第五章 预应力混凝土工程施工_1（课件）- 《建筑施工技术》同步教学（清华大学·2023）

第5章 预应力混凝土工程施工 5.1 先张法施工 5.2 后张法施工 5.3 无黏结预应力施工 5.4 预应力施工质量检查与施工安全措施 5.1 先张法施工 5.1.1 预应力混凝土的特点 预应力混凝结构(构件),就是在结构(构件)受拉区预先施加压力产生预压应力,从而使结构(构件)在使用阶段产生的拉应力首先抵消预压应力,从而推迟了裂缝的出现和限制裂缝的开展,提高了结构(构件)的抗裂度和刚度。这种施加预应力的混凝土,叫做预应力混凝土。 概念 预应力混凝土按施工方法不同可分为先张法和后张法两大类。后张法施工中又分为一般后张法、无粘结后张法； 分类 特点 能有效地利用高强度钢材，提高结构的抗裂度和刚度,减小结构的截面尺寸，节省材料，提高结构的耐久性，施工难度高，需要专门的施工设备和机具，操作要求严格，技术高。 5.1.2 预应力混凝土钢筋 预应力混凝土结构的钢筋有非预应力钢筋和预应力筋。 非预应力钢筋可采用I～Ⅲ级钢筋和乙级冷拔低碳钢丝。 预应力钢筋常采用高强度钢材，主要包括精轧螺纹钢、冷拔低碳钢丝、冷拔低合金钢丝、碳素钢丝等。 预应力筋进场时，应具备产品合格证、出厂检验报告，使用前应作进场复验，按现行国家标准规定，按批次抽取试件作力学性能检验，其质量必须符合有关标准的规定；预应力筋使用前应进行外观检查，其质量应符合规范规定；无粘结预应力筋的涂包质量应符合无粘结预应力钢绞线标准的规定。 5.1.3 预应力混凝土 在预应力混凝土结构中，一般要求混凝土的强度等级不低于C30。 当采用钢丝、钢绞线、热处理钢筋作预应力筋时，混凝土的强度等级不宜低于C40。 某些重要的预应力混凝土结构，混凝土强度等级已采用C50～C60，而且逐渐向更高的强度等级发展。 5.1.4 先张法施工 先张法施工是在浇筑混凝土前，先张拉钢筋或钢丝，用夹具临时将其固定在台座或钢模上，然后再支模板，主要是侧模和端模支撑，并安装非预应力钢筋，接着浇筑混凝土养护，待构件混凝土达到设计强度75%以后，保证钢筋（钢丝）与混凝土之间有足够粘结力时，放松钢筋（钢丝），钢筋（钢丝）弹性回缩，对混凝土构件产生预压应力。从而使混凝土构件的受拉区在工作前事先受到了压力。 先张法施工如图5-1所示。 图5-1 先张法施工程序示意图 (a)预应力钢筋张拉 (b)砼浇筑及养护 (c)预应力钢筋放张 1-台座；2-横梁；3-台面；4-预应力钢筋；5-夹具；6-钢筋砼构件 5.1.4 先张法施工设备 1. 墩式台座 先张法施工的主要设备有台座、夹具和张拉设备。 对台座的要求是：必须具有足够的强度、刚度和稳定性，同时还应满足构件生产工艺方面的要求。 （1）墩式台座构成 墩式台座由承力台墩、台面和横梁组成，如图5-2所示， 图5-2 墩式台座 1-台墩；2-横梁；3-台面；4-预应力筋 （2）墩式台座的验算 5.1.4 先张法施工设备 2. 先张法夹具 （1）夹具的要求 先张法施工中，夹具是预应力筋的张拉和临时固定的锚固装置，可以重复使用，按其用途不同可分为锚固夹具和张拉夹具。 （2）锚固夹具 图5-4钢质锥形夹具 1-套筒；2-齿板；3-钢丝；4-锥塞 (a)圆锥齿板式；(b)圆锥式 图5-5固定端墩头夹具 1-垫片；2-墩头钢丝；3-承力板 5.1.4 先张法施工设备 （3）张拉夹具 图5-6张拉夹具 (a)月牙形夹具；(b)偏心式夹具；(c)楔形夹具 5.1.4 先张法施工设备 3. 张拉设备 （1）卷扬机加测力装置 图5-7 用卷扬机张拉预应力筋 l-电气箱；2-电动机；3-减速箱；4-卷筒；5-撑杆；6-夹钳；7-前轮；8-测力计；9-开关；10-后轮 （2）油压千斤顶 图5-8 油压千斤顶成组张拉装置 1-台座；2、3-横梁；4-预应力筋；5、6-拉力架横梁；7-螺杆；8-油压千斤顶；9-放张装置 5.1.4 先张法施工设备 （3）电动螺杆张拉机 图5-9 电动螺杆张拉机 1-螺杆；2、3-拉力架；4-张拉夹具；5-顶杆；6-电动机；7-齿轮减速箱；8-测力计；9、10-车轮；11-底盘；12-手把；13-横梁；14-钢筋；15-锚固夹具 5.1.4 先张法施工工艺 图5-10 先张法施工工艺流程图 5.1.5 先张法施工工艺 1. 预应力筋的铺设 预应力筋铺设前先做好台面的隔离剂，应选用非油类模板隔离剂，隔离剂不得使预应力筋受污，以免影响预应力筋与混凝土的粘结。 2. 预应力筋的张拉 （1）张拉控制应力 施工中往往为了弥补某些应力损失，一般需进行超张拉。采用超张拉时，张拉力可比设计要求提高3%~5%，但