预应力施工钢筋及锚具

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1、5.2　后张法施工在制作构件或块体时，在放置预应力筋的部位留设孔道，待混凝土达到设计规定的强度后，将预应力筋穿入预留孔道内，用张拉机具将预应力筋张拉到规定的控制应力，然后借助锚具把预应力筋锚固在构件端部，最后进行孔道灌浆（也有不灌浆的），这种预加应力的方法称为后张法。图5.10所示为预应力后张法构件生产示意图。图5.10　预应力混凝土后张法生产示意图{观看后张法施工工艺动画}(a)制作混凝土构件；(b)后钢筋；(c)锚固和孔道灌浆1－混凝土构件；2－预留孔道；3－预应力筋；4－千斤顶；5－锚具后张法的特点是直接在构件上张拉预应力筋，

2、构件在张拉过程中受到预压力而完成混凝土的弹性压缩，因此，混凝土的弹性压缩，不直接影响预应力筋有效预应力值的建立。后张法适宜于在施工现场制作大型构件（如屋架等），以避免大型构件长途运输的麻烦。后张法除作为一种预加应力的工艺方法外，还可以作为一种预制构件的拼装手段。大型构件（如拼装式大跨度屋架）可以预制成小型块体，运至施工现场后，通过预加应力的手段拼装成整体；或各种构件安装就位后，通过预加应力手段，拼装成整体预应力结构。但后张法预应力的传递主要依靠预应力筋两端的锚具，锚具作为预应力筋的组成部分，永远留置在构件上，不能重复使用，这样，不仅

3、需要耗用钢材多，而且锚具加工要求高，费用昂贵，加上后法工艺本身要预留孔道、穿筋、张拉、灌浆等因素，故施工工艺比较复杂，成本也比较高。预应力后张法构件的生产分为两个阶段：第一阶段为构件的生产；第二阶段为施加预应力，其中包括预应力筋的制作、预应力筋的张拉和孔道灌浆等工艺。本节主要叙述第二阶段的施工工艺。5.2.1　锚具和预应力筋的制作　在后张法构件生产中，锚具、预应力筋和张拉机具是配套使用的，目前我国在后张法构件生产中采用的预应力筋钢材主要有冷拉Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级钢筋，热处理钢筋，精轧螺纹钢筋，碳素钢丝和钢绞线等。归纳成三种类型预应力筋，即单

4、根粗钢筋（包括精轧螺纹钢筋）、钢筋束（或钢绞线束）和钢丝束。下面分别叙述三种类型预应力的锚具及制作。5.2.1.1　单根预应力钢筋的锚具及制作单极预应力钢筋主要采用直径ф12～ф40的冷拉Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级钢筋或精轧螺纹钢筋、及与其钢筋配套的锚具制作而成。（1）锚具单根预应力钢筋根据构件长度和张拉工艺要求，可以在一端张拉或两端张拉。锚具与预应力钢筋的基本配套组合有三种：即两端张拉时，预应力筋两端均采用螺丝端杆锚具；一端张拉一端固定时，张拉端采用螺丝端杆锚具，固定端则采用帮条锚具或镦头锚具，如图5.11所示。图5.11　预应力筋与锚具连接图

5、1－预应力筋；2－螺丝端杆锚具；3－帮条锚具；4－镦头锚具；5－孔道；6－混凝土构件①螺丝端杆锚具　螺丝端杆锚具由螺丝端杆、螺母和垫板三部分组成，适用于锚固冷拉Ⅱ与Ⅲ级钢筋。螺丝端杆锚具构造，如图5.12所示。螺丝端杆材料如用冷拉45号钢或与预应力筋同品种的冷拉钢材制作时，应冷拉后南进行切削加工，冷拉后的机械性能，应不得低于冷拉后预应力筋的性能指标。当采用热处理45号钢材制作螺丝端杆时，应先粗加工至接近设计尺寸（即留1～2mm加工余量），再调质热处理，然后精加工至设计尺寸。45号钢经热处理后不得有裂纹和伤痕，其硬度应为HB251～2

6、83，同时要求抗拉强度不得小于700MPa，伸长率＞14％。螺丝端杆与预应力筋的焊接，应在预应力筋冷拉以前进行。螺丝端杆长度一般为320mm，当为一端张拉或预应力筋长度较长时，螺丝端杆应增长30～50mm。　图5.12　螺丝端杆锚具(a)螺丝端杆锚具；(b)螺丝端杆；(c)螺母；(d)垫板1－螺母；2－垫板；3－螺丝端杆；4－对焊接头；5－预应力筋②帮条锚具　帮条锚具由帮条和衬板组成，帮条锚具构造如图5.13所示。帮条锚具的帮条采用与预应力筋同级别的钢筋，衬板采用普通低碳钢板。帮条锚具的三根帮条应成120°均匀布置。三根帮条应垂直于

7、衬板，以免受力时发生扭曲。帮条焊接应在钢筋冷拉前进行，并应防止烧伤预应力筋。③镦头锚具　镦头锚具其镦头一般是直接在预应力筋端部热镦、冷镦或锻打成型，其形式如图5.14所示。以上三种锚具与预应力筋焊接时，对焊接头的抗拉强度不应低于预应力筋的抗拉强度，凡是锚具所用的垫板或衬板，在贴紧构件的一面，应开有槽口，以便孔道灌浆时作排气孔用。Ⅳ级精轧螺纹钢筋的特点是：在整根钢筋表面热轧成不带纵肋的螺旋外形（图5.15），钢筋的接长采用连接器，不需要焊接，端头锚具直　接采用螺母，无需另加螺丝端杆。这种钢筋作预应力筋使用，连接可靠，锚固方便，施工简单

8、。目前国内生产的精轧螺纹钢筋品种有　25（其外形尺寸见表5.1）和　32，其屈服点强度为735MPa和930MPa两种。25精轧螺纹钢筋外型尺寸（mm）试件状态垂直直径水平尺寸dv螺纹高度h螺纹底宽h螺距t实测螺纹上部宽度b1外径内径