鋼筋混凝土與預應力混凝土工程《建筑施工技術(shù)》.ppt

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1、4.4 砼工程,混凝土的工藝特性： 混凝土是一種復合材料，由水泥+ 砂 +石 +水 + 外加劑，因而其強度與各原材料有關(guān)； 混凝土由不同比重的材料組成，在運輸和澆筑的過程中易產(chǎn)生分層 離析現(xiàn)象。 工藝過程： 配制 攪拌 運輸 振搗 養(yǎng)護,混凝土的施工過程,4.4.1混凝土的配制,1.混凝土強度 1)混凝土施工配置強度 混凝土的施工配制強度可按下式確定，以達到95的保證率。,式中： fcu,o - 混凝土的施工配制強度（N/mm2）； fcu,k- 混凝土立方體抗壓強度標準值（N/mm2）； - 施工單位的混凝土強度標準差（N/mm2）。 施工單位的混凝土強度標準差 ，當施工單位具有近期的同一品

2、種混凝土強度資料時，可按統(tǒng)計方法計算混凝土強度標準差。,式中 fcu,i統(tǒng)計期內(nèi)第i組試件強度(N/mm2)； fcu,m統(tǒng)計期內(nèi)混凝土n組試件強度的平均值(N/mm2)； n統(tǒng)計期內(nèi)同一品種混凝土強度等級的試件組數(shù)， n25。 當施工單位沒有近期資料時，其混凝土強度標準差的取值： 低于C20時取4.0N/mm2；C20C35時取5.0N/mm2；高于C35時取6.0N/mm2。,2）混凝土的施工配合比及施工配料 必須控制原材料的質(zhì)量 水泥： 出廠日期、強度等級、安定性； 砂、石： 級配、含水量、含泥量； 水：PH值不能低于7。 控制好配合比 若實驗室提供的理論配合比為 水泥砂石水 C S G

3、 W = 1 x y z 現(xiàn)場砂的含水率為a%，石子的含水率為b%，則要確定施工配合比。,單位用量的水泥需用：砂 x（1+a%） 石子 y（1+b%） 水 z xa% yb% 故施工配合比為 C S G W = 1 x（1+a%） y（1+b%） （zxa%yb%） 施工配料是確定每拌一次需要的各原材料量，根據(jù)施工配合比和攪拌機的出料容量計算。 例題：現(xiàn)場澆注C15混凝土，實驗室提供的理論配合比為 CS G W = 1 2.36 4.570.66 ，1m3混凝土材料用 量為：水泥280公斤；砂660公斤；石1280公斤；水185公 斤。 現(xiàn)場實測砂的含水率為 4%， 石子含水率為 2% 求：

4、1）施工配合比為多少？ 2）若現(xiàn)場用的攪拌機出料容積為0.35 m3 ，問每盤應 加水泥、砂、石、水各多少公斤？,解： 1）施工配合比 S （ 砂） x(1+a%) = 2.36(1+4%) =2.45 G（石） y(1+b%) = 4.57(1+2%) = 4.66 W （水） z xa% yb% = 0.66 2.36* 4% - 4.57*2% =0.475 所以施工配合比為: 1：2.45 ：4.66：0.475 2) 求現(xiàn)場1m3混凝土所需的材料 水泥：280kg 砂： 660（1+4%）= 686 kg 石： 1280（1+2%）= 1306 kg 水： 185 660*4%128

5、0*2% = 133 kg 攪拌機一次出料量為 0.35 m3 則每盤所需的量為: 水泥 280*0.35= 98 kg (二包水泥) 砂 686*0.35=240 kg 石 1306*0.35=457 kg 水 133*0.35 =47 kg,2.混凝土攪拌機選擇,自落式攪拌機 原理：將物料提高到一定高度后，利用重力作用自由 下落，將物料混合均勻。 適用：一般適用于塑性混凝土（坍落度較大的砼）, 強制式攪拌機 原理：利用機械葉片強迫物料朝環(huán)向、徑向、豎向各個方向運動，相互間產(chǎn)生剪切滑移，從而達到混合均勻的目的。適用： 攪拌干硬混凝土、高強混凝土及輕骨料混凝土。, 強制式攪拌機,立軸式,臥軸式

6、,2）攪拌制度 攪拌時間：從攪拌開始到出料所經(jīng)歷的時間過短，拌合不均勻，影響混凝土的強度和和易性；過長，影響機械效率，而且也會使混凝土和易性變差或產(chǎn)生分層離析現(xiàn)象；攪拌時間與攪拌機類型、鼓筒尺寸、骨料品種、粒徑、混凝土坍落度等有關(guān)。,投料順序： 各種材料按何種順序進入攪拌機 一次投料 在料斗中先裝石子，再加水泥和砂，在一次投入攪拌機的同時加水。投料時砂壓住水泥，不致產(chǎn)生水泥飛揚，也不易粘在料斗和攪拌筒上。 二次投料 介紹水泥裹砂石法，分兩次加水、兩次攪拌。 先將全部的石子、砂和70的拌合水倒入攪拌機拌合15s使骨料濕潤倒入全部水泥進行造殼攪拌30s左右加入30的拌合水和外加劑再進行糊化攪拌60

7、s左右。 與普通攪拌工藝相比，用裹砂石法攪拌工藝可使混凝土強度提高1020或節(jié)約水泥510。,進料容量（干料容量） 進料容量是將攪拌前各種材料的體積累積起來的容量vj，與攪拌機 攪拌筒的幾何容量vg有一定的比例關(guān)系，一般情況下vjvg 0.220.40。 如任意超載，就會使材料在攪拌筒內(nèi)無充分的空間進行摻合，影響混凝拌合物的均勻性。反之，如裝料過少，則又不能充分發(fā)揮攪拌機的效能。 進料容量可根據(jù)攪拌機的出料容量按混凝土施工配合比計算。,3.混凝土攪拌站 當混凝土需要量較大時，可在施工現(xiàn)場設(shè)置混凝土攪拌站或訂購商品混凝土攪拌站供應的商品(預拌)混凝土。 大規(guī)?；炷翑嚢枵静捎米詣由狭舷到y(tǒng)，各種材

8、料單獨自動稱量配料，卸入錐形料斗后進入攪拌機，粉煤灰、外加劑自動添加，如圖所示。具有機械化程度高、配料稱量準確、節(jié)約材料、保證及時供應、能確保配制混凝土的強度等優(yōu)點。商品混凝土是今后發(fā)展的方向，國內(nèi)一些大城市在一定范圍內(nèi)已規(guī)定必須采用商品混凝土。,混凝土攪拌站的工藝流程 I運輸設(shè)備；料斗設(shè)備；稱量設(shè)備；攪拌設(shè)備,4.4.2混凝土的運輸 1.一般要求 應保持原有的均勻性，不發(fā)生離析現(xiàn)象 到澆注地點時，應滿足規(guī)定的坍落度 初凝前必須澆注完畢 應以最少的轉(zhuǎn)運次數(shù)和最短時間將混凝土從攪拌地點運至 澆筑現(xiàn)場?；炷翉臄嚢铏C卸出后到澆筑完畢的延續(xù)時間 不宜超過表的規(guī)定。,混凝土從攪拌機中卸出到澆筑完畢的延

9、續(xù)時間(min),2.運輸方式及工具簡介 1) 水平運輸： 地面、樓面 工具：雙輪手推車、機動翻斗車、混凝土運輸車等,2) 垂直運輸 井架運輸、塔式起重機運輸、混凝土泵運輸 介紹混凝土泵設(shè)備及配件： 混凝土泵、輸送鋼管 以泵為動力，沿管道輸送混凝土，可同時完成水平和垂直運輸；不同型號的泵，排量不同，水平運距和垂直運距也不同；泵送混凝土應滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計強度，還要滿足可泵性要求，即混凝土易于流動、有足夠的黏聚性、不泌水、不離析，且摩阻力??；對混凝土配料要求較高；要連續(xù)工作。,4.4.3混凝土的澆筑與振搗 1.準備工作 施工機具的準備 內(nèi)部振搗器： 插入式振搗器 表面振搗器： 平板振搗器 振動臺 其它

10、工具：鋼鍥子、 撬杠、 照明設(shè)備、電源等 材料的準備（現(xiàn)場攪拌需要） 水泥，砂，石， 水，外加劑等； 鋼筋與模板應進一步檢查； 運輸?shù)缆窚蕚洌?勞動力準備； 確定澆筑方案； 填寫澆筑申請； 做好施工組織和技術(shù)、安全交底工作。,2.混凝土的澆筑 混凝土澆筑中應注意的問題 澆筑時，混凝土自由下落的高度不能過高，一般構(gòu)件不超過2米，對特細長構(gòu)件不超過3米； 混凝土初凝前，應澆筑完畢； 大體積混凝土施工尤其要注意； 在運輸中若發(fā)析應重新攪拌； 施工中應留試生離塊； 應連續(xù)澆筑，盡量不留施工縫； 混凝土振搗應密實，不能漏振或過振； 在澆筑豎向結(jié)構(gòu)的混凝土時，應先在底部填以50100mm厚與混凝土成分相同

11、的水泥砂漿； 在降雨雪時不宜露天澆筑混凝土。當需澆筑混凝土時，應采取有效措施，確?；炷临|(zhì)量； 混凝土應連續(xù)澆筑。當必須間歇時，其間歇時間宜縮短，并在前一層混凝土凝結(jié)前，將后層混凝土澆筑完畢。混凝土運輸、澆筑及間歇的全部時間不得超過規(guī)范規(guī)定。,框架結(jié)構(gòu)澆筑 框架結(jié)構(gòu)一般按結(jié)構(gòu)層劃分施工層和在各層劃分施工段分別澆筑。一個施工段內(nèi)每排柱子的澆筑應從兩端同時開始向中間推進，不可從一端開始向另一端推進，預防柱子模板逐漸受推傾斜使誤差積累難以糾正。 每一施工層的梁、板、柱結(jié)構(gòu)，先澆筑柱子。柱子開始澆筑時，底部應先澆筑一層厚50100mm與所澆筑混凝土內(nèi)砂漿成分相同的水泥砂漿，然后澆筑混凝土到頂，停歇一段

12、時間(11.5h)，待混凝土拌和物初步沉實，再澆筑梁板混凝土。梁板混凝土應同時澆筑，只有梁高1m以上時，才可以將梁單獨澆筑，此時的施工縫留在樓板板面下2030mm處。樓板混凝土的虛鋪厚度應略大于板厚，振實，用鐵插尺檢查混凝土厚度，再用長的木抹子抹平。為保證搗實質(zhì)量，混凝土應分層澆筑。 現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓梯澆筑 樓梯應自下而上一次澆筑完畢。若有鋼筋混凝土欄板時應隨同踏步一起澆筑，澆搗完畢用鐵抹子自上而下抹平。,3.施工縫 含義 混凝土施工時，由于技術(shù)的或施工組織上的原因不能連續(xù)地將整個結(jié)構(gòu)澆注完畢，且間歇時間超過混凝土的初凝時間，再次澆注混凝土時，先澆混凝土與后澆混凝土之間就形成一個看不見的結(jié)合面

13、，這個結(jié)合面稱為施工縫。 施工縫 的留設(shè)原則 一般留在結(jié)構(gòu)剪力較小的部位，同時考慮到施工的方便。 留設(shè)位置 柱基礎(chǔ)的頂面、梁（或吊車梁牛腿）的下面、無梁樓蓋 在柱帽下面；,柱基礎(chǔ)的頂面、梁（或吊車梁牛腿）的下面、無梁樓蓋在柱帽下面；,柱子的施工縫位置 I-I、-為施工縫位置,無梁樓蓋的柱帽,梁有主次梁的樓板，宜順著次梁方向澆注，施工縫應留 在次梁跨中間1/3跨的范圍內(nèi)； 單向板在平行于板的短邊方向的任何位置； 樓梯在跨中1/3范圍內(nèi)； 墻門窗洞口過梁跨中1/3范圍內(nèi)或縱橫墻的交接處。,有主次梁蓋板的施工縫位置,樓梯段施工縫位置（三個踏步以上）, 施工縫的處理 處理時，先澆混凝土的強度不應小于1

14、.2N/mm2；清除老混凝土表面的水泥薄膜和松動的混凝土；表面充分濕潤，但不積水；鋪一層水泥漿或與原混凝土同標號的砂漿；澆注新的混凝土。 4.混凝土振搗 使混凝土拌和物密實成形的方法有： 混凝土振動密實成形 混凝土拌合物在振動機械作用下，產(chǎn)生強迫振動，使其內(nèi)部的粘著力和內(nèi)摩擦力減少，骨料猶如懸浮在液體中，在其自重作用下向新的位置沉落，水泥砂漿均勻分布填充空隙，氣泡排出，混凝土填滿整個模板形成密實體積。 振動機械按其工作方式分為：內(nèi)部振動器、表面振動器、外部振動器和振動臺。,內(nèi)部振動器多用于振實梁、柱、墻、厚板和基礎(chǔ)等，應垂直插入混凝土中，并插入下層混凝土50mm；每一振點的振搗持續(xù)時間，應使混

15、凝土搗實；插點的分布有行列式、交錯式。 外部振動器用于小截面直立構(gòu)件，通過螺栓或夾鉗等固定在模板外側(cè)的橫檔上，一般每隔11.5m設(shè)置一個。 表面振動器適于搗實樓板、地面、板形構(gòu)件等每次振實的厚度不宜太大；移動間距應保證平板覆蓋已振實部分的邊緣。 振動臺用于振實預制構(gòu)件。,(a)內(nèi)部振動器 (b) 外部振動器 (c)表面振動器 (d)振動臺,4.4.4混凝土的養(yǎng)護與拆模 1.養(yǎng)護方法 標準養(yǎng)護：混凝土在溫度為20 30C和相對濕度在90%以上的潮濕 環(huán)境中養(yǎng)護28天。 自然養(yǎng)護： 混凝土在平均氣溫高于50C的自然條件下，澆水濕潤防 風防干等條件下進行的養(yǎng)護。養(yǎng)護初期，水泥的水化反應較快， 需水也

16、較多，要特別注意澆筑以后頭幾天的養(yǎng)護工作。 自然養(yǎng)護分灑水養(yǎng)護和噴涂薄膜養(yǎng)生液養(yǎng)護兩種。 灑水養(yǎng)護即用草簾等將混凝土覆蓋，經(jīng)常灑水使其保持濕潤。養(yǎng)護時間長短取決于水泥品種； 噴涂薄膜養(yǎng)生液養(yǎng)護適用于不易灑水養(yǎng)護的高聳構(gòu)筑物和大面積混凝土結(jié)構(gòu)。它是將養(yǎng)生液噴涂在混凝土表面上，溶液揮發(fā)后在混凝土表面形成一種塑料薄膜，將混凝土與空氣隔絕，阻止其中水分蒸發(fā)以保證水化作用的正常進行。,地下建筑或基礎(chǔ)，可在其表面涂刷瀝青乳液以防止混凝土內(nèi)水分蒸發(fā)。 加熱養(yǎng)護 ：蒸汽養(yǎng)護、熱水養(yǎng)護、太陽能養(yǎng)護等，主要養(yǎng)護預制構(gòu)件。 4.4.5 混凝土的質(zhì)量檢查與評定 1.質(zhì)量檢查 施工全過程的檢查 原材料、攪拌、運輸、澆注

17、、養(yǎng)護等 外觀檢查 表面有無麻面，蜂窩，孔洞，露筋，缺棱掉角，縫隙夾層等；外形尺寸是否超過允許值，允許偏差見下表。 2.混凝土強度檢查 試塊的留置 用于檢查結(jié)構(gòu)構(gòu)件混凝土強度的試件，應在混凝土的澆筑地點隨機抽取。 取樣與試件留置應符合下列規(guī)定： 每拌制100盤且不超過100m3的同配合比的混凝土，取樣不得少于一次；每工作班拌制的同一配合比的混凝土不足100盤時，取樣不得少于一次；,4.4.6混凝土常見的缺陷及處理 1.常見缺陷 麻面；露筋； 蜂窩； 孔洞； 縫隙及夾層； 缺棱掉角；裂縫； 強度不足。 2.處理方法 表面抹漿修補； 細石混凝土填補； 環(huán)氧樹脂修補。,蜂窩,蜂窩,孔洞,4.6 預應

18、力混凝土工程,4.6.1預應力混凝土的概念 在構(gòu)件使用前,對結(jié)構(gòu)構(gòu)件受拉區(qū)的鋼筋在彈性范圍之內(nèi)拉伸，利用鋼筋的彈性回縮，對受拉區(qū)的混凝土預先施加預壓應力，以提高構(gòu)件的剛度、抗裂性和耐久性。 普通鋼筋混凝土構(gòu)件的抗拉極限應變只有0.00010.00015。構(gòu)件混凝土受拉不開裂時，構(gòu)件中受拉鋼筋的應力只有2030N/mm2；即使允許出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件,因受裂縫寬度限制，受拉鋼筋的應力也僅達150200N/mm2.鋼筋的抗拉強度未能充分發(fā)揮。 預應力混凝土是解決這一問題的有效方法，即在構(gòu)件承受外荷載前，預先在構(gòu)件的受拉區(qū)對混凝土施加預壓應力。當構(gòu)件在使用階段時外荷載作用下產(chǎn)生的拉應力，首先要抵消預壓應力

19、，這就推遲了混凝土裂縫的出現(xiàn)并限制了裂縫的開展，從而提高了構(gòu)件的抗裂度和剛度。 對混凝上構(gòu)件受拉區(qū)施加預壓應力的方法，是張拉受拉區(qū)中的預應力鋼筋，通過預應力鋼筋和混凝土間的粘結(jié)力或錨具，將預應力鋼筋的彈性收縮力傳遞到混凝土構(gòu)件上，并產(chǎn)生預壓應力。,4.6.2 先張法施工,施工工藝,臺座準備,刷隔離劑,鋪放預應力筋等,張拉并錨固,安側(cè)模、安預埋件,澆混凝土,養(yǎng)護,放張,脫模、堆放,起拱,1.臺座 墩式臺座 目前常用的是現(xiàn)澆鋼筋混凝土制成的由承力臺墩與臺面共同受力的臺 座。臺座設(shè)計，應進行穩(wěn)定性和強度驗算，穩(wěn)定性驗算包括臺座的抗傾覆 和抗滑移驗算。計算簡圖同上。計算時因為臺墩埋深較淺，可以不考慮主

20、 動和被動土壓力。傾覆力矩矩心在臺面厚度的中點。對臺墩與臺面共同受 力的臺座，可不作抗滑移驗算。,槽式臺座 適于張拉噸位較大的構(gòu)件,2.預應力筋的張拉 張拉機具 先張法粗鋼筋的張拉，分單根張拉和多根成組張拉。選擇張拉機具時，為了保證設(shè)備、人身安全和張拉力準確，張拉機具的張拉力應不小于預應力筋張拉力的1.5倍；張拉機具的張拉行程應不小于預應力筋張拉伸長值的1.11.3倍。,油壓千斤頂、電動螺桿張拉機、卷揚機,由于在長線臺座上預應力筋的張拉伸長值較大，一般千斤頂行程多不能滿足要求，故張拉較小直徑鋼筋可用卷揚機。此外，張拉直徑1220mm的單根鋼筋、鋼絞線或小型鋼絲束，可用YC20型穿心式千斤頂(圖

21、)。 張拉時，前油嘴回油后油嘴進油，被偏心夾具夾緊的鋼筋隨著油缸的伸出而被拉伸。如油缸行程已接近最大行程而鋼筋尚未達到控制應力時，可使千斤頂卸載、油缸復位，然后繼續(xù)張拉。,(a)暫時錨固、回油使油缸復位 (b)張拉 1偏心夾具；2后油嘴；3前油嘴；4彈性頂壓頭；5銷片夾具；6臺座橫梁；7預應力筋,夾具 先張法中夾具分兩類：一類是將預應力筋錨固在臺座或鋼模上的錨固夾具；另一類是張拉時夾持預應力筋用的張拉夾具。錨固夾具與張拉夾具都是重復使用的工具。此處僅介紹常用的一些鋼絲張拉夾具 鋼絲張拉夾具,(a)鉗式(偏心式) (b)月牙式 (c)楔形 1鋼絲；2鉗齒；3拉鉤；4偏心齒條；5拉環(huán)； 6錨板；7

22、楔塊,(a)圓錐齒板式 (b)圓錐槽式 (c)楔形 1套筒；2齒板；3鋼絲；4錐塞；5錨板； 6楔塊,鋼絲用錨固夾具,鋼筋錨固夾具多用螺絲端桿錨具、鐓頭錨和銷片夾具 張拉時可用連接器與螺絲端桿錨具連接；鋼筋鐓頭，直徑22mm以下的鋼筋用對焊機熱鐓或冷鐓，大直徑鋼筋可用壓模加熱鍛打成型；銷片式夾具由圓套筒和圓錐形銷片組成，套筒內(nèi)壁呈圓錐形，與銷片錐度吻合，銷片有兩片式和三片式，鋼筋就夾緊在銷片的凹槽內(nèi)。,兩片式銷片夾具 1銷片；2套筒；3預應力筋,3.張拉制度 超張拉制度 0 105% con con 一次張拉制度 0 103% con 采用超張拉工藝的目的是為了減少預應力筋的松弛應力損失。所謂

23、“松弛”即鋼材在常溫、高應力狀態(tài)下具有不斷產(chǎn)生塑性變形的特性，松弛的數(shù)值與張拉控制應力和延續(xù)時間有關(guān)?？刂茟Ω?，松弛也大，所以鋼絲、鋼絞線的松弛損失比冷拉熱軋鋼筋大；松弛損失還隨著時間的延續(xù)而增加，但在第一分鐘內(nèi)可完成損失總值的50，24h內(nèi)則可完成80。所以采用超張拉工藝，先超張拉5再持荷2min，則可減少50以上的松弛應力損失。 采用一次張拉錨固工藝，因松弛損失大，故張拉力應比原設(shè)計控制應力提高3。這種張拉程序施工簡便，一般多用。 張拉力的計算式中 超張拉百分率（）；,持荷2分鐘,4.預應力筋伸長值與應力的測定 預應力筋張拉后，一般應校核其伸長值。如實際伸長值與計算值的偏差超過6，應暫停

24、張拉。 對于長線臺座生產(chǎn)，構(gòu)件的預應力筋為鋼絲時，一般常用彈簧測力計直接測定鋼絲的張拉力，伸長值可不作校核，鋼絲張拉錨固后，應采用鋼絲測力計檢查鋼絲的預應力值。 多根預應力筋同時張拉時，應預先調(diào)整初應力，使其相互之間的應力一致。在張拉過程中預應力筋斷裂或滑脫的數(shù)量，嚴禁超過結(jié)構(gòu)同一截面預應力筋總根數(shù)的3，且嚴禁相鄰兩根斷裂或滑脫。先張法構(gòu)件在澆筑混凝土前發(fā)生斷裂或滑脫的預應力筋必須予以更換。 預應力筋張拉描固后，預應力筋位置與設(shè)計位置的偏差不得大于5mm，且不得大于構(gòu)件截面最短邊長的4。 施工中應注意安全。張拉時，正對鋼筋兩端禁止站人。敲擊錨具的錐塞或楔塊時，不應用力過猛，以免損傷預應力筋而斷

25、裂傷人，但又要錨固可靠。,5.混凝土的澆筑與養(yǎng)護 確定預應力混凝土的配合比時，應盡量減少混凝土的收縮和徐變，以減少預應力損失。收縮和徐變都與水泥品種和用量、水灰比、骨料孔隙率、振動成型等有關(guān)。應采用低水灰比的配合比、控制水泥用量、良好的級配。 預應力筋張拉完成后，鋼筋綁扎、模板拼裝和混凝土澆筑等工作應盡快跟上?；炷翍駬v密實?；炷翝仓r，振動器不得碰撞預應力筋。混凝土未達到強度前，也不允許碰撞或踩動預應力筋。 采用重疊法生產(chǎn)構(gòu)件時，應待下層構(gòu)件的混凝土強度達到5.0MPa后，方可澆筑上層構(gòu)件的混凝土。 混凝土可采用自然養(yǎng)護或濕熱養(yǎng)護。當預應力混凝土構(gòu)件進行濕熱養(yǎng)護時，應采取正確的養(yǎng)護制度以

26、減少由于溫差引起的預應力損失。,預應力筋張拉后錨固在臺座上，溫度升高預應力筋膨脹伸長，使預應力筋的應力減小。在這種情況下混凝土逐漸硬結(jié)，而預應力筋由于溫度升高而引起的應力減小則永遠不能恢復，并引起預應力損失。 因此，先張法在臺座上生產(chǎn)預應力混凝土構(gòu)件，其最高允許的養(yǎng)護溫度應根據(jù)設(shè)計規(guī)定的允許溫差(張拉鋼筋時的溫度與臺座養(yǎng)護溫度之差)計算確定。以機組流水法或傳送帶法用鋼模制作預應力構(gòu)件，濕熱養(yǎng)護時鋼模與預應力筋同步伸縮，故不引起溫差預應力損失。,6.預應力筋的放張 放張的要求 放張預應力筋時，混凝土強度必須符合設(shè)計要求。如無設(shè)計要求時，混凝土強度不低于設(shè)計強度標準值的75%。放張預應筋前，應拆除

27、構(gòu)件側(cè)模使放張時構(gòu)件能自由壓縮。 放張的方法 鋼絲可用砂輪鋸或切斷機切斷 粗鋼筋對熱處理鋼筋及冷拉IV級鋼筋，不得用電弧切割，宜用 砂輪鋸或切斷機切斷 當放張多根預應力筋時，多根鋼絲或鋼筋的同時放松，可用油壓千斤頂、砂箱、楔塊等同時放張。 放張的順序 盡可能同時放張,4.6.3 后張法施工,一、施工工藝,鋪底模,支側(cè)模、綁扎鋼筋,埋管制孔,澆混凝土,抽管,養(yǎng)護拆模,穿預應力筋,預應力筋張拉,孔道灌漿,起吊運輸,1.孔道留設(shè) 預應力筋的孔道形狀有直線、曲線、折線三種，孔道直徑一般比預應力筋的接頭外徑或需穿入孔道錨具外徑大11.5cm。 孔道留設(shè)方法： 鋼管抽芯法留設(shè)48直線孔道 注意事項： 鋼管

28、必須調(diào)直，表面光滑，刷潤滑劑。鋼管位置用間距12m的鋼筋井字架固定； 恰當掌握抽管時間,在混凝土初凝完成、終凝開始時抽管。常溫下抽管時間在混凝土澆筑后36h； 鋼管每根長度最好不超過15m； 抽管順序應先上后下； 灌漿孔和排氣孔的留設(shè)。,膠管抽芯法留設(shè)48直線或曲線孔道 在膠管內(nèi)注入壓力水或壓縮空氣，待混凝土初凝后，放出壓力水或 壓縮空氣，膠管直徑變小，與混凝土脫離，抽管。 注意事項： 膠管用間距小于0.5m的鋼筋井字架固定； 膠管必須有良好的密封裝置； 膠管接頭處理要慎重； 抽管時間比鋼管略遲，抽管順序宜先上后下，先曲后直。 預埋波形管法留設(shè)48直線或曲線孔道。 無需抽管; 金屬波紋管重量輕

29、、剛度好、彎折方便，與混凝土粘結(jié)好； 波紋管采用間距不大于0.8m的鋼筋井字架固定； 波紋管的連接，可采用大 一號的同型波紋管，用密 封膠帶或塑料熱塑管封口。,金屬波紋管,現(xiàn)場金屬波紋管鋪設(shè),2.預應力筋的張拉 用后張法張拉預應力筋時，混凝土強度應符合設(shè)計要求，設(shè)計無規(guī)定時，不應低于設(shè)計強度等級的75。 張拉程序 0 105% con con 0 103% con,持荷2分鐘,張拉控制應力過高，結(jié)構(gòu)破壞沒有明顯預兆，而且混凝土徐變 應力損失增大，因此控制應力應符合設(shè)計規(guī)定。 張拉順序 合理地選擇張拉順序和張拉程序，是施工中貫徹設(shè)計意圖、保證預應力 構(gòu)件質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。預應力筋的張拉順序，應按設(shè)

30、計的有關(guān)規(guī)定進行，如 設(shè)計無規(guī)定或受張拉設(shè)備限制時，則可分批、分階段、對稱地張拉，以免構(gòu) 件承受過大的偏心壓力。,當構(gòu)件同一截面有多根預應力筋須分批拉時，則應考慮混凝土彈性壓縮對預應力筋的有效預應力值的影響。所以先一批張拉的頂應力筋，其張拉力應加上由于后幾批預應力筋張拉時所產(chǎn)生的混凝土彈性壓縮所造成的預應力損失值，使分批張拉完成后，每根預應力筋的張拉力基本相等。,疊層構(gòu)件的張拉 宜先上后下逐層進行張拉，采用逐層加大張拉力的方法，以減少上下層構(gòu)件之間的摩阻力引起的預應力損失，但底層張拉力值：對碳素鋼絲、鋼絞線和熱處理鋼筋，不宜比頂層張拉力大5；對于冷拉 級鋼筋，不宜比頂層張拉力大9；同時也不得大

31、于預應力筋的最大超張拉力的規(guī)定。 為了使逐層加大的張拉力符合實際情況，最好在正式張拉前對某疊層第一、二層構(gòu)件的張拉壓縮量進行實測，然后按 計算各層應增加的張拉力。若構(gòu)件之間隔離層的隔離效果較好時，例如用塑料薄膜作隔離層或用磚作隔離層（當用磚作隔離層時，大部分磚在張拉預應力筋時取出，僅有局部的支承點，構(gòu)件之間基本上架空），也可自上而下采用同一張拉力值張拉。 鋼筋分批張拉時，由于后批張拉的作用力造成前批鋼筋的預應力損失,3.孔道灌漿 主要作用 保護預應力筋，防止其銹蝕，并使預應力筋與結(jié)構(gòu)混凝土形成整體。 材料 灌漿用的水泥漿應有足夠強度和粘結(jié)力，且具有較好的流動性、較小的干縮和泌水性；水泥漿及砂漿

32、強度，均不應小于20MPa；水泥漿的水灰比宜在0.4左右，攪拌后三小時泌水率宜控制在2%左右，最大不得超過3%；當需要增加孔道灌漿密實性時，水泥漿中可摻入外加劑。 灌漿施工要領(lǐng) 灌漿前混凝土孔道應用壓力水沖刷，確?？椎阑炷翝駶櫤蜐崈?；水泥漿倒入灰漿泵時，必須過篩；灌漿緩慢均勻地進行，不得中斷，并排氣通順。在灌滿孔道并封閉排氣孔后，宜再繼續(xù)加至0.50.6MPa，并穩(wěn)壓一定時間，再封閉灌漿孔；灌漿順序應先下后上，以避免上層孔道灌漿而把下層孔道堵塞。曲線孔道灌漿，宜由低點壓入水泥漿，至最高點排氣孔中排出空氣及溢出濃漿為止。,1.錨具的種類 單根粗鋼筋錨具 一般張拉端均采用螺絲端桿錨具；而固定端除

33、了采用螺絲端桿錨具外，還可采用幫條錨具或鐓頭錨具。,螺絲端桿錨具 1螺母；2墊板；3螺絲端桿； 4對焊接頭；5預應力筋,二、錨具及張拉設(shè)備,適用于錨固直徑不大于36mm的熱處理鋼筋。螺絲端桿可用 同類熱處理鋼筋制作，螺母用3號鋼制作，螺絲端桿錨具與 預應力筋對焊。 幫條錨具 由一塊方板和三根幫條組成，一般用在單根粗鋼筋作預應力筋的固定端。 張拉機具 螺絲端桿錨具設(shè)于張拉 端，與其配套的張拉設(shè)備有 YL60型拉桿式千斤頂，或 YC60型、YC20型及YC 18型穿心式千斤頂。,幫條錨具 1幫條；2襯板；3預應力筋,用拉桿式千斤頂張拉單根粗鋼筋的工作原理圖 1主油缸；2主缸活塞；3主缸油嘴；4副缸

34、；5副缸活塞；6副缸油嘴；7連接器；8頂桿 ；9拉桿；10螺母；11預應力筋；12混凝土構(gòu)件；13預埋鋼板；14螺絲端桿,目前常用的錨具有JM型、KT-Z型(可鍛鑄鐵錐形)以及XM型、QM型、墩頭錨具。 JM型錨具,鋼筋束或鋼絞線束錨具,JM型錨具由錨環(huán)和夾片組成 (a)預應力筋與錨具連接圖 (b) JM型錨具的夾片 (c) JM型錨具的錨環(huán) 1混凝土構(gòu)件；2孔道；3鋼筋束；4JM型錨具的夾片；5鐓頭錨具；6甲型錨環(huán)；7乙型錨環(huán),JM錨具由錨環(huán)和夾片組成。錨環(huán)分甲型和乙型，夾片呈扇形，靠兩側(cè)的半圓槽錨固預應力鋼筋；可用于錨固36根直徑12mm的光圓或螺紋鋼筋束，也可錨固56根12mm的鋼絞線束

35、；可作為張拉端或固定端錨具。 JM型錨具性能好，錨固時鋼筋束或鋼絞線束被單根夾緊，不受直徑誤差的影響，且預應力筋是在呈直線狀態(tài)下被張拉和錨固，受力性能好。JM型錨具用于錨固鋼筋束時的滑移值，不應大于3mm；用于錨固鋼絞線時，滑移值不應大于5mm。,XM型錨具 這是一種新型錨具，由錨環(huán)與三塊夾片組成，適用于錨固鋼絞線束、鋼絲束；既可錨固單根預應力筋，又可錨固多根預應力筋。當用于錨固多根預應力筋時，既可單根張拉、逐根錨固，又可成組張拉、成組錨固；可用作工作錨具，也可用作工具錨具。近年來隨著預應力混凝土結(jié)構(gòu)和無粘結(jié)預應力結(jié)構(gòu)的發(fā)展， XM型錨具巳得到廣泛應用。 實踐證明，XM型錨具具有 通用性強、性

36、能可靠、施工 方便、便于高空作業(yè)的特點。,夾片,錨環(huán),張拉機具：宜選用相應的YC型穿心式千斤頂 適于張拉JM型、XM型、QM型的預應力鋼絲束、 鋼筋束、鋼絞線束。,1大缸缸體；2穿心套；3頂壓活塞；4護套；5回程彈簧；6連接套；7頂壓套；8撐套；9堵頭；10密封圈；11兩缸缸體；12油嘴；13撐腳；14拉桿；15連接套筒,鋼絲束錨具 鋼質(zhì)錐型錨具、鋼絲束鐓頭錨具、XM型、QM型 鋼質(zhì)錐型錨具 由錨環(huán)和錨塞組成。鋼絲分布在錨環(huán)錐孔內(nèi)側(cè)，由錨塞塞緊錨固。錨塞上刻有細齒槽，夾緊鋼絲防止滑移。錨環(huán)內(nèi)孔的錐度應與錨塞的錐度一致。,鋼絲束鐓頭錨具 A型用于張拉端，B型用于固定 端。錨環(huán)的內(nèi)外壁均有絲扣，內(nèi)

37、 絲扣連接張拉螺桿，外絲扣擰緊 螺母錨固鋼絲束。 張拉時，張拉螺絲桿一端與錨環(huán) 內(nèi)絲扣連接，另一端與千斤頂?shù)?拉頭連接。張拉到控制應力時， 錨環(huán)被拉出，則擰緊錨環(huán)外絲扣 上的螺母加以錨固。,P型錨固體系包括擠壓頭（含擠壓套和三角形鋼絲擠壓簧）、螺旋筋、錨板、約束圈等。擠壓套、擠壓簧與鋼絞線采用專用的JY40型擠壓器擠壓錨固。配用油泵為ZB4-500型電動油泵。,多孔型固定端,單孔型固定端,張拉機具：YZ型錐錨式千斤頂或YC型穿心式千斤頂 張拉油缸用以張拉預應力筋，頂壓油缸用以頂壓錐塞。主 要用于張拉KT-Z型（錐形）錨具錨固的鋼筋束、鋼絞線束 和使用錐形錨具的預應力鋼絲束。,三、預應力筋的制作

38、 1.單根預應力筋的制作 制作工藝 單根預應力筋一般用熱處理鋼筋； 一般包括配料、對焊、冷拉等工序。采用控制應力的方法進行冷拉，鋼筋對焊接長在鋼筋冷拉前進行； 預應力筋的下料長度，應由計算確定； 計算時應考慮下列因素：結(jié)構(gòu)的孔道長度；錨具厚度；千斤頂長度；焊接接頭或鐓頭的預留量；冷拉伸長值；彈性回縮、張拉伸長值等。,兩端采用螺絲端桿錨具的預應力筋，其下料長度可按下 列方法計算 預應力筋全長： 預應力筋中的鋼筋冷拉完成后的長度： 預應力筋中的鋼筋下料長度：,或可近似地采用 式中： 包括錨具在內(nèi)的預應力筋全長； 預應力筋中鋼筋的下料長度； 構(gòu)件孔道長度； 螺絲端桿在構(gòu)件外的外露長度； 預應力筋中的

39、鋼筋冷拉完成后的長度； 螺絲端桿長度； 鋼筋直徑； 鋼筋的冷拉率（由試驗定）； 鋼筋冷拉后的彈性回縮率，一般0.40.6。,螺絲端桿外露在構(gòu)件孔道外的長度，根據(jù)墊板厚度h、螺母高度H和拉伸機與螺絲端桿連接所需長度確定，一般可選用120mm150mm或按下式計算： 張拉端 錨固端,墊板,螺帽,張拉端采用螺絲端桿錨具，固定端用幫條錨具或鐓頭錨具時，預應力筋下料長度計算 其中各符號意義同前，只是 表示幫條或墩頭錨具所需 鋼筋長度。 2.鋼筋束及鋼絞線束的制作 制作工藝 鋼筋束由直徑為10mm的熱處理鋼筋編 束而成，鋼絞線束由直徑12mm或15mm的鋼絞線束編束而 成，每束36根； 預應力筋的制作包括

40、開盤冷拉、下料、編束等工序； 下料在鋼筋冷拉后進行；用1822號鐵絲對預應力筋編束。 3.鋼絲束的制作 調(diào)直 下料 編束 安裝錨具,3.例題1 某車間采用24m鋼筋混凝土折線型屋架，屋架尺寸、預應力筋如圖所示，兩端用螺絲端桿錨具，螺絲端桿錨具長320mm，冷拉鋼筋實測冷拉率為3，彈性回縮率為0.3，現(xiàn)場鋼筋長度為8m，鋼筋對焊采用預熱閃光焊。每個焊接接頭鋼筋損耗量為28mm。繪出預應力筋配料計算簡圖，并計算預應力筋的下料長度。,解：預應力筋配料計算簡圖如圖示,L24040,4.6.4無粘結(jié)預應力施工 無粘結(jié)預應力施工方法是后張法預應力混凝土的發(fā)展。 無粘結(jié)預應力施工方法是：在預應力筋表面刷涂料

41、并包塑料布(管)后，如同普通鋼筋一樣先鋪設(shè)在安裝好的模板內(nèi)，然后澆筑混凝土，待混凝土達到設(shè)計要求強度后，進行預應力筋張拉錨固。 這種工藝的優(yōu)點是不需要預留孔道和灌漿，施工簡單，張拉時摩阻力較小，預應力筋具有良好的抗腐蝕性，并易彎成多跨曲線形狀，適用于曲線配筋的結(jié)構(gòu)。在雙向連續(xù)平板和密肋板中應用無粘結(jié)預應力鋼筋束比較經(jīng)濟合理，在多跨連續(xù)梁、大荷載的多層工業(yè)廠房樓蓋體系、大跨度梁類結(jié)構(gòu)中很有發(fā)展前途。但預應力筋強度不能充分發(fā)揮(一般要降低1020%)，錨具的要求也較高。 無粘結(jié)預應力起源于50年代的美國，70年代末我國開始研究，80年代初成功地應用于實際工程中。,1.無粘結(jié)預應力筋的制作 1)無粘

42、結(jié)預應力筋組成及要求 由預應力鋼材、防腐涂料和外包層以及錨具組成。 原材料的準備 預應力筋 一般選用高強鋼絲組成的鋼絲束或鋼絞線。 涂料層 長期保護預應力筋不受腐蝕，減少張拉時的摩 阻力，應符合下列要求： 在20+70溫度范圍內(nèi)不流淌、不開裂、不變 脆，并有一定韌性；使用期內(nèi)化學穩(wěn)定性高；對周圍材料無侵蝕作用；不透水、不吸濕；防腐性能好；潤滑性能好，摩擦阻力小。 根據(jù)上述要求，目前一般選用1號或2號建筑油脂作為無粘結(jié)預應力筋的表面涂料。,外包層 外包層的包裹物必須具有一定的抗拉強度、防滲漏性能，同時還需符合： 在使用溫度范圍內(nèi)(20+70)低溫不脆化，高溫化 學性能穩(wěn)定；具有足夠的韌性、抗磨性

43、；對周圍材料無 侵蝕作用；保證預應力束在運輸、儲存、鋪設(shè)和澆筑混 凝土過程中不發(fā)生不可修復的破壞。 一般常用的包裹物有塑料布、塑料薄膜或牛皮紙，其中 塑料布或塑料薄膜防水性能、抗拉強度和延伸率較好。此 外，還可選用聚氯乙烯、高壓聚乙烯、低壓聚乙烯和聚丙 烯等擠壓成型作為預應力束的涂層包裹層。,2)無粘結(jié)預應力筋的成型工藝 一般有涂包成型工藝、擠壓涂層工藝兩種制作方法。 涂包成型工藝可以在纏紙機上連續(xù)作業(yè)，完成編束、涂油、鐓頭、纏塑料布和切斷等工序。 擠壓涂層工藝主要是鋼絲通過涂油裝置涂油，涂油鋼絲束通過塑料擠壓機涂刷塑料薄膜，再經(jīng)冷卻筒槽成型塑料套管。這種工藝與電線、電纜包裹塑料套管的工藝相似

44、，并具有效率高、質(zhì)量好、設(shè)備性能穩(wěn)定的特點，適用于大規(guī)模生產(chǎn)的單根鋼絞線和7根鋼絲束。,3)錨具 無粘結(jié)預應力構(gòu)件中，錨具是把預應力筋的張拉力傳遞給混凝土的工具，外荷載引起的預應力筋內(nèi)力的變化全部由錨具承擔。因此，無粘結(jié)預應力筋的錨具不僅受力比有粘結(jié)預應力筋的錨具大，而且承受的是重復荷載。因而無粘結(jié)預應力筋的錨具應有更高的要求。 我國主要采用高強鋼絲和鋼絞線作為無粘結(jié)預應力筋。高強鋼絲預應力筋主要用鐓頭錨具，鋼絞線預應力筋則可采用XM型錨具。,2.無粘結(jié)預應力施工工藝 預應力筋制作 預應力筋安放與綁扎澆筑混凝土養(yǎng)護至張拉強度張拉預應力筋并錨固 無粘結(jié)預應力構(gòu)件制作工藝中的主要問題是無粘結(jié)預應力

45、筋的鋪設(shè)、張拉和錨頭端部處理。 1)無粘結(jié)預應力筋的鋪設(shè) 無粘結(jié)預應力筋在平板結(jié)構(gòu)中一般為雙向配置，因此其鋪設(shè)順序很重要。一般是根據(jù)雙向鋼絲束交點的標高差，繪制鋼絲束的鋪設(shè)順序圖，底層鋼絲束先行鋪設(shè)，然后依次鋪設(shè)上層鋼絲束，這樣可以避免鋼絲束之間的相互穿插。用短鋼筋或混凝土墊塊等架起來控制標高，再用鐵絲將無粘結(jié)預應力筋與非預應力筋綁扎牢固，防止鋼絲束在澆筑混凝土施工過程中位移。 若有曲線形狀，則用鋼筋制成的“馬凳”來架設(shè)。一般施工順序是依次放置間距不大于2m的鋼筋馬凳，然后按順序鋪設(shè)鋼絲束，鋼絲束就位后，調(diào)整曲率及其水平位置，經(jīng)檢查無誤后，用鐵絲將無粘結(jié)預應力筋與非預應力筋綁扎牢固。,2)無粘

46、結(jié)預應力筋的張拉 無粘結(jié)預應力筋的張拉與普通后張法帶有螺絲端桿 錨具的有粘結(jié)預應力筋張拉方法相似。 張拉程序：一般采用 0103con 張拉順序：應根據(jù)其鋪設(shè)順序，先鋪設(shè)的先張拉，后鋪設(shè) 的后張拉。由于無粘結(jié)預應力筋一般為曲線配筋，故應采 用兩端同時張拉。 無粘結(jié)預應力筋一般長度大，有時又呈曲線形布置，如何 減少其摩阻損失值是一個重要的問題。影響摩阻損失值的 主要因素是潤滑介質(zhì)、包裹物和預應力筋截面形式。摩阻 損失值，可用標準測力計或傳感器等測力裝置進行測定。 施工時，為降低摩阻損失值，宜采用多次重復張拉工藝。,3.錨頭端部處理 1）張拉端處理 采用鐓頭錨具，錨頭部位的外徑比較大，因此，預應力

47、筋兩端應在構(gòu)件上預留有一定長度的孔道（塑料套筒），其直徑略大于錨具的外徑。預應力筋張拉錨固以后，其端部便留下孔道，并且該部分沒有涂層，應加以處理保護預應力筋。 第一種方法是在孔道中注入油脂并加以封閉,錨頭端部處理方法 1油槍；2錨具；3端部孔道；4有涂層的無粘結(jié)預應力筋； 5無涂層的端部鋼絲；6構(gòu)件；7注入孔道的油脂； 8混凝土封閉,第二種方法是在兩端留設(shè)的孔道內(nèi)注入環(huán)氧樹脂水泥砂漿， 其抗壓強度不低于35MPa，灌漿時同時將錨頭封閉，防止鋼筋銹蝕，也起一定的錨固作用。 預留孔道中注入油脂或環(huán)氧樹脂水泥砂漿后，用C30級的細石混凝土封閉錨頭部位。 采用夾片式錨具時，張拉端頭構(gòu)造簡單，不需處理。只是在錨具及承壓板表面涂防水涂料，再用后澆的鋼筋砼圈梁封閉。 2）固定端處理 固定端設(shè)置在構(gòu)件內(nèi)。無粘結(jié)鋼絲束采用擴大的墩頭錨板，并用螺旋筋加強；無粘結(jié)鋼絞線，錨固端采用壓花成型。,