第四章 预应力混凝土.doc

第四章 预应力混凝土 第一节 概述 预应力混凝土与非预应力的钢筋混凝土相比，具有抗裂性高、耐久性好、自重轻、材料省、造价低、能应用于较大跨径结构等优点。预应力混凝土的类别，按施加预应力的时间分，有先张法和后张法两类；按张拉方法分，有机械张拉和电热张拉两类。本章主要内容为各类预应力混凝土工程中施加预应力所需张拉设备、锚具、夹具的规格、类别和技术要求，预应力钢材加工，施加预应力工艺，孔道压浆工艺及浇筑混凝土的特殊注意事项等；关于预应力钢材的技术标准及冷拉、冷拔、焊接等工艺，以及浇筑混凝土的一般技术要求，可参见本手册第二章和第三章。 第二节 张拉设备 一、各种张拉方法所需设备 （－）先张法 先张法常用的张拉设备有：液压拉伸机（千斤顶、高压油泵）、电动张拉机、卷扬机、电动葫芦和倒链等；在测力设备方面有：弹簧测力器、杠杆式测力器、油压表和平衡重等。配套使用方式一般有下列几种类型： 1．用液压拉伸机张拉，即用千斤顶张拉，用油压表控制应力。 2．用电动张拉机或卷扬机张拉，用弹簧洲力器或杠杆式测力器控制张拉力。 3．用卷扬机、电动葫芦或倒链等进行张拉，用弹簧测力器或平衡重控制张拉力。 （二）后张法 后张法张拉一般采用液压拉伸机，包括单作用千斤顶、双作用千斤顶或三作用千斤顶及配套高压油泵、油压表等。单作用千斤顶只能完成张拉一个动作，双作用千斤顶能完成张拉、顶压两个动作，三作用千斤顶则能完成张拉、顶压、退换三个动作。 （三）电热张拉法 电热张拉机具有：低压变压器或电焊机、交流电压表、钳式电流表、万能表、铁壳开关、可逆式电磁开关、手提式变形似（或拉伸机）、百分表、电夹具、秒表、测温计等。 二、常用张拉设备的技术性能、构造及操作方法 （一）液压拉伸机的技术性能 液压拉伸机由千斤顶、配套高压油泵及外接油管等组成。 1．千斤顶技术性能 千斤顶按其构造可分为台座式、拉杆式、穿心式及锥锚式等型式。台座式千斤顶为普通油压千斤顶，典型号及技术性能见《公路施工手册一桥涵》下册第十一章。拉杆式千斤顶、穿心式千斤顶及锥锚式千斤顶的主要技术性能见表4－l、4－2、4－3。 2．高压油泵技术性能 高压油泵有手动式及电动式两种，其技术性能见表4—4。 （二）液压拉伸机构造、工作原理及操作程序 1．YC60型穿心式千斤顶 1）构造及工作原理 YC60型穿心式千斤顶为双作用千斤顶，主监用于张拉和顶压、锚固采用JM12型锚具的高强钢筋束和高强钢绞线束。如图4－1所示，YC60型千斤顶主要由张拉油缸1、顶压活塞3和弹簧4等组成。在构造上沿千斤顶轴线有一个直同的穿心孔道作为穿预应力钢材之用。沿千斤顶的径向，则有内外两层工作油缸（均为环行），其中一个为张拉油缸（又称大缸），另一个为顶压油缸（又称小缸）。张拉油缸回程采用液压法。 YC60型双作用千斤顶在张拉后进行顶压锚固时，张拉油缸必须同时进油，以保持基本稳定的张拉力，这样两油缸的液压不一定相等，故需两台油泵分别向张拉油缸和顶压油缸供油。但作为单作用千斤顶使用时，两油缸可不同时工作（进油），故有一台带有分配阀的电动油泵即可，分配阀可控制两条油路的进油和回油流向。 YC60型千斤顶如卸去撑套和工具式锚具，安上传力架、张拉杆、连接器等附件作为单作用千斤顶使用时，也可用于张拉使用螺丝端杆锚具的预应力钢材。如在前端装上分束顶压器、套环和接长传力筒，后端配上锥销式工具锚，也可组成锥锁式张拉装置，用以张拉使用锥形锚具的碳素钢丝。 2）操作程序． （1）张拉预应力钢材 将预应力钢材穿入构件预留孔道，并在构件两端安装好锚具，将夹片按编号顺序嵌入预应力钢材之间，轻轻敲入锚环内，使夹片平整一致。然后将安装好锚具的预应力钢材束穿入千斤顶中心孔道，并在张拉油缸的端面上用工具式锚具（JM12型锚具）加以锚固，即可进行张拉。 张拉时，开动油泵，先使张拉油缸进油。高压油由A油嘴进入张拉工作油室工后（见图4—1），张拉活塞（即顶压油缸）即顶住锚环的凸缘。张拉油缸继续进油时，油室I的容积便扩大，使张拉油缸向左移动，从而使预应力钢材受到张拉。在张拉过程中，由于张拉油缸向左移动，张拉回程油室III的容积必须随之减小，因此必须将顶压缸油嘴B开启，使油室III回油，才能顺利张拉。 （2）顶压锚固 当预应力钢材按规定的张拉程序张拉到需要的应力值后，就稳定在张拉吨位。然后再使顶压缸进油，此时高压油由B油嘴经C孔进人顶压工作油定II，推动顶压活塞向右移动，顶住夹片端面后便可按所要求的顶压力将夹片顶入锚环内。锚固端的锚具和千斤顶上的工具锚，可在张拉过程中随之压紧。 （3）