项目2 预应力混凝土工程

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,预应力混凝土工程,1,项目描述,城市高架桥施工中预应力混凝土的应用比较广泛，本项目主要介绍预应力混凝土的特点，预应力混凝土先张法与后张法施工，预应力T梁的预制及预应力箱梁的预制等。,2,工作任务1 预应力钢筋混凝土认知,预应力钢筋混凝土的概念:,在外荷载作用到构件上之前，预先用某种方法，在构件上（主要在受拉区）施加压力，当构件承受由外荷载产生的拉力时，首先抵消混凝土中已有的预压力，然后随荷载增加，才能使混凝土受拉而后出现裂缝，因而延迟了构件裂缝的出现和开展。,3,2预应力钢筋混凝土的特点,抗裂性和抗渗性好；,耐久性好。,结构物的刚度提高。,节省钢材和混凝土，降低工程造价。,4,工作任务2 预应力混凝土先张法施工,先把钢筋放在台座上按构件设计选用的张力应力拉紧，然后灌注混凝土，待混凝土达到一定强度,并与钢筋牢固粘结后，放松钢筋，钢筋回缩，靠混凝土与钢筋的粘结力使混凝土得到预压。,5,预应力材料准备,预应力设备准备,预应力筋安装,安装锚具并张拉,留孔材料准备、锚具准备,预应力钢材准备,有粘结预应力：,安装波纹管、穿钢束,预应力工程施工工艺流程,千斤顶配套标定,灌浆设备准备,无粘结预应力：,安装无粘结预应力筋,灌浆并封锚,有粘结灌浆,6,工艺过程,A、张拉预应力筋,夹具,横梁,台座,预应力筋,台面,A、张拉预应力筋,7,B、浇筑混凝土构件,混凝土构件,B、浇筑混凝土构件,8,C、放张施加预应力,C、放张施加预应力,9,（1）台座,先张法施工中对台座的要求：有足够的强度、刚度和稳定性；满足生产工艺的需要等。,10,先张法施工中台座的形式：,墩式（传力墩、台面、横梁）长度100150m，适于,中、小,型构件。,11,重力式台座,12,与台面共同作用式,13,构架式,14,桩基构架式,15,锚桩式台座,16,17,槽式（传力柱、上下横梁、砖墙）长,4576m,，适于双向预应力构件， 易于蒸汽养护。,压杆,砖墙,上横梁,下横梁,砖墙,压杆,18,钢模台座,19,（2）夹具,锚固夹具：,锥形夹具：锥形夹具是用来锚固预应力钢丝的。常用的单根钢丝夹具，适用于锚固直径,3-5mm,的冷拔低碳钢丝和碳素（刻痕）钢丝。既可用于,固定端,，也可用于,张拉端,。,20,锥形夹具：,21,圆套筒三片式夹具：,圆套筒三片式夹具是用于锚固预应力钢筋的，由中间开有圆锥形孔的套筒和三片夹片组成。套筒的内孔成圆锥形，三个夹片互成,120,，钢筋夹持在三片夹片中心，夹片内槽上有齿纹，以保证钢筋的锚固。这种夹具适用于夹持直径,12mm,和,14mm,的单根冷拉,、,级钢筋。,22,圆套筒三片式夹具：,23,镦头夹具：,镦头夹具用于,预应力筋,固定端锚固。冷拔低碳钢丝可采用冷冲镦粗的方法制作镦头，碳素钢丝宜采用液压冷镦的方法制作镦头，直径小于,22mm,的钢筋可在焊机上采用电热镦粗的方法制作镦头，大直径的钢筋只能采用,热锻,方法锻制镦头。,24,镦头夹具：,25,张拉夹具：,穿心式千斤顶： YC20型，最大拉力,20t,、行程,200mm,，适于,1220,单根钢筋。,电动螺杆：拉力,3060t,、行程,800mm,，用于：钢筋、钢丝。,卷扬机滑车组。,26,穿心式千斤顶,27,2.先张法施工工艺,先张法施工工艺流程：,28,（2）张拉预应力钢筋,预应力筋张拉控制应力的大小直接影响预应力效果，影响到构件的抗裂度和刚度，因而控制应力不能过低。,控制应力也不能过高，不允许超过其屈服强度，以使预应力筋处于弹性工作状态，否则会使构件出现裂缝的荷裁与破坏荷载很接近，这是很危险的。,过大的超张拉会造成反拱过大，预拉区出现裂缝也是不利的。预应力筋的张拉控制应力应符合设计要求。当施工中预应力筋需要超张拉时，可比设计要求提高,5%,，但其,最大张拉控制应力,不得超过表2-1的规定。,29,预应力筋张拉程序有以下两种：,a.,b.,两种张拉程序是等效的，施工中可根据构件设计标明的张拉力,大小,、,预应力筋,与,锚具品种,、,施工速度,等选用。,30,预应力筋进行超张拉（,103%105%,控制应力）主要是为了减少松弛引起的应力损失值。所谓应力松弛是指钢材在常温高应力作用下，由于塑性变形而使应力随时间延续而降低的现象。这种现象在张拉后的头几分钟内发展得特别快，往后则趋于缓慢。例如，超张拉,5%,并持荷,2,分钟，再回到控制应力，松弛已完成,50%,以上。,31,张拉控制要点：,张拉时应校核预应力筋的伸长值。,实际伸长值与设计计算值的偏差不得超过,6%,，否则应停拉；,从台座,中间向两侧,进行（防偏心损坏台座）；,多根成组张拉，初应力应,一致,(测力计抽查)；,拉速平稳，锚固松紧一致,，设备缓慢放松；,拉完的筋位置偏差,5mm,，且,构件截面短边的4%,；冬施张拉时，温度,15,；,注意安全：,两端严禁站人，敲击楔块不得过猛,。,32,（3）混凝土浇筑与养护,混凝土一次浇完，混凝土,C30,；,防止较大,徐变,和,收缩,：选收缩变形小的水泥，水灰比,0.5,，级配良好，振捣密实（特别是,端部,）；,防止,碰撞,、,踩踏,钢丝；,减少应力损失：非钢模台座生产，采取二次升温养护，(开始温差,20,，达,10MPa,后按正常速度升温）。,33,（4）预应力钢筋放松,先张法施工的预应力放张时预应力混凝土构件的强度必须符合,设计要求,。,设计无要求时，其强度不低于设计的混凝土强度标准值的,75%,。,过早放张预应力会引起较大的,预应力损失,或,预应力钢丝产生滑动,。,对于,薄板,等预应力较低的构件，预应力筋放张时混凝土的强度可适当降低。,预应力混凝土构件在预应力筋放张前要对试块进行,试压,。,34,预应力混凝土构件的预应力筋为钢丝,放张前，应根据预应力钢丝的应力传递长度，计算出预应力钢丝在混凝土内的,回缩值,，以检查,预应力钢丝与混凝土粘结,效果。,若实测的回缩值,小于,计算的,回缩值,，则预应力钢丝与混凝土的粘结效果满足要求，可进行预应力钢丝的放张。,35,先张法的特点,张拉钢筋时只需工具锚（锚具作为工具设于台座两端，构件制作后能重复使用）。,钢筋依靠预应力与混凝土的粘结力自锚于混凝土中，因此又称“自锚”。,先张法的优点是构造简单，节省材料，加工方便，成本便宜。主要用于构件厂生产中、小型构件（楼板、屋面板、吊车梁、薄腹梁）,36,工作任务3 预应力混凝土后张法施工,在灌注混凝土时留出设置张拉钢筋的孔道，待混凝土达到能在上面直接张拉钢筋的强度后，把钢筋穿入孔道，按设计的张拉控制应力进行张拉，在钢筋紧张的状态下，用锚具把钢筋牢固地锚在构件上，然后进行孔道灌浆，通过锚具传递应力，使混凝土得到预压。,37,后张法施工工艺：,浇筑混凝土结构或构件（留孔）养护拆模（达75%强度后）穿筋张拉固定孔道灌浆（浆达15N/mm2,混凝土达100%后）移动、吊装。,38,后张法的特点,预应力筋可以直接在构件上张拉，不需要专用台座，现场生产时可避免构件的长途搬运，故后张法适宜在现场制大型构件，特别是大跨度构件。,后张法又是一种极有效的拼装手段，可把在预制厂预制的小型块体运到现场后拼装成整体，是一种比较灵活的张拉方法。,39,后张法的缺点,钢筋两端均需加设工作锚，而工作锚不仅要消耗金属材料，还要求加工精密，同时还由于需要留孔、传筋、灌浆及在锚具下的预压应力集中处加强配筋等原因，使断面构造和施工操作均比先张法复杂，造价也比先张法高。,40,1.材料质量要求,精轧螺纹钢筋,41,高强精轧螺纹钢筋，其力学性能和表面质量应符合以下规定：,精轧螺纹钢筋表面不得有,横向裂纹,、,结疤,和,机械损伤,，钢筋表面允许有不影响力学性能和连接的缺陷。,精轧螺纹钢筋的力学性能应符合表2-2的规定。,精轧螺纹钢筋应分批进行检验，每批重量不大于,60t,，对表面质量应逐根目视检查，,外观检查合格后,在每批中,任选两根,钢筋截取试件进行拉伸试验。,42,（2）钢丝、钢绞线和热处理钢筋,钢丝,43,钢绞线,44,热处理钢筋,45,预应力混凝土结构所采用的钢丝、钢绞线和热处理钢筋等的质量，应符合现行国家标准的规定。,预应力混凝土用钢丝应符合预应力混凝土用钢丝（GB/T 5223）的要求。,预应力混凝土用钢绞线应符合预应力混凝土用钢绞线（GB/T5224）的要求。,46,预应力混凝土用钢绞线表面不得带有,降低,钢绞线与混凝土,黏结力,的,润滑剂,、,油渍,等物质，允许有轻微的浮锈，但不得锈蚀成,肉眼可见,的麻坑。,钢绞线进场验收时，应从每批钢绞线中,任取3盘,，并从每盘所选的钢绞线,端部正常部位截取一根试样,进行表面质量、直径偏差和力学性能试验。每批钢绞线的重量应不大于,60t,。,对大桥等重要工程使用的钢丝、钢绞线，进场时应进行上述检验；对其他桥梁，其预应力钢材的力学性能，可仅进行抗拉强度试验，或由生产厂家提供力学性能试验报告。,47,（3）冷拉钢筋和冷拉低碳钢丝,预应力冷拉钢筋表面不得有裂纹和局部缩颈，冷拉试验后外观不得有裂纹、鳞落式断裂现象。冷拔低碳钢丝表面不得有裂纹和机械损伤。,冷拉钢筋应分批进行检验，每批重量不得大于20t。每批钢筋的级别和直径均应相同。每批钢筋外观经逐根检查合格后，再从任选的两根钢筋上各取一套试件，按照现行国家标准的规定进行拉力试验（屈服强度、抗拉强度、伸长率）和冷弯试验。,48,计算冷拉钢筋的屈服强度和抗拉强度时，采用冷拉前的公称截面面积。,冷拔低碳钢丝应逐盘进行抗拉强度、伸长率和弯曲试验。从每盘钢丝上任一端截去不少于,500mm,后再取两个试样，分别做拉力和,180,反复弯曲试验，结果应符合要求。,49,（4）锚具、夹具和连接器,预应力筋锚具、夹具和连接器应具有可靠的锚固性能、足够的承载能力和良好的适用性，能保证充分发挥预应力筋的强度，安全地实现预应力张拉作业，并应符合现行国家标准预应力筋锚具、夹具和连接器（GB/T 14370）的要求。,50,预应力筋锚具应按设计要求采用。锚具应满足分级张拉、补张拉以及放松预应力的要求。用于后张结构时，锚具或其附件上宜设置压浆孔或排气孔，压浆孔应有足够的截面面积，以保证浆液的畅通。,51,夹具应具有良好的自锚性能、松锚性能和重复使用性能。需敲击才能松开的夹具，必须保证其对预应力筋的锚固没有影响，且对操作人员的安全不造成危险。,用于后张法的连接器，必须符合锚具的性能要求；用于先张法的连接器，必须符合夹具的性能要求。,52,（5）管道,波纹管,53,钢管,54,在桥梁的某些特殊部位，当设计规定时，可采用符合要求的平滑钢管和高密度聚乙烯管。用做管道的平滑钢管和聚乙烯管，其壁厚不得小于,2mm,。,刚性管道应具有光滑的内壁并可被弯曲成适当的形状而不出现卷曲或被压扁；半刚性管道应是波纹状的金属螺旋管。金属管道宜尽量采用镀锌材料制作。,55,制作半刚性波纹状金属螺旋管的钢带应符合现行有关标准规范的规定，并附有合格证书。钢带厚度应根据管道直径、设置时间（在浇筑混凝土前或后设置钢束）及是否有特殊用途而定，一般情况厚度不宜小于,0.3mm,。,56,管道的内横截面积至少应是预应力筋净截面积的,2.02.5倍,。如果管道与预应力筋的面积比低于给定的极限，则应通过试验验证其可以进行正常压浆作业。对于超长钢柬的管道，亦应通过试验来确定其面积比。,57,制孔采用胶管抽芯法时，胶管内应插入芯棒或充以压力水，以增加刚度；采用钢管抽芯法时，钢管表面应光滑，焊接接头应平顺。抽芯时间应通过试验确定，以混凝土抗压强度达到,0.40.8MPa,时为宜，抽拔时不应损伤结构混凝土。抽芯后，应用通孔器或压气、压水等方法对孔道进行检查，如发现孔道堵塞或有残留物或与邻孔有串通，应及时处理。,58,采用胶管或钢管抽芯法制孔时，抽管时间应根据水泥品种、水灰比、气温和养护方法等条件，通过试验确定。抽管以能顺利抽出来且孔道不坍塌为原则，故抽管应在混凝土初凝后终凝前进行。,59,金属螺旋管进场时，除应按出厂合格证和质量保证书核对其类别、型号、规格及数量外，还应对其外观、尺寸、集中荷载下的径向刚度、荷载作用后的抗渗漏及抗弯曲渗漏等进行检验。工地自行加工制作的管道亦应进行上述检验。其检验方法可参照现行预应力混凝土用金属波纹管(JG 225)的规定执行。,60,2.预应力筋制作与安装,（1）预应力钢筋制作,预应力筋下料长度应通过计算确定，计算时应考虑结构的孔道长度或台座长度、锚具长度、千斤顶长度、焊接接头或墩头预留量，冷拉伸长量、弹性回缩量、张拉伸长值和外露长度等因素。,高强钢丝、钢绞线、冷拉钢筋的切断工具宜采用切断机或砂轮切割机等，不宜采用氧气切割机，更不得使用电弧焊机切断。,61,钢丝束两端采用镦头锚具时，同一束中各根钢丝下料长度的相对差值，当钢丝束长度,小于或等于20m,时，不宜,大于1/3000,;当钢丝束长度,大于20m,时，不宜,大于1/5000,，且,不大于5mm,。长度,不大于6m,的先张构件，当钢丝成组张拉时，同组钢丝下料长度的相对差值不得,大于2mm,。,62,钢筋接头处理,冷拉钢筋的接头，应在钢筋冷拉前采用一次闪光顶锻法进行对焊，对焊后还应进行热处理，以提高焊接质量。,预应力筋有对焊接头时，除非设计另有规定，宜将接头设置在受力较小处，在结构受拉区及在相当于预应力筋直径,30倍,长度的区段（不小于,500mm,）范围内，对焊接头的预应力筋截面面积不得超过该区段预应力筋总截面面积的,25%,。,63,冷拉钢筋采用螺钉端杆锚具时，应在冷拉前焊接螺钉端杆，并应在了冷拉时将螺母置于端杆端部。,预应力筋镦头锚固时，对于高强钢丝，宜采用液压冷镦；对于冷拔低碳钢丝，可采用冷冲镦粗；对于钢筋，宜采用电热镦粗，但HRB500级钢筋镦粗后应进行电热处理。冷拉钢筋端头的镦粗及热处理工作，应在钢筋冷拉之前进行，否则应对镦头逐个进行张拉检查，检查时的控制应力应不小于钢筋冷拉的控制应力。,64,无粘结预应力筋制作,无粘结预应力筋的制作是无粘结后张预应力混凝土施工中的主要工序。无粘结筋一般由钢丝、钢绞线等柔性较好的预应力钢材制作，当用电热法张拉时，亦可用冷拉钢筋制作。,无粘结预应力筋的制作，一般采用挤压涂层工艺和缠纸工艺两科。,65,（2）预应力钢筋安装,孔道预留,构件预留孔道的直径、长度、形状，由设计确定，如无规定时，孔道直径应比预应力筋直径的对焊接头处外径或需穿过孔道的锚具或连接器的外径大,1015mm,;对钢丝或钢绞线孔道的直径应比预应力束外径或锚具外径,大5l0mm,，且孔道面积应大于预应力筋的两倍以利于预应力筋穿入，孔道之间净距和孔道至构件边缘的净距均不应,小于25mm,。,66,曲线孔道留设：,现浇整体预应力框架结构中，通常配置曲线预应力筋，因此在框架梁施工中必须留设曲线孔道。曲线孔道可采用白铁管或波形白铁管留孔，曲线白铁管的制作应在平直的工作台上借助于模具定位，利用液压弯管机进行弯曲成型，其弯曲,2mm,的坐标按预应力筋曲线方程计算确定，弯制成型后的坐标误差应控制在,2mm,以内。,67,管芯埋设和抽管,管芯材料可采用钢管、胶管（帆布橡胶管或钢丝胶管）、镀锌双波纹金属软管（简称波纹管）、黑铁皮管、薄钢管等。钢管管芯适于直线孔道；胶管适用于直线、曲线或折线形孔道；波纹管（黑铁皮管或薄钢管）埋入混凝土构件内，不用抽芯，为一种新工艺，适于跨度大、配筋密的构件孔道。,68,橡胶管抽芯法不仅可以留设直线孔道，亦可留设曲线孔道，胶管弹性好，便于弯曲，一般有五层或七层帆布胶管和钢丝网橡胶管两种，工程实践中通常用前一端密封，另一端接阀门充水或充气。橡胶管具有一定弹性，在拉力作用下，其断面能缩小，故在混凝土初凝后即可把橡胶管抽拔出来。夹布胶管质软，必须在管内充气或充水。在浇筑混凝土前，橡胶管中充入压力为,0.60.8MPa,的压缩空气或压力水，此时橡胶管直径可增大,3mm,左右，然后浇筑混凝土，待混凝土初凝后，放出压缩空气或压力水，橡胶管孔径变小，并与混凝土脱离，随机抽出胶管，形成孔道。抽管顺序一般应为先上后下，先曲后直。,69,钢管抽芯这种方法大都用于留设直线孔道时，预先将钢管埋设在模板内的孔道位置处。钢管要平直，表面要光滑，每根长度最好不超过15m，钢管两端应各伸出构件约500mm左右。较长的构件可采用两根钢管，中间用套管连接。在混凝土浇筑过程中和混凝土初凝后，每间隔一定时间慢慢转动钢管粘牢，等到混凝土终凝前抽出钢管。抽管过早，会造成塌孔事故；太晚，则混凝土与钢管粘结牢固，抽管困难。常温下抽管时间，约在混凝土浇灌后36小时。抽管顺序宜先上后下，抽管可采用人工或用卷扬机，速度必须均匀，边抽边转，与孔道保持直线。抽管后应及时检查孔道情况，做好扎道清理工作。,70,预埋管法,这种孔道成型方法一般用于采用钢丝或钢绞线作为预应力筋的大型构件或结构中，可直接把下好料的钢丝、钢绞线在孔道成型前就穿入波纹管中，这样可以省掉穿束工序，亦可待孔道成型后再进行穿束。,71,对连续结构中呈波浪状布置的曲线束，且高差较大时，应在孔道的每个峰顶处设置泌水孔；起伏较大的曲线孔道，应在弯曲的低点处设置泌水孔；对于较长的直线孔道，应每隔,1215m,左右设置排气孔。泌水孔、排气孔必要时可考虑作为灌浆孔用。波纹管的连接可采用大一号的同型波纹管，接头管的长度为,200250mm,，以密封胶带封口。,72,预应力筋铺设,预应力筋铺设原则：预应力筋的铺设布置应按施工图上的根数多少确定间距，进行布筋。应严格按设计要求的曲线形状就位，并固定牢固。,预应力筋铺设要求：施工过程中应防止电火花损伤预应力筋，对有损伤的预应力筋应予以更换。先张法预应力施工时，应选用非油脂性的模板隔离剂，在铺设预应力筋时，严禁隔离剂沾污预应力筋。在后张法施工中，对于浇筑混凝土前穿入孔道的预应力筋，应有防锈措施。无粘结预应力的护套应完整，局部破损处采用防水塑料胶带缠绕紧密，修补好。,73,波形管安装,波形管的安装工艺，波纹管可用钢筋支架(间距为,600mm,)焊在箍筋肢上，箍筋下一定要把保护层垫块垫实、垫牢。波纹管放下就位后，其上用短钢筋再将管绑扎在箍筋肢上，以防止浇混凝土时将管子浮起（先穿入预应力筋的情况稍好）而造成质量事故。,74,取样进行检验，试验要满足两个基本要求,在外力作用下有抵抗变形的能力 ；,在混凝土浇筑过程中，水泥浆不会渗入管内。波纹管要逐根进行检验，表面不得有砂眼，咬口必须牢固，不得有松散现象。现场简便方法是两人用手将波纹管提起，上下晃动，不松散也没有“咔咔”的响声，说明波纹管咬口牢固。波纹管表面要清洁，不得有杂质、锈蚀现象。,75,3.预应力混凝土浇筑,（1）混凝土浇筑,浇筑混凝土时，宜采用插入式、附着式或平板式振捣器振捣。锚固端及钢筋密集处应加强振捣，并应符合下列要求：,对先张构件，钢筋张拉后应立即浇筑混凝土，若未能立即浇筑混凝土时，则在混凝土浇筑前应重新进行张拉，达到控制应力后，方允许浇筑混凝土。,76,对后张构件则应采取措施防止振捣棒碰撞成孔管道和张拉端的预埋件，浇筑中应经常检查管道与预埋件位置，如有错位应及时纠正。,振捣时应避免振捣棒碰撞预应力钢筋。,77,（2）混凝土养护,混凝土浇筑完达到初凝后应立即进行养护。采取蒸汽养护时，应符合下列规定：,对先张构件应按设计给定的允许控制温差（即低温养护时的温度与张拉钢筋时温度之差）进行养护，采用粗钢筋的构件，当混凝土强度养护至7.5MPa以上时采用钢丝、钢绞线的构件，当混凝土强度养护至10MPa以上时，方可按一般构件蒸养规定进行。,对后张法，养护温度恒温应控制在60以下。,78,4.预应力筋张拉施工,后张法是先浇筑混凝土构件，预留孔道，待混凝土达到一定强度后，在孔道内穿入预应力筋，进行张拉并锚固。在构件或块体上直接张拉预应力钢筋，不需要专门的台座。大型构件可分件制作，运到现场利用预应力钢筋连成整体。后张法灵活性大，现已逐渐从单个预应力构件发展到整体预应力结构。,79,后张法构件张拉,80,（1）混凝土的张拉强度,预应力筋的张拉是制作预应力构件的关键，必须按规范有关规定精心施工。张拉时构件或结构的混凝土强度应符合设计要求，当设计无具体要求时，不应低于设计强度标准值的75%。以确保在张拉过程中，混凝土不至于受压而破坏。块体拼装的预应力构件，立缝处混凝土或砂浆强度如设计无规定时，不应低于块体混凝土设计强度等级的40%，且不得低于15MPa，以防止在张拉预应力筋时，压裂混凝土块体或使混凝土产生过大的弹性压缩。,81,（2）张拉控制应力及张拉程序,预应力张拉控制应力应符合设计要求及其最大张拉控制应力不能超过设计规定。其中后张法控制应力值低于先张法，这是因为后张法构件在张拉钢筋的同时，混凝土已受到弹性压缩，张拉力可以进一步补足；而先张法构件，是在预应力筋放松后，混凝土才受到弹性压缩，这时张拉力无法补足，此外，混凝土的收缩、徐变引起的预应力损失，后张法也比先张法小。,82,为了减少预应力筋的松弛损失等，与先张法一样采用超张拉法，其张拉程序为：,83,（3）张拉顺序,选择合理的张拉顺序是保证质量的重要一环。当构件或结构有多根预应力筋（束）时，应采用分批张拉，此时按设计规定进行，如设计无规定或受设备限制必须改变时，则应经核算确定。张拉时宜对称进行，避免引起偏心。在进行预应力筋张拉时，可采用一端张拉法，亦可采用两端同时张拉法。当采用一端张拉时，为了克服孔道摩擦力的影响，使预应力筋的应力得以均匀传递，采用反复张拉23次，可以达到较好的效果。,84,采用分批张拉时，应考虑后批张拉预应力筋所产生的混凝土弹性压缩对先批预应力筋的影响，即应在先批张拉的预应力筋的张拉应力中增加。,85,张拉平卧重叠浇筑的构件时，宜先上后下逐层进行张拉，为了减少上下层构件之间的摩阻力引起的预应力损失，可采用逐层加大张拉力的方法。但底层张拉力值：对碳素钢丝、钢绞线和热处理钢筋，不宜比顶层张拉力大5%；对于冷拉HRB335、HRB400级钢筋，不宜比顶层张拉力大9%，但也不得大于预应力筋的最大超张拉力的规定。若构件之间隔离层的隔离效果较好，如用塑料薄模作隔离层或用砖作隔离层。用砖作隔离层时，大部分砖应在张拉预应力筋时取出，仅有局部的支承点，构件之间基本上架空，也可自上而下采用同一张拉力值。,86,（4）群锚后张法施工,预留孔道必须畅通，如有漏浆及堵塞情况应清除干净，同时清理干净喇叭口垫板内的污泥、灰浆，使喇叭口垫板表面无任何杂物。管道在进入喇叭口垫板的接口前，应有约1. 5m左右的直线段。,钢绞线穿束时，可采用逐根穿入单线进入孔道的方法（用人工穿或用穿束机），也可以用整束同时穿进（用卷扬机牵引）。采用第一种方法时，穿束前钢绞线头上应套上个“导向帽”；采用后一种方法时，可使用专用的“穿束牵引网套”，或特制牵引头，用卷扬机牵引，此时应沿钢丝束长度方向，每隔1.5m用钢丝绑扎一道。圆筒用0.5mm钢板卷制，前面导向辊为5高强钢丝，端头圆形，全部焊制并打磨光。,87,（5）无粘结预应力张拉法施工,无粘结筋使用前应逐根检查外包层的完好程度，对有轻微破损者，可包塑料带补好，对破损严重者应予以报废。,无粘结预应力筋宜采用钢丝、钢绞线等预应力钢材制作。带有专用防腐油脂涂料和外包层的无粘结预应力筋，其质量要求应符合钢绞线、钢丝束无粘结预应力筋 (JG 3006)及无粘结预应力筋专用防腐润滑脂(JG 3007)标准的规定。,88,无粘结筋所用钢绞线和钢丝不应有死弯，当有死弯时必须切断。每一根钢丝均应通长，严禁有接头。其外包层材料应采用聚乙烯或聚丙烯，严禁使用聚氯乙烯。,制作单根无粘结筋时，宜优先选用防腐油脂作涂料层，塑料外包层宜采用塑料注塑成形。防腐油脂应充足饱满，外包层应松紧适度。,89,制作成束无粘结筋可用防腐沥青或防腐油脂作涂料层。当使用防腐沥青时，应用密缠塑料带作外包层，塑料带各圈之间的搭接宽度应不小于带宽的1/2，缠绕层数不应小于4层。,铺设无粘结筋所用锚具的性能应符合I类锚具的规定。铺设无粘结筋时，无粘结筋的曲率可垫铁马凳控制。其高度应根据设计要求的无粘结筋曲率确定，铁马凳的间隔不宜大于2m，并应用铁丝与无粘结筋扎牢。,90,铺设双向配筋的无粘结筋时，应先铺设标高低的无粘结筋，再铺设标高较高的无粘结筋。避免两个方向的无粘结筋相互穿插编结。,无粘结筋的张拉施工应符合有关规定。张拉过程中，当有个别钢丝发生滑脱或断裂时，经设计同意可相应降低张拉力，但滑脱或断裂的数量不应超过一截或无粘结预应力筋总量的2%。,无粘结筋的锚固区，必须有严格的密封防护措施，严防水汽进入，锈蚀预应力筋。对外露的预应力筋应分散弯折后浇筑在封端混凝土内。无粘结筋及端头锚固区的防护措施，尚应符合有关专门规定。,91,5.孔道灌浆和封锚,（1）灌浆程序及操作方法,在孔道两端各安装压浆嘴一个，先检查阀门是否阻塞，然后对压浆设备进行安装检查。,打开两端压浆嘴阀门，由一端压入水泥浆，当另一端压浆嘴或排气孔流出清水，出稀浆再出浓浆时关闭出浆口阀门，或卡死排气孔，再继续加大压力压浆，则水泥浆在孔道内压力上升。,92,当水泥浆压力升至0.60.7MPa时，保持此压力停浆1分钟后，关闭进浆口阀门，使水泥浆在此压力状态下凝结30分钟以上，待灰浆充分沉淀后，进行二次压浆。,二次压浆时，打开原压浆入口，自另一端孔道入口进行二次压浆，待原压浆入口同样溢出浓浆时为止，封闭该端压浆孔，待压力升至0.60.7MPa时，封闭二次压浆的进浆口。,93,灌浆孔应设有逆止阀，以便使灰浆保持0.60.7MPa压力，灌浆后1小时以上，方准打开灌浆孔，并用浓浆抹平抹严。,输浆管最长不得超过40m，长于30m时，应提高压力0.10.2MPa。,灌浆前冲洗管道时，如发现有串孔情况，则几条互相串通的孔道应同时进行灌浆，其程序仍如上述。,94,灌浆注意事项：,灌浆必须在封锚水泥砂浆达到10MPa以上，方能进行灌浆工序。,一个构件有若干个预应力孔道时，灌浆的顺序应先下后上。,对后张预应力悬臂拼装结构，管道串孔情况可能较多，整个构件应在几个小时内按上述要求程序，同时连接灌完，不得停顿。,95,灌浆孔道若无串孔情况，则各孔道灌浆时，应一气呵成。如因故障使灌浆工作中断，而估计停顿时间需超过30分钟，则须用清水将已灌入孔道内的水泥浆全部冲去，然后再重新灌浆。,构件灌浆后的48小时内，必须保证构件温度不低于+5。如气温过低，则应采取保温措施。,96,每班应制作7.07cm立方体标准试件三组，一组用作标养，另两组随梁同条件养护，在试件达到20MPa时，方可移动构件。,压浆工人须戴防护眼镜，以免浆喷出时伤眼。,97,（2）封头混凝土,在孔道灌浆工序完成后，应立即进行封头混凝土浇筑工序。支模前应将锚头上的灰浆清除干净，并将构件端面混凝土表面凿毛，按设计要求绑扎封锚处钢筋，支模板及浇筑封头混凝土。,98,（1）安装工作锚后的限位板,限位板,工作锚,预应力张拉操作经典过程,99,（2）安装千斤顶、安装千斤顶外侧的工具锚锚板,千斤顶,工具锚板,100,（3）安装工具锚夹片并击紧,工具锚夹片,101,千斤顶进油，油缸伸出少许，钢绞线绷紧，准备张拉。,千斤顶油缸,102,明示张拉程序、配套的千斤顶号与油压表号、对应分级张拉的油压控制读数值。,油压表号,千斤顶号,分级张拉比例,分级张拉油压表控制读数,103,用配套校验的油压表控制张拉力。,张拉油压表,104,对连续梁桥的箱梁底板预应力钢绞线束用两台千斤顶对称同步张拉。,105,对箱梁腹板预应力钢绞线束用两台千斤顶同步对称张拉。,106,工作任务4 预应力混凝土梁预制,预应力混凝土梁的预制施工包含预制场地的选择和建设，模板设计、制造和安装，钢筋绑扎，预应力体系的安装，预埋件的正确埋设，混凝土的拌制、输送和浇筑，混凝土的养护，预应力孔道的压浆与封锚，预制梁体的运输、存放等。,107,1.预制场地布置,选择预制梁施工场地的基本原则：,预制场地宜处于硬地基区域以减少基础处理工作量；场地的面积能满足需要，具有适当的扩建条件；具有良好的预制梁体出运条件；具有良好的材料运输、设备采购、员工生活等条件；具有良好的水电供应、交通、通讯条件；受气候影响小，生产条件好；具有良好的社会治安状况；预制的综合成本低。,108,预制场地设施包括预制台座、存梁台座、模板维修场地、钢筋加工绑扎场地、预应力体系加工存放场地、混凝土工厂及砂石料场、水泥库房、养护设备、起重设备、电力及给排水设施等。,109,预制场地布置,110,预制场地布置,111,预制场地布置,112,预制场地布置,113,预制场地布置,114,预制场地布置,预制场地布置,115,2.底模、侧模与内模,模板的设计、制造、安装质量直接影响预制梁体的生产效率和产品质量。模板设计时应考虑预拱度及梁体张拉后的收缩量；模板应具有足够的刚度，合适的分块尺寸和重量，应能够快捷地安装和拆除；对于交角小于90的部位，宜设置小圆弧，降低在拆模、移动、存放等过程中损坏梁体混凝土的可能性；宜选用相对不易锈蚀的冷轧钢板制作钢模板，厚度一般为6-10mm。模板制造时倒角应圆顺，棱角应顺直，不致在拆除模板时造成混凝土的损伤；钢模板制造时，应选择适当的电流防止模板产生明显的变形；模板表面应平整，没有锈斑和污渍；模板液压部件应活动灵敏，不漏油；使用胶合板制作模板时，应加强切面的防护，防止受潮变形。模板安装时应保证模板的尺寸，不应产生明显的错台，模板应连接牢固，防止跑模及接缝出现漏浆。,台座设计中应考虑预应力张拉后支点反力以及支点距离的变化，台座基础应适当处理，保持排水通畅，防止出现沉降。,116,定型钢外模板,117,118,定型钢内模板,119,120,定型钢端模板与底模板,121,122,3.钢筋工程,钢筋施工可以采用就地绑扎或预制吊装的方法进行。就地绑扎的方法降低了预制台座的利用率，需要较多的预制台座；预制吊装的方法钢筋就位速度快，可缩短梁体预制周期，提高预制台座的利用率。施工方法根据钢筋布置细节、起重能力、场地条件等确定。,钢筋的材质、型号、存放、下料、加工尺寸、除锈等应满足设计要求和施工规范要求：钢筋骨架应具有足够的整体性，具有符合要求的保护层厚度；为防止扎丝锈蚀后形成锈蚀通道，扎丝头部应背向模板；应及时修复环氧涂层钢筋损伤部位；钢筋的焊接、搭接、螺纹连接应符合规范要求。,123,钢筋工程,124,125,钢筋绑扎工程,126,钢筋工程,127,4.预应力体系,预应力体系是预应力混凝土结构最重要的组成部分。预应力钢筋主要形式有：钢绞线、钢丝、精轧螺纹钢筋。钢绞线使用的锚具为夹片锚、挤压锚等，钢丝使用的锚具为锥形锚、墩头锚等，精轧螺纹钢筋使用的锚具为螺母等。后张预应力管道的主要形式有：抽拔胶管、镀锌铁皮波纹管、塑料波纹管、高频焊管。不同管道的设计参数不同，应按照设计布置管道；不应采用波纹管道作为精轧螺纹钢筋的管道，以免产生过大的管道摩阻力。由于在松顶时夹片锚产生6mm左右的回缩，减少了有效预应力值，长度较短的预应力钢筋一般不采用夹片锚。,128,南京火车站站前广场高架桥的镀锌金属波纹管安装，波纹管内已穿入钢绞线。,129,南京奥体中心工程体育场四周大平台双向有粘结预应力梁的金属波纹管及泌水管的安装。,130,南京长江三桥引桥的连续梁箱梁底板及腹板塑料波纹管的安装。,131,形成管道的预埋件应具有足够的刚度和抗拉强度，应准确预埋、有效定位预应力管道，定位网的布置应满足要求，管道内宜布设支撑管件，避免在混凝土浇筑过程中形成波浪形管道而增加管道摩阻力，在管道安装、钢筋骨架吊装、混凝土浇筑等工序中不应损伤管道。应严格控制喇叭口安装精度，使预应力钢筋在喇叭口处不产生折角。施工前预应力体系中的部件应进行有效的检验。预应力张拉作业中，油管应连接牢固，作业人员不可站在千斤顶正前方，防止断丝等造成人员的伤害，应规范操作，注意安全。,132,5.预埋件,梁体内设置有支座、水电支架、照明系统、通讯系统、警示标志系统、防雷击系统、施工辅助设施等预埋件。由于浇筑混凝土后再增设预埋件将局部破坏混凝土，影响梁体的质量或外观，应在混凝土浇筑前通过填写检查表格落实预埋件。应有效定位预埋件，防止在混凝土浇筑过程中预埋件发生移位、损坏等。,133,6.混凝土的浇筑与养护,根据混凝土的浇筑工艺要求确定混凝土产量。混凝土的产量应满足在下一层混凝土初凝前浇筑上一层混凝土的要求，混凝土分层厚度一般为30-40cm，振捣混凝土时振捣器应插入下一层混凝土10cm左右，以保证混凝土结合面的质量。浇筑混凝土过程中，除保证振捣质量外，更应注意不要损伤预埋部件。,及时进行混凝土表面的二次收浆是保证混凝土表面不产生龟裂的重要手段，必须安排足够的人力以保证二次收浆能及时进行，按时完成。,134,混凝土的养护方法主要有保湿保温养护、蒸汽养护、喷洒养护液养护等。采用浇水养护时应注意水资源的循环利用，环境温度低于5时不能采用浇水养护；采用蒸汽养护时应注意蒸汽管的布置、出汽口的朝向、温度场的均匀性，应注意混凝土静养时间、升温速度及温度、恒温温度及养护时间、降温速度及温度、脱模温差的控制等；采用喷洒养护液养护时应注意养护液喷洒的均匀性、密度等，选用的养护液应不影响混凝土的外观。,135,混凝土的养护,136,7.预应力张拉、孔道压浆、封端,孔道的压浆和封端质量直接影响预应力混凝土结构的耐久性。孔道压浆工艺主要有常规孔道压浆和真空孔道压浆。常规孔道压浆的压力为0.6-0.7MPa。在真空压浆中，增加管道的抽真空设备，使管道内的空气产生-0.6到-0.7MPa的压力。真空压浆可以使管道内的浆体更加密实，更有效地保护预应力钢筋。水泥浆应具有良好的性能，封锚应有效。,封端混凝土应振捣密实，应加强封端混凝土的养护，封端混凝土与梁体混凝土接触表面宜涂刷防水涂料以防止混凝土收缩裂纹成为锈蚀通道。,137,预应力张拉,138,预应力切割,139,真空泵注浆,140,141,压浆与封端,142,143,8.梁体的运输、存放,梁体重量较大，应切实保证移梁设备的性能。移梁设备应具有适当的保险、预警功能，应加强移梁设备的日常检修和维护。,在条件许可的情况下，宜采用三点支撑方式存放预应力混凝土箱型节段，这种节段的长度一般在3-5m。预应力混凝土预制箱型梁的长度一般在16-40m，采用三点支撑方式将增加成本。在采用四点支撑方式的情况下，由于预应力混凝土箱型梁抗扭强度一般较弱，应特别注意支撑点的标高差异及不均匀沉降的问题，支点的标高差异和不均匀沉降可能造成梁体的损坏。,存梁台座的数量应与制梁速度、养护周期、架梁速度相匹配。,144,梁体的运输,145,梁体的存放,146,9.混凝土工程缺陷及处理,工程缺陷：,（1）麻面,麻面是结构构件表面上呈现无数的小凹点，而无钢筋暴露的现象。它是由于模板表面粗糙、未清理干净、润湿不足、漏浆、振捣不实、气泡未排出以及养护不好所致。,147,麻面,148,（2）露筋,露筋即钢筋没有被混凝土包裹而外露。主要是由于未放垫块或垫块位移、钢筋位移、结构断面较小、钢筋过密等使钢筋紧贴模板，以致混凝土保护层厚度不够所造成的。有时也因缺边、掉角而露筋。,149,漏筋,150,（3）蜂窝,蜂窝是混凝土表面无水泥砂浆，露出石子的深度大于5但小于保护层的蜂窝状缺陷。它主要是由配合比不准确、浆少石子多，或搅拌不匀、浇筑方法不当、振捣不合理，造成砂浆与石子分离、模板严重漏浆等原因产生。,151,蜂窝,152,（4）孔洞,孔洞系指混凝土结构内存在着孔隙，局部或全部无混凝土。它是由于骨料粒径过大、或钢筋配置过密造成混凝土下料中被钢筋挡住，或混凝土流动性差，或混凝土分层离析，振捣不实，混凝土受冻，混入泥块杂物等所致。,153,孔洞,154,（5）缝隙及夹层,缝隙及夹层是施工缝处有缝隙或夹有杂物。产生原因是因施工缝处理不当以及混凝土中含有垃圾杂物所致。,155,（6）缺棱、掉角,缺棱、掉角是指梁、柱、板、墙以及洞口的直角边上的混凝土局部残损掉落。产生的主要原因是混凝土浇筑前模板未充分润湿，棱角处混凝土中水分被模板吸去，水化不充分使强度降低，以及拆模时棱角损环或拆模过早，拆模后保护不好也会造成棱角损环。,156,（7）裂缝,裂缝有温度裂缝、干缩裂缝和外力引起的裂缝。原因主要是温差过大、养护不良、水分蒸发过快以及结构和构件下地基产生不均匀沉陷，模板、支撑没有固定牢固，拆模时受到剧烈振动等。,157,裂缝,158,（8）强度不足,混凝土强度不足原因是多方面的，主要是原材料达不到规定的要求，配合比不准、搅拌不均、振捣不实及养护不良等。,159,缺陷处理：,（1）表面抹浆修补,对数量不多的小蜂窝、麻面、露筋、露石的混凝土表面，可用钢丝刷或加压水洗刷基层，再用1:21:2.5的水泥砂浆填满抹平，抹浆初凝后要加强养护。,当表面裂缝较细，数量不多时，可将裂缝用水冲并用水泥浆抹补；对宽度和深度较大的裂缝应将裂缝附近的混凝土表面凿毛或沿裂缝方向凿成深为1520mm，宽为100200mm的V形凹槽，扫净并洒水润湿，先用水泥浆刷第一层，然后用1:21:2.5的水泥砂浆涂抹23层，总厚控制在1020mm左右，并压实抹光。,160,(2)细石混凝土填补,当蜂窝比较严重或露筋较深时，应按其全部深度凿去薄弱的混凝土和个别突出的骨料颗粒，然后用钢丝刷或加压水洗刷表面，再用比原混凝土等级提高一级的细骨料混凝土填补并仔细捣实。,对于孔洞，可在旧混凝土表面采用处理施工缝的方法处理：将孔洞处不密实的混凝土突出的石子剔除，并凿成斜面避免死角；然后用水冲洗或用钢丝刷子清刷，充分润湿后，浇筑比原混凝土强度等级高一级的细石混凝土。细石混凝土的水灰比宜在0.5以内，并可掺入适量砼膨胀剂，分层捣实并认真做好养护工作。,161,（3）环氧树脂修补,当裂缝宽度在0.1mm以上时，可用环氧树脂灌浆修补。修补时先用钢丝刷清除混凝土表面的灰尘、浮渣及散层，使裂缝处保持干净，然后把裂缝做成一个密闭性空腔，有控制的留出进出口，借助压缩空气把浆液压入缝隙，使它充满整个裂缝。这种方法具有很好的强度和耐久性，与混凝土有很好的粘接作用。,对混凝土强度严重不足的承重构件应拆除返工，尤其对结构要害部位更应如此。对强度降低不大的混凝土可不拆除，但应与设计单位协商，通过结构验算，根据混凝土实际强度提出处理方案,162,环氧树脂,163,164,在预制场地的混凝土台座上绑扎箱梁钢筋、安装镀锌波纹管。,预制预应力箱梁经典施工过程,165,安装箱梁预应力筋端部，铸铁承压板固定于端部钢模板上，螺旋筋紧贴铸铁承压板，形成良好的局部承压钢筋加密区,。,166,预制箱梁采用定型钢模板，芯模设计成可拆卸，外模可挂附壁式振捣器加强振捣。,可拆卸芯模,167,箱梁混凝土浇筑达到一定强度后，可拆除内外定型钢模。,定型钢外模,168,拆模后应覆盖土工布进行保温保湿养护至混凝土达到设计规定张拉强度。,169,箱梁的预应力筋张拉仍遵守对称张拉原则。当一端张拉时，张拉端可交错设置在箱梁构件两端。,张拉端,固定端,170,预应力孔道正式灌浆前，必须切除锚具外侧多余的钢绞线，用水泥砂浆或细石混凝土封锚。,搅浆机,灌浆泵,封锚,171,灌浆用的搅浆机应选用高速搅浆机，选用高性能的孔道灌浆专用外加剂，并做配合比试验确认。,搅浆机,172,流锥筒,在灌浆前，需要对拌制的水泥浆流动性进行测定。用流锥筒测定简便可行。,173,灌浆时，需要在铸铁承压板的灌浆孔上安装单向控制阀门。当另一端喷浆后，可先关闭另一端的阀门，同时继续灌浆加大压力至0.6MPa左右关闭本端阀门保压。,单向阀门,灌浆泵进浆管,174,补充：无粘结预应力混凝土施工：,特点：,无需留孔与灌浆，施工简单；张拉摩阻力小，预应力筋受力均匀； 可做成多跨曲线状；构件整体性略差，锚固要求高。,适用：,现场整浇结构（梁板等）,。,175,（一）无粘结筋,1、制作：,钢丝束、钢绞线束,外包涂料层,：,2070不变脆，不侵蚀其它材料，稳定性好，防腐、润滑，不透水、不吸湿。,包裹层：,塑料布或塑料管，0.81mm,厚。,2.存放：,有明显标记，成盘立放，不挤压，不暴晒。,176,无粘结预应力筋生产线。,收盘机,牵引机,挤塑机,涂油机,冷却水槽,177,无粘结预应力楼面钢筋,178,3.,铺设：,条件,其它钢筋安装后。,顺序,纵横交叉者，先低后高。,就位固定,垫铁、马凳，或与其它筋固定。,避免两向相互穿插，端头与承压板垂直、贴紧,179,180,181,182,183,184,无粘结筋张拉端凹口作法,（,b）,塑料穴模,（,a）,泡沫穴模,185,2,3,1,5,（,b）,镦头锚具固定端,1,2,4,3,（,a）,挤压锚具固定端,非张拉端锚固方式,5镦头锚具,4挤压锚具,186,锚固端,187,张拉端,188,（二）预应力钢筋的张拉：,顺序符合设计要求,25,m内一端张拉；2550m，,一端张拉锚固后，另端补强。,先用千斤顶抽动12次；,滑脱、断裂数量2%（同一截面总量的）。,189,（三）构件端部处理：,锚固后在锚具夹片外保留30,mm切断；,分散、弯折后浇混凝土封闭，防止锈蚀。,190,锚头端部处理方法,191,张拉端凹入式构造,6混凝土圈梁,张拉端突出式构造,6,192,193,194,