预应力后张法预应力混凝土工程上整套资料24讲已上传.ppt

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桥涵施工技术,后张法预应力简支梁桥的施工工艺,后张法施工工艺是先浇筑留有预应力筋孔道的梁体，待混凝土达到规定强度后，再在预留孔道内穿人预应力筋进行张拉锚固（有时预留孔道内已事先埋束，待梁体混凝土达到规定强度后，再进行预应力筋张拉锚固）。

最后进行孔道压浆并浇筑梁端封头混凝土。

后张法梁施加预应力时，构件的混凝土强度一般不低于设计强度等级的85。

力筋张拉前必须完成梁内预留孔道、制束、制锚、穿束和张拉机具设备的准备工作。

但后张法生产预应力混凝土梁，不需要大型的张拉台座，便于在桥梁工地现场施工，而且又适宜于配置曲线形预应力筋的重、大型构件制作，因此在公路桥梁上应用广泛。

预应力混凝土结构的优点,1、预应力的作用，可以预先储存足够的压应力，消除或减小裂缝宽度，提高结构的刚度和耐久性。

2、可以使用高强材料，减小截面尺寸，降低自重占总作用比重，增大跨越能力，节省钢材；主梁刚度大，建筑高度低，扩大混凝土结构适用范围。

3、更适合于装配式桥梁，根据要求可以纵向和横向施加预应力，提高装配式构件的整体性和使用范围。

预应力技术可作为大跨度结构分段预制后的拼装手段4、预应力技术可以成为各类结构修复和加固的主要技术措施,预应力筋预应力筋按材料类型可分为钢丝、钢绞线和钢筋等，钢绞线与钢丝在工程中应用较多。

预应力筋的发展趋势为高强度、低松弛、粗直径、耐腐蚀。

1预应力钢丝预应力钢丝是用优质高碳钢盘条经酸洗、镀铜或磷化后冷拔而成的钢丝总称。

预应力钢丝根据深加工要求不同，可分为冷拔低碳钢丝和碳素钢丝两类；按表面形状不同可分为光圆钢丝、刻痕钢丝和螺旋肋钢丝。

2预应力钢绞线预应力钢绞线是用冷拔钢丝绞扭而成，其方法是在绞线机上以一种稍粗的直钢丝为中心，其余钢丝则围绕其进行螺旋状绞合，再经低温回火处理即可。

钢绞线根据深加工要求不同又可分为：

标准型钢绞线、刻痕钢绞线和模拔钢绞线。

图1-6-1预应力钢绞线的截面D钢绞线直径；d0中心钢丝直径；d外层钢丝直径,3预应力钢筋1）冷拉钢筋：

冷拉钢筋是将热轧钢筋在常温下通过张拉到超过屈服点的某一应力，使其产生一定的塑性变形后卸载，再经时效处理而成。

2）热处理钢筋：

热处理钢筋是由普通热轧中碳合金钢筋经淬火和回火调质热处理制成。

具有高强度、高韧性和高粘结力等优点，直径为610mm。

成品钢筋为直径2m的弹性盘卷，开盘后自行伸直，每盘长度为100120m。

3）精轧螺纹钢筋：

精轧螺纹钢筋是用热轧方式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，端头锚固用螺母。

这种高强度钢筋具有锚固简单、施工方便、无需焊接等优点。

预应力筋锚固体系,锚具是后张法结构或构件中为保持预应力筋拉力并将其传递到混凝土上用的永久性锚固装置。

预应力筋用锚固体系按锚固方式不同，可分为夹片式（单孔与多孔夹片锚具）、支承式（镦头锚具、螺母锚具等）、锥塞式（钢质锥形锚具等）和握裹式（挤压锚具、压花锚具等）四类。

在后张法施工中，预应力筋锚固体系包括锚具、锚垫板和螺旋筋等。

夹具是先张法构件施工时为保持预应力筋拉力并将其固定在张拉台座（或钢模）上用的临时性锚固装置。

一、钢绞线锚固体系

（一）、单孔夹片锚固体系单孔夹片锚具是由锚环与夹片组成，夹片的种类很多。

按片数可分为三片或二片式。

a）JM型锚具；b）夹片；c）锚环1锚环；2夹片；3钢筋束和钢绞线束；4圆钳环；5方锚环图图1-6-2JM型锚具,

（二）、多孔夹片锚固体系多孔夹片锚固体系是由多孔夹片锚具、锚垫板（也称铸铁喇叭管、锚座）、螺旋筋等组成。

1锚板；2夹片；3钢绞线；4喇叭形铸铁垫板；5螺旋筋；6预留孔道用的螺旋管；7灌浆孔；8锚垫板图1-6-3QM型锚具,图1-6-4OVM型锚具,YJM型锚具,（三）、扁型夹片锚固体系BM型扁锚体系是由扁型夹片锚具、扁型锚垫板等组成。

扁锚的优点是张拉槽口扁小，可减小混凝土板厚，便于梁的预应力筋按实际需要切断后锚固，有利于减少钢材；钢绞线单根张拉，施工方便。

这种锚具特别适用于空心板、低高度箱梁以及桥面横向预应力等张拉。

1扁锚板；2扁型垫板与喇叭管；3扁型波纹管；4钢绞线；图1-6-5扁锚的构造,（四）、固定端锚固体系固定端锚有挤压锚具、压花锚具、环形锚具等。

1挤压锚具挤压锚具是利用液压压头机将套筒挤紧在钢绞线端头上的一种锚具。

套筒内衬有硬钢丝螺旋圈，在挤压后硬钢丝全部脆断，一半嵌入外钢套，一半压入钢绞线，从而增加钢套筒与钢绞线之间的摩阻力。

锚具下设有钢垫板与螺旋筋。

这种锚具适用于构件端部的设计力大或端部尺寸受到限制的情况。

2压花锚具压花锚具是利用液压压花机将钢绞线端头压成梨形散花状的一种锚具（图1-6-7）。

梨形头的尺寸对于15钢绞线不小于95mml50mm。

多根钢绞线梨形头应分排埋置在混凝土内。

为提高压花锚四周混凝土及散花头根部混凝土抗裂强度，在散花头的头部配置构造筋，在散花头的根部配置螺旋筋，压花锚距构件截面边缘不小于30cm。

1波纹管；2螺旋筋；3灌浆管；4钢绞线；5构造筋；6压花锚具图1-6-8多根钢绞线压花锚具,（五）、钢绞线连接器1单根钢绞线连接器单根钢绞线锚头连接器是由带外螺纹的夹片锚具、挤压锚具与带内螺纹的套筒组成，见图1-6-9。

前段筋采用带外螺纹的夹片锚具锚固，后段筋的挤压锚具穿在带内螺纹的套筒内，利用该套筒的内螺纹拧在夹片锚具的外螺纹上，达到连接的作用。

2多根钢绞线连接器多根钢绞线连接器主要由连接体、夹片、挤压锚具、白铁护套、约束圈等组成。

其连接体是一块增大的锚板。

锚板中部锥形孔用于锚固前段束，锚板外周边的槽口用于挂后段束的挤压锚具。

图1-6-9单根钢绞线锚头连接器,1单根钢绞线连接器,图5-7单根钢绞线锚头连接器1一带外螺纹的锚环；2一带内螺纹的套筒；3一挤压锚具；4一钢绞线,2多根钢绞线连接器,二、钢丝束锚固体系

（一）、镦头锚固体系镦头锚具适用于锚固任意根数的钢丝束。

镦头锚具的型式与规格，可根据需要自行设计。

常用的镦头锚具分为A型与B型。

A型由锚杯与螺母组成，用于张拉端；B型为锚板，用于固定端。

其构造见图1-6-10。

（二）、钢质锥形锚具钢质锥形锚具（又称弗氏锚具）适用于锚固5钢丝的一种楔紧式锚具，它由钢锚环和锥形锚塞组成，因其构造简单、价格低廉，目前仍应用于张拉吨位较小的预应力结构中。

a）张拉端锚具（A型）；b）固定端锚具（B型）1锚环；2螺母；3锚板；4钢丝束1-6-10钢丝束镦头锚具,弗氏锚具是靠锚销的楔紧作用对受拉钢丝进行楔紧锚固。

张拉后必须压销，压销力为最大控制张拉力的4060。

钢丝束张拉后，放松千斤顶时，锚塞随同受拉钢丝一起向锚孔小端回缩，使锚具内阻碍钢丝滑动的阻力增大到不利与钢丝的拉力相平衡为止。

（三）、单根钢丝夹具1锥销夹具锥销夹具适用于夹持单根直径45mm的冷拔钢丝和消除应力钢丝。

2夹片夹具夹片夹具适用于夹持单根直径5mm的消除应力钢丝。

夹片夹具由套筒和夹片组成，套筒内装有弹簧圈，随时将夹片顶紧，以确保成组张拉时夹片不滑脱。

常见锚具,HVM系列锚具构件,HVM锚具结构,固定端P型锚具,锚垫板及约束圈,锚具连接体及连接器结构,多根数钢绞线张拉端锚具HVM,预应力钢筋加工,预应力粗钢筋的加工钢筋的下料长度可按下式计算：

L下料长度；l计算长度：

1冷拉伸长率，一般为24；2弹性田缩率，一般为0.45：

n接头数目；b焊接损耗预留量，每个接头的预留量与钢筋直径有关，可取2535mm；L0工作长度，先张法梁的工作长度视台座情况。

采用轧丝锚时取015m，两端张拉取0.2m。

2高强钢筋直径为610mm的高强钢筋，以盘圆供应，施工中可免去冷拉工序和对焊接长等加工工作，有利于施工。

3高强钢丝和钢绞线的成束高强钢丝的来料一般为盘圆，打开后基本呈直线状，无须整直即可下料。

如在自由放置的情况下，任意lm长范围内弯曲矢高大于5mm时，需要进行整直后使用。

预应力钢丝、钢绞线的下料长度，应通过计算确定，计算时应考虑构件长度（或台座长度）、锚夹具长度、千斤顶长度、焊接接头或镦头预留量、冷拉伸长量、弹性回缩量、张拉伸长量和外露长度等。

采用锥形锚具，双作用干斤顶张拉钢丝时，钢丝的下料长度取用预制梁的预留孔道长度加上每张拉端0.70.8m的工作长度。

采用钢丝束镦头锚具时，同束钢丝下料长度的相对差值，当钢丝束长度20m时，不宜大于1/3000；当钢丝束长度20m时，不宜大于1/5000。

长度为6m及小于6m的先张法构件的钢丝成组张拉时，下料长度的相对差值不得大于2mm。

预留孔道,梁内预留孔道是通过在浇筑梁体混凝土前，按梁内预应力筋的设计位置先安放制孔器。

待梁体混凝土待到一定强度时，抽拔出制孔器（当为抽拔式制孔器时），并通过检查而形成。

制孔器有埋置式和抽拔式两类。

埋置式制孔器主要有铁皮管和铝合金波纹管两种，抽拔式制孔器（俗称抽拔管）常用的有橡胶抽拔管、金属伸缩抽拔管和钢管等。

后者目前较少用。

制孔器抽拔时间表,穿束当梁体混凝土强度达到设计强度的85以上时，才可进行穿束张拉，穿束前，可用空压机吹风等方法清除孔道内的污物和积水，以确保孔道畅通。

一般可采用人工直接穿束，也可借助一根5长钢丝作为引线，用卷扬机牵引较长的束筋进行穿束工作。

穿束时钢丝束从一端穿入预留孔道。

钢丝束在孔道两端头伸出的长度应大致相等。

目前，穿钢绞线束的新方法是用专门的穿束机，将钢绞线从盘架上拉出后从孔道的一端快速地（速度为35m/s）推送入孔道，当戴有护头的束前端穿出孔道另一端时，用电动切线机按规定伸出长度予以截断，再将新的端头戴上护头穿第二束，直至穿到规定的束数。

有时可在浇筑混凝土前预先埋束。

（四）力筋的张拉,1张拉前的准备工作力筋张拉前必须对千斤顶和油压表进行校验，计算与张拉吨位相应的油压表读数和钢丝伸长量，确定张拉顺序和清孔、穿束等工作，并完成制锚工作。

2张拉程序后张法预制梁，当跨径或长度等于或大于25m时，宜用两端同时张拉的工艺，只有短构件可用单端张拉，非张拉端用固定锚具。

后张法梁的预应力筋张拉程序，依力筋种类与锚具类型不同而异。

3两次张拉工艺预应力梁在混凝土强度达到设计强度之前，如达到设计强度的60以上，先张拉一部分力筋，对梁体施加较低的预压应力，使梁体能承受自重荷载，提前将梁移出生产梁位。

因为混凝土强度早期发展快，后期强度增长慢，所以采取早期部分施加应力，可大大缩短生产台座周期，加快施工进度。

预制梁移出生产台座后，继续进行养护，待达到混凝土设计强度后，进行其他力筋的张拉工作。

预应力梁进行早期张拉力筋的根数、位置和锚头局部承压应力均需通过验算后确定。