建筑施工技术之钢筋混凝土工程(10)

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4.4 预应力混凝土
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① 张拉夹具张拉夹具是夹持住预应力筋后，与张拉机械连接张拉预应力筋的机具。偏心式夹具（图4.60）是利用一对带齿的月牙形偏心块夹紧钢丝，偏心块刻齿部分的硬度应较所夹持的钢丝硬度大。这种夹具构造简单，使用方便。

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4.4 预应力混凝土

图4.60 偏心式夹具
1—齿片；2—偏心块；3—手柄；4—压簧；5—挂钩（与测力器联系）

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4.4 预应力混凝土
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钳式夹具( 图4.61）是利用楔形齿块夹紧钢丝，楔块由弹簧压紧，按下手柄时，楔块向后退出，钢丝即可插入或脱开，使用灵活。压销式夹具(图4.62)在两块楔形夹片上有与所夹持钢筋直径相应的半圆形槽，槽内刻有齿纹以增加夹片与钢筋间的摩擦力，用以夹紧钢筋。

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4.4 预应力混凝土

图4.61 钳式夹具
1—楔块；2—弹簧；3—手柄

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4.4 预应力混凝土

图4.62 压销式夹具
1—楔形夹片；2—压销；3—夹具外壳；4—钢筋

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4.4 预应力混凝土
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② 锚固夹具锚固夹具是张拉后将预应力筋临时锚固在台座上的装置。常用的钢丝锚固夹具有：圆锥齿板式、圆锥三槽式夹具和镦头锚等；常用的钢筋锚固夹具有圆套筒销片式夹具、螺丝端杆锚具和镦头锚具等。 a钢丝锚固夹具圆锥齿板式夹具分为圆锥齿板式夹具和圆锥槽式夹具，由钢质圆柱形套筒和带有细齿（或凹槽）的锥销组成，如图 4.63所示。

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4.4 预应力混凝土

图4.63 钢质锥销式和楔块式锚固夹具
(a) 圆锥齿板式；(b) 圆锥槽式 1—套筒；2—齿板；3—钢丝；4—

锥销
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4.4 预应力混凝土
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采用镦头夹具（图4.64）时，将预应力筋端部热镦或冷镦，通过承力分孔板锚固。它用于预应力钢丝固定端的锚固。 b钢筋锚固夹具钢筋锚固常用圆套筒三片式夹具，由套筒和夹片组成（图 4.65）。

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在长线台座上钢筋与钢筋的连接或钢筋与螺丝端杆的连接，可采用套筒式钢筋连接器(图4.66)。这种连接器由两个半圆形套筒用连接钢筋焊接而成。

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4.4 预应力混凝土

图4.64 镦头锚具
1—垫片；2—镦头钢丝；3—承力板
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4.4 预应力混凝土

图4.65 圆套筒三片式夹具
(a) 装配图；(b) 夹片；(c) 套筒 1—套筒；2—夹片；3—预应力钢筋

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4.4 预应力混凝土

图4.66 套筒双拼式连接器
1—半圆套筒；2—连接筋；3—钢筋镦头； 4—工具式螺丝杆；5—钢圈

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4.4 预应力混凝土
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（3）张拉设备先张法中，预应力钢丝或钢筋可单根进行张拉，也可以多根成组进行张拉。单根张拉时，可选用小吨位的张拉设备，操作比较方便；多根成组张拉时，需要选用较大吨位的张拉设备。先张法常用的张拉机具有：卷扬机、电动螺杆张拉机、台座式千斤顶等。对张拉设备的要求是：工作可靠、能准确控制张拉应力、能以稳定的速率加大拉力。

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4.4 预应力混凝土
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① 卷扬机在长线台座上生产小型构件（如预应力空心板等）时，张拉预应力钢丝通常多用单根张拉，由于张拉力较小，可采用卷扬机张拉，以弹簧测力计测力（图4.67）。 ② 电动螺杆张拉机

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电动螺杆张拉机是由张拉螺杆、电动机、测力计、顶杆等组成的（图4.68）。
③ 台座式千斤顶台座式千斤顶是在先张法台座上整体张拉或放松预应力筋的单作用千斤顶。
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4.4 预应力混凝土

图4.67 卷扬机张拉钢丝示意图
1—钢丝；2—圆锥形锚固夹具；3—钳式张拉夹具；4—限位螺丝； 5—行程开关；6—弹簧测力计；7—支柱；8—卷扬机

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4.4 预应力混凝土

图4.68 电动螺杆张拉机
1—电动机；2—变速箱；3—张拉螺杆；4—拉力架；5—测力计； 6—张拉夹具；7—车轮；8—顶杆；9—手柄；10—横梁；11—钢筋

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4.4 预应力混凝土
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4.4.1.2

先张法施工工艺

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先张法预应力混凝土构件在台座上生产时，施工工艺流程如图4.69所示。（1）预应力筋铺设如果预应力筋遭到油污时，一定要清除干净。在生产过程中，应防止雨水冲刷台面上的隔离剂。预应力钢丝应采用牵引小车铺放。如遇钢丝需要接长时，可借助钢丝拼接器进行接长（图4.70）。对预应力钢筋铺放需接长时，可采用套筒连接器（见图4.71）。

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4.4 预应力混凝

土
图先张法施工工艺流程
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4.69

4.4 预应力混凝土

图4.70 钢丝拼接器
1—拼接器；2—钢丝
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4.4 预应力混凝土

图4.71 套筒连接器
1—螺杆或精轧螺纹钢筋；2—套筒； 3—工具式夹片；4—钢绞线

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4.4 预应力混凝土
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（2）预应力筋张拉先张法预应力筋张拉有单根张拉和多根成组张拉两种。预应力筋的张拉控制应力大小，直接影响预应力大小、构件的抗裂度与刚度。预应力筋的张拉力可按下式计算：

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Pj=σ
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con

· Ap

式中Pj——预应力筋的张拉力，kN； σcon——预应力筋的张拉控制应力； Ap——预应力筋截面面积，mm2。

（4.9）

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4.4 预应力混凝土
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预应力筋的张拉控制应力σcon应符合下列规定。消除应力钢丝、钢绞线： σcon≤0.75fptk （4.10）（4.11）（4.12）中强度预应力钢丝： σcon≤0.70fptk

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预应力螺纹钢筋：
σcon≤0.85fpyk 式中fptk——预应力筋极限强度标准值；

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fpyk——预应力螺纹钢筋屈服强度标准值。
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当符合下列情况之一时，张拉控制应力限值可提高 0.05fptk或0.05fpyk：
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4.4 预应力混凝土
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① 张拉程序预应力筋的张拉程序可采用两种不同方式，即

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（4.13）
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或 0→1.03σcon （4.14）

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在第一种张拉程序中，超张拉5%并持荷2 min，其目的是加速钢筋松弛早期发展，以减少应力松弛引起的预应力损失（约减少50%）；第二种张拉程序中，超张拉3%，是为了弥补应力松弛所引起的应力损失。

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4.4 预应力混凝土
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② 预应力筋的校核 a预应力钢筋

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预应力钢筋张拉后，一般应校核其伸长值，其理论伸长值与实际伸长值的误差不应超过+10%、-5%。若超过，则应分析其原因，采取措施后再继续施工。

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4.4 预应力混凝土
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理论伸长值按下式计算：

（4.15）
式中Fp——预应力筋张拉力； l——预应力筋长度； Ap——预应力筋截面面积； Es——预应力筋的弹性模量。
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预应力筋实际伸长值宜在初应力为张拉控制应力 10%左右时开始量测，但必须加上初应力以下的推算伸长值。
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4.4 预应力混凝土
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b预应力钢丝预应力钢丝张拉时，伸长值不作校核。钢丝张拉锚固后，应用钢丝内力测定仪检查钢丝的预应力值。其偏差不得大于或小于设计规定相应阶段预应力值的5%。

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4.4 预应力混凝土
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③ 张拉注意事项 a 张拉时，张拉机具与预应力筋应在一条直线上；在台面上每隔一定距离放一根圆钢筋头或相当于保护层厚度的垫块，以防预应力筋因自重而下垂，破坏隔离剂，沾污预应力筋。 b 顶紧锚塞时，用力不要过猛，以防钢丝折断；在拧紧时，应注意压力

表读数始终保持所需的张拉力。 c  预应力筋张拉完毕后，对设计位置的偏差不得大于 5 mm，也不得大于构件截面最短边长的4%。

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4.4 预应力混凝土
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d在张拉过程中发生断丝或滑脱钢丝时，应予以更换。 e 台座两端应有防护设施。张拉时沿台座长度方向每隔 4～5 m放一个防护架；两端严禁站人，也不准进入台座。

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4.4 预应力混凝土
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（3）混凝土浇筑与养护 ① 混凝土浇筑

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预应力筋张拉完后，即可浇筑混凝土。
② 混凝土养护先张法预应力混凝土构件一般可采用自然养护，但为了加速台座的周转、提高产量，也可采用蒸汽养护或加早强剂。

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4.4 预应力混凝土
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（4）预应力筋放张预应力筋放张是先张法预应力混凝土构件建立预应力值的一个重要工序，它直接影响预应力混凝土构件的质量。 ① 放张的要求先张法预应力筋放张时，构件混凝土强度应符合设计要求。

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② 放张的顺序
放张前，应先拆除侧模，使放张时构件能自由伸缩，否则将会损坏模板或使构件开裂。

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4.4 预应力混凝土
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a 对承受轴心压力的构件（如压杆、桩等），所有预应力筋应同时放张； b 对承受偏心预压力的构件，应先同时放张预压力较小区域的预应力筋，再同时放张预压力较大区域的预应力筋； c 当不能按上述要求放张时，应分阶段、对称、相互交错地放张。例如板类构件应从板外边向里对称放张，以免板翘曲或开裂。放张后预应力筋的切断顺序，宜由放张端开始，逐次切向另一端。