學習模塊五：預應力混凝土建筑工程技術專業(yè)建筑工程技術專業(yè)某大廈框架剪力墻結構，檐高55米，總建筑面積約136600平方米，地上13層，地下3層，東西長約147米，南北長約79米。其中部分板及梁中布置后張無粘結預應力筋以解決結構的溫度應力；部分梁中布置后張有粘結預應力筋以解決結構的抗裂、變形、承載力問題，有粘結梁主要有框架梁，懸挑梁?？蚣芰鹤畲罂缍?6.8米，懸挑梁最大跨度6.2米。預應力筋均采用φs15.2（7φ5）高強低松弛預應力鋼鉸線，抗拉強度標準值fptk=1860Mpa；張拉控制應力為0.70fptk即σcon=1302Mpa。預應力錨具采用B&S(包含BUPC)體系，I類錨具，有粘結預應力筋張拉端采用Z15型群錨，固定端采用Zp15型擠壓錨；無粘結預應力筋張拉端采用Z15-1型單孔錨具，固定端采用Zp15型擠壓錨；混凝土強度等級為C40，強度達到設計要求強度后方可張拉。思考：（1）預應力混凝土有哪些施工工藝？（2）無粘結預應力混凝土適用于哪些結構？（3）預應力筋的張拉控制力如何確定？引例建筑工程技術專業(yè)建筑工程技術專業(yè)主要內(nèi)容學習單元1：先張法施工學習單元2：后張法施工建筑工程技術專業(yè)建筑工程技術專業(yè)學習目標1.了解預應力混凝土的概念及工程應用中的優(yōu)點;2.掌握先張法施工工藝、預應力筋的控制應力、張拉程序和放張順序的確定及注意事項；3.掌握后張法施工工藝、孔道留設、預應力筋的張拉順序及孔道灌漿等施工方法及注意事項。

能編制先張法施工方案，進行先張法施工，能編制后張法施工方案，進行后張法施工。建筑工程技術專業(yè)建筑工程技術專業(yè)學習重、難點學習重點：

1.預應力混凝土工程的先張法、后張法的施工工藝；2.機具設備和施工方法。學習難點

先張法與后張法預應力影響因素分析建筑工程技術專業(yè)建筑工程技術專業(yè)普通鋼筋混凝土結構：抗拉強度低，使混凝土過早開裂預應力混凝土結構：借助于混凝土的拉壓強度補償其抗拉強度的不足以推遲受拉區(qū)混凝土的開裂思考：普通混凝土與預應力混凝土有何區(qū)別？建筑工程技術專業(yè)建筑工程技術專業(yè)學習單元1：先張法施工工作任務：編寫先張法施工方案先張法施工——澆筑混凝土構件前先張拉預應力筋，將張拉的預應力筋臨時錨固在臺座或鋼模上，然后進行非預應力筋的綁扎，支設模板，澆筑混凝土構件，待混凝土養(yǎng)護達到一定強度（一般不低于混凝土設計強度值的75%），保證預應力筋與混凝土有足夠的粘結時，放松預應力筋，預應力筋彈性回縮，借助于混凝土與預應力筋的粘結，對混凝土施加預應力。建筑工程技術專業(yè)建筑工程技術專業(yè)一、先張法施工準備（一）預應力鋼筋1、鋼絞線2、高強鋼絲3、熱處理鋼筋4、精軋螺紋鋼筋5、冷拉鋼筋工作任務：編寫先張法施工方案建筑工程技術專業(yè)建筑工程技術專業(yè)（一）預應力鋼筋1、鋼絞線——由6根碳素鋼絲圍繞一根中心鋼絲在絞絲機上絞成螺旋狀，再經(jīng)低溫回火制成工工作任務：編寫先張法施工方案建筑工程技術專業(yè)建筑工程技術專業(yè)2、高強鋼絲外形分為光圓鋼絲、螺旋肋鋼絲、刻痕鋼絲三種。工作任務：編寫先張法施工方案建筑工程技術專業(yè)建筑工程技術專業(yè)3、熱處理鋼筋——普通熱軋中碳合金鋼筋經(jīng)淬火和回火調(diào)質熱處理制成。具有高強度、高韌性和高粘結力等優(yōu)點，直徑為6～10mm。熱處理鋼筋的螺紋外形，有帶縱肋和無縱肋兩種。

(a)帶縱肋(b)無縱肋工作任務：編寫先張法施工方案建筑工程技術專業(yè)建筑工程技術專業(yè)4、精軋螺紋鋼筋——用熱軋方法在鋼筋表面上軋出不帶縱肋的螺紋外形。具有錨固簡單、施工方便、無需焊接等優(yōu)點。目前國內(nèi)生產(chǎn)的精軋螺紋鋼筋直徑有25mm和32mm，其屈服點為750MPa和900MPa兩種精軋螺紋鋼筋外形

工作任務：編寫先張法施工方案建筑工程技術專業(yè)建筑工程技術專業(yè)5、冷拉鋼筋——將Ⅱ～Ⅳ級熱軋鋼筋在常溫下通過張拉到超過屈服點某一應力，使其產(chǎn)生一定的塑性變形后卸荷，再經(jīng)時效處理而成。這樣鋼筋的塑性和彈性模量有所降低而屈服強度和硬度有所提高。工作任務：編寫先張法施工方案建筑工程技術專業(yè)建筑工程技術專業(yè)(二）機械設備選擇1、臺座2、夾具3、張拉機械工作任務：編寫先張法施工方案建筑工程技術專業(yè)建筑工程技術專業(yè)1、臺座1）、要求：有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性；滿足生產(chǎn)工藝的要求。2）、形式：

①墩式(傳力墩、臺面、橫梁)

長度100—150m，適于中、小型構件。

墩式臺座的幾種形式。②槽式(傳力柱、上下橫梁、磚墻)

長45—76m，適于雙向預應力構件,易于蒸汽養(yǎng)護。

工作任務：編寫先張法施工方案建筑工程技術專業(yè)建筑工程技術專業(yè)墩式臺座的幾種形式：槽式臺座建筑工程技術專業(yè)建筑工程技術專業(yè)2、夾具——先張法構件施工時保持預應力筋拉力，并將其固定在張拉臺座（或設備）上的臨時性錨固裝置。（1）鋼絲夾具按其工作用途不同分為錨固夾具和張拉夾具。錨固夾具：將預應力鋼筋錨固在臺座或鋼模上張拉夾具：張拉時夾持預應力筋（2）鋼筋夾具圓套筒三片式夾具，如圖所示。兩片式銷片夾具工作任務：編寫先張法施工方案建筑工程技術專業(yè)建筑工程技術專業(yè)（a）圓錐齒板式（b）圓錐槽式（c）鍥形鋼絲的錨固夾具1─套筒；2─齒板；3─鋼絲；4─錐塞；5─錨板；6─鍥塊工作任務：編寫先張法施工方案建筑工程技術專業(yè)建筑工程技術專業(yè)

（a）鉗式（b）偏心式（c）楔形鋼絲的張拉夾具1─鋼絲；2─鉗齒；3─拉鉤；4─偏心齒條；5─拉環(huán)；6─錨板；7─楔塊工作任務：編寫先張法施工方案建筑工程技術專業(yè)建筑工程技術專業(yè)3、張拉設備1.電動張拉電動螺桿張拉機（圖1)電動卷揚機(圖2）2.液壓張拉液壓千斤頂（圖3）高壓油泵圖1圖2圖3工作任務：編寫先張法施工方案建筑工程技術專業(yè)建筑工程技術專業(yè)二、先張法施工的工藝流程先張法生產(chǎn)示意圖1─臺座；2─橫梁；3─臺面；4─預應力筋；5─夾具；6─混凝土構件工作任務：編寫先張法施工方案建筑工程技術專業(yè)建筑工程技術專業(yè)二、先張法施工的工藝流程1.預應力鋪設2.預應力筋的張拉3.混凝土的澆注與養(yǎng)護4.預應力筋放張工作任務：編寫先張法施工方案建筑工程技術專業(yè)建筑工程技術專業(yè)1.預應力筋下料、預應力筋鋪設

預應力筋下料預應力鋪設

預應力筋固定端錨具擠壓工作任務：編寫先張法施工方案建筑工程技術專業(yè)建筑工程技術專業(yè)

超張拉制度0

105%concon一次張拉制度0103%con

持荷2分鐘2.預應力筋的張拉工作任務：編寫先張法施工方案建筑工程技術專業(yè)建筑工程技術專業(yè)1、混凝土一次澆完，混凝土≮C30。2、防止較大徐變和收縮：選收縮變形小的水泥，水灰比≯0.5，級配良好，振搗密實(特別是端部)。

·混凝土收縮：由于水泥漿在硬化過程中脫水密結和毛細孔壓縮的結果

·混凝土徐變：指混凝土在荷載長期作用下產(chǎn)生的塑性變形3、采用機械振搗密實時，要避免碰撞鋼絲?；炷廖催_到一定強度前，不允許碰撞或踩踏鋼絲。4、減少應力損失：非鋼模臺座生產(chǎn)，采取二次升溫養(yǎng)護，(開始溫差≯20℃，達10MPa后按正常速度升溫)。3.混凝土的澆注與養(yǎng)護工作任務：編寫先張法施工方案建筑工程技術專業(yè)建筑工程技術專業(yè)1）.放張的要求混凝土達到設計規(guī)定且≮75%強度值后。2).放張的方法鋼絲——可用砂輪鋸或切斷機切斷粗鋼筋——對熱處理鋼筋及冷拉IV級鋼筋，不得用電弧切割，宜用砂輪鋸或切斷機切斷當放張多根預應力筋時，多根鋼絲或鋼筋的同時放松，可用油壓千斤頂、砂箱、楔塊等同時放張。4.預應力筋放張工作任務：編寫先張法施工方案建筑工程技術專業(yè)建筑工程技術專業(yè)3).放張的順序

(1)預應力筋放張時，應緩慢放松錨固裝置，使各根預應力筋緩慢放松。

(2)預應力筋放張順序應符合設計要求，當設計未規(guī)定時，可按下列要求進行：

承受軸心預應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(qū)域的預應力筋，再同時放張預壓力較大區(qū)域的預應力筋。

長線臺座生產(chǎn)的鋼弦構件，剪斷鋼絲宜從臺座中部開始；疊層生產(chǎn)的預應力構件，宜按自上而下的順序進行放松；板類構件放松時，從兩邊逐漸對稱向中心進行。工作任務：編寫先張法施工方案建筑工程技術專業(yè)建筑工程技術專業(yè)學習單元2：后張法施工工作任務：編寫后張法施工方案后張法施工——先澆筑水泥混凝土，待達到設計強度的75%以上后再張拉預應力鋼材以形成預應力混凝土構件的施工方法

建筑工程技術專業(yè)建筑工程技術專業(yè)工作任務：編寫后張法施工方案一、施工準備工作（一）預應力鋼筋（同先張法）（二）機械設備選擇1、錨具2、張拉機械3、預應力制作建筑工程技術專業(yè)建筑工程技術專業(yè)1、錨具

1）單根粗鋼筋錨具一般張拉端均采用螺絲端桿錨具；而固定端除了采用螺絲端桿錨具外，還可采用幫條錨具或鐓頭錨具。

螺絲端桿錨具1－螺母；2－墊板；3－螺絲端桿；4－對焊接頭；5－預應力筋建筑工程技術專業(yè)建筑工程技術專業(yè)螺絲端桿錨具適用于錨固直徑不大于36mm的熱處理鋼筋。螺絲端桿可用同類熱處理鋼筋制作，螺母用3號鋼制作。幫條錨具——由一塊方板和三根幫條組成，一般用在單根粗鋼筋作預應力筋的固定端。幫條錨具1－幫條；2－襯板；3－預應力筋

1、錨具建筑工程技術專業(yè)建筑工程技術專業(yè)

2）預應力鋼筋束錨具JM型錨具JM型錨具1─錨環(huán)；2─夾片；3─鋼筋束或鋼絞線；4─圓鉗環(huán)；5─方錨環(huán)1、錨具建筑工程技術專業(yè)建筑工程技術專業(yè)1、錨具建筑工程技術專業(yè)建筑工程技術專業(yè)XM型錨具適用于錨固鋼絞線束、鋼絲束。具有通用性強、性能可靠、施工方便、便于高空作業(yè)的特點。錨環(huán)夾片1、錨具建筑工程技術專業(yè)建筑工程技術專業(yè)1、錨具建筑工程技術專業(yè)建筑工程技術專業(yè)3）預應力鋼絲束錨具錐形螺桿錨具鋼絲束墩頭錨具鋼制錐形錨具錐形螺桿錨具1─套筒；2─錐形螺桿；3─墊板；4─螺母；5─鋼絲束

1、錨具建筑工程技術專業(yè)建筑工程技術專業(yè)鋼絲束墩頭錨具

鋼絲束鐓頭錨具張拉時，張拉螺絲桿一端與錨環(huán)內(nèi)絲扣連接，另一端與千斤頂?shù)睦^連接。張拉到控制應力時，錨環(huán)被拉出，則擰緊錨環(huán)外絲扣上的螺母加以錨固。1、錨具建筑工程技術專業(yè)建筑工程技術專業(yè)鋼質錐型錨具1─錨環(huán)；2─錨塞鋼質錐型錨具

由錨環(huán)和錨塞組成。鋼絲分布在錨環(huán)錐孔內(nèi)側，由錨塞塞緊錨固。錨塞上刻有細齒槽，夾緊鋼絲防止滑移。錨環(huán)內(nèi)孔的錐度應與錨塞的錐度一致。1、錨具建筑工程技術專業(yè)建筑工程技術專業(yè)2、張拉機械拉桿式千斤頂（YL型）：主要用于張拉帶有螺絲端桿錨具的粗鋼筋、錐形螺桿錨具的鋼絲束及墩頭錨具的鋼絲束，如圖所示。穿心式千斤頂（YC型）錐錨式雙作用千斤頂（YZ型）建筑工程技術專業(yè)建筑工程技術專業(yè)建筑工程技術專業(yè)建筑工程技術專業(yè)建筑工程技術專業(yè)建筑工程技術專業(yè)建筑工程技術專業(yè)建筑工程技術專業(yè)3、預應力筋制作單根預應力筋：基本程序有：配料、對焊、冷拉等。鋼筋束及鋼絞線束：基本程序有：開盤冷拉、下料及編束等。鋼絲束：基本程序有：調(diào)直、下料、編束及安裝錨具等。建筑工程技術專業(yè)建筑工程技術專業(yè)安裝底模安裝鋼筋骨架、支模埋管制孔澆筑混凝土抽管養(yǎng)護、拆模清理孔道穿預應力筋張拉預應力筋孔道灌漿制混凝土試塊起吊運輸壓混凝土試塊制作水泥漿試塊壓水泥漿試塊錨具制作灌漿機具準備張拉機具準備預應力筋制作工作任務：編寫后張法施工方案二、有連接后張法施工要點建筑工程技術專業(yè)建筑工程技術專業(yè)1.孔道留設留設方法：鋼管抽心法、膠管抽心法、預埋管法。留設形式：直線、曲線、折線鋼管抽心法膠管抽心法二、有連接后張法施工要點工作任務：編寫后張法施工方案建筑工程技術專業(yè)建筑工程技術專業(yè)2、預應力筋的張拉張拉要求：用后張法張拉預應力筋時，混凝土強度應符合設計要求，設計無規(guī)定時，不應低于設計強度等級的75％。張拉程序：0105%concon

0103%con張拉順序：可分批、分階段、對稱地張拉，以免構件承受過大的偏心壓力。

持荷2分鐘工作任務：編寫后張法施工方案建筑工程技術專業(yè)建筑工程技術專業(yè)3、孔道灌漿目的：防止鋼筋銹蝕，增加結構的整體耐久性，提高結構的抗裂性和承載力。要求：水泥漿標號水灰比灌漿前先清洗潤濕孔道，先下后上進行當灰漿強度達到15N/mm2時，方能移動構件，灰漿強度達到100%設計強度時，才允許吊裝。工作任務：編寫后張法施工方案建筑工程技術專業(yè)建筑工程技術專業(yè)梁、板模板支設非預應力筋下鋼筋鋪設、綁扎無粘結預應力筋鋪設端部節(jié)點安裝非預應力筋上鋼筋鋪設、綁扎無粘結預應力筋起拱、綁扎、隱檢驗收混凝土澆筑、養(yǎng)護無粘結預應力筋張拉端部處理施工準備非預應力筋制作預應力筋制作非預應力筋制作制作試塊壓試塊無粘結預應力施工工藝流程圖三、無連接后張法施工流程工作任務：編寫后張法施工方案建筑工程技術專業(yè)建筑工程技術專業(yè)1、無粘結預應力筋制作(a)無粘結預應力筋(b)截面示意無粘結預應力筋1一聚乙烯塑料套管；2一油脂；3一鋼絞線或鋼絲束三、無連接后張法施工要點工作任務：編寫后張法施工方案建筑工程技術專業(yè)建筑工程技術專業(yè)2、無粘結預應力筋