【正文】 項(xiàng)目四 混凝結(jié)構(gòu)工程施工 單元 ：預(yù)應(yīng)力混凝土工程施工 鄭州建工集團(tuán) 有限公司 單元 ：預(yù)應(yīng)力混凝土工程施工 一、能力要求 能識(shí)讀預(yù)應(yīng)力混凝土施工方案 能根據(jù)方案組織施工及驗(yàn)收 二、知識(shí)要求 了解預(yù)應(yīng)力混凝土材料及錨具、夾具和張拉設(shè)備 熟悉鋼絞線下料計(jì)算 熟悉預(yù)應(yīng)力混凝土施工方法、工藝、操作要點(diǎn) 相關(guān)支撐知識(shí) 一、預(yù)應(yīng)力混凝土的概述 二、預(yù)應(yīng)力混凝土工程施工 三、無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土 一、定義 預(yù)應(yīng)力混凝土 —— 在外荷載作用前，預(yù)先建立起有內(nèi)應(yīng)力的混凝土， 其內(nèi)應(yīng)力的大小與分布應(yīng)能抵消或減少給定外荷載所產(chǎn)生的應(yīng)力。 （ 注： 混凝土中的預(yù)應(yīng)力一般通過張拉預(yù)應(yīng)力筋來實(shí)現(xiàn)。） 預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu) —— 在設(shè)計(jì)、制造、安裝、施工期間和使用過程中，采 用人為方法引入預(yù)應(yīng)力以提高結(jié)構(gòu)承載力、剛度、穩(wěn)定性的各類鋼結(jié)構(gòu)。 一、預(yù)應(yīng)力混凝土的概述 1. 增強(qiáng)結(jié)構(gòu)抗裂性和抗?jié)B性。 2. 改善結(jié)構(gòu)的耐久性。 3. 提高了結(jié)構(gòu)與構(gòu)件的剛度，減小結(jié)構(gòu)變形。 4. 提高結(jié)構(gòu)的抗疲勞承載能力。 5. 有效地減輕構(gòu)件的自重（減小截面、節(jié)省材料）和增加結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。適用于大跨度結(jié)構(gòu)等。 6. 合理利用高強(qiáng)度材料（ 高強(qiáng)鋼材和混凝土） 。 7. 提高工程質(zhì)量。 8. 預(yù)應(yīng)力可從作為預(yù)制結(jié)構(gòu)的一種拼裝手段和結(jié)構(gòu)加固的手段。 二、預(yù)應(yīng)力混凝土的特點(diǎn) 三、預(yù)應(yīng)力原理 在正常使用條件下， 普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的受拉區(qū)一般均已出現(xiàn)裂縫，這將導(dǎo)致構(gòu)件剛度降低，變形增大。為了限制構(gòu)件的裂縫寬度和結(jié)構(gòu)的變形，往往需要增大構(gòu)件截面尺寸和用鋼量，這是不經(jīng)濟(jì)的，尤其是對(duì)于跨度大、荷載重的結(jié)構(gòu)和對(duì)裂縫寬度限制較嚴(yán)的結(jié)構(gòu)，構(gòu)件將很笨重，既費(fèi)鋼材，又不利于施工。 當(dāng)采用高強(qiáng)混凝土和高強(qiáng)鋼筋時(shí)，可以有效地減輕結(jié)構(gòu)自重、節(jié)省鋼材和降低造價(jià)，但是，在普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中采用高強(qiáng)鋼筋，在使用荷載下鋼筋應(yīng)力更高，裂縫寬度也將更大，往往難以滿足使用要求。 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的基本原理是 :在結(jié)構(gòu)承載時(shí)將發(fā)生拉應(yīng)力的部位，預(yù)先用某種方法對(duì)混凝土施加一定的壓應(yīng)力，這樣，當(dāng)結(jié)構(gòu)承載而產(chǎn)生拉應(yīng)力時(shí)，必須先抵消混凝土的預(yù)壓應(yīng)力，然后才能隨著荷載的增加使混凝土受拉，進(jìn)而出現(xiàn)裂縫。這就可以改善混凝土的受拉性能，延緩受拉混凝土的開裂或裂縫開展，使結(jié)構(gòu)在使用荷載下不出現(xiàn)裂縫或不產(chǎn)生過大裂縫。 四、預(yù)應(yīng)力混凝土分類 按預(yù)應(yīng)力度大小 —— 全預(yù)應(yīng)力混凝土和部分預(yù)應(yīng)力混凝土。 按施加預(yù)應(yīng)力方式 —— 先張法、后張法和自應(yīng)力。 按預(yù)應(yīng)力筋粘結(jié)狀態(tài) —— 有粘結(jié)、無粘結(jié)和緩粘結(jié)。 按施工方法 —— 預(yù)制、現(xiàn)澆和疊合。 在預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中所采用的混凝土應(yīng)具有高強(qiáng)、輕質(zhì)和高耐久性的性質(zhì)。一般要求混凝土的強(qiáng)度等級(jí)不低于 C30。 目前，我國在一些重要的預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中，已開始采用C50~C60的高強(qiáng)混凝土，最高混凝土強(qiáng)度等級(jí)已達(dá)到 C80，并逐步向更高強(qiáng)度等級(jí)的混凝土發(fā)展。 國外混凝土的平均抗壓強(qiáng)度每 10年提高 5~10MPa，現(xiàn)已出現(xiàn)抗壓強(qiáng)度高達(dá) 200MPa的混凝土。 五、內(nèi)容 包含：預(yù)應(yīng)力鋼材、錨（夾）具、張拉設(shè)備、預(yù)應(yīng)力施工工藝等 ? 錨（夾）具 ?預(yù)應(yīng)力筋用 錨具 —— 預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)或構(gòu)件中為保持預(yù)應(yīng)力筋的拉力并將其傳遞到結(jié)構(gòu)或構(gòu)件上所用的 永久性 錨固裝置。 ?預(yù)應(yīng)力筋用 夾具 —— 預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)或構(gòu)件施工時(shí)為保持預(yù)應(yīng)力筋拉力并將其固定在張拉臺(tái)座（設(shè)備）上的 臨時(shí) 錨固裝置。 ?按錨固原理分類： 支承式 —— 螺母錨具，鐓頭錨具； 楔緊式 —— 錐銷錨具，夾片式錨具等。 ?基本要求： 可靠的錨固能力，并不超過預(yù)期的滑移值； 構(gòu)造簡單、加工方便、體形小、價(jià)格低、全部零件互換性好。 ? 預(yù)應(yīng)力筋 ?預(yù)應(yīng)力筋是使結(jié)構(gòu)或構(gòu)件產(chǎn)生預(yù)壓應(yīng)力的受力材料。 鋼筋 —— 精軋螺紋鋼筋； 鋼絲 —— 高強(qiáng)低合金鋼絲、碳素鋼絲 。 鋼絞線 ?要求：高強(qiáng)、低松弛、耐腐蝕。 ? 先張法 先張法是先張拉預(yù)應(yīng)力筋，后澆筑混凝土的預(yù)應(yīng)力混凝土生產(chǎn)方法。這種方法需要專用的生產(chǎn)臺(tái)座和夾具，以便張拉和臨時(shí)錨固預(yù)應(yīng)力筋，待混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，放松預(yù)應(yīng)力筋。先張法適用于預(yù)制廠生產(chǎn)中小型預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件。預(yù)應(yīng)力是通過預(yù)應(yīng)力筋與混凝土間的粘結(jié)力傳遞給混凝土的。 ? 后張法 后張法是先澆筑混凝土后張拉預(yù)應(yīng)力筋的預(yù)應(yīng)力混凝土生產(chǎn)方法。這種方法需要預(yù)留孔道和專用的錨具，張拉錨固的預(yù)應(yīng)力筋要求進(jìn)行孔道灌漿。后張法適用于施工現(xiàn)場生產(chǎn)大型預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件與結(jié)構(gòu)。預(yù)應(yīng)力是通過錨具傳遞給混凝土的。 ? 有粘結(jié) 所謂有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土是指預(yù)應(yīng)力筋沿全長均與周圍混凝土相粘結(jié)。先張法的預(yù)應(yīng)力 筋直接澆筑在混凝土內(nèi)，預(yù)應(yīng)力筋和混凝土是有粘結(jié)的；后張法的預(yù)應(yīng)力筋通過孔道灌漿與混凝土形成粘結(jié)力，這種方法生產(chǎn)的預(yù)應(yīng)力混凝土也是有粘結(jié)的。 ? 無粘結(jié) 無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土的預(yù)應(yīng)力筋沿全長與周圍混凝土能發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，為防止預(yù)應(yīng)力筋腐蝕和與周圍混凝土粘結(jié)，采用涂油脂和纏繞塑料薄膜等措施。 ?精軋螺紋鋼筋外形為無縱肋而橫肋不相連的螺扣，螺母與連接器的內(nèi)螺紋應(yīng)與之匹配，防止鋼筋從中拉脫。 ?螺母分為平面和錐形兩種。 ?錐形螺母可通過錐體與錐孔的配合，保證預(yù)應(yīng)力筋的正確對(duì)中；開縫的作用 是增強(qiáng)螺母對(duì)預(yù)應(yīng)力筋的夾持作用。 ?螺母材料采用 45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)熱處理。 ?墊板也相應(yīng)分為平面墊板和錐形墊板。 （一）預(yù)應(yīng)力筋 精軋螺紋鋼筋體系 包括：精軋螺紋鋼筋、錨具（螺母）和連接器。 ? 精軋螺紋鋼筋 精軋螺紋鋼筋是用熱軋方法在鋼筋表面上軋出不帶縱肋的螺紋外形。鋼筋的接長用連接螺紋套筒，端頭錨固用螺母。這種高強(qiáng)度鋼筋具有錨固簡單、施工方便、無需焊接等優(yōu)點(diǎn)。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(diǎn)為 750MPa和 900MPa兩種。 （ 1） 碳素鋼絲 ?碳素鋼絲又稱高強(qiáng)鋼絲，采用優(yōu)質(zhì)高碳鋼盤條制成。 ?主要品種有：矯直回火鋼絲和低松弛鋼絲。 ?常用直徑為 5mm，最大達(dá) 7mm。 5mm鋼絲的力學(xué)性能指標(biāo)為：抗拉強(qiáng)度常為 1670、 1770和 1860N/mm2；伸長率不小于 4%；反復(fù)彎曲次數(shù)不小于 4次。