程施工技术，从设计到施工，从材料选取到工艺流程，全面介绍这一工程技术的特点和应用。

一、预应力的概念和分类预应力是在混凝土构件施工之前，将钢筋或钢束通过预应力设备提前进行拉伸，并与混凝土结构相连接，使其发挥预先预应力的一种技术。

根据施工方式和预应力的存在形式，预应力混凝土可以分为预应力预制构件和预应力现浇构件。

二、预应力混凝土的材料选择预应力混凝土施工中最常用的材料包括混凝土、钢筋和预应力钢束。

混凝土的强度要求较高，通常采用C50以上的高强度混凝土。

钢筋和预应力钢束通常采用高强度钢材，能够承受较大的拉力。

三、预应力设计的原理和方法预应力设计是确定预应力混凝土结构受力状态，以及预应力钢筋或钢束的位置、数量和力度等参数的过程。

常用的设计方法包括静力弹性法、极限平衡法和有限元分析法。

设计时需考虑受力状态、挠度和裂缝控制等因素，确保结构的安全性和持久性。

四、预应力混凝土的施工工艺流程预应力混凝土的施工工艺包括准备工作、张拉工序、灌浆工序和养护工序。

准备工作包括模板安装、预制构件制作和布置钢筋等。

张拉工序是将钢束锚固在预制构件的两端，并通过液压设备施加拉力。

灌浆工序是将混凝土灌入构件内，使钢束与混凝土形成一体。

养护工序则是为混凝土提供适宜的温度和湿度条件，以促使其正常硬化和强化。

五、预应力混凝土的施工质量控制预应力混凝土施工质量的控制包括模板、钢筋和混凝土的质量控制以及工艺流程的合理性控制。

模板的合理设计和加工精度对于构件的形状和尺寸控制至关重要。

钢筋的布置要符合设计要求，并注意预应力钢束的张拉和灌浆过程中的质量控制。

混凝土的配合比要科学合理，施工过程中要注意浇筑质量和养护措施，确保混凝土强度和密实性。

六、预应力混凝土的施工效益预应力混凝土施工具有很好的经济效益和社会效益。

预应力混凝土施工技术

预应力混凝土施工技术引言预应力混凝土是一种应力状态预先施加在混凝土中的结构材料，其通过预应力预压来提高混凝土的承载能力和耐久性。

预应力混凝土施工技术是在混凝土的浇筑和养护过程中，对预应力钢筋进行拉伸或压缩，使其产生预先规定的应力，以增加结构的强度和稳定性。

本文将介绍预应力混凝土施工技术的基本原理、施工方法和注意事项。

1. 基本原理预应力混凝土的基本原理是通过预应力钢筋施加的预应力，与混凝土的自身应力形成内聚力，从而增加混凝土的抗弯、抗剪和抗压承载能力。

预应力钢筋将混凝土中的拉应力转化为压应力，使得混凝土结构在受力时可以更好地分担荷载，提高整体结构的稳定性和抗震性。

2. 施工方法2.1 预应力钢筋的布置在预应力混凝土的施工中，预应力钢筋的布置是非常关键的。

通常使用的预应力钢筋有钢束和预应力钢筋筋杆。

在开始施工前，需要根据结构设计的要求，精确计算并确定预应力钢筋的数量和位置，以保证结构的力学性能。

2.2 预应力钢筋的张拉预应力钢筋的张拉是将钢筋施加预应力的关键步骤。

在混凝土浇筑完成后，等混凝土强度达到一定要求时，开始进行预应力钢筋的张拉作业。

张拉时需要注意以下几点： - 保证预应力钢筋的轴线与设计要求的轴线吻合； - 在张拉过程中，应通过对预应力钢筋的拉伸来实现预应力的施加； - 张拉后应锚固预应力钢筋，确保预应力的长期保持。

2.3 后张拉处理对于大跨度或超高层的预应力混凝土结构，在完成初次张拉后，可以进行后张拉处理，以进一步提高结构的性能。

后张拉处理通常在混凝土强度达到一定要求后进行，具体操作方法与初次张拉类似。

3. 注意事项•在预应力混凝土施工过程中，要严格遵守设计和施工规范的要求，确保施工质量；•注意预应力钢筋的保护，防止受到外界因素的损害，如腐蚀等；•在进行预应力钢筋的张拉和锚固过程中，要使用专用的张拉设备和锚固系统，确保操作的安全性；•施工过程中应进行充分的监测和检验，及时发现和处理施工中出现的问题。

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3.张拉设备 • 张拉机具的张拉力应不小于预应力筋张拉力的
1.5倍；张拉机具的张拉行程不小于预应力筋伸长值的1.1～1.3倍。 (1) 钢丝张拉设备 • 钢丝张拉分单根张拉和成组张拉。 • 用钢模以机组流水法或传送带法生产构件时，常采用成组钢丝张拉。 • 在台座上生产构件一般采用单根钢丝张拉，可采用电动卷扬机、电动螺杆张拉机进行张拉。
土的浇筑、养护及预应力筋放松等均在台座上进行；预应力筋放松前，其拉力由台座承受。
▪ 采用机组流水法时，构件连同钢模通过固定的
机组，按流水方式完成（张拉、锚固、混凝土浇筑和养护）每一生产过程；预应力筋放松前，其拉力由钢模承受。
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（2）槽式台座
• 槽式台座由端柱、传力柱、横梁和台面组成。 • 槽式台座既可承受拉力，又可作蒸汽养护槽，适用
于张拉吨位较高的大型构件，如屋架、吊车梁等。
• 槽式台座构造如图所示。 • 槽式台座需进行强度和稳定性计算。端柱和传力柱
的强度按钢筋混凝土结构偏心受压构件计算。槽式台座端柱抗倾覆力矩由端柱、横梁自重力矩及部分张拉力矩组成。
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(3) 张拉夹具
▪ 张拉夹具是夹持住预应力筋后，与张拉机械
连接起来进行预应力筋张拉的机具。
▪ 常用的张拉夹具有月牙形夹具、偏心式夹具、
楔形夹具等，如图所示，适用于张拉钢丝和直径16mm以下的钢筋。
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n —同时张拉预应力筋的根数；
ES —预应力筋的弹性模量，kN/mm2； L —预应力筋的长度，mm。
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（4）张拉机具设备及仪表定期维护和校验
张拉设备应配套校验，以确定张拉力与仪表读数的关系曲线，保证张拉力的准确，每半年校验一次。设备出现反常现象或检修后应重新校验。张拉设备宜定岗负责，专人专用。
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(2) 钢筋张拉设备
▪ 穿心式千斤顶用于直径12～20mm的单根钢筋、
钢绞线或钢丝束的张拉。
▪ 用YC－20型穿心式千斤顶张拉时，高压油泵启
动，从后油嘴进油，前油嘴回油，被偏心夹具夹紧的钢筋随液压缸的伸出而被拉伸。
▪ YC－20型穿心式千斤顶的最大张拉力为20kN，
0 105%
的张力程序。
con
持荷2min
con
▪ 预应力钢丝张拉工作量大时，宜采用一次张拉程序
0→103%σcon。
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2.预应力值的校核
• 预应力钢筋的张拉力，一般用伸长值校核。
• 预应力筋理论伸长值ΔL按下式计算：
L FpL Ap Es 式中 FP —预应力筋平均张拉力，kN；轴线张拉取张拉端的拉力；两端张拉的曲线筋取张拉端的拉力与跨中扣除孔道摩阻损失后拉力的平均值；
最大行程为200mm。适用于用圆套筒三片式夹具张拉锚固12～20mm单根冷拉HRB335、HRB400和 RRB400钢筋。
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二、先张法施工工艺
1.张拉控制应力和张拉程序
▪ 张拉控制应力是指在张拉预应力筋时所达到的规定应
力，应按设计规定采用。
▪ 预应力钢筋铺设时，钢筋与钢筋、钢筋与螺丝端杆
的连接可采用套筒双拼式连接。
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(2) 钢筋（丝）的镦头
▪ 预应力筋（丝）固定端采用镦头夹具锚固时，钢筋
（丝）端头要镦粗形成镦粗头。
▪ 镦头一般有热镦和冷镦两种工艺。 ▪ 热镦在手动电焊机上进行，钢筋（丝）端部在喇叭
口紫铜模具内，进行多次脉冲式通电加热、加压形成镦粗头。
夹具，如图所示。 –镦头夹具
采用镦头夹具时，将预应力筋端部热镦或冷镦，通过承力分孔板锚固，如图所示。
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(2) 钢筋锚固夹具
• 钢筋锚固常用圆套筒三片式夹具，由套筒和夹片组成。
• 其型号有YJ12、YJ14，适用于先张法；用YC-18型千斤顶张拉时，适用于锚固直径为12mm、14mm的单根冷拉HRB335、HRB400、RRB400级钢筋。
• 抗倾覆验算的计算简图如下图，按下式计算：
K0
M M
'
1.5
式中 K0—台座的抗倾覆安全系数； M—由张拉力产生的倾覆力矩，kN·m；
M=T·e
e— 张拉合力T的作用点到倾覆转动点o的力臂，m；
M′－抗倾覆力矩，kN·m。
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▪ 先张法生产示意图
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夹具横梁台座
预应力筋
A、张拉预应力筋混凝土构件
台面
B、浇筑混凝土构件
C2、020/放6/12张施加预应力
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▪ 先张法一般用于预制构件厂生产定型的中小型
构件，如楼板、屋面板、檩条及吊车梁等。
▪ 先张法生产时，可采用台座法和机组流水法。 ▪ 采用台座法时，预应力筋的张拉、锚固，混凝
L —预应力筋的长度，mm；
AP —预应力筋的截面面积，mm2； ES —预应力筋的弹性模量，kN/mm2。
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3.张拉前的准备
（1）钢筋的接长与冷拉 • 钢丝的接长
一般用钢丝拼接器用20～22号铁丝密排绑扎。绑扎长度的规定：冷拔低碳钢丝不得小于40倍钢丝直径；高强度钢丝不得小于80倍钢丝直径。
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4.4.1 先张法
▪ 先张法：在浇筑混凝土构件之前将预应力筋张拉
到设计控制应力，用夹具将其临时固定在台座或钢模上，进行绑扎钢筋，安装铁件，支设模板，然后浇筑混凝土；待混凝土达到规定的强度，保证预应力筋与混凝土有足够的粘结力时，放松预应力筋，借助于它们之间的粘结力，在预应力筋弹性回缩时，使混凝土构件受拉区的混凝土获得预压应力。
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② 台面
台面是预应力构件成型的胎模，要求地基坚实平整，它是在厚150mm夯实碎石垫层上，浇筑60～80mm 厚C20混凝土面层，原浆压实抹光而成。台面要求坚硬、平整、光滑，沿其纵向有3%的排水坡度。
③ 横梁
横梁以墩座牛腿为支承点安装其上，是锚固夹具临时固定预应力筋的支承点，也是张拉机械张拉预应力筋的支座。横梁常采用型钢或钢筋混凝土制作。
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（2）预应力筋张拉注意事项
▪ 为避免台座承受过大的偏心力，应先张拉靠近台座截面
重心处的预应力筋。
▪ 钢质锥形夹具锚固时，敲击锥塞或楔块应先轻后重，同
时倒开张拉设备并放松预应力筋，两者应密切配合，既
要减少钢丝滑移，又要防止锤击力过大导致钢丝在锚固夹具处断裂。
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预加应力的方法，可以分为先张法和后张法两类。先张法是先张拉钢筋，后浇筑混凝土，预应力靠钢筋与混凝土之间的粘结力传递给混凝土。后张法是先浇筑混凝土并预留孔道，待混凝土达到一定强度后张拉钢筋，预应力靠锚具传递给混凝土。
为了达到较高的预应力值，宜优先采用高标号混凝土。当采用冷拉HRB335、HRB400钢筋和冷轧带肋钢筋作预应力钢筋时，其混凝土强度不宜低于C30；当采用消除应力钢丝、钢绞线、热处理钢筋作预应力钢筋时，混凝土强度等级不宜低于C40。
（5）预应力筋（丝）的铺设
长线台座面（或胎模）在铺放钢丝前，应清扫并涂
刷隔离剂。一般涂刷皂角水溶性隔离剂，易干燥，污染
钢筋易清除。涂刷均匀不得漏涂，待其干燥后，铺设预
应力筋，一端用夹具锚固在台座横梁的定位承力板上，
另一端卡在台座张拉端的承力板上待张拉。在生产过程
中，应防止雨水或养护水冲刷掉台面隔离剂。
墩式台座由台墩、台面与横梁等组成。台墩和台面共同承受拉力。墩式台座用以生产各种形式的中小型构件。
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① 台墩Biblioteka • 台墩是承力结构，由钢筋混凝土浇筑而成。
• 承力台墩设计时，应进行稳定性和强度验算。稳定性验算一般包括抗倾覆验算与抗滑移验算。抗倾覆系数
不得小于1.5，抗滑移系数不得小于1.3。
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2.夹具
• 夹具是先张法构件施工时保持预应力筋拉力，并将其固定在张拉台座（或设备）上的临时性锚固装置。
• 按其工作用途不同分为锚固夹具和张拉夹具。（1）钢丝锚固夹具
–圆锥齿板式夹具（锥销夹具）锥销夹具可分为圆锥齿板式夹具和圆锥槽式
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4.预应力筋的张拉

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