资源简介

(共31张PPT)
情境六 预应力混凝土工程施工
学习目标
知识目标：
1、了解预应力混凝土的特点，了解夹具、锚具、张拉机具的构造和使用方法
2、掌握先张法、后张法预应力混凝土施工的施工工艺；
3、掌握后张法无黏结预应力混凝土的施工新工艺工程。
4、熟悉后张法施工时孔道的留设方法和后张法施工中孔道灌浆的作用和方法
情境六 预应力混凝土工程施工
学习目标
能力目标：
1、会认识预应力混凝土使用的材料。
2、会认识预应力混凝土施工机械设备和生产设施
3、会理解先张法、后张法预应力混凝土施工的生产工艺
4、会理解后张无黏结预应力混凝土施工新工艺过程
情境六 预应力混凝土工程施工
学习目标
素质目标：
1、培养收集信息和编制工作计划的能力
2、培养观察、分析、判断、解决问题的能力和创新能力
3、培养组织、协调和沟通能力
4、培养工作态度、责任心、团队意识、协作能力
挤压器 墩头机
高压油泵 千斤顶
JPM夹片式锚具
挤压式锚具 螺母锚具
压花机
初步认识机具设备
情境六 预应力混凝土工程施工
主要内容
任务6-1先张法施工
任务6-2后张法施工
任务6-3无粘结预应力混凝土施工工艺
任务6-1先张法施工
【工作任务】
实地参观先张法预应力混凝土构件的生产过程
任务描述: 以班级为单位，联系当地混凝土预制构件厂，个人先进行必要的查阅资料，带着问题进工厂，重点观察施工工艺流程，台座准备、隔离剂涂刷、铺设预应力筋、预应力筋的张拉、混凝土浇筑养护、放张脱模出槽堆放等过程，返校后编写先张法施工工艺参观总结报告。
任务6-1先张法施工
【知识准备】
预应力混凝土与钢筋混凝土比较，具有构件截面小、自重轻、刚度大、抗裂度高、耐久性好、材料省等优点。 预应力混凝土按预应力度大小可分为：全预应力混凝土和部分预应力混凝土。
预应力混凝土按预应力度大小可分为：全预应力混凝土和部分预应力混凝土。
预应力混凝土按施工方式不同可分为：1、预制预应力混凝土；2、现浇预应力混凝土和叠合预应力混凝土等。按预加应力的方法不同可分为：1、先张法预应力混凝土；2、后张法预应力混凝土。
任务6-1先张法施工
1.张拉设备与夹具
（1）张拉设备
1)预应力钢丝的张拉设备
如图6-1所示为电动螺杆张拉机工作原理图，由螺杆、顶杆、张拉夹具、弹簧测力器及电动机组成。
图6-1 电动螺杆张拉机
任务6-1先张法施工
2)预应力钢筋的张拉设备
先张法中的钢筋可单根进行张拉或多根成组张拉。成组张拉需要较大张拉力的张拉设备，单根张拉可采用小张拉力的张拉设备，操作比较方便。
①液压千斤顶成组张拉：可采用如图6-2的四横梁装置
图6-2四横梁式成组张拉装置
电动螺杆张拉机
任务6-1先张法施工
②液压千斤顶单根张拉。直径12～20mm的单根钢筋可采用穿心式千斤顶进行张拉。如图6-3。
图6-3 YC-20型穿心式千斤顶
图4.12 油压千斤顶
任务6-1先张法施工
先张法施工设备
任务6-1先张法施工
（2）夹具
夹具是先张法构件施工时保持预应力筋拉力，并将其固定在张拉台座(或设备)上的临时性锚固装置。
1)钢质锥形夹具。钢质锥形夹具主要用来锚固直径为3~5mm的单根钢丝夹具，如图6-4所示。
图6-4钢质锥形夹具
任务6-1先张法施工
2)墩头夹具。如图6-5所示，采用镦头夹具时，将预应力筋端部热镦或冷镦，通过承力板锚固。
图6-5固定端墩头夹具
任务6-1先张法施工
3)张拉夹具。张拉夹具是夹持住预应力筋后，与张拉机械连接起来进行预应力筋张拉的机具。
常用的张拉夹具有月牙形夹具、偏心式夹具、楔形夹具等，如图6-6所示。
图6-6张拉夹具
任务6-1先张法施工
3）台座
台座要有足够的强度、刚度和稳定性，满足生产工艺的要求。其形式有墩式和槽式台座。槽式台座，长45～76m，适于双向预应力构件，易于蒸汽养护，结构形式如图6-7所示。
图6-7槽式台座
任务6-1先张法施工
图6-7墩式台座
台座
钢横梁
线杆连接器
预应力筋
任务6-1先张法施工
图6-7墩式台座构造图
任务6-1先张法施工
2.先张法施工工艺
先张法是在浇筑混凝土之前，先张拉预应力钢筋，并将预应力筋临时固定在台座或钢模上，待混凝土达到一定强度(一般不低于混凝土设计强度标准值的75%)，混凝土与预应力筋具有一定的粘结力时，放松预应力筋，在预应力的反弹力作用下，使构件受拉区的混凝土承受预压应力。
工艺过程为：张拉固定钢筋→浇混凝土→养护(至75%强度)→放张钢筋。适用于构件厂生产中、小型构件(楼板、屋面板、吊车梁、薄腹梁等)。先张法施工工艺如图6-8所示。
任务6-1先张法施工
图6-8先张法施工工艺
任务6-1先张法施工
先张法的工艺流程图如图6-9所示，其中关键是预应力筋的张拉与固定，混凝土浇筑以及预应力筋的放张。
图6-9先张法施工工艺流程图
任务6-1先张法施工
1）刷隔离剂、预应力筋的铺设
长线台座台面在铺放预应力筋前应涂刷隔离剂。
墩式长线台座
台座
台面
墩式台座近景
台座
钢横梁
线杆连接器
预应力筋
任务6-1先张法施工
2）预应力筋的张拉
1)张拉程序
为了减少应力松弛损失，预应力钢筋宜采用超张拉法。预应力钢丝张拉工作量大时，宜采用一次张拉法。
超张拉法：0→1.05σcon(持荷2min)→σcon
一次张拉法：0→1.03σcon
其中σcon为预应力筋的张拉控制应力。
整体张拉
先张法预应力筋张拉
活动横梁
固定横梁
工具锚
台座式千斤顶
高压油泵
墩式台座
预应力筋
任务6-1先张法施工
2)控制应力及最大应力
张拉控制应力是指在张拉预应力筋时所达到的规定应力，应按设计规定采用。
《混凝土结构设计规范》GB50010-2002规定：预应力钢筋张拉控制应力σcon不宜超过表6-1规定的张拉控制应力的限值.
表6-1 张拉控制应力极限值
钢筋种类 张拉方法
先张法 后张法
消除应力钢筋、钢铰线 0.75fptk 0.75fptk
热处理钢筋 0.70fptk 0.65fptk
任务6-1先张法施工
3）预应力张拉值的校核
预应力筋张拉后，一般应校核其伸长值。如实际伸长值与计算值的偏差超过±6％，应暂停张拉。
4)张拉注意点
多根预应力筋同时张拉时，应预先调整初应力，使其相互之间的应力一致。在张拉过程中预应力筋断裂或滑脱的数量，严禁超过结构同一截面预应力筋总根数的3％，且严禁相邻两根断裂或滑脱。
5)混凝土的浇筑与养护
预应力筋张拉完成后，钢筋绑扎、模板拼装和泥凝土浇筑等工作应尽快跟上。混凝土应振捣密实。混凝土浇筑时，振动器不得碰撞预应力筋。混凝土未达到强度前，也不允许碰撞或踩动预应力筋。混凝土可采用自然养护或蒸汽养护。
任务6-1先张法施工
6)预应力筋放张
混凝土强度达到设计规定的数值(一般不小于混凝土标准强度的75％)后，才可放张预应力筋。
放张方法：对于预应力钢丝混凝土构件，分两种情况放法；配筋不多的预应力钢丝放张采用剪切、割断和熔断的方法自中间向两侧逐根进行，以减少回弹量，利于脱模。配筋较多的预应力钢丝放张采用同时放张的方法。
任务6-1先张法施工
①楔块放张
楔块装置放置在台座与横梁之间，放张预应力筋时，旋转螺母使螺杆向上运动，带动楔块向上移动，钢块间距变小，横梁向台座方向移动，便可同时放松预应力筋，如图6-10。②砂箱放张
砂箱装置放置在台座和横梁之间，它由钢制的套箱和活塞组成，内装石英砂或铁砂，见图6-11。
图6-11　用砂箱放张预应力筋示意图
图6-10　用楔块放张预应力筋示意图
任务6-1先张法施工
【任务实施】
以班级为单位现场参观先张法预应力混凝土构件的生产过程，并形成参观总结报告，内容包含如下：
实地参观先张法预应力混凝土构件的生产过程，了解先张法预应力混凝土构件的生产工艺要求，了解先张法生产预应力混凝土构件的适用性，最终形成参观总结报告。
任务6-1先张法施工
【知识拓展】
先张法预应力施工质量，应按现行国家标准 （混凝土结构工程施工质量验收规范）(GB 50204- 2002）的规定进行验收。
1．主控项目
(1) 预应力筋进场时，应按现行国家标准 《预应力混凝土用钢丝）(GB/T 5223),（预应力混凝土用钢绞线》(GB/T 5224) 等 的规定抽取试件作力学性能检验，其质量必须符合有关标准的规定。
检查数量：按进场的批次和产品的抽样检验方案确定。
检验方法：检查产品合格证 、出厂检验报告和进场复验报告。
(2）预应力筋用夹具的性能，应符合现行国家标准（预应力筋用锚具、夹具和连接器)(G B/T14370- 2002）的规定。
任务6-1先张法施工
(3)预应力筋铺设时，其品种、级别、规格、数量等必须符合设计要求。
检查数量：隐蔽工程验收时全数检查。
检验方法：观察与钢尺检查。
(4 )先张法预应力施工时，应选用非油类 隔离剂，并应避免沾污预应力筋。
检查数量：全数检查。
检验方法：观察。
(5)预应力筋放张时，混凝土强度应符合设计要求；如设计无规定，不应低于设计的混凝土强度标准值的75% 。
检查数量：全数检查。
检验方法：检查同条件养护试件试验报告。
任务6-1先张法施工
(6) 预应力筋张拉锚固后实际建立的预应力值与工程设计规定检验值的相对允许偏差为±5 %。
检查数量：每工作班抽查预应力筋总数的1% ，且不少于3根。
检验方法：检查预应力筋应力检测记录。
(7)在浇筑混凝土前发生断裂或滑脱的预应力筋必须予以更换。
检验方法：全数观察，检查张拉纪录。
(8)预应力筋放张时，宜缓慢放松锚固装置，使各根预应力筋同时缓慢放松。
检验方法：全数观察检查。

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