先張法施工工藝步驟（先張法施工工藝流程）

關(guān)于先張法施工工藝步驟，先張法施工工藝流程這個問題很多朋友還不知道，今天小六來為大家解答以上的問題，現(xiàn)在讓我們一起來看看吧！

1、先張法是在澆筑混凝土前張拉預(yù)應(yīng)力筋，并將張拉的預(yù)應(yīng)力筋臨時錨固在臺座或鋼模上，然后澆筑混凝土，待混凝土強度達到不低于混凝土設(shè)計強度值的75%，保證預(yù)應(yīng)力筋與混凝土有足夠的粘結(jié)時，放松預(yù)應(yīng)力筋，借助于混凝土與預(yù)應(yīng)力筋的粘結(jié)，對混凝土施加預(yù)應(yīng)力的施工工藝，如圖5.1所示。

2、先張法一般僅適用于生產(chǎn)中小型構(gòu)件，在固定的預(yù)制廠生產(chǎn)。

3、 先張法生產(chǎn)構(gòu)件可采用長線臺座法，一般臺座長度在50~1 施工簡圖50m之間，或在鋼模中機組流水法生產(chǎn)構(gòu)件。

4、先張法生產(chǎn)構(gòu)件，涉及到臺座、張拉機具和夾具及先張法張拉工藝，下面將分別敘述。

5、5.1.1 臺座 臺座在先張法構(gòu)件生產(chǎn)中是主要的承力構(gòu)件，它必須具有足夠的承載能力、剛度和穩(wěn)定性，以免因臺座的變形、傾覆和滑移而引起預(yù)應(yīng)力的損失，以確保先張法生產(chǎn)構(gòu)件的質(zhì)量。

6、 臺座的形式繁多，因地制宜，但一般可分為墩式臺座和槽式臺座兩種。

7、5.1.1.1 墩式臺座 墩式臺座由承力臺墩、臺面與橫梁三部分組成，其長度宜為50~150m。

8、臺座的承載力應(yīng)根據(jù)構(gòu)件張拉力的大小，可按臺座每米寬的承載力為200~500kN設(shè)計臺座。

9、 (1)承力臺墩 承澆鋼筋力臺墩一般埋置在地下，由現(xiàn)混凝土做成。

10、臺座應(yīng)具有足夠的承載力、剛度和穩(wěn)定性。

11、臺墩的穩(wěn)定性驗算包括抗傾覆驗算和抗滑移驗算。

12、 臺墩的坑傾覆驗算，其計算簡圖如圖5.2所示，按下式進行計算: K1=M/M1=GL/(Pj*e1) 式中 K1-抗傾覆完全系數(shù)，應(yīng)不小于1.50; M-傾覆力矩(N·m)，由預(yù)應(yīng)力筋的張拉力產(chǎn)生; Pj-預(yù)應(yīng)力筋的張拉力(N); e1-預(yù)應(yīng)力筋的張拉力合作用點至傾覆點的力臂(m); M1-抗傾覆力矩(N·m)，由臺墩自重和主動土壓力等產(chǎn)生; G-臺墩的自重(N); L-臺墩重心至傾覆點的力臂; Ep-臺墩左側(cè)面主動土壓力的合力(N)，當臺墩埋置深度很淺時，可忽略不計; e2-主動土壓力合力重心至傾覆點的力臂(m)。

13、 臺墩的傾覆點O的位置，對于臺墩與臺面共同作用的臺座，按實際情況，傾覆點應(yīng)在混凝土臺面的表面處，但考慮到臺墩傾覆趨勢使得臺面端部頂點處有可能出現(xiàn)應(yīng)力集中和混凝土面層的施工質(zhì)量的影響，因此，傾覆點宜取在混凝土臺面往下40~50mm處。

14、 圖5.2 承力臺墩抗傾覆計算簡圖 圖5.3 承力臺墩抗滑移驗算簡圖 臺墩抗滑移驗算，其計算簡圖如圖5.3所示，按下式進行計算。

15、 K2=N1/Pj 式中 K2-抗滑移安全系數(shù)，應(yīng)不小于1.30; N1-抗滑移力，一般應(yīng)有臺面的抗滑移力N′，臺面右側(cè)面的被動土壓力的合力Ep′和臺墩自重產(chǎn)生的摩阻力F組成，其中以N′為主要抗滑移力，提供以下數(shù)據(jù)供參考: 當臺面采用C10~C15混凝土時，厚60mm，臺面每米寬抵能力取150~250kN; 當臺面采用C10~C15混凝土時，厚80mm，臺面每米寬抵抗能力取200~250kN; 當臺面采用C10~C15混凝土時，厚100mm，臺面每米寬低抗能力取250~300kN; 當采用混凝土臺面，并與合墩共同工作時，一般可不進行抗滑移驗算，而應(yīng)驗算臺面的承載能力。

16、 (2)臺面 臺面一般是在夯實的碎石墊層上澆筑一層厚度為60~100mm的混凝土而成。

17、其水平承載力N′可按下式計算: N′=φ*Ac* fc/(K1* K2) 式中 φ-軸心受壓縱向彎曲系數(shù)，取=1; Ac-臺面截面面積(m2); fc-混凝土軸心抗壓強度計算值(MPa); K1-臺面承載力超載系數(shù)，取1.2; K2-考慮臺面不均勻和其他影響因素的附加完全系數(shù)，取1.5。

18、 臺面伸縮縫可根據(jù)當?shù)販夭詈徒?jīng)驗設(shè)置，一般均為10m設(shè)置一道。

19、也可采用預(yù)應(yīng)力滑動臺面，不留伸縮縫。

20、預(yù)應(yīng)力滑動臺面，一般是在原有的混凝土臺面或新澆筑的混凝土基層上刷隔離劑，張拉預(yù)應(yīng)力鋼絲后，澆筑混凝土面層，待混凝土達到放張強度后，切斷鋼絲臺面就發(fā)生滑動。

21、這種臺面使用效果良好。

22、 (3)橫梁 臺座的兩端設(shè)置固定預(yù)應(yīng)力鋼絲的鋼制橫梁，一般用型鋼制作，在設(shè)計橫梁時，除考慮在張拉力的作用下有一定的強度外，應(yīng)特別注意其變形，以減少預(yù)應(yīng)力損失。

23、5.1.1.2 槽式臺座 槽式臺座由鋼筋混凝土壓桿、上下橫梁及臺面組成，如圖5.4所示。

24、臺座的長度一般不超過50m，承載力可大于1000kN以上。

25、為了便于澆筑漲凝土和蒸汽養(yǎng)護，槽式臺座一般我低于地面。

26、在施工現(xiàn)場還可利用已預(yù)制的柱、樁等構(gòu)件裝配成簡易的槽式臺座。

27、 圖5.4 槽式臺座 1-壓桿;2-磚墻;3-下橫梁;4-上橫梁5.1.2 張拉機具和夾具 先張法構(gòu)件生產(chǎn)中，常采用的預(yù)應(yīng)力筋有鋼絲或鋼筋兩種。

28、張拉預(yù)應(yīng)力鋼絲時，一般直接采用卷揚機或電動螺桿張拉機。

29、張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋時，在槽式臺座中常采用四橫梁式成組張拉裝置，用千斤頂張拉，如圖5.5和圖5.6所示。

30、 圖5.5 電動螺桿張拉機 圖5.6 四橫梁式成組張拉裝置 1-電動機;2-皮帶傳動;3-齒輪;4-齒輪螺母;5-螺桿; 1-臺座;2、3-間后橫梁;4-鋼筋;5、6-拉力架; 6-頂桿;7-臺座橫梁;8-鋼絲;9-錨固夾具;10-張拉夾具; 7-螺絲桿;8-千斤頂;9-放張裝置 11-彈簧測力器;12-滑動架 預(yù)應(yīng)力筋張拉后用錨固夾具將頂力筋直接錨固于橫梁上，錨固夾具都可以重復(fù)使用，要求工作可靠、加工方便、成本低或多次周轉(zhuǎn)使用。

31、預(yù)應(yīng)力鋼絲的錨固夾具常采用圓錐齒板式錨固夾具，預(yù)應(yīng)力鋼筋常采用螺絲端桿錨固鋼筋。

32、5.1.3 先張法施工工藝 先張法預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件在臺座上生產(chǎn)時，其工藝流程一般如圖5.7所示。

33、 施工工藝現(xiàn)場圖5.7 先張法工藝流程圖 預(yù)應(yīng)力混凝土先張法工藝的特點是:預(yù)應(yīng)力筋在澆筑混凝土前張拉，預(yù)應(yīng)力的傳遞依靠預(yù)應(yīng)力筋與混凝土之間的粘結(jié)力，為了獲得良好質(zhì)量的構(gòu)年，在整個生產(chǎn)過程中，除確保混凝土質(zhì)量以外，還必須確保預(yù)應(yīng)力筋與混凝土之間的良好粘結(jié)，使預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件獲得符合設(shè)計要求的預(yù)應(yīng)力值。

34、 對于碳素鋼絲因其強度很高，且表面光滑，它與混凝土粘結(jié)力較差。

35、因此，必要時可采取刻痕和壓波措施，以提高鋼絲與混凝土的粘結(jié)力。

36、壓波一般分局部壓波和全部壓波兩種，施工經(jīng)驗認為波長取39mm，波高取1.5~2.0mm比較合適。

37、 為了便于脫模，在鋪放預(yù)應(yīng)力筋前，在臺面及模板上應(yīng)先刷隔離劑，但應(yīng)采取措施，防止隔離劑污損預(yù)應(yīng)力筋，影響粘結(jié)。

38、5.1.3.1 預(yù)應(yīng)力筋張拉 預(yù)應(yīng)力筋張拉應(yīng)根據(jù)設(shè)計要求，采用合適的張拉方法、張拉順序和張拉程序進行，并應(yīng)有可靠的保證質(zhì)量措施和安全技術(shù)措施。

39、 預(yù)應(yīng)力筋的張拉可采用單根張拉或多根同時張拉，當預(yù)應(yīng)力筋數(shù)量不多，張拉設(shè)備拉力有限時常采用單根張拉。

40、當預(yù)應(yīng)力筋數(shù)量較多且密集布筋，另外張拉設(shè)備拉力較大時，則可采用多根同時張拉。

41、在確定預(yù)應(yīng)力筋張拉順序時，應(yīng)考慮盡可能減少臺座的傾覆力矩和偏心力，先張拉靠近臺座截面重心處的預(yù)應(yīng)力筋。

42、此外，在施工中為了提高構(gòu)件的抗裂性能或為了部分抵消由于應(yīng)力松弛、摩擦、鋼筋分批張拉以及預(yù)應(yīng)力筋與張拉臺座之間溫度因素產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力損失，張拉應(yīng)力可按設(shè)計值提高5%。

43、但預(yù)應(yīng)力筋的最大超張拉值:對于冷拉鋼筋不得大于0.95fpyk(fpyk為冷拉鋼筋的屈服強度標準值);碳素鋼絲、刻痕鋼絲、鋼絞線不得大于0.80fpyk;熱處理鋼筋、冷拔低碳鋼絲不得大于0.75(fpyk為預(yù)應(yīng)力筋的極限抗拉強度標準值)。

44、 預(yù)應(yīng)力筋的張拉力方法有超張拉法和一次張拉法兩種。

45、 超張拉法:0-1.05con持荷2mincon 一次張拉法:0-1.03con 其中con為張拉控制應(yīng)力，一般由設(shè)計而定。

46、采用超張拉工藝的目的是為了減少預(yù)應(yīng)力筋的松弛應(yīng)力損失。

47、所謂“松弛”即鋼材在常溫、高應(yīng)力狀態(tài)下具有不斷產(chǎn)生塑性變形的特性。

48、松弛的數(shù)值與張拉控制應(yīng)力和延續(xù)時間有關(guān)，控制應(yīng)力高，松弛也大，所以鋼絲、鋼絞線的松弛損失比冷拉熱軋鋼筋大，松弛損失還隨著時間的延續(xù)而增加，但在第一分鐘內(nèi)可完成損失總值的50%，24h內(nèi)則可完成80%。

49、所以采用超張拉工藝，先超張拉5%再持荷2min，則可減少50%以上的松弛應(yīng)力損失。

50、而采用一次張拉錨固工藝，因松弛損失大，故張拉力應(yīng)比原設(shè)計控制應(yīng)力提高3%。

51、 [例]某預(yù)應(yīng)力空心板采用冷拔低碳鋼絲фb4作為預(yù)應(yīng)力筋，單根鋼絲截面面積Ap=12.6mm2，fptk=700MPa，張拉控制應(yīng)力бcon=0.7fptk，如采用一次張拉工藝;0-1.03бcon，則其單根鋼絲的張拉力N=700×0.70×1.03×12.6=6.36kN。

52、其張拉應(yīng)力為72.1%fptk，小于75%fptk。

53、 對于長線臺座生產(chǎn)，構(gòu)件的預(yù)應(yīng)力筋為鋼筋時，一般常用彈簧測力計直接測定鋼絲的張拉力，伸長值可不作校核，鋼絲張拉錨固后，應(yīng)采用鋼絲測力儀檢查鋼絲的預(yù)應(yīng)力值。

54、 多根預(yù)應(yīng)力筋同時張拉時，應(yīng)預(yù)先調(diào)整初應(yīng)力，使其相互之間的應(yīng)力一致。

55、預(yù)應(yīng)力筋張拉錨固后，實際預(yù)應(yīng)力值與工程設(shè)計規(guī)定檢驗值的相對允許偏差應(yīng)在+5%以內(nèi)。

56、在張拉過程中預(yù)應(yīng)力筋斷裂或滑脫的數(shù)量，嚴禁超過結(jié)構(gòu)同一截面預(yù)應(yīng)力筋總根數(shù)的5%，且嚴禁相鄰兩根斷裂或滑脫。

57、先張法構(gòu)件在澆筑混凝土前發(fā)生斷裂或滑脫的預(yù)應(yīng)力筋必須予以更換。

58、預(yù)應(yīng)力筋張拉錨固后，預(yù)應(yīng)力筋位置與設(shè)計位置的偏差不得大于5mm，且不得在于構(gòu)件截面最短邊長的4%。

59、張拉過程中，應(yīng)按混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗收規(guī)范要求填寫施加預(yù)應(yīng)力記錄表，以便參考。

60、 施工中應(yīng)注意安全。

61、張拉時，正對鋼筋兩端禁止站人。

62、敲擊錨具的錐塞或楔塊時，不應(yīng)用力過猛，以免損傷預(yù)應(yīng)力筋而斷裂傷人，但又要錨固可靠。

63、冬期張拉預(yù)應(yīng)力筋時，其溫度不宜低于-15℃，且應(yīng)考慮預(yù)應(yīng)力筋容易脆斷的危險。

64、5.1.3.2 預(yù)應(yīng)力筋的放張 預(yù)應(yīng)力筋放張過程是預(yù)應(yīng)力的傳遞過程，是先張法構(gòu)件能否獲得良好質(zhì)量的一個重要環(huán)節(jié)，應(yīng)根據(jù)放張要求，確定合宜的放張順序、放張方法及相應(yīng)的技術(shù)措施。

65、 (1)放張要求 放張預(yù)應(yīng)力筋時，混凝土強度必須符合設(shè)計要求，當設(shè)計無專門要求時，不得低于設(shè)計的混凝土強度標準值的75%。

66、放張過早由于混凝土強度不足，會產(chǎn)生較大的混凝土彈性回縮而引起較大的預(yù)應(yīng)力損失或鋼絲滑動。

67、放張過程中，應(yīng)使預(yù)應(yīng)力構(gòu)件自由壓縮，避免過大的沖擊與偏心。

68、 (2)放張方法 當預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件用鋼絲配筋時，若鋼絲數(shù)量不多，鋼絲放張可采用剪切、鋸割或氧-乙塊焰熔斷的方法，并應(yīng)從靠近生產(chǎn)線中間處剪斷，這樣比在靠近臺座一端處剪斷時回彈減小，且有利于脫模。

69、若鋼絲數(shù)量較多，所有鋼絲應(yīng)同時放張，不允許采用逐根放張的方法，否則，最后的幾根鋼絲將承受過大的應(yīng)力而突然斷裂，導(dǎo)致構(gòu)件應(yīng)力傳遞長度驟增，或使鉤件端部開裂。

70、放張方法可采用放張橫梁來實現(xiàn)。

71、橫梁可用千斤頂或預(yù)先設(shè)置在橫梁支點處的放張裝置(砂箱或楔塊等)來放張。

72、 粗鋼筋預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)緩慢放張。

73、當鋼筋數(shù)量較少時，可采用逐根加熱熔斷或借預(yù)先設(shè)置在鋼筋錨固端的楔塊或穿心式砂箱等單根放張。

74、當鋼筋數(shù)量較多時，所有鋼筋應(yīng)同時放張。

75、 采用濕熱養(yǎng)護的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件宜熱態(tài)放張，不宜降溫后放張。

76、 圖5.8為采用楔塊放張的例子。

77、在臺座與橫梁間設(shè)置楔塊5。

78、放張時旋轉(zhuǎn)螺母8，使螺桿6向上移動，而使楔塊5退出，達到同時放張預(yù)應(yīng)力筋的目的。

79、 楔塊坡角應(yīng)選擇恰當，角過大，則在張拉時容易滑出，反之, 角過小，則放張時楔塊不易拔出。

80、角的正切應(yīng)略小于楔塊5與鋼塊3、4之間的摩擦系數(shù)，即 tan≤ 式中 -摩擦系數(shù)，一般可取0.15~0.20。

81、 若張拉后橫梁對鋼塊3、4的正壓力為N，放張時拔出楔塊5所需之豎向力(即螺桿6所受的軸向力)為Q，則: Q=N(+COS2-sin2) 根據(jù)Q值的大小，即可選擇螺桿及螺母。

82、 圖5.8 用楔塊放張預(yù)應(yīng)力筋示意圖 圖5.9 砂箱構(gòu)造圖 1-臺座;2-橫梁;3、4-楔塊;5、鋼楔塊;6-螺桿; 1-活塞;2-套箱;3-進砂口; 7-承力板;8-螺母 4-套箱底板;5-出砂口;6-砂 楔塊放張裝置宜用于張拉力不大的情況，一般以不大于300kN為宜。

83、當張拉力較大時，可采用砂箱放張。

84、圖圖5.9的砂箱是按1600kN設(shè)計的一個例子，它由鋼制套箱及活塞(套箱內(nèi)徑比活塞外徑大2mm)等組成，內(nèi)裝石英砂或鐵砂。

85、當張拉鋼筋時，箱內(nèi)砂被壓實，承擔著橫梁的反力。

86、放松鋼筋時，將出砂口打開，使砂緩慢流出，從而達到緩慢放張的目的。

87、采用砂箱放張，能控制放張速度，工作可靠，施工方便。

88、箱中應(yīng)采用干砂，并有一定級配，例如其細度通過50號及30號標準篩的砂，按6:4的級配使用，這樣既能保證砂子不易壓碎造成流不出的現(xiàn)象，又可減少砂的空隙率，從而減少使用時砂的壓縮值。

89、減小預(yù)應(yīng)力損失。

90、 (3)放張順序 預(yù)應(yīng)力筋的放張順序，應(yīng)符合設(shè)計要求;當設(shè)計無專門要求時，應(yīng)符合下列規(guī)定: 對承受軸心預(yù)壓力的構(gòu)件(如壓桿、樁等)，所有預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)同時放張; 對承受偏心預(yù)壓力的構(gòu)件，應(yīng)先同時放張預(yù)壓力較小區(qū)域的預(yù)應(yīng)力筋，再同時放張預(yù)壓力較大區(qū)域的預(yù)應(yīng)力筋; 當不能按上述規(guī)定放張時，應(yīng)分階段、對稱、相互交錯地放張。

91、以防止在放張過程中，構(gòu)件產(chǎn)生彎曲、裂紋及預(yù)應(yīng)力筋斷裂等現(xiàn)象。

92、 放張后預(yù)應(yīng)力筋的切斷順序，宜由放張端開始，逐次切向另一端。

93、編輯本段先張法的有關(guān)規(guī)定 對先張法預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，《公橋規(guī)》的規(guī)定如下。

94、 先張臺座現(xiàn)場臺座 先張法墩式臺座結(jié)構(gòu)應(yīng)符合下列規(guī)定:(1) 承力臺座須具有足夠的強度和剛度，其抗傾覆安全系數(shù)應(yīng)不小于1.5，搞滑移系數(shù)應(yīng)不小于1.3.(2) 橫梁須有足夠的剛度，受力后撓度應(yīng)不大于2mm。

95、(3) 在臺座上鋪放預(yù)應(yīng)力筋時，應(yīng)采取措施防止弄臟預(yù)應(yīng)力筋。

96、(4) 張拉前，應(yīng)對臺座、橫梁及各項張拉設(shè)備進行詳細檢查，符合要求后方可進行操作。

97、2、張拉 (1)同時張拉多根預(yù)應(yīng)力筋時，應(yīng)預(yù)先調(diào)整其初應(yīng)力，使相互之間的應(yīng)力一致;張拉過程中，應(yīng)使活動橫梁與固定橫梁始終保持平行，并應(yīng)抽查力筋的預(yù)應(yīng)力值，其偏差的絕對值不得超過按一個構(gòu)件全部力筋預(yù)應(yīng)力總值的5%。

98、 (2)預(yù)應(yīng)力筋張拉完畢后，與設(shè)計位置的偏差不得大于5mm，同時不得大于構(gòu)件最短邊長的4%。

99、 (3)預(yù)應(yīng)力筋的張拉應(yīng)符合設(shè)計要求，設(shè)計無規(guī)定時，其張拉程序可按先張法預(yù)應(yīng)力筋張拉程序的規(guī)定進行。

100、 (4)張拉時，預(yù)應(yīng)力筋的斷絲數(shù)量不得超過鋼絲總數(shù)的1%。

101、(鋼筋不容許斷筋)3、放張 (1)預(yù)應(yīng)力筋放張時的混凝土強度須符合設(shè)計規(guī)定，設(shè)計未規(guī)定時，不得低于設(shè)計的混凝土強度等級值的75%。

102、 (2)預(yù)應(yīng)力筋的放張順序應(yīng)符合設(shè)計要求，設(shè)計未規(guī)定時，應(yīng)分階段、對稱、相互交錯地放張。

103、在力筋放張之前，應(yīng)將限制位移的側(cè)模、翼緣模板或內(nèi)模拆除。

104、 (3)多根整批預(yù)應(yīng)力筋的放張，可采用砂箱法或千斤頂法。

105、用砂箱放張時，放砂速度應(yīng)均勻一致;用千斤頂放張時，放張宜分數(shù)次完成。

106、單根鋼筋采用擰松螺母的方法放張時，宜先兩側(cè)后中間，并不得一次將一根力筋松完。

107、 (4)鋼筋放張后，可用乙炔一氧氣切割，但應(yīng)采取措施防止燒壞鋼筋端部。

108、鋼絲放張后，可用切割、鋸斷或剪斷的方法切斷;鋼絞線放張后，可用砂輪鋸切斷。

109、 長線臺座上預(yù)應(yīng)力筋的切斷順序，應(yīng)由放張端開始，逐次切向另一端。

本文分享完畢，希望對大家有所幫助。

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