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第五章预应力混凝土工程

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1、五、预应力混凝土工程预应力混凝土按施加应力方式可分为：先张法预应力混凝土、后张法预应力混凝土和自应力混凝土。按预应力筋的粘结状态可分为：有粘结预应力混凝土和无粘结预应力混凝土。先张法是在浇筑混凝土前铺设、张拉预应力筋，并将张拉后的预应力筋临时锚固在台座或钢模上，然后浇筑混凝土，待混凝土养护达到不低于75%设计强度后，保证预应力筋与混凝土有足够的粘结时，放松预应力筋，借助混凝土与预应力筋的粘结，对混凝土施加预应力的施工工艺。先张法一般仅适用于生产中小型预制构件，多在固定的预制厂生产，也可在施工现场生产。台座按构造形式不同可分为墩式台座和槽式台座两类。先张法生产的构件中，常采用的预应力筋有钢丝和钢筋两种。张拉预应力钢丝时，一般直接采用卷扬机或电动螺杆张拉机。张拉预应力钢筋是，在槽式台座中常采用四横梁式成组张拉装置，用千斤顶张拉。预应力钢丝常采用圆锥齿板式锚固夹具锚固，预应力钢筋常采用螺丝端杆锚固。预应力筋应采用砂轮锯或切断机切断，不得采用电弧切割。预应力钢丝宜用牵引车铺设。如遇钢丝需要接长时，可借助于钢丝拼接器用2022号铁丝密排榜扎。预应力钢丝由于张拉工作量大，宜采用一次

2、张拉程序。预应力筋张拉锚固后实际建立的预应力值与工程设计规定检验值得允许偏差为正负5%。预应力钢丝内力的检测，一般在张拉锚固1h后进行，此时，锚固损失已经完成。预应力筋张拉锚固后，对设计位置的偏差不得大于5mm，且不得大于构件截面最短边长的4%。预应力筋放张时，混凝土强度应符合设计要求，当设计无具体要求时，不应低于设计强度等级的75%。当预应力筋为钢丝时，若钢丝数量不多，可采用剪切、锯割或氧-乙炔焰预热熔断的方法进行放张。钢丝数量较多时，所有钢丝应同时放张，不允许采用逐根放张的方法。契块放张装置宜用于张拉力不大的情况，一般以不大于300KN为宜。当张拉力较大时，可采用砂箱放张。预应力筋的放张顺序，应符合设计要求，当设计无特殊要求时，应遵循下列规定：1对承受轴心预压力的构件（如压杆、桩等），所有预应力筋应同时放张；2对承受偏心预压力的构件，应先同时放张预压力较小区域的预应力筋，再同时放张预压力较大区域的预应力筋； 3当不能按上述规定放张时，应分阶段、对称、相互交错地放张，以防止在放张过程中，构件产生弯曲、裂纹及预应力筋断裂等现象。放张后预应力筋的切断顺序，宜由放张端开始，

3、逐次切向另一端。后张法是先制作构件或结构，待混凝土达到一定强度后，再张拉预应力筋的方法。后张法预应力施工，不需要台座设备，灵活性大，广泛用于施工现场生产大型预制预应力混凝土构件和现场浇筑预应力混凝土结构。后张法预应力施工，又可以分为有粘结预应力施工和无粘结预应力施工两类。后张法预应力的传递主要依靠预应力筋两端的锚具，锚具作为预应力筋的组成部分，永远留置在构件上，不能重复使用。（成本较高）锚具是后张法预应力混凝土构件中或结构中为保持预应力筋的拉力并将其传递到混凝土上所用的永久性锚固装置（夹具是先张法预应力混凝土构件施工时为保持预应力筋拉力并将其固定在张拉台座上的装置）在后张法施工中，预应力筋锚固体系包括锚具、锚垫板、螺旋筋等。目前我国后张法预应力施工中采用的预应力钢材主要有钢绞线、钢丝和精扎螺纹钢筋等。多孔夹片锚具在后张法有粘结预应力混凝土结构中应用最广。钢丝束预应力筋的常用锚具具有钢质锥形锚具、镦头锚具和锥形螺杆锚具。精扎螺纹钢筋锚具包括螺母与垫板。后张法预应力施工所用的张拉设备由液压千斤顶、高压油泵和外接油管等组成。张拉设备应装有测力仪器，以准确建立预应力值。预应力液

4、压千斤顶按机型不同可以分为：拉杆式千斤顶、穿心式千斤顶、锥锚式千斤顶等几种。穿心式千斤顶适用于张拉各种形式的预应力筋，是目前我国预应力张拉施工中应用最广泛的一种张拉机具。锥锚式千斤顶是一种具有张拉、顶锚和退木契功能的三作用千斤顶，仅用于带钢质锥形锚具的钢丝束。孔道留设的方法：预埋波纹管留孔、钢管抽芯法和胶管抽芯法。预埋波纹管成孔时，波纹管直接埋在构件或结构中不再取出，这种方法特别适用于留设曲线孔道。塑料波纹管接长采用熔焊法或高密度聚乙烯塑料套管。钢管抽芯法是制作后张法预应力混凝土构件时，在预应力筋位置预先埋设钢管，待混凝土初凝后再将钢管旋转抽出的留孔方法。仅适用于留设直线孔道。胶管抽芯法适用于留设直线与曲线孔道。在预应力筋孔道两端，应设置灌浆孔和排气孔。曲线孔道的曲线波峰部位应设置排气兼泌水管，必要时可在最低点设置排水孔，泌水管伸出构件顶面的高度不宜小于0.5m。根据穿筋与浇筑混凝土之间的先后关系，可分为先穿筋和后穿筋两种。先穿筋即在浇筑混凝土之前穿筋，此法穿筋省力，但穿筋占用工期，预应力筋的自重引起的波纹管摆动会增大摩擦损失，预应力筋端部保护不当易生锈。后穿筋法即在浇筑混凝土之后穿筋。此法可在混凝土养护期间内进行，不影响工期，便于用通孔器或高压水通孔，穿筋后即行张拉，易于防锈，但穿筋较为费力。对长度不大于60m的曲线预应力筋，人工穿筋方便。对长度大于80m的预应力筋，宜采用卷扬机穿筋。用穿筋机穿筋适用于大型桥梁与构筑物单根穿钢绞线的情况。预应力张拉方式：根据预应力混凝土结构特点、预应力筋形状与长度以及方法的不同，预应力筋张拉方式有以下几种：一端张拉方式、两端张拉方式、分批张拉方式。预应力筋的张拉顺序张拉宜对称进行，后张法预应力混凝土屋架等构件一般在施工现场平卧重叠制作，重叠层数为34层，其张拉顺序宜先上后下逐层进行。对抽拔管成孔，可采用压力水冲洗孔道；对预埋波纹管成孔，必要时可采用压缩空气清孔。后张无粘结预应力混凝土施工方法是将无粘结预应力筋像普通布筋一样先铺设在支好的模板内，然后浇筑混凝土，待混凝土达到设计规定强度后进行张拉锚固的施工方法。

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