第3讲-预应力施工工艺1课件

第3讲-预应力施工工艺1湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系二二.预应力锚具的分类预应力锚具的分类 现现在在国国内内外外的的锚锚具具、夹夹具具种种类类繁繁多多，按按构构造造形形式式及及锚锚固固原理，可分为三种基本类型。原理，可分为三种基本类型。锚块锚塞型锚块锚塞型螺杆螺帽型螺杆螺帽型镦头型镦头型预应力混凝土结构预应力混凝土结构湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系1.锚块锚塞型锚具锚块锚塞型锚具锥形锚具锥形锚具 锥锥形形锚锚具具由由锚锚圈圈和和锚锚塞塞两两部部分分组组成成，主要用于锚固主要用于锚固钢丝束钢丝束。锥形锚具尺寸较小，便于分散布置锥形锚具尺寸较小，便于分散布置 钢钢丝丝回回缩缩量量大大，所所引引起起的的应应力力损损失失也也大大，预预应应力力施施加加难难以以控控制制，且且无无法法重重复复张拉或接长。张拉或接长。预应力混凝土结构预应力混凝土结构湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系夹片锚具（楔形锚具）夹片锚具（楔形锚具）夹夹片片锚锚具具由由夹夹片片、锚锚板板及及锚锚垫垫片片等等部部分分组组成成。夹夹片片按按楔楔块块作作用用原原理理夹夹持持钢钢绞绞线线，在在钢钢绞绞线线回回缩缩过过程程中中将将其其拉拉紧紧进进行行锚锚固固。夹夹片片式式锚锚具具的的夹夹片片接接缝缝有有平平行行钢钢绞绞线线轴轴向向的的直直接接缝缝和和呈呈一定角度的一定角度的斜接缝斜接缝两种。两种。锚固性能稳定，应力均匀，安全可靠锚固性能稳定，应力均匀，安全可靠预应力混凝土结构预应力混凝土结构湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系单孔夹片锚的组成及组装单孔夹片锚的组成及组装 单孔夹片锚单孔夹片锚预应力混凝土结构预应力混凝土结构湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系预应力混凝土结构预应力混凝土结构湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系多孔夹片锚组成多孔夹片锚组成 多孔夹片锚多孔夹片锚预应力混凝土结构预应力混凝土结构湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系多孔夹片锚、锚垫板及螺旋筋多孔夹片锚、锚垫板及螺旋筋预应力混凝土结构预应力混凝土结构湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系预应力混凝土结构预应力混凝土结构湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系预应力混凝土结构预应力混凝土结构湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系预应力混凝土结构预应力混凝土结构湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系扁锚的组成扁锚的组成 扁锚扁锚预应力混凝土结构预应力混凝土结构湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系扁锚扁锚预应力混凝土结构预应力混凝土结构湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系扁锚施工现场扁锚施工现场预应力混凝土结构预应力混凝土结构湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系预应力混凝土结构预应力混凝土结构湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系2.螺杆螺帽型（轧丝锚具）螺杆螺帽型（轧丝锚具）适用于锚固适用于锚固预应力螺纹钢筋预应力螺纹钢筋。制作简单，用钢量省，张拉操作方便制作简单，用钢量省，张拉操作方便 锚锚具具作作用用明明确确可可靠靠，预预应应力力损损失失小小，适适用用于于短短小小预预应应力力混混凝凝土土构构件件，也也能能用用简简单单的的套套筒筒接接长长，还还能能多多次次重重复复张张拉拉和和放放松。松。预应力混凝土结构预应力混凝土结构湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系预应力混凝土结构预应力混凝土结构湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系3.镦头型锚具镦头型锚具 预预应应力力靠靠镦镦头头的的承承压压力力传传到到锚锚杯杯，再再依依靠靠螺螺纹纹上上的的承承压压力力传传到到螺螺帽帽，再再经经过过支支承承垫垫板板传传到到混混凝凝土土构构件件上上。镦镦头头锚锚具具主主要要用用于张拉于张拉钢丝或钢丝束钢丝或钢丝束。操操作作简简便便迅迅速速，不不会会出出现现滑滑丝丝的的现现象象，与与锥锥形形锚锚具具相相比比一一般般可节约预应力钢丝可节约预应力钢丝20左右，锚具费用按吨位计算约节省左右，锚具费用按吨位计算约节省40 下下料料长长度度要要求求精精确确，如如果果误误差差太太大大，在在张张拉拉时时会会因因各各钢钢丝丝受受力不均匀而发生断丝现象。力不均匀而发生断丝现象。预应力混凝土结构预应力混凝土结构湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系镦头锚及镦头器镦头锚及镦头器 钢丝镦头器钢丝镦头器预应力混凝土结构预应力混凝土结构湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系 在施工中会遇到钢筋长度不足的情况，为接长钢筋满足结在施工中会遇到钢筋长度不足的情况，为接长钢筋满足结构要求，常通过连接器来实现。构要求，常通过连接器来实现。钢筋连接钢筋连接预应力混凝土结构预应力混凝土结构湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系单孔连接器单孔连接器预应力混凝土结构预应力混凝土结构湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系预应力混凝土结构预应力混凝土结构湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系多孔连接器多孔连接器扁锚连接器扁锚连接器预应力混凝土结构预应力混凝土结构湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系多孔连接器多孔连接器预应力混凝土结构预应力混凝土结构湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系桥梁逐跨浇筑逐跨张拉，在桥梁逐跨浇筑逐跨张拉，在跨与跨接缝处预应力钢筋锚跨与跨接缝处预应力钢筋锚具和连接器的安装。具和连接器的安装。连接器连接器 夹片锚夹片锚预应力混凝土结构预应力混凝土结构湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系补充内容：补充内容：国国家家标标准准GB/T14370-2000预预应应力力筋筋用用锚锚具具、夹夹具具和和连连接接器器及及行行业业标标准准JGJ85-2002预预应应力力筋筋用用锚锚具具、夹夹具具和和连连接接器器应用技术规程应用技术规程 预预应应力力锚锚具具的的锚锚固固性性能能包包括括静静载载锚锚固固性性能能、疲疲劳劳荷荷载载性性能能和和周期荷载性能周期荷载性能。静静静静载载载载锚锚锚锚固固固固性性性性能能能能由由预预应应力力筋筋组组装装件件静静载载试试验验确确定定的的锚锚固固效效率率系数系数 和达到实测极限拉应力时的和达到实测极限拉应力时的总应变总应变 确定确定。预应力混凝土结构预应力混凝土结构湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系锚具组装件的实测极限拉力锚具组装件的实测极限拉力预预应应力力筋筋的的效效率率系系数数，当当预预应应力力筋筋为为1-5根根时时取取1，预预应应力力筋筋为为6-12根根时时取取0.99，预预应应力力筋筋为为13-19根根时时取取0.98，20根以上取根以上取0.97锚具组装件中各预应力钢材的计算极限拉力之和锚具组装件中各预应力钢材的计算极限拉力之和千斤顶活塞初始行程读数千斤顶活塞初始行程读数试件破坏时活塞终了行程读数试件破坏时活塞终了行程读数预预应应力力钢钢材材与与锚锚具具、夹夹具具或或连连接接器器在在预预应应力力筋筋达达到极限拉力时的相对位移到极限拉力时的相对位移预应力混凝土结构预应力混凝土结构湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系锚具的静载锚固性能要求锚具的静载锚固性能要求 锚锚具具的的预预应应力力筋筋锚锚具具组组装装件件除除必必须须满满足足静静载载锚锚固固性性能能外外，还还需需满满足足循循环环次次数数为为200万万次次的的疲疲劳劳性性能能试试验验。试试验验应应力力上上限限取取预预应应力力钢钢材材抗抗拉拉强强度度标标准准值值的的65%，应应力力幅幅度度取取80MPa。试试件件经经受受200万万次次循循环环荷荷载载后后预预应应力力筋筋因因锚锚具具影影响响发生疲劳破坏的面积不应大于试件总截面面积的发生疲劳破坏的面积不应大于试件总截面面积的5%。在在抗抗震震结结构构中中，还还应应满满足足循循环环次次数数为为50次次的的低低周周反反复复作作用用载载荷荷试试验验。试试验验应应力力上上限限取取预预应应力力钢钢材材抗抗拉拉强强度度标标准准值值的的80%，下下限限取取预预应应力力钢钢材材抗抗拉拉强强度度标标准准值值的的40%。试试件经件经50次循环荷载后预应力筋不应发生破断次循环荷载后预应力筋不应发生破断。预应力混凝土结构预应力混凝土结构湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系夹夹具具的的静静载载锚锚固固性性能能，由由夹夹具具组组装装件件静静载载试试验验测测定定的的夹夹具具效效率系数率系数 确定：确定：夹具组装件的实测极限拉力夹具组装件的实测极限拉力夹具组装件中各预应力筋的夹具组装件中各预应力筋的计算极限拉力之和计算极限拉力之和夹具的静载锚固性能应符合夹具的静载锚固性能应符合预应力混凝土结构预应力混凝土结构湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系 张张拉拉设设备备由由油油泵泵和和千千斤斤顶顶及及配配套套油油管管组组成成，通通过过油油泵泵液液压系统传力给千斤顶，常用的千斤顶类型有以下几种：压系统传力给千斤顶，常用的千斤顶类型有以下几种：可可用用于于无无粘粘结结和和有有粘粘结结预预 应应力力钢钢绞绞线线的的单单根根张张拉拉，或或者者多多孔孔锚锚具具的的逐逐根根张张拉拉。新新式式的的该该类类型型千千斤斤顶顶内内设设有有止止转转装装置置，能能有有效效防防止止张张拉拉时时千千斤斤顶顶和和钢钢绞绞线线旋旋转转，张张拉拉力可达力可达260kN。前卡式千斤顶前卡式千斤顶张拉设备张拉设备前卡式千斤顶前卡式千斤顶预应力混凝土结构预应力混凝土结构湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系前卡式千斤顶前卡式千斤顶预应力混凝土结构预应力混凝土结构湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系 用于狭小空间的张拉施工，也可用于一般的张拉施工，用于狭小空间的张拉施工，也可用于一般的张拉施工，能节省大量的钢绞线，张拉力可达能节省大量的钢绞线，张拉力可达2460kN。施工现场施工现场穿心内卡式千斤顶穿心内卡式千斤顶 穿心内卡式千斤顶穿心内卡式千斤顶预应力混凝土结构预应力混凝土结构湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系施工现场施工现场穿心拉杆式千斤顶穿心拉杆式千斤顶 穿心拉杆式千斤顶穿心拉杆式千斤顶预应力混凝土结构预应力混凝土结构湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系油泵的吨位和型式油泵的吨位和型式预应力混凝土结构预应力混凝土结构湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系油泵油泵预应力混凝土结构预应力混凝土结构湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系3-2 预应力施工工艺预应力施工工艺 预预应应力力施施工工工工艺艺是是指指在在混混凝凝土土结结构构中中建建立立预预加加应应力力的的施施工方法。工方法。一一.施加预应力方法分类施加预应力方法分类内部预应力内部预应力外部预应力外部预应力 通通过过机机械械方方法法调调节节外外部部反反力力。如如在在混混凝凝土土与与支支墩墩之之间间用用千斤顶千斤顶建立预应力。建立预应力。通通过过机机械械方方法法即即张张拉拉预预应应力力筋筋建建立立预预应应力力。内内部部预预应应力力还可用还可用电热法电热法等方法进行。等方法进行。预应力混凝土结构预应力混凝土结构湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系二二.机械法预应力施工工艺分类机械法预应力施工工艺分类先张法预应力施工工艺先张法预应力施工工艺预应力混凝土结构预应力混凝土结构湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系预应力混凝土结构预应力混凝土结构湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系 先先张张法法通通常常适适合合在在长长长长线线线线台台台台座座座座（50200m）上上成成批批生生产产配配直直线线预预应应力力筋筋的的混混凝凝土土构构件件，如如屋屋面面板板、空空心心楼楼板板、檩檩条条等。等。先先张张法法的的优优点点是是生生产产效效率率高高、施施工工工工艺艺简简单单、锚锚具具、夹夹具可多次重复使用等。具可多次重复使用等。先先张张法法是是依依靠靠预预应应力力筋筋与与混混凝凝土土之之间间的的粘粘粘粘结结结结力力力力来来传传递递预预应力的。应力的。预应力混凝土结构预应力混凝土结构湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系后张法预应力施工工艺后张法预应力施工工艺有粘结有粘结后张法预应力施工工艺后张法预应力施工工艺预应力混凝土结构预应力混凝土结构湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系 但施工工艺较为复杂，锚具、夹具消耗量大，成本较高。但施工工艺较为复杂，锚具、夹具消耗量大，成本较高。有有粘粘结结后后张张法法预预应应力力施施工工不不需需要要专专门门台台座座，便便于于在在现现场场制作大型构件，适用于配直线及制作大型构件，适用于配直线及曲线预应力筋曲线预应力筋的构件。的构件。预应力混凝土结构预应力混凝土结构湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系无粘结预应力筋定位、绑扎无粘结预应力筋定位、绑扎无粘结预应力筋定位、绑扎无粘结预应力筋定位、绑扎浇筑混凝土、养生浇筑混凝土、养生浇筑混凝土、养生浇筑混凝土、养生张拉预应力筋，混凝土预压张拉预应力筋，混凝土预压张拉预应力筋，混凝土预压张拉预应力筋，混凝土预压锚固预应力筋锚固预应力筋锚固预应力筋锚固预应力筋无粘结后张法预应力施工工艺无粘结后张法预应力施工工艺 与与有有粘粘结结的的施施工工工工艺艺基基本本特特点点相相似似，区区别别在于：在于：1.避避免免了了预预留留孔孔道道、穿穿预预应应力力筋筋以以及及灌灌浆浆等等施施工工工工艺艺，无无粘粘结结预预应应力力的的施施工工过过程程较较为为简单；简单；2.预预应应力力筋筋与与混混凝凝土土无无粘粘结结，预预应应力力完完全全依依靠靠锚锚具具传传递递，因因此此对对锚具的要求高。锚具的要求高。无粘结预应力混凝土结构一无粘结预应力混凝土结构一般指在预应力筋外面般指在预应力筋外面涂防腐涂防腐油脂外包塑料套管油脂外包塑料套管防止与混防止与混凝土粘结、按凝土粘结、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。预应力混凝土结构预应力混凝土结构湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系转向块定位转向块定位转向块定位转向块定位穿预应力筋束，安装锚具穿预应力筋束，安装锚具穿预应力筋束，安装锚具穿预应力筋束，安装锚具张拉预应力筋，混凝土预压张拉预应力筋，混凝土预压张拉预应力筋，混凝土预压张拉预应力筋，混凝土预压锚固预应力筋锚固预应力筋锚固预应力筋锚固预应力筋体外体外预应力施工工艺预应力施工工艺 与与有有粘粘结结后后张张法法预预应应力力结结构构相相比比，预预应应力力筋筋布布置置灵灵活活，便便于更换。于更换。预预应应力力筋筋的的防防火火、防防腐腐蚀蚀以以及及防防冲冲撞撞等等措施较为复杂。措施较为复杂。体体外外预预应应力力主主要要用用于于加加固固工工程程，如如桥桥梁梁、楼板的加固等。楼板的加固等。预应力混凝土结构预应力混凝土结构湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系 所谓张拉是指借助油泵、千斤顶和锚具拉伸并锚固预应力筋，对结构构件建立预加力的过程。张拉张拉预应力混凝土结构预应力混凝土结构湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系预应力混凝土结构预应力混凝土结构湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系预应力混凝土结构预应力混凝土结构湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系预应力混凝土结构预应力混凝土结构湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系预应力混凝土结构预应力混凝土结构湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系预应力智能张拉系统与大循环智能压浆系统演示动画预应力混凝土结构预应力混凝土结构湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系湘潭大学建筑工程系预应力混凝土结构预应力混凝土结构