《土木工程施工》第13次课.ppt

1,二、预应力筋的制作,单根粗钢筋的制作包括配料、对焊、冷拉等工序其关键是配料中的钢筋下料长度计算计算时，需要考虑锚具的种类、对接头和镦粗头的压缩量、张拉伸长值、冷拉率、钢筋的弹性回缩率、构件或构件孔道长的影响 ① 锚具特点：螺丝端杆外露在孔道外的长度为120～150mm，帮条、镦头视锚具尺寸而定 ② 对焊接头：每个对焊接头的压缩量约等于钢筋直径一） 单根粗钢筋的制作,2,单根预应力粗钢筋的下料长度计算分为三种情况④ 弹性回缩率：冷拉后的回缩值与冷拉完成时的长度的比值，一般为0.3％左右1） 预应力筋两端均采用螺丝锚具时，其下料长度,③ 钢筋冷拉率：实际测定作为下料依据3,（3） 预应力筋一端采用螺丝端杆锚具，另一端采用镦粗头锚具时，其下料长度,（2） 预应力筋一端采用螺丝端杆锚具，另一端采用帮条锚具时，其下料长度,－镦头锚具长度（可取2.25倍的预应力钢筋直径加垫板厚度15mm）；,－帮条锚具长度（可取70～80mm）；,式中，,式中，,4,式中：,,－构件的孔道长度；,－螺丝端杆伸出构件外的长度（可取120～150mm）；,－螺丝端杆的长度（一般取320mm）；,－预应力筋的冷拉率；,－预应力筋的冷拉弹性回缩率（可取0.4～0.6％）；,n －对焊接头数量；,－每个对焊接头的压缩量。

5,(c)预应力筋一端采用螺丝端杆锚具，另一端采用镦头锚具,(a)预应力筋两端采用螺丝端杆锚具,(b)预应力筋一端采用螺盛端杆锚具，另一端采用帮条锚具,6,【例5-1】,,某24m跨度的预应力钢筋混凝土屋架屋架下弦孔道长度23800mm，预应力筋为4Фl25，实测钢筋冷拉率δ＝3.5％，冷拉后的弹性回缩率δ1＝0.3％，预应力筋两端采用螺丝杆锚具，螺丝端杆长度320mm，其露在构件外的长度为120mm预应力筋用三根钢筋对焊而成试求粗钢筋的下料长度若预应力筋一端为螺丝端杆，另一端采用帮条锚具，帮条锚具及垫板厚度为90mm；预应力筋一端为螺丝端杆，另一端采用镦头锚具（垫板厚度为15mm）试求粗钢筋的下料长度7,解：,,（1）预应力筋两端均为螺丝端杆锚具，各参数的取值为,则,8,（2）预应力筋一端为螺丝端杆锚具，另一端采用帮条锚具时，各参数的取值为,则,9,（3）预应力筋一端为螺丝端杆锚具，另一端采用镦粗头锚具时，各参数的取值为,则,10,钢筋束的制作包括编束、下料和张拉等工作二） 钢筋束的制作,钢筋束目前主要采用Φ12钢筋3—6根组成，钢绞线束主要采用3～6根7Φ5组成由于其强度高，柔性好，而且钢筋不需要接头等优点，近年来钢筋束和钢绞线束预应力筋的应用越来越广泛。

钢筋束所用钢筋一般是盘圆状供应，长度较长，不需要对焊接长钢筋束预应力筋的制作工艺一般是：开盘冷拉、下料和编束冷拉RRB400级钢筋及钢绞线下料切断时， 宜采用切断机或砂轮锯切断，不得采用电弧切割钢绞线切断前，在切口两侧50 mm处应 用铅丝绑扎，以免钢绞线松散11,1一混凝土构件；2—孔道；3一钢筋束；4--JMl2型锚具；5一镦头锚具,12,（1） 预应力钢筋束两边同时张拉时，其下料长度,1 钢筋束的下料长度,式中：,－构件的孔道长度；,－端留量，采用YC-60型穿心式千斤顶张拉，JM12锚具时，a＝850mm；,－预应力筋的下料长度；,13,（1） 预应力钢筋束一端张拉时，预应力筋的下料长度,式中：,－非张拉端（固定端）留量，b＝80mm；,为了防止预应力钢筋束在穿筋和张拉时发生扭结现象，必须进行编束工作 首先理顺钢筋根数，然后用18～22号铁丝，每隔1m左右绑扎一道，形成束状2 钢筋束的编束,14,钢丝束的制作包括调直、下料、编束和安装锚具等工作三） 钢丝束的制作,采用钢质锥形锚具进行预应力张拉的钢丝束，其下料长度计算基本与采用JM-12型锚具进行预应力张拉的钢筋束相同。

1 钢丝束的下料长度,采用锥形螺杆锚具以拉杆式千斤顶在构件上张拉时，下料长度见教材 图5-33所示15,式中：,－钢丝伸出套筒的长度，取a＝20mm；,－预应力筋下料后的弹性回缩值；,－锥形螺杆长度（可取380mm）；,预应力钢丝束的下料长度,－锥形螺杆锚具的套筒长度；,其它符号的意义同前16,预应力钢丝束的编束是为了防止钢丝互相扭结编束工作应在平整的场地上把钢丝理顺放平，然后在全长每隔1m左右用铁丝将钢丝变成帘子状，最后每隔1m放置一个直径与螺杆直径相一致的钢丝弹簧圈作为衬圈，将编好的钢丝帘绕衬圈形成束，再用铁丝绑扎牢固如下图所示2 钢丝束的编束,钢丝编束示意图 1—钢丝；2—铁丝；3—衬圈；,17,三、后张法施工工艺,后张法施工工艺流程图如下所示18,19,后张法施工工艺中比较重要的施工过程有孔道留设、预应力筋张拉和孔道灌浆三部分一）孔道留设,1、要求 （1）孔道尺寸、位置应正确，孔道要平顺； （2）端部的预埋钢板应垂直于孔道中心线； （3）孔道直径取决于预应力筋和锚具、保证预应力筋穿入20,2、施工方法 （1）钢管抽芯法－－适宜于留设直线孔道 ① 方法 在需留设孔道处预埋钢管，在混凝土浇筑、养护中定期慢转钢管，以防粘结，待混凝土初凝后，终凝前抽出钢管，形成孔道。

② 施工时应注意的问题,钢管应平直，光滑，埋前应出锈，刷油，位置正确；每根长度小于15米，以便于旋转、抽管；,21,恰当掌握抽管时间 早：坍孔； 晚：抽管难，抽不出来 一般在初凝后终凝前，手指按压混凝土不粘浆又无明显印痕时，则可抽管 常温下，一般 3～6小时即可抽管抽管顺序和方法 先上后下，边抽边转，速度均匀，与孔道保持在同一直线22,注意：留设预留孔道的同时，还要在设计规定位置留设灌浆孔和排气孔一般在构件两端和中间每隔 12m左右留设一个直径20mm的灌浆孔，在构件两端各留一个排气孔 留设灌浆孔和排气孔的目的是：方便构件孔道灌浆 留设方法：用木塞或白铁皮管23,钢管连接方法     1一钢管；2一白铁皮套管；3一硬木塞,24,（2）胶管抽芯法 －－ 适宜于留设直线孔道、曲线孔道、折线孔道等① 方法 在孔道留设处，安放胶管（内充气或水、钢丝网胶 管），浇筑混凝土，养护，初凝后，通过放气（水）或直接拉，形成孔道。

长度 20～30米以内整根管，一端抽出较长时在中间接长，接头处应防漏气、漏水； 抽管顺序：先上后下，先曲后直② 施工时应注意的问题 ：,25,胶管密封装置 (a) 胶管封头 (b) 胶管与阀门连接 1一胶管；2一铁丝密缠；3一钢管堵头；4一阀门,注意：胶管抽芯法的灌浆孔和排气孔的留设方法同钢管抽芯法26,（3）预埋波纹管法 －－适宜于曲线孔道② 施工时应注意的问题：,使用前应作灌水试验，检查有无渗漏；连接用大一号波纹管（接长时）；固定：用钢筋卡子，并用铁丝绑牢；避免反复弯曲① 方法 波纹管直接埋设在需留设孔道处，不再抽出27,波纹管外形 (a) 单波纹； (b) 双波纹,波纹管的连接 1—波纹管；2—接头管；3—密封胶带,28,金属螺旋管(波纹管)的固定 1—箍筋；2一钢筋托架； 3—波纹管；4一后绑的钢筋； 5—垫块；6—梁侧模,波纹管的安装，应根据预应力筋的曲线坐标在侧模或箍筋上划线，以波纹管底为准波 距为 600mm钢筋托架应焊在箍筋上（如上图所示），箍筋下面要用垫块垫实波纹管安装就位后，必须用铁丝将波纹管与钢筋托架扎牢，以防浇筑混凝土时波纹管上浮而引起的质量事故。

29,灌浆孔的留设 1—波纹管；2一海棉垫片；3—塑料弧形压板；4一增强塑料管5—铁丝绑扎,灌浆孔与波纹管的连接，如下图所示其做法是在波纹管上开洞，其上覆盖海绵垫片 与带嘴的塑料弧形压板，并用铁丝扎牢，再用增强塑料管插在嘴上，并将其引出梁顶面400~500mm灌浆孔间距不宜大于30m，曲线孔道的曲线波峰位置，宜设置泌水管在混凝土浇筑过程中，为了防止波纹管偶尔漏浆引起孔道堵塞，应采用通孔器通孔通孔器由长 60~80mm的圆钢制成，其直径小于孔径10mm，用尼龙绳牵引30,（二）预应力筋的张拉,张拉前，将预应力筋穿入钢筋的预留孔道混凝土应有一定的强度，张拉过早将使混凝土收缩徐变产生的预应力损失增大因此，张拉时混凝土的强度应符合设计规定，如设计无规定时，不应低于设计强度等级的70％对于拼装的预应力构件，其拼缝处混凝土或砂浆强度如设计无要求时，不宜低于块体混凝土设计强度等级的40％，且不低于15MPa1. 控制应力,与先张法一样，张拉控制应力过大或过小都会产生不良影响后张法控制应力也应符合设计规定，如无设计规定时，可按 表5-1取值31,2. 预应力筋张拉程序,3. 后端法张拉端设置,后张法预应力筋张拉端的设置，应符合设计要求；当无具体设计要求时，应符合下列规定：,（1）抽芯成形孔道。

对曲线预应力筋和长度大于24m的直线预应力筋，应在两端张拉；对长度不大于24m的直线预应力筋，可在一端张拉；,32,（2）预埋波纹管孔道对曲线预应力筋和长度大于30m的直线预应力筋，宜在两端张拉；对长度不大于30m的直线预应力筋，可在一端张拉当同一截面中有多根一端张拉的预应力筋时，张拉端宜分别设置在结构的两端；当两端同时张拉同一根预应力筋时，宜先在一端锚固，再在另一端补足张力后进行锚固4. 张拉顺序,预应力筋的张拉顺序，应使混凝土不产生超应力、构件不扭转与侧弯、结构不变位等，因此，对称张拉是一条重要原则下图所示为预应力混凝土屋架下弦杆与吊车梁的预应力筋张拉顺序33,预应力筋的张拉顺序 (a)、(b) 屋架下弦杆 (c) 吊车梁,对称张拉是为了避免张拉时构件截面呈现过大的偏心受压状态① 对配有多根预应力筋的预应力混凝土构件，由于不可能同时一次张拉完预应力筋，应分批、 对称的进行张拉分批张拉时，要考虑后批预应力筋张拉时对混凝土产生的弹性压缩，从而引起前批张拉的预应力筋应力值降低，所以对前批张拉的预应力筋的张拉应力应增加 34,式中， ——张拉控制应力；     ——钢筋弹性模量与混凝土弹性模量的比值 ；      ——张拉后批预应力筋时，对已张拉的预应力筋重心处的混凝土法向应力 N／mm2；     ——钢筋的弹性模量(kN／mm2)；      ——混凝土的弹性模量(kN／mm2) ；      ——预应力筋第一批的应力损失值(kN／mm2)；      ——后批张拉的预应力筋截面积 （mm2) 。

     ——混凝土构件的净截面面积(包括构造钢筋的折算面积)（mm2) 35,② 对平卧叠浇的预应力混凝土构件，上层构件的重量产生的水平摩阻力，会阻止下层构件在预应力筋张拉时混凝土弹性压缩的自由变形，待上层构件起吊后，由于摩阻力影响消失会增加混凝土弹性压缩的变形，从而引起预应力损失该损失值，随构件型式、隔离剂类别和张拉方式而不同，其变化差异较大目前尚未掌握其变化规律，为便于施工，在工程实践中可采取逐层加大超张拉的办法来弥补该预应力损失，但是底层的预应力混凝土构件的预应力筋的张拉力不得超过顶层的预应力筋的张拉力，具体规定是：,预应力筋为钢丝，钢绞线、热处理钢筋，应小于5%，其最大超张拉力应小于抗拉强度的75％；预应力筋为冷拉热轧钢筋，应小于9%，其最大超张拉力应小于标准强度的95％。