预应力工程施工质量监控讲座
郭正兴郭正兴东南大学土木学院东南大学土木学院 2003.10预应力工程施工预应力工程施工预应力工程施工预应力工程施工质量监控讲座质量监控讲座质量监控讲座质量监控讲座预应力工程施工质量的标准预应力工程施工质量的标准 三个年代三种质量提法：三个年代三种质量提法： （1）20世纪80年代，注重提高预应力钢丝和钢绞 线的质量；（1）20世纪80年代，注重提高预应力钢丝和钢绞 线的质量； （2）20世纪90年代，注重提高预应力锚具的质 量，特别是夹片锚具的质量；（2）20世纪90年代，注重提高预应力锚具的质 量，特别是夹片锚具的质量； （3）21世纪00年代，注重提高预应力结构的耐久 性，其中对预应力筋材料、锚具、留孔材料、灌浆 工艺、混凝土等均作新的改进和研究应用。（3）21世纪00年代，注重提高预应力结构的耐久 性，其中对预应力筋材料、锚具、留孔材料、灌浆 工艺、混凝土等均作新的改进和研究应用。预应力工程施工质量监控讲座预应力工程施工质量监控讲座执行的规范执行的规范 （1）预应力工程施工质量执行混凝土结构 工程施工质量验收规范（）预应力工程施工质量执行混凝土结构 工程施工质量验收规范（GB50204-2002） （2）公路桥涵施工技术规范（）公路桥涵施工技术规范（JTJ 041- 2000） （3）预应力筋用锚具、夹具和连接器应用 技术规范（）预应力筋用锚具、夹具和连接器应用 技术规范（JGJ85-2002、J219-2002） （4）预应力砼用钢绞线（）预应力砼用钢绞线（GB/T5224）预应力钢材预应力钢材 1）预应力筋的品种1）预应力筋的品种一般可分为： 钢筋（冷拉钢筋，精 扎螺纹钢筋） 钢丝（冷拔钢丝，高 强钢丝); 钢绞线：工程应用以 钢绞线为主，预应力 钢绞线在80年代和90 年代初质量尚不稳 定，在许多厂家引进 生产线后，现质量已 趋稳定。一般可分为： 钢筋（冷拉钢筋，精 扎螺纹钢筋） 钢丝（冷拔钢丝，高 强钢丝); 钢绞线：工程应用以 钢绞线为主，预应力 钢绞线在80年代和90 年代初质量尚不稳 定，在许多厂家引进 生产线后，现质量已 趋稳定。钢绞线钢绞线 按根数分:二根七根 ； 按直径分:按根数分:二根七根 ； 按直径分:J J 66J J 15,最大直径达15,最大直径达J J 28 (中间加 大0.2mm)； 按强度分28 (中间加 大0.2mm)； 按强度分由f由fptkptk=1470 N/mm=1470 N/mm2 21860 N/mm1860 N/mm2 2， ， 6006003.5%： 按松弛程度分3.5%： 按松弛程度分 普通松弛：1000小时应力损失为8%： 低松弛：1000小时应力损失为2.5%普通松弛：1000小时应力损失为8%： 低松弛：1000小时应力损失为2.5%低松弛预应力钢绞线采用 稳定化处理生产工艺低松弛预应力钢绞线采用 稳定化处理生产工艺提高钢绞线的耐 腐蚀性，对钢绞 线做表面处理的 方法有： 镀锌、铝包钢 绞线、喷涂环氧提高钢绞线的耐 腐蚀性，对钢绞 线做表面处理的 方法有： 镀锌、铝包钢 绞线、喷涂环氧日本的环氧喷涂钢绞线及环氧喷涂无粘结钢绞线日本的环氧喷涂钢绞线及环氧喷涂无粘结钢绞线润扬桥的锚碇散索鞍采用 环氧喷涂钢绞线润扬桥的锚碇散索鞍采用 环氧喷涂钢绞线为提高预应力混凝土桥梁的耐久性，研究用碳纤维 束作为体外预应力筋。为提高预应力混凝土桥梁的耐久性，研究用碳纤维 束作为体外预应力筋。拉索和预应力筋拉索和预应力筋斜拉桥拉索的索头的冷铸锚制作。剥皮、 套分丝板、镦头斜拉桥拉索的索头的冷铸锚制作。剥皮、 套分丝板、镦头拉索成品出厂前，在槽道中对索进行张拉检验。拉索成品出厂前，在槽道中对索进行张拉检验。起吊索头，运至车间端部，准备盘卷。起吊索头，运至车间端部，准备盘卷。冷铸锚组装件冷铸锚组装件冷铸锚组装件冷铸锚组装件J J28缓粘结和夹片锚具28缓粘结和夹片锚具锚环和夹片锚环和夹片J J28缓粘结28缓粘结夹片夹片2）预应力筋的原材料进场检查2）预应力筋的原材料进场检查 GB50204-2002规范对预应力筋的强制性条文GB50204-2002规范对预应力筋的强制性条文 主控项目：预应力筋进场时，应按现行国家标准 预应力混凝土用钢绞线GB/T5224等的规定抽取试 件作力学性能检验，其质量必须符合有关标准的规 定。 检查数量：按进场的批次和产品的抽样检验方案确 定。主控项目：预应力筋进场时，应按现行国家标准 预应力混凝土用钢绞线GB/T5224等的规定抽取试 件作力学性能检验，其质量必须符合有关标准的规 定。 检查数量：按进场的批次和产品的抽样检验方案确 定。 检查方法：检查产品合格证、出厂检验报告和进场复 检报告。检查方法：检查产品合格证、出厂检验报告和进场复 检报告。钢绞线的复检，力学性能试验钢绞线的复检，力学性能试验钢绞线的延伸率：钢绞线的延伸率：6006003.5% 弹性模量：Es3.5% 弹性模量：Es-=1.902.0×10=1.902.0×105 5整根破 断荷载屈服负 荷 （整根破 断荷载屈服负 荷 （Kn)伸长率 （伸长率 （%） L=600不小于不小于 140.24 149.06205.80219.52直径 允许 偏差 （直径 允许 偏差 （mm ）钢绞线公 称直径 （ ）钢绞线公 称直径 （mm）钢绞线 公称截面 积 （）钢绞线 公称截面 积 （mm2）钢绞线 理论重 量 （）钢绞线 理论重 量 （kg/m ）强度级别 （）强度级别 （N/mm2 ）1570 1670147015700.6971.091-0.20126.71174.93139.9315.2186.593.512.0119.1789.45+0.40预应力锚具预应力锚具 锚具是后张法预应力混凝土构件中为保持预应力 筋的拉力并将其传递到混凝土所用的永久性（先张法 为临时性装置）锚固装置。 分为：支承式锚具：螺丝端杆锚具，镦头锚具； 楔紧式锚具：钢质锥形锚具，夹片式锚具 等。 锚具的基本要求： 可靠的锚固能力，锚固回缩量小； 构造简单，施工方便锚具是后张法预应力混凝土构件中为保持预应力 筋的拉力并将其传递到混凝土所用的永久性（先张法 为临时性装置）锚固装置。 分为：支承式锚具：螺丝端杆锚具，镦头锚具； 楔紧式锚具：钢质锥形锚具，夹片式锚具 等。 锚具的基本要求： 可靠的锚固能力，锚固回缩量小； 构造简单，施工方便 加工方便，价格低，互换性好。加工方便，价格低，互换性好。单根夹片锚具单根夹片锚具 单根锚的夹片是群锚的最基本的组成部分；要有重复或反复张拉的功能。 锚环：锥度为7°左右，45#钢，调质后硬度为HB285±15。 夹片：有二片式和三片式，直开缝和斜开缝之分，二片式夹片背 面开有弹性槽，材料为20Cr,背面热处理后硬度为HRC5861。单根锚的夹片是群锚的最基本的组成部分；要有重复或反复张拉的功能。 锚环：锥度为7°左右，45#钢，调质后硬度为HB285±15。 夹片：有二片式和三片式，直开缝和斜开缝之分，二片式夹片背 面开有弹性槽，材料为20Cr,背面热处理后硬度为HRC5861。 多孔夹片锚具多孔夹片锚具 - 每套均包括锚垫板,螺旋筋,锚具- 每套均包括锚垫板,螺旋筋,锚具 XM (三片斜开缝)(三片斜开缝) 张拉要用顶压器； (三片直开缝)-张拉仅用张拉要用顶压器； (三片直开缝)-张拉仅用“限位板限位板”；钢绞线的夹片锚具最常用钢绞线的夹片锚具最常用(二片直开缝)(二片直开缝)张拉仅用张拉仅用“限位板限位板”。锚具锚具 - 每套由钢板,网片和锚具组成- 每套由钢板,网片和锚具组成 挤压锚具挤压锚具 - 一般用于钢绞线固定端- 一般用于钢绞线固定端 扁锚扁锚与扁波纹管配套使用。与扁波纹管配套使用。2）锚具的原材料进场检查2）锚具的原材料进场检查 主控项目（非强制性）：预应力筋用锚具夹具和连 接器应按设计要求采用，其性能应符合现行国家标准 预应力筋用锚具、夹具和连接器GB/T14730等的规 定。 检查数量：按进场的批次和产品的抽样检验方案确 定。 检查方法：检查产品合格证、出厂检验报告和进场复 检报告。主控项目（非强制性）：预应力筋用锚具夹具和连 接器应按设计要求采用，其性能应符合现行国家标准 预应力筋用锚具、夹具和连接器GB/T14730等的规 定。 检查数量：按进场的批次和产品的抽样检验方案确 定。 检查方法：检查产品合格证、出厂检验报告和进场复 检报告。 注：对锚具用量较少的一般工程，如供货方提供注：对锚具用量较少的一般工程，如供货方提供 有效的试验报告，可不作静载锚固性能有效的试验报告，可不作静载锚固性能预应力筋-锚具组装件的锚固性能试验预应力筋-锚具组装件的锚固性能试验锚固性能要求锚固性能要求 式中：式中：F Fapuapu-预应力筋-预应力筋锚具组装件的实测拉力；f锚具组装件的实测拉力；fptmptm试验用预应力钢材的极限抗拉强度平均值； A试验用预应力钢材的极限抗拉强度平均值； Ap p预应力筋预应力筋锚具组装件中各根预应力钢材总截面面 积； 锚具组装件中各根预应力钢材总截面面 积； p p 预应力钢束的效率系数，15根时为1.0；612根 时，为0.99；1319根时为0.99；20根以上时为0.97。预应力钢束的效率系数，15根时为1.0；612根 时，为0.99；1319根时为0.99；20根以上时为0.97。 预应力筋锚具、夹具和连接器(GB/T 13570-2000) 规定：预应力筋锚具、夹具和连接器(GB/T 13570-2000) 规定：a a0.95, 0.95, apuapu2.02.0=FfAapupptmp混凝土结构工程施工及验收规范(GB50204-2002) 第6.2.2条也有相同的规定:即 混凝土结构工程施工及验收规范(GB50204-2002) 第6.2.2条也有相同的规定:即 a a0.95, 0.95, apuapu2.02.0 锚固性能试验锚固性能试验 （1）试验设备（1）试验设备台座（3000mm）； 测力设备和测伸长仪器（如X-Y记录仪等）。（2）试验方法* 穿入预应力筋，在一端安装张拉千斤顶（主动台座（3000mm）； 测力设备和测伸长仪器（如X-Y记录仪等）。（2）试验方法* 穿入预应力筋，在一端安装张拉千斤顶（主动 态）态）* 两端安装锚具（其中有一端应安装在千斤顶端） * 检查各根预应力筋平行 * 用前卡式千斤顶张拉约10% 检查各根钢绞线受力均匀，0.2为一级拉至 0.80f* 两端安装锚具（其中有一端应安装在千斤顶端） * 检查各根预应力筋平行 * 用前卡式千斤顶张拉约10% 检查各根钢绞线受力均匀，0.2为一级拉至 0.80fptkptk concon * 量测锚具的锚固回缩值，检查夹片的平整情况； * 持荷1小时后分级拉值预应力筋破坏。* 量测锚具的锚固回缩值，检查夹片的平整情况； * 持荷1小时后分级拉值预应力筋破坏。一般一般日本的300t锚具组装件试验台日本的300t锚具组装件试验台穿心式千斤顶穿心式千斤顶前卡式千斤顶前卡式千斤顶锥锚式千斤顶锥锚式千斤顶张拉设备张拉设备千斤顶千斤顶前卡群锚千斤顶张拉过程前卡群锚千斤顶张拉过程群锚千斤顶张拉过程群锚千斤顶张拉过程千斤顶的标定千斤顶的标定 标定的原因标定的原因-千斤顶活塞与缸体间存在摩擦力 （千斤顶活塞与缸体间存在摩擦力 （1） 用试验机标定 （） 用试验机标定 （2）用标准测力计标定）用标准测力计标定 GB50204-2002规范规定： 张拉设备应配套标定，并配套使用。张拉设备的 标定期限不应超过办年。
