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1、1第第1讲讲 预应力材料与机具预应力材料与机具第第2讲讲 预应力施工预应力施工2第第1讲讲预应力材料及机具预应力材料及机具 1 概述概述 2 预应力钢筋预应力钢筋 3 预应力锚固体系预应力锚固体系 4 张拉机具张拉机具 5 一般规定一般规定挤压器挤压器 墩头机墩头机高压油泵高压油泵 千斤顶千斤顶 JPM夹片式锚具夹片式锚具挤压式锚具挤压式锚具 螺母锚螺母锚具具压花机压花机31 概述 普通钢筋砼构件的抗拉极限应变只有0.1-0.1510-3。构件砼受拉开裂时，受拉钢筋的应力仅达1/4-1/3，钢筋的抗拉强度未能充分发挥。1.1 预应力砼工作原理预应力砼工作原理(混凝土为什么要加预应力？）受压区砼
2、受拉区钢筋41 1 概述概述 预应力砼预应力砼是在构件承受外荷载前，预先在构件的是在构件承受外荷载前，预先在构件的受拉区对受拉区对砼施加预压应力砼施加预压应力。使用阶段的构件在外荷载。使用阶段的构件在外荷载作用下产生拉应力时，先要作用下产生拉应力时，先要抵消预压应力（人为的一抵消预压应力（人为的一如某一数值的反向荷载）如某一数值的反向荷载），这就推迟了砼裂缝的出现，这就推迟了砼裂缝的出现并并限制了裂缝限制了裂缝的开展，从而提高构件的抗裂度和刚度的开展，从而提高构件的抗裂度和刚度。预拉区受 压 区 砼受 拉 区 钢 筋f2-f15普通钢筋混凝土梁和预应力钢筋混凝土梁普通钢筋混凝土梁和预应力钢筋混
3、凝土梁61.2 1.2 建立预压应力的方法建立预压应力的方法 是通过对是通过对受拉区的预应力钢筋受拉区的预应力钢筋进行进行张拉、锚固张拉、锚固、放松、放松，借助预应力钢筋的，借助预应力钢筋的弹性回缩弹性回缩，使受拉区砼，使受拉区砼事先获得事先获得预压应力预压应力来实现的来实现的。砼箱梁中的预应力筋砼箱梁中的预应力筋 T T梁中的预应力钢丝束梁中的预应力钢丝束7预应力砼的种类预应力砼的种类按施加预应力方式分按施加预应力方式分按预应力筋的按预应力筋的粘结状态分粘结状态分按施工方式分按施工方式分先张法预应力砼先张法预应力砼后张法预应力砼后张法预应力砼有粘结预应力砼有粘结预应力砼无粘结预应力砼无粘结预
4、应力砼预制预应力砼预制预应力砼现浇预应力砼现浇预应力砼81.先张法先张法张拉钢筋张拉钢筋浇筑混凝土浇筑混凝土切断钢筋，混凝土预压切断钢筋，混凝土预压预应力由混凝土与钢筋间的粘结力来传递预应力由混凝土与钢筋间的粘结力来传递2.后张法后张法预应力由构件两端锚具实现预应力由构件两端锚具实现浇筑混凝土构件浇筑混凝土构件（预留孔道）（预留孔道）穿预应力钢筋、穿预应力钢筋、张拉张拉锚固钢筋，孔道灌浆锚固钢筋，孔道灌浆比较先、后张法比较先、后张法按施加预应力方式分按施加预应力方式分9根据预应力筋与混凝土之间是否存在粘结根据预应力筋与混凝土之间是否存在粘结有粘结预应力砼有粘结预应力砼浇混凝土构件，并在构件中预
5、留孔道在构件中预留孔道中穿钢筋并张拉锚固灌浆后张法后张法依靠工作锚具依靠工作锚具来传递和保持来传递和保持预加应力预加应力10根据预应力筋与混凝土之间是否存在粘结根据预应力筋与混凝土之间是否存在粘结无粘结预应力砼无粘结预应力砼无粘结预应力束无粘结预应力束无粘结预应力混凝土结构一般指在预无粘结预应力混凝土结构一般指在预应力筋外面应力筋外面涂防腐油脂外包塑料套管涂防腐油脂外包塑料套管防止与混凝土粘结、按防止与混凝土粘结、按后张法后张法制作的制作的预应力混凝土结构。预应力混凝土结构。 无粘结预应力与有粘结无粘结预应力与有粘结的施工工艺基本特点相似，的施工工艺基本特点相似，区别在于：区别在于：由于由于避
6、免了预留孔道、穿避免了预留孔道、穿预应力筋以及灌浆等施工预应力筋以及灌浆等施工工艺工艺，无粘结预应力的施，无粘结预应力的施工过程较为简单；工过程较为简单；预应力筋与混凝土预应力筋与混凝土无粘结无粘结，预应力完全依靠锚具传递，预应力完全依靠锚具传递，因此对锚具的要求高得多。因此对锚具的要求高得多。11按施工方式分按施工方式分预制预应力砼预制预应力砼现浇预应力砼现浇预应力砼121.4 1.4 预应力工艺的应用预应力工艺的应用1 1）先张法的应用）先张法的应用 先张法主要应用于先张法主要应用于道路桥梁工程中桥面空心板、简道路桥梁工程中桥面空心板、简支梁等。在基础工程中应用的预应力方桩及管桩等。支梁等
7、。在基础工程中应用的预应力方桩及管桩等。预应力双预应力双T T板板 桥面预应力空心板桥面预应力空心板 预应力方桩预应力方桩132 2）后张法的应用）后张法的应用 后张法后张法不但用于桥梁中的不但用于桥梁中的T T形梁、箱形梁形梁、箱形梁等构件，等构件，且在大跨度的现浇结构及空间结构中的应用也日趋成且在大跨度的现浇结构及空间结构中的应用也日趋成熟；在特种结构如塔体的熟；在特种结构如塔体的竖向预应力竖向预应力, ,尤其为桥梁工程尤其为桥梁工程的悬索结构、斜拉结构提供了丰富的发展空间的悬索结构、斜拉结构提供了丰富的发展空间。预应力箱梁预应力箱梁 竖向预应力竖向预应力 斜拉索张拉斜拉索张拉142 2
8、预应力钢筋预应力钢筋 预应力钢筋宜采用螺旋肋钢丝、刻痕钢丝螺旋肋钢丝、刻痕钢丝和低和低松驰钢铰线松驰钢铰线，精轧螺纹钢筋精轧螺纹钢筋等等。 预应力钢筋是指预应力钢筋是指在预应力结构中用于建立预加应在预应力结构中用于建立预加应力的单根或成束的预应力钢丝、钢绞线或钢筋等力的单根或成束的预应力钢丝、钢绞线或钢筋等。螺旋肋钢丝螺旋肋钢丝刻痕钢丝刻痕钢丝151 1）预应力钢绞线）预应力钢绞线 钢绞线钢绞线是由多根碳素钢丝在绞线机上成螺旋形螺旋形纹合，并经低温回火消除应力制成。钢绞线的整根破断力大、柔性好，施工方便，具有广阔的发展前景。但价格比钢丝贵。钢绞线可分为光面钢绞线光面钢绞线、无无粘结钢绞线粘结钢
9、绞线、镀锌钢绞线镀锌钢绞线、环氧涂层钢绞线环氧涂层钢绞线、不锈不锈钢钢绞线钢钢绞线等。预应力钢绞线预应力钢绞线光面预应力光面预应力钢绞线钢绞线16(1)(1)光面预应力钢绞线光面预应力钢绞线 常用光面钢绞线的规格有1 13 3和和1 17 7两种，直径为8.615.2mm，标准抗拉强度157015701860N/mm1860N/mm2 2。 后张法后张法预应力均采用17钢绞线，1 13 3钢绞线钢绞线仅用于先张法先张法构件。（钢束束数及规格 ：2s15.2-9什么意思？） 光面预应力钢绞线的形式光面预应力钢绞线的形式 钢绞线的包装钢绞线的包装 2s15.2-9： 2股预应力钢绞线，每股钢绞线是
10、由9根直径15.2mm的钢绞线拧成的。17(2)(2)无粘结钢绞线无粘结钢绞线 是用防腐润滑油脂防腐润滑油脂涂敷在钢绞线表面上、外包塑料护套制成，主要用于后张法后张法中无粘结预应力无粘结预应力筋，也可用于暴露或腐蚀环境中的体外索、拉索等。无粘结钢绞线无粘结钢绞线 无粘结钢绞线生产线无粘结钢绞线生产线182 2）精轧螺纹钢筋）精轧螺纹钢筋 精轧螺纹钢筋精轧螺纹钢筋是用热轧方法在钢筋表面上轧出不带肋的螺纹外形。 钢筋的接长用连接螺纹套筒连接螺纹套筒，端头锚固用螺母。精轧螺纹钢筋具有锚固简单、施工方便、无需焊接等优点。目前国内生产的精轧螺纹钢筋品种有有2525和和3232，其屈服点为，其屈服点为75
11、0MPa750MPa和和900MPa900MPa两种两种。精轧螺纹钢筋外形精轧螺纹钢筋外形 精轧螺纹钢筋近照精轧螺纹钢筋近照19 预应力混凝土用螺纹钢筋以屈服强度划分级别，其代号为“PSB”加上规定屈服强度最小值表示。P、S、B分别为Prestressing、Screw、Bars的英文首位字母。 PSB830表示屈服强度最小值为830MPa的钢筋，（通常用PSB830 表示）。 2 2）精轧螺纹钢筋）精轧螺纹钢筋203 3 预应力锚固体系预应力锚固体系v 预应力锚固体系是预应力混凝土成套技术的重是预应力混凝土成套技术的重要组成部分，完善的锚固体系通常包括：要组成部分，完善的锚固体系通常包括：锚
12、具、夹锚具、夹具、连接器及锚下支撑系统具、连接器及锚下支撑系统等等。预应力锚固体系总成图预应力锚固体系总成图张拉端锚具张拉端锚具锚固端锚具锚固端锚具连接器连接器波纹管及波纹管及预应力筋预应力筋锚下支撑系统锚下支撑系统后张法锚固后张法锚固体系包括锚具、锚垫板和螺旋筋锚具、锚垫板和螺旋筋。21 锚具锚具在后张法结构或构件中，用于保持预应力筋的拉力并将其传递到砼(或钢结构)上所用的夹持预夹持预应力筋的永久性锚固装置应力筋的永久性锚固装置。工作锚具工作锚具锚垫板锚垫板螺旋筋螺旋筋波纹管波纹管预应力筋预应力筋 锚具和夹具锚具和夹具是预应力混凝土构件中锚固与夹持预应力筋的装置，他是预应力锚固体系中的关键件
13、，也是基础件。22 夹具夹具在先张法先张法构件施工时，用于保持预应力筋的拉力并将其固定在生产台座(或设备)上的临时性锚固装置；在后张法后张法结构或构件施工时，在张拉千斤顶或设备上夹持预应力筋夹持预应力筋( (将张拉力传递到预应力筋）将张拉力传递到预应力筋）的临时的临时性锚固装置性锚固装置( (又称工具锚）又称工具锚）工具锚工具锚张拉台座张拉台座夹具夹具233.1 3.1 种类及性能要求种类及性能要求1)1)锚具的种类锚具的种类锚具类型锚具类型常见锚具常见锚具备注备注夹片式夹片式单孔夹片锚具单孔夹片锚具1 1、按在构件中的位置、按在构件中的位置又可分为又可分为张拉端锚具张拉端锚具、固定端锚具、固
14、定端锚具 两种。两种。2 2、锚具一般由设计单、锚具一般由设计单位按结构要求、产品位按结构要求、产品性能和张拉施工方法性能和张拉施工方法选用。选用。多孔夹片锚具多孔夹片锚具支承式支承式镦头锚具镦头锚具螺母锚具螺母锚具锥塞式锥塞式钢质锥形锚具钢质锥形锚具锥形螺杆锚锥形螺杆锚握裹式握裹式挤压锚具挤压锚具压花锚具压花锚具24 （a） M15N锚具。M代表锚具；15代表钢绞线的规格为15.24的钢绞线，（我国一般普遍使用的钢绞线强度为1860MPa级的15.24钢绞线）；-N是指所要穿载的钢绞线根数。 （b）M13N锚具。M代表锚具（锚具汉语拼音第一个字母）；13代表钢绞线的规格为12.78的钢绞线，
15、（国外一般普遍使用的钢绞线强度为1860MPa级的12.78钢绞线）；-N是指所要穿载的钢绞线根数。2)2)锚具的规格锚具的规格示例：示例： M 15-12 锚具锚具预应力钢材根数预应力钢材根数预应力钢筋直径预应力钢筋直径锚具的标记由代号、预应力钢筋直径、预应力钢材根数三锚具的标记由代号、预应力钢筋直径、预应力钢材根数三部份组成部份组成253.2 3.2 锚具的种类锚具的种类 夹片式锚具分为单孔夹片锚具单孔夹片锚具和多孔夹片锚具多孔夹片锚具，由工作锚板工作锚板、工作夹片工作夹片、锚垫板锚垫板、螺旋筋螺旋筋组成。可锚固预应力钢绞线。也可锚固75、77的预应力钢丝束，主要用作张拉端锚具张拉端锚具。
16、具有自动跟进，放张后自动锚固，锚固效率系数高，锚固性能好，安全可靠等特点。QMQM夹片式锚具夹片式锚具 夹片式锚具的组装夹片式锚具的组装（1 1）夹片式锚具）夹片式锚具26VLMVLM单孔夹片式锚具单孔夹片式锚具 工具锚、工作夹片工具锚、工作夹片张拉端锚具构造图张拉端锚具构造图27工作锚板（具）工作锚板（具）工作（锚）夹片工作（锚）夹片锚垫板锚垫板螺旋筋螺旋筋波纹管波纹管预应力筋预应力筋VLM15(13)VLM15(13)多孔夹片式锚具多孔夹片式锚具( (适用于后张法施工中的预应力砼构件，岩土锚固等结构之中适用于后张法施工中的预应力砼构件，岩土锚固等结构之中) ) 灌浆孔灌浆孔28工作锚工作锚限位板限位板工具锚板工具锚板工具锚夹片工具锚夹片pcp锚具下混凝土局部承压问题29（2 2）扁形张拉端锚具）扁形张拉端锚具BM15-N或或BM13-N 扁形张拉端锚具由扁形工作锚板扁形工作锚板、工作夹片工作夹片、扁形锚垫板扁形锚垫板、扁形螺旋扁形螺旋筋筋组成。扁锚的张拉端口扁小，钢铰线可逐根张拉亦可整体张拉。适用于低高度箱梁及桥面横向预应力张拉低高度箱梁及桥面横向预应力张拉。张拉好的扁形锚具张拉好
