1、 第五章 预应力混凝土概述1、混凝土发展过程：素混凝土钢筋混凝土预应力混凝土2、预应力的优点：截面小，重量轻，刚度大；抗裂性、耐久性好；节约钢材；在较大跨度结构中，综合经济效益好。3、预应力筋的种类冷拔低碳钢丝，直径：35mm；冷拉钢筋；碳素钢丝，直径：38mm；钢绞线，由6根碳素钢丝缠绕而成；热处理钢筋，直径：610mm；精轧螺纹钢筋，直径：25，32mm；4、对混凝土的要求混凝土强度等级一般不低于 C30；当采用碳素钢丝、钢绞线、V 级钢筋（热处理）作预应力时，混凝土强度等级不宜低于C40。5、预应力的施加方法（1）根据与构件制作相比较的先后顺序，分为先张法后张法 按工艺分为：一般后张法；
2、后张自锚法；无粘结后张法；电热法。（2）按钢筋的张拉方法分为：机械张拉电热张拉第一节 先张法一、先张法施工设备（一）台座组成：台面、横梁、承力结构。分为：墩式台座、槽式台座、桩式台座等。1、墩式台座：以混凝土墩作为承力结构的台座称为墩式台座。一般用于生产中小型构件。（1）墩式台座分类：简易墩式台座重力墩式台座构架式台座（2）墩式台座计算要点：稳定性验算：（抗倾覆、抗滑移的能力）A、抗倾覆验算：K1MM抗倾覆力矩M倾覆力矩K1抗倾覆系数B、抗滑移验算：K2PTT抗滑移能力P张拉力合力K2抗倾覆系数2、强度验算：支承横梁的牛腿，按柱子的牛腿计算配筋；墩式台座与台面接触的外伸部分，按偏心受压构件计算
3、；台面按轴心受压构件计算；横梁按承受均布荷载的简支梁计算。2、糟式台座用于张拉力和倾覆力矩较大的构件生产。（二）张拉机具和夹具1、钢丝的夹具和张拉机具 （1）钢丝夹具锚固夹具：锥形、锲形。张拉夹具：偏心式、钳式、锲形。墩头锚具：采用冷墩形成。（2）张拉机具要求：简易可靠，准确控制钢丝的拉力，稳速增大拉力。种类：A、卷扬机张拉：弹簧测力、杠杆测力。B、电动螺杆张拉机张拉：构造简单，体积小，重量轻，操作灵活，移动方便。2、钢筋的夹具和张拉机具 （1）夹具锚固夹具：工具式螺杆 螺丝端杆锚具；穿心式夹具 自锚；墩头锚固：d12mm 冷墩d22mm 热墩d22mm 加热锻打张拉夹具：压销式、穿心式。（2
4、）钢筋张拉机具要求：油压千斤顶、拉伸机、穿心式千斤顶、电动螺杆张拉机。（1）张拉1、张拉控制应力（规范规定） 。消除应力钢丝、钢绞线 0.75fptk 且不应小于0.4fptk热处理钢筋 0.75fptk 且不应小于0.4fptk当符合下列情况之一时，张拉控制应力限值可提高0.05fptk：（1）要求提高构件在施工阶段的抗裂性能而在使用阶段受压区内设置的预应力钢筋；（2）要求部分抵消由于应力松驰、摩擦、钢筋分批张拉以及预应力钢筋与张拉台座之间的温差等因素产生的预应力损失。2、张拉程序3、张拉顺序（1）多根同时张拉；（2）单根张拉。（2）混凝土的浇筑与养护1、浇筑要求：同一生产线的构件应一次浇筑
5、完毕；构件应避开温度缝；振捣时不应碰撞钢丝；叠层生产时，下层混凝土强度达5MPa，方可浇筑上层构件；混凝土的水灰比应严格控制，振捣应实心密实。2、养护自然养护湿热养护。（三）预应力筋放张1、放张要求混凝土强度应大于75%C 设；（重叠生产指最上层构件）放张过程中，应使预应力构件自由伸缩，避免过大的冲击与。同时还应使台座承受的倾覆力矩及偏心力减小；保证预应力与混凝土之间的粘结。2、放张方法钢丝：数量少，逐根放张；数量多，同时放张。粗钢筋：数量少，逐根加热熔断；数量多，同时放张。3、放张顺序轴心受压构件：同时放张。偏心构件：先同时放张预应力较小区域内的预应力筋；再同时放张预应力较大区域内的预应力筋
6、。如不能满足上述要求，应分阶段、对称、相互交错进行放张。注意：放张时，应拆除侧模。第二节 后张法1、定义制备留有孔道的混凝土构件，混凝土达到设计规定强度后，穿筋并用张拉机具张拉钢筋至设计规定应力值，借助锚具把预应力筋锚固在构件端部，最后，孔道灌浆，这种预加应力的方法称为后张法。2、特点：混凝土的弹性压缩对预应力值的建立无直接影响；锚具不能重复使用，成本高；工艺比较复杂（构件制作、留孔、穿筋、张拉、灌浆） ；可拼装预制构件（现场拼装） 。3、适用范围现场制作大型构件，避免大型构件运输的麻烦。4、生产过程（1）构件生产阶段；（2）预加应力阶段（包括锚具、预应力筋制作、张拉、灌浆等）1、锚具与预应力
7、筋的制作常见预应力筋类型：单根钢筋，直径大于12毫米；钢筋束与钢绞线束；钢丝束。对锚具的要求：尺寸准确；不致产生预应力筋的滑移；有足够刚度和强度。（1）单根预应力筋的锚具及制作1、锚具张拉端：螺丝端杆锚具。固定端：帮条锚具或墩头锚具。（1）螺丝端杆锚具组成：螺丝端杆、螺母、垫板。（2）帮条锚具组成：帮条、衬板。（3）墩头锚具直接在钢筋端部用热墩、冷墩、锻打成型。（4）IV 级精轧螺旋钢筋 直径有25和32两种。2、预应力筋的制作 （1）制作：包括配料、对焊、冷拉等工序。（2）下料长度计算锚具特点：螺丝端杆外露在孔道外的长度为120150mm，帮条、墩头视锚具尺寸而定。对焊接头：每个对焊接头的压
8、缩量约等于钢筋直径。钢筋冷拉率：实际测定作为下料依据。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）两端用螺丝端杆锚具时预应力筋的成品长度 L1(冷拉后的全长 )为：L1l+2l 2预应力筋中钢筋冷拉完成后的长度为 L0：L0L 12l 1预应力筋中钢筋冷拉前的下料长度 L 为：L +nl01式中：l构件的孔道长度。l2螺丝端杆伸出构件外的长度。l1螺丝端杆的长度，一般为320mm。预应力筋的冷拉率。预应力筋的冷拉弹性回缩率。n对焊接头数量。l0每个对焊接头的压缩量。2）一端用螺丝端杆，另一端用帮条锚具时预应力筋的成品长度：L 1l+l 2+l3预应力筋中的钢筋冷
9、拉完成后的长度为L0：L 1l 1预应力筋中的钢筋下料长度：L +nl0式中：L3帮条或镦头锚具长度（包括垫板厚度） 。（2）钢筋束、钢绞线束预应力筋的锚具及制作钢筋束采用：12，36根钢筋线束采用：36根 751、锚具（1）JM12型锚具楔块原理可锚具多根预应力筋既可作张拉锚具，又可作固定端锚具（2）KT-Z 型锚具(可锻铸铁锥形 锚具)用于螺纹钢筋束和钢绞线束。（3）XM 型锚具可锚固：钢绞线束钢丝束单根预应力筋多根预应力筋2、预应力筋制作（1）制作工序：开盘下料编束（2）下料长度计算（与张拉设备和选用的锚具有关）（三）钢丝束预应力筋的锚具及制作1、锚具（1）钢制锥形锚具适用于6、12、1
10、8、24根直径5mm 碳素钢丝（2）钢丝束镦头锚具用于锚具1254根直径5mm 碳素钢丝的钢丝束。（3）锥形螺杆锚具适用于14、16、20、24、28根直径5mm 的钢筋束。2、钢丝束的制作（1）制作程序：调直下料编束安装锚具（2）下料长度计算：用钢质锥形锚具锚固的钢丝束，下料长度计算同钢筋束。用墩头锚具锚固的钢丝束，下料长度与 A 型、B 型锚具以及一端张拉或两端张拉有关。用锥形螺杆锚固的钢丝束，应在非应力状态下料。二、后张法施工工艺（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。2、
11、施工方法（1）钢管抽芯法 适宜于留设直线孔道方法：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。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；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36 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。（2）胶管抽芯法适用于留设直线孔道、曲线孔道、折线孔道等方法：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。施工时应注意的问题：长度2030 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）预埋波纹管法适用于曲线孔道。方法：波纹管直接埋设在需留设孔道处，不再抽出。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。
