1、n普通鋼筋混凝土的抗拉極限應變只有0.00010.0015，在正常使用條件下受拉區混凝土開裂，構件的剛度小、撓度大。要使混凝土不開裂，受拉鋼筋的應力只能達到30Mpa；對允許出現裂縫的構件，當裂縫寬度限制在0.20.3mm時，受拉鋼筋的應力也只能達到200 Mpa 左右。為了克服普通鋼筋混凝土過早出現裂縫和鋼筋不能充分發揮其作用這一矛盾，人們創造了對混凝土施加預應力的方法。 在外荷載作用于構件之前，利用鋼筋張拉后的彈性回縮，對構件受拉區的混凝土預先施加壓力，產生預壓應力，延遲了構件裂縫的出現和限制了裂縫的開展，提高了構件的抗裂度和剛度。這種利用鋼筋對受拉區混凝土施加預壓應力的鋼筋混凝土，叫做預

2、應力預應力混凝土混凝土。 n施加預應力的目的：n 提高結構或構件的抗裂度；n 提高結構或構件的剛度；n 充分發揮高強鋼材的作用；n 把散件拼成整體。分類1：先張法和后張法混凝土2：有粘結和無粘結混凝土3：全預應力和部分預應力混凝土優點: 能提高鋼筋混凝土構件的剛度、抗裂性和耐久性，可有效地利用高強度鋼筋和高強度等級的混凝土。與普通混凝土相比，在同樣條件下具有截面小、自重輕、質量好、材料省（要節約鋼材2040），并能擴大預制裝配化程度。 為了達到較高的預應力值，宜優先采用高標號混凝土。當采用冷拉HRB335、HRB400鋼筋和冷軋帶肋鋼筋作預應力鋼筋時，其混凝土強度不宜低于C30；當采用消除應力

3、鋼絲、鋼絞線、熱處理鋼筋作預應力鋼筋時，混凝土強度等級不宜低于C40。 4.4.1 先 張 法先張法先張法：在澆筑混凝土構件之前將預應力筋張拉到設計控制應力，用夾具將其臨時固定在臺座或鋼模上，進行綁扎鋼筋，安裝鐵件，支設模板，然后澆筑混凝土；待混凝土達到規定的強度，保證預應力筋與混凝土有足夠的粘結力時，放松預應力筋，借助于它們之間的粘結力，在預應力筋彈性回縮時，使混凝土構件受拉區的混凝土獲得預壓應力。夾具橫梁臺座預應力筋臺面A、張拉預應力筋、張拉預應力筋混凝土構件B、澆筑混凝土構件、澆筑混凝土構件C、放張施加預應力、放張施加預應力先張法一般用于預制構件廠生產定型的中小型構件，如樓板、屋面板、檁

4、條及吊車梁等。先張法生產時，可采用臺座法和鋼模法。 采用臺座法時，預應力筋的張拉、錨固，混凝土的澆筑、養護及預應力筋放松等均在臺座上進行；預應力筋放松前，其拉力由臺座承受。采用鋼模法時，構件連同鋼模通過固定的機組，按流水方式完成（張拉、錨固、混凝土澆筑和養護）每一生產過程；預應力筋放松前，其拉力由鋼模承受。一一 先張法施工準備先張法施工準備 臺座由臺面、橫梁和承力結構等組成，是先張法生產的主要設備。預應力筋全部施工過程都在臺座上完成；預應力筋放松前，臺座承受全部預應力筋的拉力。因此，臺座應有足夠的強度、剛度和穩定性。（1） 墩式臺座 墩式臺座由臺墩、臺面與橫梁等組成。臺墩和臺面共同承受拉力。墩

5、式臺座用以生產各種形式的中小型構件。（一）（一） 臺座臺座 重力式重力式墩式臺座的幾種形式墩式臺座的幾種形式與臺面共同作用式與臺面共同作用式構架式構架式樁基構架式樁基構架式 臺墩 臺墩是承力結構，由鋼筋混凝土澆筑而成。 承力臺墩設計時，應進行穩定性和強度驗算。穩定性驗算一般包括抗傾覆驗算與抗滑移驗算。抗傾覆系數不得小于1.5，抗滑移系數不得小于1.3。 臺面 臺面是預應力構件成型的胎模，要求地基堅實平整，它是在厚150mm夯實碎石墊層上，澆筑60100mm厚C20混凝土面層，原漿壓實抹光而成。臺面要求堅硬、平整、光滑，沿其縱向有3%的排水坡度。 橫梁 橫梁以墩座牛腿為支承點安裝其上，是錨固夾具

6、臨時固定預應力筋的支承點，也是張拉機械張拉預應力筋的支座。橫梁常采用型鋼或鋼筋混凝土制作。墩式臺座一般用于生產小型構件。生產鋼弦混凝土構件的墩式臺座，其長度常為100150米，這樣既可利用鋼絲長的特點，張拉一次可生產多根構件，減少張拉及臨時固定工作，又可減少鋼絲滑動或臺座橫梁變形引起的應力損失。（2） 槽式臺座n槽式臺座由端柱、傳力柱、橫梁和臺面組成。n槽式臺座既可承受拉力，又可作蒸汽養護槽，適用于張拉噸位較高的大型構件，如屋架、吊車梁等。n臺座長度應便于生產多種構件：一般為45米（可生產6根6米長的吊車梁）或76米（可生產10根6米長的吊車梁，或24米屋架3榀，或18米屋架4榀）。此外，在施

7、工現場亦可利用條石或已預制好的柱、樁和基礎梁等構件，裝配成簡易式臺座。槽式臺座槽式臺座傳力傳力柱柱磚墻磚墻上橫梁上橫梁下橫梁下橫梁磚墻磚墻傳力傳力柱柱n夾具是預應力筋進行張拉和臨時固定的工具，要求夾具工作可靠，構造簡單，施工方便，成本低。n按其工作用途不同分為錨固夾具和張拉夾具。 1張拉夾具 張拉夾具是將預應力筋與張拉機械連接起來，進行預應力張拉的工具。常用的張拉夾具有：（1）偏心式夾具 偏心式夾具是由一對帶齒的月牙形偏心塊組成的。（2）楔形夾具 楔形夾具是由錨板和楔塊組成的。（二）（二） 夾具夾具 (a)偏心式夾具 (b)偏心式夾具 (c) 楔形夾具2錨固夾具 錨固夾具是將預應力筋臨時固定在

8、臺座橫梁上的工具。常用的錨固夾具有： （1）錐形夾具n 錐形夾具是用來錨固預應力鋼絲的，由中間開有圓錐形孔的套筒和刻有細齒的錐形齒板或錐銷組成。分別稱為圓錐齒板式夾具和圓錐三槽式夾具。 (2) 圓套筒三片式夾具 n鋼筋錨固常用圓套筒三片式夾具，由套筒和夾片組成。錐銷夾具錐銷夾具圓套筒三片式夾具圓套筒三片式夾具方套筒二片式夾具方套筒二片式夾具圓套筒二片式夾具圓套筒二片式夾具鋼質錐形夾具鋼質錐形夾具固定端鐓頭夾具固定端鐓頭夾具單根鐓頭鋼筋螺桿夾具單根鐓頭鋼筋螺桿夾具（3）鐓頭夾具預應力鋼絲或鋼筋的固定端常采用鐓頭錨固。穿心式千斤頂用于直徑1220mm的單根鋼筋、鋼絞線或鋼絲束的張拉。 YC20型穿

9、心式千斤頂的最大張拉力為20kN，最大行程為200mm。適用于用圓套筒三片式夾具張拉錨固1220mm單根冷拉HRB335、HRB400和RRB400鋼筋。 二二 先張法施工工藝先張法施工工藝 1）張拉控制應力是指在張拉預應力筋時所達到的規定應力，應按設計規定采用。預應力筋的張拉控制應力，應符合設計要求。其張拉控制應力不得超過下表下表的規定 ，施工中預應力筋需要超張拉時，可比設計要求提高3%5% 。1 1張拉控制應力和張拉程序張拉控制應力和張拉程序 張拉控制應力限值 鋼筋種類 張拉方法 先張法 后張法 消除應力鋼絲、鋼絞線 熱處理鋼筋 冷拉鋼筋0.75fptk 0.70fptk0.9fpyk0.

10、70fptk0.65fptk0.85fpyk2）張拉程序可按下列之一進行：或其中con為預應力筋的張拉控制應力為了減少應力松弛損失，預應力鋼筋宜采用的張力程序。預應力鋼絲張拉工作量大時，宜采用一次張拉程序0103%con。 2minconcon0105% 持荷con0103%2minconcon0105% 持 荷n預應力鋼筋的張拉力，一般用伸長值校核。n預應力筋理論伸長值L按下式計算： 式中 FP 預應力筋平均張拉力，kN；軸線張拉取張拉端的拉力；兩端張拉的曲線筋取張拉端的拉力與跨中扣除孔道摩阻損失后拉力的平均值； L 預應力筋的長度，mm； AP 預應力筋的截面面積，mm2； ES 預應力筋

11、的彈性模量，kN/mm2。預應力筋的實際伸長值，宜在初應力約為10%con時測量，并加初應力以內的推算伸長值。2 2預應力值的校核預應力值的校核 ppsF LA EL（1）預應力鋼筋的接長與冷拉 預應力鋼筋的接長及預應力鋼筋與螺絲端桿的連接，宜采用對焊連接，且應先焊接后冷拉，以免焊接而降低冷拉后的強度。3 3張拉前的準備張拉前的準備 (3) 預應力筋的張拉力計算 控制張拉力：FP=conAPn超張拉力：F=（103105）%conAPn（1）張拉時應校核預應力筋的伸長值。實際伸長值與設計計算值的偏差不得超過6%，否則應停拉；（2）從臺座中間向兩側進行（防偏心損壞臺座)（3）多根成組張拉，初應力

12、應一致（10%con），(測力計抽查)（4）拉速平穩，錨固松緊一致，設備緩慢放松（5）拉完的筋位置偏差5mm，且構件截面短邊的4%（6）冬施張拉時，溫度15（7）注意安全：兩端嚴禁站人，敲擊楔塊不得過猛。4 4預應力筋的張拉預應力筋的張拉 條件：混凝土達到設計規定且 75%強度值后。(1) 放張順序 預應力筋放張順序應符合設計要求，當設計未規定時，可按下列要求進行：v承受軸心預壓力構件的所有預應力筋應同時放張；承受偏心預壓力構件，應先同時放張預壓力較小區域的預應力筋，再同時放張預壓力較大區域的預應力筋。v當不能按上述規定放張時，應分階段、對稱、互相交錯地放張。v放張后預應力筋的切斷順序宜由放張

13、端開始，逐次切向另一端。 5 5預應力筋放張預應力筋放張 （2） 放張方法 對于預應力鋼絲混凝土構件，配筋不多的預應力絲放張采用剪切、割斷和熔斷的方法，從中間向兩側逐根進行；配筋較多的預應力鋼絲放張采用同時放張的方法，以免最后的鋼絲因應力突然增大而斷裂或使構件端部開裂。 對于預應力鋼筋混凝土構件，配筋不多的預應力筋放張采用逐根加熱熔斷或借預先設置在鋼筋錨固端的楔塊等單根放張。 構件預應力筋較多時，所有鋼筋應同時放張，可采用砂箱、楔塊等放松裝置。v砂箱裝置如圖圖所示。v楔塊放張裝置如圖圖所示。 橫梁螺桿螺母承力板臺座鋼塊鋼塊鋼楔塊楔塊放張法楔塊放張法活塞鋼套箱進砂口出砂口砂子鋼套箱底板砂箱放張法

14、砂箱放張法后張法后張法：先制作混凝土構件，并在預應力筋的位置預留出相應孔道，待混凝土強度達到設計規定的數值后，穿入預應力筋進行張拉，并利用錨具把預應力筋錨固，最后進行孔道灌漿。預應力混凝土后張法生產工藝見圖圖所示。 后張法施工由于直接在鋼筋混凝土構件上進行預應力筋的張拉，所以不需要固定臺座設備，不受地點限制，它既適用于預制構件生產，也適用于現場施工大型預應力構件，而且后張法又是預制構件拼裝的手段。 后張法施工工序較多，工藝復雜，錨具作為預應力筋的組成部分將永遠留置在構件上，不能重復使用。 一一 預應力筋、錨具和張拉機具預應力筋、錨具和張拉機具 1 1單根粗鋼筋單根粗鋼筋 (1)錨具 單根粗鋼筋

15、的預應力筋，如果采用一端張拉，則在張拉端用螺絲端桿錨具，固定端用幫條錨具或鐓頭錨具；如果采用兩端張拉，則兩端均用螺絲端桿錨具。螺絲端桿錨具螺絲端桿錨具LM型螺絲端桿錨具 用于預應力鋼筋的張拉錨固，依靠對焊與預應力鋼筋連接。 幫條錨具幫條錨具(2) 張拉設備 張拉設備由液壓千斤頂、供油用的高壓油泵和外接油管三部分組成。n 千斤頂 在后張法中，目前常用的千斤頂有 拉桿式千斤頂（代號為YDL) 穿心式千斤頂(代號為YDC). 錐錨式千斤頂（代號為YDZ) 千斤頂的選擇主要依據錨具型式和總張拉力的大小。YDL-600拉拉桿式千桿式千斤頂斤頂YDC600型千斤頂型千斤頂工作原理圖工作原理圖配裝撐腳和配裝

16、撐腳和拉桿后的外拉桿后的外貌圖貌圖2 2鋼筋束、鋼絞線鋼筋束、鋼絞線 (1)錨具 鋼筋束、鋼絞線采用的錨具有JM型、XM型、QM型和鐓頭錨具。JM12錨具鐓頭錨具JM12錨具JM12錨具(a)l1JM126錨具錨具 XM型和QM型錨具 由錨環和夾片組成。 QM型錨具 QM型錨具與XM型錨具相似，它也是由錨板和夾片組成。但錨孔是直的，錨板頂面是平的，夾片垂直開縫。此外，備有配套喇叭形鑄鐵墊板與彈簧等。 鐓頭錨具用于固定端，它由錨固板和帶鐓頭的預應力筋組成。 二二 施工工藝施工工藝 后張法施工工藝與預應力施工有關的是孔道留設、預應力筋張拉和孔道灌漿三部分。 1 1孔道留設 構件中留設孔道主要為穿預

17、應力鋼筋（束）及張拉錨固后灌漿用。孔道留設的基本要求： 孔道直徑應保證預應力筋（束）能順利穿過。一般應比預應力筋的外徑（包括鋼筋對焊接頭的外徑或需穿入孔道的錨具外徑）大10-15mm。 孔道的尺寸與位置應正確，孔道的線形應平順，接頭不漏漿等。 在設計規定位置上留設灌漿孔，如孔道的端部或中部，其孔距不宜大于12m。 孔道端部的預埋鋼板應垂直于孔道中心線。 在曲線孔道的曲線波峰部位應設置排氣兼泌水管，必要時可在最低點設置排水管，灌漿孔及泌水管的孔徑應能保證漿液暢通。 預留孔道形狀有直線、曲線和折線形，孔道留設方法：（1） 鋼管抽芯法預先將平直、表面圓滑的鋼管埋設在模板內預應力筋孔道位置上。在開始澆

18、筑至澆筑后拔管前，間隔一定時間要緩慢勻速地轉動鋼管；待混凝土初凝后至終凝之前，用卷揚機勻速拔出鋼管即在構件中形成孔道。 鋼管抽芯法只用于留設直線孔道，鋼管用鋼筋井字架固定，間距不宜大于1m，鋼管長度不宜超過15m，鋼管兩端各伸出構件500mm左右，以便轉動和抽管。構件較長時，可采用兩根鋼管，中間用套管連接（圖圖）。抽管時間與水泥品種、澆筑氣溫和養護條件有關，常溫下在混凝土澆筑后3-6h。抽管順序宜先上后下，抽管方法可用人工或卷揚機。抽管要邊抽邊轉，速度均勻，并與孔道成一直線。 膠管與閥門連接膠管與閥門連接鋼管的連接鋼管的連接膠管的封端處理膠管的封端處理（2） 膠管抽芯法 膠管采用57層帆布夾層

19、，壁厚67mm的普通橡膠管，用于直線、曲線或折線孔道成型。膠管一端密封，另一端接上閥門，安放在孔道設計位置上；使用前先充氣或充水，保持壓力0.8-1.0MPa，固定膠管的井字架間距不宜大于500mm。抽管時，待混凝土初凝后、終凝前，將膠管閥門打開放水（或放氣）降壓，膠管回縮與混凝土自行脫落。一般按先上后下、先曲后直的順序將膠管抽出。（3） 預埋管法 預埋管法是用鋼筋井字架將黑鐵皮管、薄鋼管或金屬螺旋管固定在設計位置上，在混凝土構件中埋管成型的一種施工方法。波紋管質量輕、剛度好、彎折方便、連接容易、與混凝土粘結性能好，可做成各種形狀的孔道并省去抽管工序，具有較大的推廣價值。適用于預應力筋密集或曲

20、線預應力筋的孔道埋設，但電熱后張法施工中，不得采用波紋管或其他金屬管埋設的管道。 金屬螺旋管金屬螺旋管螺旋管的連接螺旋管的連接螺旋管上留灌漿孔螺旋管上留灌漿孔螺旋管的固定螺旋管的固定2 2預應力筋張拉 預應力筋的張拉控制應力應符合設計要求，施工時預應力筋需超張拉，可比設計要求提高3%5%。（1） 穿筋 成束的預應力筋將一頭對齊，按順序編號套在穿束器上。 （2） 預應力筋張拉程序 預應力筋的張拉程序，主要根據構件類型、張錨體系、松弛損失取值等因素來確定。用超張拉方法減少預應力筋的松弛損失時，預應力筋的張拉程序宜為： 如果預應力筋張拉噸位不大，根數很多，而設計中又要求采取超張拉以減少應力松弛損失時

21、，其張拉程序可為： 2minconcon0105% 持荷con0103%（3） 預應力筋的張拉方法 張拉方法 有一端張拉和兩端張拉。（1）對抽芯法： 長度24 m直孔一端張拉（多根筋時，張拉端設在結構兩端）； 長度24 m直孔、曲線孔兩端張拉。（2）對埋螺旋管法： 長度30 m直孔一端張拉； 長度30 m直孔、曲線孔兩端張拉。（4） 預應力筋的張拉順序 預應力筋張拉順序應按設計規定進行；如設計無規定時，應采取分批分階段對稱地進行。圖圖所示是預應力混凝土屋架下弦預應力筋張拉順序。圖圖所示是預應力混凝土吊車梁預應力筋采用兩臺千斤頂的張拉順序，對配有多根不對稱預應力筋的構件，應采用分批分階段對稱張拉

22、。平臥重疊澆筑的預應力混凝土構件，張拉預應力筋的順序是先上后下，逐層進行。 3 3 孔道灌漿1.目的：防止生銹；使預應力筋與構件混凝土有效粘結，以控制裂縫的開展并減輕梁端錨具的負荷，增加整體性。2.基本要求：（盡早進行，飽滿、密實） 水泥42.5級普硅； 水泥漿強度20MPa； 水灰比0.4左右，不得大于0.45 ； 泌水率：拌后三小時宜2%，最大3% 可摻無腐蝕性外加劑：鋁粉（水泥重的0.51/萬），木鈣（0.25%），微膨脹劑； 施工時，孔道濕潤、潔凈，連續由下層孔到上層； 灌滿孔道并封閉排氣孔后，加壓0.50.6MPa，稍后再封閉灌漿孔； 不摻外加劑時，可用二次灌漿法。4 單根粗鋼筋預應力筋制作（P193）單根粗鋼筋預應力筋的制作，包括配料、對焊、冷拉等工序。預應力筋的下料長度應計算確定，計算時要考慮結構構件的孔道長度、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、彈性回縮值等。n下料長度計算：下料長度計算：n當兩端用螺絲端桿錨具時鋼筋下料長度：鋼筋下料長度：22210221lllLnln當一端用螺桿、一端用幫條時:鋼筋下料長度：鋼筋下料長度：213n21301llllLnl后張法后張法無需預留管道與灌漿，而是將無粘結預應力筋同普通鋼筋一樣鋪設在結構模板設計位置上，用2022號鐵絲與非預應力鋼絲綁扎牢靠后澆筑混