工学预应力材料与机具建筑施工讲义

工学预应力材料与机具建筑施工讲义

第 5 章 预应力工程 第 14 讲 预应力材料与机具 第 15 讲 预应力施工 第 5 章 预应力工程 【 教学要求 】 了解预应力砼的特点和工作原理；了解先张法台座的类型、预应力值建立和传递原理，掌握张拉程序、张拉力控制和放张方法；了解后张法的施工工艺、锚夹具类型及张拉设备。了解无粘结预应力筋的施工工艺；熟悉预应力工程质量检验和质量控制的主要方法。 【 教学重点 】 先张法和后张法的施工工艺过程、质量控制与技术措施 。 【 教学难点 】 锚 ( 夹 ) 具、张拉机具的构造及使用方法；施工过程中可能产生的应力损失及弥补的方法。 【 时间安排 】 本章共 2 讲、 4 学时。 第 14 讲 预应力材料及机具 第 5 章 预应力工程 1 概述 2 预应力钢筋 3 预应力锚固体系 4 张拉机具 5 一般规定 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 1 概述 普通钢筋砼构件的抗拉极限应变只有 0.1--0.15×10 -3 。构件砼受拉开裂时，受拉钢筋的应力仅达 1/4--1/3 ，钢筋的抗拉强度未能充分发挥。 1.1 预应力砼工作原理 预应力砼是在构件承受外荷载前，预先在构件的受拉区对砼施加预压应力。使用阶段的构件在外荷载作用下产生拉应力时，先要抵消预压应力，这就推迟了砼裂缝的出现并限制了裂缝的开展，从而提高构件的抗裂度和刚度。 第 14 讲 预应力材料与机具 共 63 页 第 1 页 1.2 建立预压应力的方法 是通过对受拉区的预应力钢筋进行张拉、锚固、放松，借助预应力钢筋的弹性回缩，使受拉区砼事先获得预压应力来实现的。 1 概述 砼箱梁中的预应力筋 T 梁中的预应力钢丝束 共 63 页 第 2 页 预应力砼的种类 按预应力大小分 按施加预应力方式分 按预应力筋的 粘结状态分 按施工方式分 全预应力砼 先张法预应力砼 后张法预应力砼 自应力砼 有粘结预应力砼 无粘结预应力砼 预制预应力砼 部份预应力砼 现浇预应力砼 叠合预应力砼 1 概述 共 63 页 第 3 页 1.3 预应力砼的优缺点 ⑴ 有效利用高强钢材； ⑵ 减小结构构件的截面尺寸、自重，能增大结构构件跨度，降低结构构件占用空间； ⑶ 提高使用荷载下结构的抗裂性和刚度； ⑷ 质量好、降低工程造价、结构耐久性好； ⑸ 技术含量高、操作要求严，需要增添专用设备。 1 概述 共 63 页 第 4 页 1.4 预应力工艺的应用 1.4.1 先张法的应用 先张法主要应用于房屋建筑中的空心板、多孔板、槽形板、双 T 板、 V 形折板、托梁、檩条、槽瓦、屋面梁等；道路桥梁工程中的轨枕、桥面空心板、简支梁等。在基础工程中应用的预应力方桩及管桩等。 1 概述 预应力双 T 板 桥面预应力空心板 预应力方桩 共 63 页 第 5 页 1.4.2 后张法的应用 后张法不但用于房屋建筑中的吊车梁、屋面梁、屋架，桥梁中的 T 形梁、箱形梁等构件，且在大跨度的现浇结构及空间结构中的应用也日趋成熟；在特种结构如塔体的竖向预应力、筒体的环向预应力也有突破，尤其为桥梁工程的悬索结构、斜拉结构提供了丰富的发展空间。 1.4 预应力工艺的应用 预应力箱梁 竖向预应力 斜拉索张拉 共 63 页 第 6 页 2 预应力钢筋 预应力钢筋宜采用 螺旋肋钢丝、刻痕钢丝和低松驰钢铰线 ，也可采用热处理钢筋。 预应力钢筋是指 在预应力结构中用于建立预加应力的单根或成束的预应力钢丝、钢绞线或钢筋等 。 冷拔低碳钢丝 和 冷拉钢筋 由于存在残余应力、屈强比低，已逐渐为螺旋肋钢丝、刻痕钢丝或 1×3 钢绞线所取代，不再作为预应力钢筋使用。 第 14 讲 预应力材料与机具 共 63 页 第 7 页 2.1 预应力钢丝 螺旋肋钢丝是通过专用拔丝模冷拔使钢丝表面沿长度方向产生规则间隔肋条的钢丝。直径为 4 ～ 9mm ，标准抗拉强度 1570 ～ 1770 N/mm 2 。螺旋肋能增加与砼的握裹力，可用于 先张法 构件。 2.1.1 螺旋肋钢丝 螺旋肋钢丝外形 螺旋肋钢丝近照 2 预应力钢筋 共 63 页 第 8 页 2.1.2 刻痕钢丝 刻痕钢丝是用冷轧或冷拔方法使钢丝表面产生周期性变化的凹痕或凸纹的钢丝。直径为 5 、 7 mm ，标准抗拉强度 1570 N/mm 2 。钢丝表面的凹痕或凸纹能增加与砼的握裹力，可用于 先张法 构件 。 三面刻痕钢丝外形 刻痕钢丝近照 刻痕钢丝 2.1 预应力钢丝 共 63 页 第 9 页 2.2 预应力钢绞线 钢绞线是由多根碳素钢丝在绞线机上成螺旋形纹合，并经低温回火消除应力制成。钢绞线的整根破断力大、柔性好，施工方便，具有广阔的发展前景。但价格比钢丝贵。钢绞线可分为 光面钢绞线 、 无粘结钢绞线 、 模拔钢绞线 、 镀锌钢绞线 、 环氧涂层钢绞线 、 不锈钢钢绞线 等。 预应力钢绞线 光面预应力 钢绞线 2 预应力钢筋 共 63 页 第 10 页 2.2.1 光面预应力钢绞线 常用光面钢绞线的规格有 1×3 和 1×7 两种，直径为 8.6 ～ 15.2mm ，标准抗拉强度 1570 ～ 1860N/mm 2 。 后张法 预应力均采用 1×7 钢绞线， 1×3 钢绞线仅用于 先张法 构件。 光面预应力钢绞线的形式 钢绞线的包装 2.2 预应力钢绞线 共 63 页 第 11 页 2.2.2 无粘结钢绞线 是用防腐润滑油脂涂敷在钢绞线表面上、外包塑料护套制成，主要用于 后张法 中无粘结预应力筋，也可用于暴露或腐蚀环境中的体外索、拉索等。 无粘结钢绞线 无粘结钢绞线生产线 2.2 预应力钢绞线 共 63 页 第 12 页 2.3 热处理钢筋 热处理钢筋是由普通热轧中碳合金钢筋经淬火和回火调质热处理制成。具有高强度、高韧性和高粘结力等优点，直径为 6 ～ 10mm 。成品钢筋为直径 2m 的弹性盘卷，开盘后自行伸直，每盘长度为 l00 ～ 120m 。热处理钢筋的螺纹外形，有 带纵肋 和 无纵肋 两种。 有纵肋热处理钢筋 无纵肋热处理钢筋 2 预应力钢筋 共 63 页 第 13 页 2.4 精轧螺纹钢筋 精轧螺纹钢筋是用热轧方法在钢筋表面上轧出不带肋的螺纹外形。 钢筋的接长用连接螺纹套筒，端头锚固用螺母。精轧螺纹钢筋具有锚固简单、施工方便、无需焊接等优点。目前国内生产的精轧螺纹钢筋品种 有 Φ 2 5 和 Φ 32 ，其屈服点为 750MPa 和 900MPa 两种。 精轧螺纹钢筋外形 精轧螺纹钢筋近照 2 预应力钢筋 共 63 页 第 14 页 2.5 预应力钢筋的特性 碳素钢丝或钢绞线均属硬钢。当钢丝拉伸到超过比例极限 σ p ( 取残余应变为 0.01% 时的应力 ) 后， σ-ε 关系呈非线性变化，没有明显的屈服点。 2.5.1 应力 - 应变曲线 当钢丝拉伸超过 σ 0.2 ( 残余应变为 0.2%) 后，应变 ε 增加较快；当拉伸至最大应力 σ b 时，应变 ε 继续发展，在 σ-ε 曲线上呈现为一水平段，然后断裂。 预应力筋 σ-ε 曲线 见右图： 2 预应力钢筋 共 63 页 第 15 页 2.5.2 应力松弛 应力松弛是钢材受到一定的张拉力后，在长度保持不变的条件下，钢材的应力随时间的增长而降低的现象，其降低值称为 应力松弛损失 。产生应力松弛的原因主要是由于金属内部位错运动使一部分弹性变形转化为塑性变形引起的。 右图根据碳素钢丝和热处理钢筋的试验数据，绘出其松弛率与时间、钢种、温度的关系： 预应力筋的应力松弛损失 2.5 预应力钢筋的特性 共 63 页 第 16 页 ⑴ 松驰率与时间的关系： 应力松弛初期发展较快，以后逐渐减慢。钢丝应力松弛损失率与时间 t 有较好的对数线性关系。 ⑵ 松驰率与钢种的关系： 钢丝和钢绞线的应力松弛率比热处理钢筋和精轧螺纹钢筋大。 ⑶ 松驰率与初应力的关系： 初应力大，松弛损失也大。当 σ i ＞ 0.7σ b 时，松弛损失率明显增大。 ⑷ 松驰率与温度的关系： 随着温度的升高，松弛损失率急剧增加。根据国外试验资料， 40 0 C 时 1000h 松弛损失率约为 20 0 C 时的 1.5 倍。 2.5 预应力钢筋的特性 共 63 页 第 16 页 2.5.3 减少应力松弛损失的措施 ⑴ 采取超张拉程序； ⑵ 采用低松弛钢绞线或钢丝，其松弛损失可减少 70 ～ 80% 。 2.5 预应力钢筋的特性 共 63 页 第 18 页 预应力砼箱梁张拉现场 箱梁采取超张拉 2.6 预应力钢筋的验收 包括 标牌 和 外观检查 ，并按有关规定取样进行 力学性能检验 。 预应力钢筋出厂，每捆 ( 盘 ) 应挂有二个标牌 ( 上注厂名、品名、规格、生产工艺及日期、批号等 ) ，并有随货同行的出厂质量证明书。每验收批 由同一牌号、同一规格、同一生产 工艺的预应力钢筋组成，每批数量 不超过 60t 。 2.6.1 标牌检查 2 预应力钢筋 标牌 标牌 共 63 页 第 19 页 2.6.2 外观检查 钢丝和钢绞线的外观检查均应逐盘进行。 钢丝表面不得有油污、氧化铁皮、裂纹或机械损伤 。钢丝直径检查按 10% 盘选取，但不少于 6 盘； 钢绞线表面不得有油污、锈斑或机械损伤 。 镀锌、涂环氧钢绞线、无粘结钢绞线等涂层表面应均匀、光滑、无裂纹、无明显折皱。 无粘结预应力筋每验收批应抽取 3 个试件检验油脂重量和护套厚度。 精轧螺纹钢的外观检查应逐根进行 。钢筋表面不得有锈蚀、油污、横向裂缝、结疤。 2.6 预应力钢筋的验收 共 63 页 第 20 页 2.6.3 力学性能检验 在每批钢丝中任意选取 10% 盘 ( 不少于 6 盘 ) ，每盘在任意位置截取 2 根试件， 1 根做拉伸试验， 1 根做弯曲试验，如一项试验不合格，则该盘钢丝为 不合格品 ；另从该批未经检验的钢丝盘中抽取双倍数量的试件进行检验，如仍有一项不合格，则该批钢丝判为 不合格品 ；或逐盘检验取用合格品。 2.6 预应力钢筋的验收 预应力钢丝 力学性能检测 共 63 页 第 21 页 预应力钢绞线 松弛性能检测 在每批钢绞线中任意选取 3 盘，每盘在任意位置截取一根试件做拉伸试验，如有某一项试验结果不合标准要求，则该不合格盘报废；另从未经检验过的钢绞线中抽取双倍数量的试件进行复检，如仍有一项不合格，则该批钢绞线判为不合格品。 共 63 页 第 22 页 2.6.4 运输及存放 预应力筋由于强度高塑性差，在无应力状态下对腐蚀作用比普通钢筋敏感。预应力筋在运输或存放过程中如遭受雨淋、湿气或腐蚀介质的侵蚀，易发生锈蚀，不仅降低质量，钢筋表面出现腐蚀坑，有时甚至会造成钢筋脆断。 2.6 预应力钢筋的验收 3 预应力锚固体系 预应力锚固体系包括 锚具、夹具 和 连接器 。锚固体系的种类很多，且配套化、系列化、工厂化生产，主要有 QM 系列 ( 中国建科院 ) 、 OVM 系列 ( 柳州建机厂 ) 、 HVM 系列 ( 柳州海威姆 ) 、 VLM 系列 等。 预应力锚固体系总成图 张拉端锚具 锚固端锚具 连接器 波纹管及预应力筋 第 14 讲 预应力材料与机具 共 63 页 第 23 页 锚具 —— 在后张法结构或构件中，用于保持预应力筋的拉力并将其传递到砼 ( 或钢结构 ) 上所用的 夹持预应力筋的永久性锚固装置 。后张法锚固体系包括锚具、锚垫板和螺旋筋。 夹具 —— 在先张法构件施工时，用于保持预应力筋的拉力并将其固定在生产台座 ( 或设备 ) 上的临时性锚固装置；在后张法结构或构件施工时，在张拉千斤顶或设备上 夹持预应力筋的临时性锚固装置 ( 又称工具锚 ) 。 连接器 —— 用于 连接预应力筋的装置 。 3 预应力锚固体系 共 63 页 第 24 页 锚具、夹具和连接器的代号 分类代号 锚具 夹具 连接器 夹片式 园形 YJM YJJ YJL 扁形 BJM 支承式 镦头 DTM DTJ DTL 螺母 LMM LMJ LML 锥塞式 钢质 GZM — — 冷铸 LZM — — 热铸 RZM — — 握裹式 挤压 JYM JYJ JYL 压花 YHM — — 共 63 页 第 25 页 锚具、夹具和连接器的标记 示例： YJM 15-12 产品代号 企业体系代号，需要时标注 预应力钢材根数 预应力钢筋直径 锚具、夹具和连接器的标记由产品代号、预应力钢筋直径、预应力钢材根数三部份组成 ( 生产企业的体系代号只在需要时加注 ) 。 表示为锚固 12 根直径为 15.2mm 预应力砼用钢绞线的园形夹片式群锚锚具 3 预应力锚固体系 共 63 页 第 26 页 3.1 种类及性能要求 3.1.1 锚具的种类 锚具类型 常见锚具 备注 夹片式 单孔夹片锚具 1 、按在构件中的位置又可分为 张拉端锚具、固定端锚具 两种。 2 、锚具一般由设计单位按结构要求、产品性能和张拉施工方法选用。 多孔夹片锚具 支承式 镦头锚具 螺母锚具 锥塞式 钢质锥形锚具 锥形螺杆锚 握裹式 挤压锚具 压花锚具 3 预应力锚固体系 共 63 页 第 27 页 3.1.2 性能要求 应符合 国家 标准 《 预应力筋用锚具、夹具和连接器 》 GB/T14370-2007 。 ⑴ 静载锚固性能： 锚具应同时满足 η a ≥0.95 ， ε apu ≥2.0% ；夹具应满足 η g ≥0.92 。 3.1 种类及性能要求 锚具静载试验机 模拟钢绞线张拉 锚具静载试验 共 63 页 第 28 页 ⑵ 动载锚固性能： 满足循环次数为 200 万次的疲劳试验要求。 3.1 种类及性能要求 洛氏硬度检测 磁粉探伤无损检验 内孔精确角度检验 锚具的出厂检验 韦氏硬度检测 共 63 页 第 29 页 ⑶ 工艺性能： 应满足 分级张拉 、 补张拉 和 放松预应力筋 等张拉工艺要求； 锚固多根预应力筋用的锚具，除具有 整束张拉 的性能外，宜具有 单根张拉 的可能性； 夹具应具有良好的 自锚性能 、 松锚性能 和 安全的重复使用功能 ， 主要部件宜镀膜防腐。 3.1 种类及性能要求 共 63 页 第 30 页 3.2 锚具 夹片式锚具分为 单孔夹片锚具 和 多孔夹片锚具 ，由 工作锚板 、 工作夹片 、 锚垫板 、 螺旋筋 组成。可锚固预应力钢绞线。也可锚固 7Ф5 、 7Ф7 的预应力钢丝束，主要用作 张拉端锚具 。具有自动跟进，放张后自动锚固，锚固效率系数高，锚固性能好，安全可靠等特点。 QM 夹片式锚具 夹片式锚具的组装 3.2.1 夹片式锚具 3 预应力锚固体系 共 63 页 第 31 页 工作锚板 工作夹片 锚垫板 螺旋筋 波纹管 预应力筋 VLM15(13) 多孔夹片式锚具 3.2 锚具 共 63 页 第 32 页 ( 适用于后张法施工中的预应力砼构件，岩土锚固等结构之中 ) 灌浆孔 VLM 单孔夹片式锚具 工具锚、工作夹片 锚具与千斤顶安装示意图 张拉端锚具构造图 3.2 锚具 共 63 页 第 33 页 扁形张拉端锚具 扁形张拉端锚具由 扁形工作锚板 、 工作夹片 、 扁形锚垫板 、 扁形螺旋筋 组成。 扁锚的 张拉端口扁小，钢铰线可逐根张拉亦可整体张拉。适用于楼板、低高度箱梁及桥面横向预应力张拉。 张拉好的扁形锚具 扁锚的工作 锚板与夹片 多孔夹片式 扁 锚 3.2 锚具 共 63 页 第 34 页 3.2.2 镦头锚具 镦头锚体系可张拉 Ф P 5 、 Ф P 7 高强钢丝束，常用镦头锚分为 A 型 和 B 型 ， A 型 由 锚杯 和 螺母 组成，用于 张拉端 ； B 型 为 锚板 ，用于 固定端 。预应力筋采用钢丝镦头器镦头成型，配套张拉使用 YDC 系列穿心式千斤顶。主要用于后张法施工中。 DM 型镦头锚具 镦头锚具与预应力钢丝束 A 型 B 型 高强钢丝束 3.2 锚具 共 63 页 第 35 页 LD 型系列镦头机构造示意图 1. 油嘴 2. 油缸 3. 顺序阀 4. 回油阀 5. 镦头活塞 6. 镦头活塞回程弹簧 7. 夹紧活塞回程弹簧 8. 夹紧活塞 9. 镦头模 10. 锚环 11. 夹片 12. 夹片回程弹簧 已镦好的 Φ7 钢丝 LD 型系列镦头机 3.2 锚具 共 63 页 第 36 页 3.2.3 精轧螺纹钢锚具、 连接器 由 螺母 和 垫板 组成，可锚固 Ф25 、 Ф32 高强精轧螺纹钢筋，主要用于先张法、后张法施工的预应力箱梁、纵向预应力及大型预应力屋架。 连接器主要用于螺纹钢筋的接长。 精轧螺纹钢锚具、 连接器 螺 母 螺 母 垫板 连接器 连接器 3.2 锚具 共 63 页 第 37 页 用于锚固直径为 Φ25 和 Φ32 的高强精轧螺纹钢筋，主要应用于预应力箱梁纵向施工、大型建筑屋架和岩土锚固中。由锚具、连接器、垫板组成，配用 YG-70 穿心式千斤顶和专用连接头进行张拉 螺 母 垫板 连接器 预应力筋 3.2 锚具 共 63 页 第 38 页 3.2.4 螺丝端杆锚具 螺丝端杆锚具由 螺丝端杆 、 螺母 和 垫板 组成，可锚固冷拉 Ⅱ 、 Ⅲ 级钢筋，主要用于后张法施工的预应力板梁及大型屋架。 螺丝端杆锚具 构造图 螺 母 垫板 螺丝端杆 螺丝端杆锚具目 前已较少使用 ! 3.2 锚具 共 63 页 第 39 页 3.2.5 挤压式锚具（ P 型） P 型锚具是由 挤压头 、 螺旋筋 、 P 型锚板 、 约束圈 组成，它是在钢铰线端部安装钢丝衬圈和挤压套，利用挤压机将挤压套挤过模孔，使其产生塑性变形而握紧钢铰线，形成可靠锚固。用于后张预应力构件的 固定端 对钢绞线的挤压锚固。 固定端 P 型锚具组件 单孔固定端锚具 VLM 挤压套 3.2 锚具 共 63 页 第 40 页 螺旋筋 挤压头 P 型锚板 预应力筋 波纹管 VLM 固定端 P 型锚具 3.2 锚具 共 63 页 第 41 页 ( 应用于后张预应力构件的固定端，埋入构件中不作张拉用 ) P 型固定端锚具构造图 GYJ 挤压机 是制作 P 型固定端锚具的专用挤压设备。 挤压好的挤压头 3.2 锚具 共 63 页 第 42 页 JY 型挤压机 3.2.6 压花式锚具（ H 型） 当需要把后张力传至砼时，可采用 H 型固定端锚具，它包括 带梨形自锚头的一段钢绞线 、支托梨形自锚头用的 钢筋支架 、 螺旋筋 、 约束圈 等。钢绞线梨形自锚头采用专用的压花机挤压成型。 VLM15 型 固定端 H 型锚具 梨 形自锚头 预应力筋 螺旋筋 约束圈 波纹管 3.2 锚具 共 63 页 第 43 页 压花机是制作 H 型固定端锚具的专用挤压设备。 YH30 型压花机具有体积小、重量轻、操作方便等特点。 H 型固定端压花锚具构造图 梨形头结构示意图 YH30 型压花机 压花机压花过程 3.2 锚具 共 63 页 第 44 页 3.2.7 钢质锥形锚具 钢质锥形锚具 ( 又称弗氏锚具 ) 由 锚圈 和 锚塞 组成，可锚固 6 ～ 30Ф P 5 或 12 ～ 24Ф P 7 的高强钢丝束，常用于后张法预应力砼结构和构件中，配套 YDZ 系列专用千斤顶张拉。 GZ 型钢质锥形锚具 张拉好的 钢质锥形锚具 锚圈 锚圈 锚塞 锚塞 砼构件 锥形锚具 高强钢丝束 3.2 锚具 共 63 页 第 45 页 3.3 夹具 先张法中钢丝的夹具分两类：一类是将预应力筋锚固在台座上的 锚固夹具 ；另一类是 张拉时夹持预应力筋用的夹具 。锚固夹具与张拉夹具都是重复使用的工具。夹具的种类繁多，下图是传统的单根钢丝 锚固夹具 。 3.3.1 钢丝的夹具 钢丝用锚固夹具 园锥齿板式常用于冷拔钢丝，园锥槽式常用于消除应力钢丝。 3 预应力锚固体系 共 63 页 第 46 页 下图是常用的 钢丝张拉夹具 。 3.3 夹具 偏心式夹具 压销式夹具 共 63 页 第 47 页 QM 预应力体系中的 JXS 、 JXL 、 JXM 型夹具是专为先张台座法预应力钢绞线张拉的需要而设计，可适应 Ø9.5 、 Ø12.2 、 Ø12.7 、 Ø15.2mm ， Ø15.7 、 Ø17.8mm 等规格钢绞线的先张台座张拉。 3.3.2 钢绞线的夹具 JXS 型先张夹具 JXM 型先张夹具 JXL 型先张夹具 3.3 夹具 共 63 页 第 48 页 4 张拉设备 预应力张拉设备主要有 电动张拉设备 和 液压张拉设备 两大类。 电动张拉设备 仅用于 先张法 ， 液压张拉设备 可用于 先张法 与 后张法 。 液压张拉设备 由 液压千斤顶 、 高压油泵 和 外接油管 组成。 张拉设备应装有测力仪器，以准确建立预应力值。张拉设备应由专人使用和保管，并定期维护和校验。 第 14 讲 预应力材料与机具 共 63 页 第 49 页 前卡式千斤顶 高压油泵 穿心式千斤顶 4.1 电动张拉机械 常用的电动张拉机械主要有： 电动螺杆张拉机 、 电动卷扬张拉机 等，常用于 先张法 施工中。 电动螺杆张拉机构造图 电动螺杆张拉机 电动卷扬张拉机 4 张拉设备 共 63 页 第 50 页 是一种利用双液压缸张拉预应力筋和顶压锚具的双作用千斤顶。既可用于需要顶压的夹片锚的整体张拉，配上撑脚与拉杆后，还可张拉镦头锚和冷铸锚。广泛用于先张、后张法的预应力施工。 4.2.1 穿心式千斤顶 YDC 型穿心式千斤顶 构造示意图 千斤顶张拉中 4.2 液压张拉设备 4 张拉设备 共 63 页 第 51 页 YDC 型穿心式千斤顶 点击 穿心式 千斤顶动画 拉杆式千斤顶为空心拉杆式千斤顶，选用不同的配件可组成几种不同的张拉形式。可张拉 DM 型螺丝端杆锚、 JLM 精轧螺丝钢锚具， LZM 冷铸锚等。 4.2.2 拉杆式千斤顶 拉杆式千斤顶构造示意图 4.2 液压张拉设备 YCL 拉杆式千斤顶 共 63 页 第 52 页 点击 拉杆式 千斤顶动画 是一种具有 张拉 、 顶锚 和 退楔 功能的三作用千斤顶，专用于张拉及顶压锚固带 钢质锥形 ( 弗氏 ) 锚 的钢丝束。 4.2.3 锥锚式千斤顶 张拉 GZ 型锚具实例 4.2 液压张拉设备 共 63 页 第 53 页 YDZ850 型千斤顶构造示意图 点击 锥锚式千斤顶动画 4.2.4 前卡式千斤顶 是一种 张拉工具锚 内置于千斤顶前端的 穿心式千斤顶，可自动夹紧和松开工具锚夹片， 简化了施工工艺，节省了张拉时间，而且缩短了预应力筋预留张拉长度。 主要用于各种有粘结筋和无粘结筋的 单根张拉 。 YDQ 型前卡式千斤顶 前卡式千斤顶张拉中 4.2 液压张拉设备 共 63 页 第 54 页 4.2.5 扁锚整体张拉千斤顶 是一种整体预应力张拉千斤顶。采用双并列油缸的结构，扁锚采用整体一次张拉，克服了扁锚由于单孔张拉而引起构件应力不均匀，预应力筋延伸量不足，构件扭曲现象，并且可提高施工工效。可广泛用于各种锚固体系的扁锚预应力施工。 4.2 液压张拉设备 共 63 页 第 55 页 4.3 高压油泵 高压油泵与向液压千斤顶的油缸高压供油。油泵的额定压力应等于或大于千斤顶的额定压力。高压油泵的额定压力为 40 ～ 80MPa 。 4 张拉设备 共 63 页 第 56 页 千斤顶张拉时，张拉力的大小是通过油泵上的油压的读数来控制的。油压表的读数表示千斤顶张拉油缸活塞单位面积的油压力。在理论上如已知张拉力 N ，活塞面积 A ，则可求出张拉时油表的相应读数 P 。 ZB 型油泵 YBZ 型 高压泵站 预应力钢筋、锚具、张拉机具的配套使用 共 63 页 第 57 页 预应力筋 品种 锚具形式 张拉机械 张拉端 固定端 安装在结构之外 安装在结构之内 钢绞线及 钢绞线束 夹片锚具 挤压锚具 压花锚具挤压锚具 夹片锚具 穿心式 钢丝束 夹片锚具 镦头锚具 挤压锚具 挤压锚具镦头锚具 夹片锚具 穿心式 镦头锚具 穿心式 锥塞锚具 锥锚式 精轧螺纹钢筋 螺母锚具 — 螺母锚具 拉杆式 4 张拉设备 5 一般规定 在预应力结构中， 砼的强度等级不低于 C30 ，当 采用钢铰线、钢丝、热处理钢筋作预应力筋时不得低于 C40 ；目前，在一些重要的预应力砼结构中，已开始采用 C50 ～ C60 的高强砼，并逐步向更高强度等级的砼发展。在预应力砼构件的施工中，不能掺用对钢筋有侵蚀作用的氯盐、氯化钠等，否则会发生严重的质量事故。 5.1 预应力砼的材料要求 第 14 讲 预应力材料与机具 共 63 页 第 58 页 5.2 预应力筋下料及接头 5.2.1 预应力筋的下料 预应力筋下料应采用砂轮切割机切割，不得采用电弧焊切割；对需要镦头的钢丝，其切割面应与母材垂直；钢铰线切割前应用铅丝将切割处两端捆扎，防止端头松散。 5.2.2 预应力筋的接头 粗钢筋的接头必须使用闪光对焊工艺。 高强钢丝和钢绞线严禁有接头，预应力筋的接长必须使用连接器。 5 一般规定 共 63 页 第 59 页 LB 型整体对接式连接器 LB 型连接器静载试验 L 型周边悬挂式连接器 钢绞线束 的接长 5.2 预应力钢筋下料及接头 共 63 页 第 60 页 VLM 型单孔连接器 M2L15-1 单孔连接器 VLM15(13)BL 型 扁锚连接器 5.2 预应力钢筋下料及接头 共 63 页 第 61 页 5.3 张控制应力限值 预应力筋的张控制应力限值 σ con 不宜超过下表限值，也不宜小于 0.4 f ptk ： 钢筋种类 张拉方法 先张法 后张法 消除应力钢丝、钢铰线 0.75 f ptk 0.70 f ptk 热处理钢筋 0.75 f ptk 0.65 f ptk 要求提高构件在施工阶段的抗裂性能或抵消由于应力松驰、磨擦、分批张拉、温差等因素产生的应力损失等，采用超张拉工艺时其最大张拉控制应力可提高 0.05 f ptk 。 5 一般规定 共 63 页 第 62 页 5.4 施加预应力时的砼强度要求 应遵守设计规定。设计无规定时应经计算确定， 并不低于设计强度的 75% 。 5.5 张拉设备的校验 为保证预应力筋张拉应力的准确性，应定期、配套校验张拉机具设备及仪表，确定张拉力与油表读数的关系。 校验期一般不超过 6 个月 。校正后的千斤顶与油压表必须配套使用。当使用中出现异常或千斤顶维修后，应重新标定。 5 一般规定 共 63 页 第 63 页