5 预应力混凝土工程
? 主要内容,预应力混凝土工程的先张法、后张法的
施工工艺，机具设备和施工方法。电热张法、无粘
结预应力混凝土施工原理、特点及应用。
? 学习要求：
?了解预应力混凝土的概念, 及其在工程应用中
的优点；
?熟悉预应力混凝土的材料品种, 规格及要求；
?熟悉先张法, 后张法, 电热张法的施工工艺；
?掌握先张法, 预应力筋的控制应力, 张拉程序
和放张顺序的确定和注意事项；
?掌握后张法孔道留设, 锚具选择, 预应力筋的
张拉顺序, 孔道灌浆等施工方法及注意要点；
?了解电热张法, 无粘结预应力混凝土施工原理
及应用；
?熟悉预应力混凝土质量保证措施及安全技术 。
预应力混凝土能充分发挥高强度钢材的作用, 即在外
荷载作用于构件之前, 利用钢筋张拉后的弹性回缩, 对构
件受拉区的混凝土预先施加压力, 产生预压应力, 使混凝
土结构在作用状态下充分发挥钢筋抗拉强度高和混凝土抗
压能力强的特点, 可以提高构件的承载能力 。 当构件在荷
载作用下产生拉应力时, 首先抵消预应力, 然后随着荷载
不断增加, 受拉区混凝土才受拉开裂, 从而延迟了构件裂
缝的出现和限制了裂缝的开展, 提高了构件的抗裂度和刚
度 。 这种利用钢筋对受拉区混凝土施加预压应力的钢筋混
凝土, 叫做 预应力混凝土 。
预加应力的方法, 可以分为 先张法 和 后张法 两类 。 先
张法 是先张拉钢筋, 后浇筑混凝土, 预应力靠钢筋与混凝
土之间的粘结力传递给混凝土 。 后张法 是先浇筑混凝土并
预留孔道, 待混凝土达到一定强度后张拉钢筋, 预应力靠
锚具传递给混凝土 。
为了达到较高的预应力值, 宜优先采用高标号混凝土 。
当采用冷拉 HRB335,HRB400钢筋和冷轧带肋钢筋作预应力
钢筋时, 其混凝土强度不宜低于 C30； 当采用消除应力钢丝,
钢绞线, 热处理钢筋作预应力钢筋时, 混凝土强度等级不
宜低于 C40。
5.1 先张法
5.4 无粘结预应力混凝土施工
本
章
内
容
End
5.2 后张法
5.3 电热法施工
5.5 液压张拉设备仪表的使用
安全技术、校验与操作
本章小结
5.1 先 张 法
? 先张法, 在浇筑混凝土构件之前将预应力筋张拉到设计
控制应力, 用夹具将其临时固定在台座或钢模上, 进行
绑扎钢筋, 安装铁件, 支设模板, 然后浇筑混凝土；待
混凝土达到规定的强度, 保证预应力筋与混凝土有足够
的粘结力时, 放松预应力筋, 借助于它们之间的粘结力,
在预应力筋弹性回缩时, 使混凝土构件受拉区的混凝土
获得预压应力 。
? 先张法生产示意图 见 图 5.1所示 。
? 先张法一般用于预制构件厂生产定型的中小型构件, 如
楼板, 屋面板, 檩条及吊车梁等 。
? 先张法生产时, 可采用 台座法 和 机组流水法 。
? 采用 台座法 时, 预应力筋的张拉, 锚固, 混凝 土的浇筑,
养护及预应力筋放松等均在台座上进行；预应力筋放松
前, 其拉力由台座承受 。
? 采用 机组流水法 时, 构件连同钢模通过固定的机组, 按
流水方式完成 （ 张拉, 锚固, 混凝土浇 筑和养护 ） 每一
生产过程；预应力筋放松前, 其拉力由钢模承受 。
? 先张法施工工艺流程 如 图 5.2所示 。
5.1.1 先张法施工准备
台座由 台面, 横梁 和 承力结构 等组成, 是先张法生产
的主要设备 。 预应力筋张拉, 锚固, 混凝土浇筑, 振捣和
养护及预应力筋放张等全部施工过程都在台座上完成；预
应力筋放松前, 台座承受全部预应力筋的拉力 。 因此, 台
座应有足够的强度, 刚度和稳定性 。
（ 1） 墩式台座
墩式台座由台墩, 台面与横梁等组成 。 台墩和台面共
同承受拉力 。 墩式台座用以生产各种形式的中小型构件 。
5.1.1.1 台座
① 台墩
? 台墩是承力结构，由钢筋混凝土浇筑而成。
? 承力台墩设计时, 应进行稳定性和强度验算 。 稳定性
验算 一般包括 抗倾覆验算 与 抗滑移验算 。 抗倾覆系数
不得小于 1.5,抗滑移系数不得小于 1.3。
? 抗倾覆验算的计算简图如 图 5.3所示, 按下式计算：
式中 K0 —
M —由张拉力产生的倾覆力矩, kN·m；
M=T·e
e — 张拉合力 T的作用点到倾覆转动点 o的力臂, m
M′ － 抗倾覆力矩, kN·m。
0
' 1.5MK
M??
? 如忽略土压力, 则
M’=G1.l1+G2.l2
? 抗滑移能力按下式验算：
式中 Ke —
T —张拉力合力, kN
T1 —抗滑移的力, kN； 对于独立的台墩, 由侧壁上压力和底部摩阻力等产
生；对与台面共同工作的台墩, 其水平推力几乎全部传给台面, 不存在
滑移问题, 可 不作抗滑移计算, 此时应验算台面的强度 。
1 1.3
e
TK
T
??
② 台面
台面是预应力构件成型的胎模, 要求地基坚实平整,
它是在厚 150mm夯实碎石垫层上, 浇筑 60～ 80mm厚 C20混
凝土面层, 原浆压实抹光而成 。 台面要求坚硬, 平整,
光滑, 沿其纵向有 3%的排水坡度 。
③ 横梁
横梁以墩座牛腿为支承点安装其上, 是锚固夹具临
时固定预应力筋的支承点, 也是张拉机械 张拉预应力筋
的支座 。 横梁常采用型钢或钢筋混凝土制作 。
（ 2） 槽式台座
? 槽式台座由 端柱, 传力柱, 横梁 和 台面 组成 。
? 槽式台座既可承受拉力, 又可作蒸汽养护槽, 适用于
张拉吨位较高的大型构件, 如屋架, 吊车梁等 。
? 槽式台座构造 如 图 5.4所示。
? 槽式台座需进行 强度和稳定性计算 。 端柱和传力柱的
强度按钢筋混凝土结构偏心受压构件计算 。 槽式台座
端柱抗倾覆力矩由端柱, 横梁自重力矩及部分张拉力
矩组成 。
? 夹具 是先张法构件施工时保持预应力筋拉力，并将其固
定在张拉台座（或设备）上的临时性锚固装置。
? 按其工作用途不同分为 锚固夹具 和 张拉夹具 。
（ 1） 钢丝锚固夹具
? 圆锥齿板式夹具 （ 锥销夹具 ）
锥销夹具可分为圆锥齿板式夹具和圆锥槽式夹
具, 如 图 5.5所示 。
? 镦头夹具
如 图 5.6所示, 采用镦头夹具时, 将预应力筋端
部热镦或冷镦, 通过承力分孔板锚固 。
5.1.1.2 夹具
(2)
? 钢筋锚固常用 圆套筒三片式夹具,由套筒和夹
片组成（ 图 5.7）。
? 其型号有 YJ12,YJ14,适用于先张法；用 YC-18
型千斤顶张拉时, 适用于锚固直径为 12mm、
14mm 的 单 根 冷 拉 HRB335,HRB400、
RRB400级钢筋 。
(3) 张拉夹具
? 张拉夹具是夹持住预应力筋后, 与张拉机械连接
起来进行预应力筋张拉的机具 。
? 常用的张拉夹具有 月牙形夹具, 偏心式夹具, 楔
形夹具 等, 如 图 5.8所示, 适用于张拉钢丝和直
径 16mm以下的钢筋 。
? 张拉机具的张拉力应不小于预应力筋张拉力的 1.5倍；
张拉机具的张拉行程不小于预应力筋伸长值的 1.1～
1.3倍 。
(1) 钢丝张拉设备
? 钢丝张拉分 单根张拉 和 成组张拉 。
? 用钢模以机组流水法或传送带法生产构件时, 常采用
成组钢丝张拉 。
? 在台座上生产构件一般采用单根钢丝张拉, 可采用电
动卷扬机, 电动螺杆张拉机进行张拉 。
5.1.1.3 张拉设备
① 电动卷扬机张拉, 杠杆测力装置
如 图 5.10所示 。
② 电动螺杆张拉机
如 图 5.11所示, 电动螺杆张拉机由螺杆, 顶
杆, 张拉夹具, 弹簧测力器及电动机组成 。
(2) 钢筋张拉设备
? 穿 心式千斤顶用于直径 12～ 20mm的单根钢筋, 钢绞线
或钢丝束的张拉 。
? 用 YC－ 20型穿心式千斤顶 （ 图 5.12） 张拉时, 高压油泵
启动, 从后油嘴进油, 前油嘴回油, 被偏心夹具夹紧的
钢筋随液压缸的伸出而被拉伸 。
? YC－ 20型穿心式千斤顶的最大张拉力为 20kN,最大行
程为 200mm。 适用于用圆套筒三片式夹具张拉锚固 12～
20mm单根冷拉 HRB335,HRB400和 RRB400钢筋 。
5.1.2 先张法施工工艺
? 张拉控制应力 是指在张拉预应力筋时所达到的规定应
力, 应按设计规定采用 。
? 控制应力的数值直接影响预应力的效果 。 施工中采用
超张拉工艺, 使超张拉应力比控制应力提高 3%～ 5%。
? 预应力筋的张拉控制应力, 应符合设计要求 。 施工中
预应力筋需要超张拉时, 可比设计要求 提高 3%～ 5%，
但其最大张拉控制应力不得超过 表 5.1的规定 。
5.1.2.1 张拉控制应力和张拉程序
表 5.1 张拉控制应力限值
钢 筋 种 类
张 拉 方 法
先张法 后张法
消除应力钢丝、钢绞线
热处理钢筋
0.75fptk
0.70fptk
0.75fptk
0.65fptk
? 张拉程序可按下列之一进行：
或
其中 σ con为预应力筋的张拉控制应力
? 为了减少应力松弛损失, 预应力钢筋宜采用
的张力程序 。
? 预应力钢丝张拉工作量大时, 宜采用一次张拉程序
0→ 103%σ con。
2 m i n
c o n c o n0 1 0 5 % ??? ?????
持荷
c o n0 1 0 3 % ??
2 m i n
c o n c o n0 1 0 5 % ??? ?????
持荷
? 预应力钢筋的张拉力，一般用伸长值校核。
? 预应力筋理论伸长值 ΔL按下式计算：
式中 FP — 预应力筋平均张拉力, kN； 轴线张拉取张拉端的拉
力；两端张拉的曲线筋取张拉端的拉力与跨中扣除孔道摩阻损失
L — 预应力筋的长度, mm
AP — 预应力筋的截面面积, mm2
ES — 预应力筋的弹性模量,kN/mm2。
5.1.2.2 预应力值的校核
p
ps
FL
AEL??
? 预应力筋的实际伸长值，宜在初应力约为 10%σcon时测
量，并加初应力以内的推算伸长值。
? 国产 2CN-1型钢丝内力测定仪如 图 5.13所示。
（ 1） 钢筋的接长与冷拉
? 钢丝的接长
一般用钢丝拼接器用 20～ 22号铁丝密排绑扎
(图 5.14)。绑扎长度的规定：冷拔低碳钢丝不得
小于 40倍钢丝直径；高强度钢丝不得小于 80倍钢
丝直径。
5.1.2.3 张拉前的准备
? 预应力钢筋的接长与冷拉
预应力钢筋一般采用冷拉 HRB335,HRB400和
RRB400热轧钢筋 。 预应力钢筋的接长及预应力钢筋与
螺丝端杆的连接, 宜采用对焊连接, 且应先焊接后冷
拉, 以免焊接而降低冷拉后的强度 。 预应力钢筋的制
作, 一般有 对焊 和 冷拉 两道工序 。
? 预应力钢筋铺设时, 钢筋与钢筋, 钢筋与螺丝端杆的
连接可采用套筒双拼式连接 。
(2) 钢筋（丝）的镦头
? 预应力筋（丝）固定端采用镦头夹具锚固时，钢筋
（丝）端头要镦粗形成镦粗头。
? 镦头一般有 热镦和冷镦两种工艺 。
? 热镦在手动电焊机上进行, 钢筋 （ 丝 ） 端部在喇叭
口紫铜模具内, 进行 多次脉冲式通电加热, 加压形
成镦粗头 （ 图 5.15） 。
(3) 预应力筋的张拉力和伸长值的计算
? 控制张拉力,FP=σ con·AP·n
? 超张拉力,F=（ 103～ 105） %σ con·AP·n
? 伸长值：
式中 σ con —预应力张拉控制应力, kN/mm2
AP —预应力筋截面面积, mm2
n —
ES —预应力筋的弹性模量, kN/mm2
L — 预应力筋的长度, mm。
c o n
s
LL
E
???
（ 4） 张拉机具设备及仪表定期维护和校验
张拉设备应配套校验, 以确定张拉力与仪表读数的
关系曲线, 保证张拉力的准确, 每半年校 验一次 。 设备
出现反常现象或检修后应重新校验 。 张拉设备宜定岗负
责, 专人专用 。
（ 5） 预应力筋 （ 丝 ） 的铺设
长线台座面 （ 或胎模 ） 在铺放钢丝前, 应清扫并涂
刷隔离剂 。 一般涂刷皂角水溶性隔离剂, 易干燥, 污染
钢筋易清除 。 涂刷均匀不得漏涂, 待其干燥后, 铺设预
应力筋, 一端用夹具锚固在台座横梁的定位承力板上,
另一端卡在台座张拉端的承力板上待张拉 。 在生产过程
中, 应防止雨水或养护水冲刷掉台面隔离剂 。
（ 2） 预应力筋张拉注意事项
? 为避免台座承受过大的偏心力，应先张拉靠近台座截面
重心处的预应力筋。
? 钢质锥形夹具锚固时，敲击锥塞或楔块应先轻后重，同
时倒开张拉设备并放松预应力筋，两者应密切配合，既
要减少钢丝滑移，又要防止锤击力过大导致钢丝在锚固
夹具处断裂。
? 对重要结构构件（如吊车梁、屋架等）的预应力筋，用
应力控制方法张拉时，应校核预应力筋的伸长值。
? 同时张拉多根预应力钢丝时，应预先调整初应力
（ 10%σ con）,使其相互之间的应力一致。
（ 1） 张拉前的准备
? 检查预应力筋的品种、级别、规格、数量（排数、
根数）是否符合设计要求。
? 预应力筋的外观质量应全数检查, 预应力筋应符合
展开后平顺, 没有弯折, 表面无裂纹, 小刺, 机械
损伤, 氧化铁皮和油污等 。
? 张拉设备是否完好, 测力装置是否校核准确 。
? 横梁, 定位承力板是否贴合及严密稳固 。
5.1.2.4 预应力筋的张拉
? 预应力筋张拉后, 对设计位置的偏差不得大于 5mm，
也不得大于构件截面最短边长的 4%。
? 在浇筑混凝土前发生断裂或滑脱的预应力筋必须予以
更换 。
? 张拉, 锚固预应力筋应专人操作, 实行岗位责任制,
并做好预应力筋张拉记录 。
? 在已张拉钢筋（丝）上进行绑扎钢筋、安装预埋铁件、
支承安装模板等操作时，要防止踩踏、敲击或碰撞钢
丝。
? 混凝土的收缩是水泥浆在硬化过程中脱水密结和形成
的毛细孔压缩的结果 。
? 混凝土的徐变是 荷载长期作用下混凝土的塑性变形,
因水泥石内凝胶体的存在而产生 。
? 为了减少混凝土的收缩和徐变引起的预应力损失, 在
确定混凝土配合比时, 应优先选用干缩性小的水泥,
采用低 水灰比, 控制水泥用量, 对骨料采取良好的级
配等技术措施 。
? 预应力钢丝张拉, 绑扎钢筋, 预埋铁件安装及立模工
作完成后, 应立即浇筑混凝土, 每条生产线应一次连
续浇筑完成 。
5.1.2.5 混凝土的浇筑与养护
? 采用机械振捣密实时, 要避免碰撞钢丝 。 混凝土未达
到一定强度 前, 不允许碰撞或踩踏钢丝 。
? 预应力混凝土可采用 自然养护 或 湿热养护, 自然养护
不得少于 14d。 干硬性混凝土浇筑完毕 后, 应立即覆
盖进行养护 。
? 当预应力混凝土采用湿热养护时, 要尽量减少由于温
度升高而引 起的预应力损失 。
? 为了减少温差造成的应力损失, 采用湿热养护时, 在
混凝土未达到 一定强度前, 温差不要太大, 一般不超
过 20° C。
(1) 放张顺序
? 预应力筋放张时, 应缓慢放松锚固装置, 使各根预应力筋
缓慢放松 。
? 预应力筋放 张顺序应符合设计要求, 当设计未规定时, 可
按下列要求进行：
?承受轴心预应力构件的所有预应力筋应同时放张；承
受偏心预压力构件, 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 。
?长线台座生产的钢弦构件, 剪断钢丝宜从台座中部开
始；叠层生产的预应力构件, 宜按自上 而下的顺序进
行放松；板类构件放松时, 从两边逐渐向中心进行 。
5.1.2.6 预应力筋放张
（ 2） 放张方法
① 对于中小型预应力混凝土构件, 预应力丝的放张宜从生
产线中间处开始, 以减少回弹量且有利于脱模；对于构
件应从外向内对称, 交错逐根放张, 以免构件扭转, 端
部开裂或 钢丝断裂 。
② 放张单根预应力筋, 一般采用千斤顶放张, 如 图 5.16(a)
所示 。
③ 构件预应力筋较多时, 整批同时放张可采用砂箱, 楔块
等放松装置 。
?砂箱装置如 图 5.16（ b） 所示 。
?楔块放张装置如 图 5.16（ c） 所示 。
5.2 后 张 法
? 后张法, 先制作混凝土构件, 并在预应力筋的位置
预留出相应孔道, 待混凝土强度达到设计规定的数
值后, 穿入预应力筋进行张拉, 并利用锚具把预应
力筋锚固, 最后进行孔道灌浆 。
? 预应力混凝土 后张法生产工艺 见 图 5.17所示 。
? 后张法施工由于直接在钢筋混凝土构件上进行
预应力筋的张拉, 所以不需要固定台座设备,
不受地点限制, 它既适用于预制构件生产, 也
适用于现场施工大型预应力构件, 而且后张法
又是预制构件拼装的手段 。
? 后张法的 工艺流程 见 图 5.18所示 。
5.2.1 预应力筋、锚具和张拉机具
5.2.1.1 单根粗钢筋
(1)锚具
单根粗钢筋的预应力筋, 如果采用一端张拉, 则
在张拉端用螺丝端杆锚具, 固定端用帮条锚 具或镦头
锚具；如果采用两端张拉, 则两端均用螺丝端杆锚具 。
?螺丝端杆锚具如 图 5.19所示 。
?帮条锚具如 图 5.20所示 。
?镦头锚具由镦头和垫板组成 。
(2)张拉设备
? 与螺丝端杆锚具配套的张拉设备为 拉杆式千斤顶 。
常用的有 YL20型, YL60型油压千斤 顶 。
? YL60型千斤顶 是一种通用型的拉杆式液压千斤顶
（ 图 5.21） 。
? YL60型千斤顶适用于张拉采用螺丝端杆锚具的粗
钢筋, 锥形螺杆锚具的钢丝束及镦头锚具的钢筋
束 。
(3) 单根粗钢筋预应力筋制作
? 单根粗钢筋预应力筋的制作, 包括配料, 对焊, 冷
拉等工序 。
? 预应力筋的下料长度应计算确定, 计算时要考虑结
构构件的孔道长度, 锚具厚度, 千斤顶长度, 焊接
接头或镦头的预留量, 冷拉伸长值, 弹性回缩值等 。
? 现以两端用螺丝端杆锚具预应力筋为例 （ 图 5.22）
来说明其 下料长度计算方法 。
? 预应力筋的成品长度 （ 即预应力筋和螺丝端杆对
焊并经冷拉后的全长 ） L1
L1=l+2l2
? 预应力筋 （ 不包括螺丝端杆 ） 冷拉后需达到的长
度 L0
L0=L1-2l1
? 预应力筋 （ 不包括螺丝端杆 ） 冷拉前的下料长度 L：
0LLn
lr ?? ? ???
【 例 5.1】 21m预应力屋架的孔道长为 20.80m,预应力
筋为冷拉 HRB400钢筋, 直径为 22mm,每根长度为 8m，
实测冷拉率 r=4%,弹性回缩率 δ =0.4%,张拉应力为
0.85fpyk。 螺丝端杆长为 320mm,帮条长为 50mm,垫板
厚为 15mm。
（ 1） 两端用螺丝端杆锚具锚固时预应力筋的下料长
度?
（ 2） 一端用螺丝端杆, 另一端为帮条锚具时预应力
筋的下料长度?
（ 3） 预应力筋的张拉力为多少?
【 解 】 （ 1） 螺丝端杆锚具, 两端同时张拉, 螺
母厚度取 36mm,垫板厚度取 16mm,则螺丝端杆伸
出构件外的长度 l2=2H+h+5=2× 36+16+5=93m； 对焊
接头个数 n=2+2=4； 每 个 对 焊 接 头 的 压 缩 量
Δ =22mm,则预应力筋下料长度
L=(l-2l1+2l2)/(1+r-δ )+nΔ =19727（ mm）
(2)帮条长为 50mm,垫板厚 15mm,则预应力筋的成品长
L1=l+l2+l3=20800+93+（ 50+15） =20958（ mm）
预应力筋 （ 不含螺丝端杆锚具 ）
L0=L1-l1=20958-320=20638（ mm）
L=L0/(1+r-δ )+nΔ =20638/(1+0.04-0.004)+4× 22
=20009（ mm）
(3)
FP=σ con·AP=0.85× 500× 3.14/4× 222=161475（ N）
=161.475（ kN）
5.2.1.2 钢筋束、钢绞线
(1)锚具
钢筋束, 钢绞线采用的锚具有 JM型, XM型, QM型 和 镦头
锚具 。
① JM型锚具
JM型锚具由锚环与夹片组成 （ 图 5.23）, 锚环分甲
型和乙型两种 。
JM型锚具与 YL60型千斤顶配套使用, 适用于锚固
3～ 6根直径为 12mm光面或螺纹钢筋束, 也可用于锚固
5～ 6根直径为 12mm或 15mm的钢绞线束 。
② XM型和 QM型锚具
XM型和 QM型锚具是一种新型锚具, 利用楔形
夹片, 将每根钢绞线独立地锚固在带有锥形的锚
环上, 形成一个独立的锚固单元 。 XM型锚具由锚
环和三块夹片组成, 如 图 5.24所示 。
（ 2） 钢筋束, 钢绞线的制作
? 钢筋束所用钢筋是成圆盘供应, 不需对焊接头 。
? 钢筋束或钢绞线束预应力筋的制作包括开盘 冷
拉, 下料, 编束等工序 。 预应力钢筋束下料应
在冷拉后进行 。 当采用镦头锚具时, 则应增加
镦头工序 。
? 当采用 JM型或 XM型锚具, 用穿心式千斤顶张拉时, 钢
筋束和钢丝束的下料长度 L应等 于构件孔道长度加上
两端为张拉, 锚固所需的外露长度, 如 图 5.25所示 。
可按下式计算：
?
L=l+2（ l1+l2+l3+100）
?
L=l+2（ l1+100） +l2+l3
5.2.1.3 钢丝束
(1)锚具
钢丝束用做预应力筋时, 由几根到几十根直径
3～ 5mm的平行碳素钢丝组成 。 其固定端采用钢 丝束
镦头锚具, 张拉端锚具可采用钢质锥形锚具, 锥形
螺杆锚具, XM型锚具 。
① 锥形螺杆锚具 （ 图 5.26） 用于锚固 14,16,20、
24或 28根直径为 5mm的碳素钢丝 。
② 钢丝束镦头锚具 （ 图 5.27） 适用于 12～ 54根直
径为 5mm的碳素钢丝 。 常用镦头锚具分为 A型与 B型 。
A型由锚杯与螺母组成, 用于张 拉端 。 B型为锚板,
用于固定端 。
③ 钢质锥形锚具 （ 图 5.28） 用于锚
固以锥锚式双作用千斤顶张拉的钢丝束, 适用于
锚固 6,12,18或 24根直径 5mm的钢丝束 。
（ 2） 张拉设备
锥形螺杆锚具, 钢丝束镦头锚具宜采用拉杆式千斤
顶 （ YL60型 ） 或穿心式千斤顶 （ YC60型 ） 张拉锚固 。 钢
质锥形锚具应用锥锚式双作用千斤顶 （ 常用 YZ60型 ） 张
拉锚固 。
① 穿心式千斤顶
如 图 5.29所示, 沿千斤顶纵轴线有一直穿心通道,
供穿过预应力筋用 。 沿千斤顶的径向分内外两层油缸 。
外层油缸为张拉油缸, 工作时张拉预应力筋；内层为顶
压油缸, 工作时进行锚具的顶压锚固, 故 称 YC60型为穿
心式双作用千斤顶 。
② 锥锚式双作用千斤顶
锥锚式双作用千斤顶构造如 图 5.30所示 。 其主缸和
主缸活塞用于张拉预应力筋 。
（ 3） 钢丝束制作
? 钢丝束制作一般需经调直, 下料, 编束和安装锚具等
工序 。
? 当用钢质锥形锚具, XM型锚具时, 钢丝束的制作和下
料长度计算基本上与预应力钢筋束相同 。
? 钢丝束镦头锚固体系, 如采用镦头锚具一端张拉时,
应考虑钢丝束张拉锚固后螺母位于锚环 中部, 钢丝的
下料长度 L,可按 图 5.31所示, 用下式计算：
L=L0+2a+2δ -0.5(H-H1)-△ l-C
? 用钢丝束镦头锚具锚固钢丝束时, 其下料长度力
求精确 。
? 编束是为了防止钢筋扭结 。
? 采用镦头锚具时, 将内圈和外圈钢丝分别用铁丝
按次序编 排成片, 然后将内圈放在外圈内绑扎成
钢丝束 。
5.2.2 施工工艺
后张法施工工艺与预应力施工有关的是 孔道留设,
预应力筋张拉 和 孔道灌浆 三部分 。
5.2.2.1 孔道留设
构件中留设孔道主要为穿预应力钢筋（束）及张拉
锚固后灌浆用。孔道留设的 基本要求：
① 孔道直径应保证预应力筋（束）能顺利穿过。
② 孔道应按设计要求的位置, 尺寸埋设准确, 牢固,
浇筑混凝土时不应出现移位和变形 。
③ 在设计规定位置上留设灌浆孔 。
④ 在曲线孔道的曲线波峰部位应设置排气兼泌水管,
必要时可在最低点设置排水管 。
⑤ 灌浆孔及泌水管的孔径应能保证浆液畅通 。
预留孔道形状有直线, 曲线和折线形, 孔道留设
方法,
（ 1） 钢管抽芯法
? 预先将平直, 表面圆滑的钢管埋设在模板内预应力
筋孔道位置上 。 在开始浇筑至浇筑后拔管前, 间隔
一定时间要缓慢匀速地转动钢管；待混凝土初 凝后
至终凝之前, 用卷扬机匀速拔出钢管即在构件中形
成孔道 。
? 钢管抽芯法只用于留设直线孔道, 钢管长度不宜超
过 15m,钢管两端各伸出构件 500mm左右, 以便转动
和抽管 。
? 构件较长时, 可采用两根钢管, 中间用套管连接
（ 图 5.33） 。
? 抽管时间与水泥品种, 浇筑气温和养护条件有关 。
? 采用钢筋束镦头锚具和锥形螺杆锚具留设孔道时,
张拉端的扩大孔也可用钢管成型, 留孔时 应注意端
部扩孔应与中间孔道同心 。
（ 2） 胶管抽芯法
? 胶管采用 5～ 7层帆布夹层, 壁厚 6～ 7mm的普通
橡胶管, 用于直线, 曲线或折线孔道成型 。
? 胶管一端密封, 另一端接上阀门, 安放在孔道设
计位置上； 待混凝土初凝后, 终凝前, 将胶管阀
门打开放水 （ 或放气 ） 降压, 胶管回缩与混凝土
自行脱落 。 一般按先上后下, 先曲后直的顺序将
胶管抽出 。
（ 3） 预埋管法
? 预埋管法是用钢筋井字架将黑铁皮管, 薄钢管或
金属螺旋管固定在设计位置上, 在混凝土构 件中
埋管成型的一种施工方法 。
? 适用于预应力筋密集或曲线预应力筋的孔道埋 设,
但电热后张法施工中, 不得采用波纹管或其他金
属管埋设的管道 。
5.2.2.2 预应力筋张拉
预应力筋的张拉控制应力应符合设计要求, 施
工时预应力筋需超张拉, 可比设计要求提高 3%～
5%。
（ 1） 穿筋
成束的预应力筋将一头对齐, 按顺序编号套
在穿束器上 （ 图 5.34） 。
（ 2） 预应力筋的张拉顺序
? 预应力筋张拉顺序应按设计规定进行；如设计无规
定时, 应采取分批分阶段对称地进行 。
? 图 5.35所示是预应力混凝土屋架下弦预应力筋张拉
顺序 。
? 图 5.36所示是预应力混凝土吊车梁预应力筋采用两
台千斤顶的张拉顺序, 对配有多根不对 称预应力筋
的构件, 应采用分批分阶段对称张拉 。
? 平卧重叠浇筑的预应力混凝土构件, 张拉预应力筋
的顺序是先上后下, 逐层进行 。
（ 3） 预应力筋张拉程序
? 预应力筋的张拉程序, 主要根据构件类型, 张锚体系,
松弛损失取值等因素来确定 。
? 用超张 拉方法减少预应力筋的松弛损失时, 预应力筋的
张拉程序宜为：
? 如果预应力筋张拉吨位不大, 根数很多, 而设计中又要
求采取超张拉以减少应力松弛损失时, 其张拉程序可为：
2 m i n
c o n c o n0 1 0 5 % ??? ?????
持荷
c o n0 1 0 3 % ??
（ 4） 预应力筋的张拉方法
? 对于曲线预应力筋和长度大于 24m的直线预应力筋, 应
采用两端同时张拉的方法；长度等于或小于 24m的直线
预应力筋, 可一端 张拉, 但张拉端宜分别设置在构件
两端 。
? 对预埋波纹管孔道曲线预应力筋和长度大于 30m的 直线
预应力筋宜在两端张拉, 长度等于或小于 30m的直线预
应力筋可在一端张拉 。
? 安装张拉设备时, 对于直线预应力筋, 应使张拉力的
作用线与孔道中心线重合；对于曲线预 应力筋, 应使
张拉力的作用线与孔道中心线末端的切线方向重合 。
（ 5） 张拉安全事项
? 在张拉构件的两端应设置保护装置, 如用麻袋,
草包装土筑成土墙, 以防止螺帽滑脱, 钢筋断
裂飞出伤人；
? 在张拉操作中, 预应力筋的两端严 禁站人, 操
作人员应在侧面工作 。
5.2.2.1 孔道灌浆
? 预应力筋张拉后, 应尽快地用灰浆泵将水泥浆压灌
到预应力孔道中去 。
? 灌浆用水泥浆应有足够的粘结力, 且应有较大的流
动性, 较小的干缩性和泌水性 。
? 灌浆前, 用压力水冲洗和湿润孔道 。
? 灌浆顺序应先下后上, 以免上层孔道漏浆把下层孔
道堵塞 。
? 灌浆工作应缓慢均匀连 续进行, 不得中断 。
5.3 电热法施工
? 电热法 是利用钢筋热胀冷缩原理来张拉预应力筋
的一种施工方法 。
? 电热法适用于冷拉 HRB335,HRB400,RRB400钢筋
或钢丝配筋的先张法, 后张法和模外张拉构 件 。
? 电张法 的施工工艺流程如 图 5.37所示 。
5.3.1 钢筋伸长值的计算
电热张拉时的预应力是以钢筋的伸长值来控制的,
伸长值的计算公式为：
式中 Δ L—钢筋电热所需的伸长值, mm
σ con—设计预应力筋的张拉控制应力, kN/mm2
E—电热后预应力筋的弹性模量, MPa；
L—电热前钢筋总长度, mm
30— 考虑钢筋不直以及钢筋在高温和应力状态下的塑性变形
而产生的附加预应力损失值。
30c onLL
E
? ???
5.3.2 钢筋电热时的温度计算
电热时, 钢筋伸长值达到设计要求时所需增高的温
度 T,按下式计算：
式中 α —钢筋的线膨胀系数, 取 1.2× 10-5℃ -1
T′ —电张后钢筋温度, ℃
T0— 电张前钢筋温度, ℃ 。
钢筋电热伸长到 Δ L时, 其温度为：
LT
L?
??
0' 3 5 0T T T? ? ?
5.3.3 电热设备的计算和选择
电热设备的选择包括 电热变压器 （ 或电焊机 ）, 导
线材质及截面 和 夹具形式 等机具的计算和选择 。
式中 sP—变压器 （ 或电焊机 ） 所需功率, kVA
G—同时张拉的钢筋质量, kg
c—钢筋的热容量, 取 0.48kJ/（ kg·K）
t—钢筋通电加热时间, h
T— 电热时钢筋伸长值达到设计要求时所需增高的温度 。
变压器的功率主要根据预应力钢筋的规格, 长度和
伸长值, 按下列近似公式计算：
5.3.3.1 变压器的选择
380
s G cTP
t
?
钢筋加热至所需温度的电能消耗, 可按近似公式
计算：
根据 W值即可选择电热设备, 最好选用低压变压
器或电焊机 。
570
Gc T
W ?
一次导线 （ 从电源至变压器的线路 ） 用普通绝缘
硬铜线或铝线, 二次导线 （ 从变压器接到预应力筋的
线路 ） 宜用绝缘软铜线, 长度愈短愈好, 一般不超过
30m。 导线的截面面积由二次 流的大小确定 。 铜线的
控制电流密度不超过 0,05A/mm2,铝线不宜超过
0.03A/mm2,以确保导线温度在 50° C以下 。
5.3.3.2 导线的选择
二次导线与预应力筋须用导线夹具连接 （ 图
5.38） 。
5.3.3.3 导线夹具的选择
5.3.4 电张工艺
? 电张法的预应力筋可采用螺丝端杆, 镦粗头或帮条锚具,
后两种应配有 U型垫板 。
? 张拉前, 用绝缘纸垫在预应力筋与端部垫板之间, 使预
埋铁件隔离绝缘, 防止通电后产生分 流和短路的现象 。
? 冷拉钢筋作预应力筋时, 反复电热次数不宜超过 3次, 因
为电热次数过多, 会使钢筋失去冷强效应, 降低钢筋强
度 。
5.4 无粘结预应力混凝土施工
? 后张法 无需预留管道与灌浆, 而是将无粘结预应力
筋同普通钢筋一样铺设在结构模板设计位置上, 用
20～ 22号元丝与非预应力钢丝绑扎牢靠后浇筑混凝
土；待混凝土达到设计强度后, 对无粘结预应力筋
进行张拉和锚固, 借助于构件两端锚具传递预压应
力 。
5.4.1 无粘结预应力筋
? 无粘结预应力筋是由 7根 φ 5mm高强钢丝组成的
钢丝束或扭结成的钢绞线, 通过专门设备涂包涂
料层和包裹外包层构成的 （ 图 5.39） 。
? 涂料层一般采用防腐沥青 。
? 无粘结预应力混凝土中, 锚具必须具有可靠的锚
固能力, 要求不低于无粘结预应力筋抗拉强 度的
95%。
5.4.2 无粘结预应力混凝土施工工艺
? 铺设双向配筋的无粘结预应力筋时, 应先铺设标
高低的钢丝束, 再铺设标高较高的钢丝束, 以避
免两个方向钢丝束相互穿插 。
? 无粘结预应力筋应在绑扎完底筋以后进行铺放 。
? 无粘结预应力筋应铺放在电线管下面 。
5.4.2.1 无粘结预应力筋的铺放与定位
（ 1） 无粘结钢丝束镦头锚具
如 图 5.40所示 。 张拉端钢丝束从外包层抽拉出来,
穿过锚杯孔眼镦粗头 。
（ 2） 无粘结钢绞线夹片式锚具
如 图 5.41所示 。 无粘结钢绞线夹片式锚具常采用 XM
型锚具, 其固定端采用压花成型埋置在 设计部位, 待混
凝土强度等级达到设计强度后, 方能形成可靠的粘结式
锚头 。
5.4.2.2 端部锚具节点安装
? 混凝土强度达到设计强度时才能进行张拉 。 张拉
程序采用 0→ 103%σ con。
? 张拉顺序应根据设计顺序, 先铺设的先张拉, 后
铺设的后张拉 。
? 锚具外包浇筑钢筋混凝土圈梁 。
5.4.2.3 无粘结预应力筋的张拉及锚头处理
5.5 液压张拉设备仪表的使用
安全技术、校验与操作
? 操作人员上岗前必须进行安全生产, 安全技术措施和
安全操作规程培训教育, 经考核合格才能上岗 。
? 液压张拉设备与仪表应由专人负责, 使用和管理, 并
定期维护和校验, 校验期不应超过半年 。
5.5.1 液压张拉设备仪表的使用与校验
? 张拉设备 （ 千斤顶, 油泵, 压力表等 ） 应配套标定,
并配套使用, 以便确定压力表读数与千斤顶输出力之
间的关系曲线, 且要求标定时千斤顶活塞的运行方向
应与实际张拉工作状态一致 。
? 施工时应根据预应力筋种类合理选择张拉设备 。 预应
力筋张拉力不应大于设备额定张拉力, 其伸长值不应
大于其额定的行程 。
? 操作人员要严格遵守操作规程, 如严禁在负荷时拆换
油管或压力表等 。
? 操作人员上岗必须戴防护眼镜或防护面罩, 防止高压
油泄漏伤害眼睛 。
? 在先张法的台座两端, 后张法的构件两端应设防护装
置, 如麻袋装土筑成的屏障 。
? 沿台座或构件的长度方向间隔设置防护架且有明显警
示标志, 非施工人员不得进入施工现场, 以防止锚具
滑脱, 预应力筋断裂伤人事故的发生 。
5.5.2 操作安全技术
? 在油泵工作过程中, 操作人员不得擅自离开岗位, 如
需离开应将油阀全部松开, 并切断电路 。
? 钢丝, 钢绞线, 热处理钢筋, 冷轧带肋钢筋和冷拉
HRB335,HRB400钢筋, 严禁采用电 弧切割, 应使用砂
轮锯或切断机切断 。 施工过程中应避免电火花损伤预
应力筋, 因为预应力筋遇电火花损伤, 容易在张拉阶
段脆断 。
本 章 小 结
? 预应力混凝土与普通混凝土比较, 除能提高构件的抗
裂强度和刚度外, 还具有减轻自重, 节约原材料, 增
加构件的耐久性, 降低造价的优点 。
? 先张法施工工艺可分为张拉预应力筋, 浇筑混凝土,
预应力筋放张三个阶段, 每个阶 段的施工不慎都可能
引起预应力损失, 施工过程中必须遵守施工质量验收
规范的规定 。
? 无粘结预应力混凝土是近几年发展的新技术, 应用
在高层建筑和较大跨度构件施工中 。
? 预应力混凝土充分利用了钢筋与混凝土的性能 。 施
工中应特别注重原材料的质量检验, 不合格的材料
不准用于构件上 。
? 主要内容,预应力混凝土工程的先张法、后张法的
施工工艺，机具设备和施工方法。电热张法、无粘
结预应力混凝土施工原理、特点及应用。
? 学习要求：
?了解预应力混凝土的概念, 及其在工程应用中
的优点；
?熟悉预应力混凝土的材料品种, 规格及要求；
?熟悉先张法, 后张法, 电热张法的施工工艺；
?掌握先张法, 预应力筋的控制应力, 张拉程序
和放张顺序的确定和注意事项；
?掌握后张法孔道留设, 锚具选择, 预应力筋的
张拉顺序, 孔道灌浆等施工方法及注意要点；
?了解电热张法, 无粘结预应力混凝土施工原理
及应用；
?熟悉预应力混凝土质量保证措施及安全技术 。
预应力混凝土能充分发挥高强度钢材的作用, 即在外
荷载作用于构件之前, 利用钢筋张拉后的弹性回缩, 对构
件受拉区的混凝土预先施加压力, 产生预压应力, 使混凝
土结构在作用状态下充分发挥钢筋抗拉强度高和混凝土抗
压能力强的特点, 可以提高构件的承载能力 。 当构件在荷
载作用下产生拉应力时, 首先抵消预应力, 然后随着荷载
不断增加, 受拉区混凝土才受拉开裂, 从而延迟了构件裂
缝的出现和限制了裂缝的开展, 提高了构件的抗裂度和刚
度 。 这种利用钢筋对受拉区混凝土施加预压应力的钢筋混
凝土, 叫做 预应力混凝土 。
预加应力的方法, 可以分为 先张法 和 后张法 两类 。 先
张法 是先张拉钢筋, 后浇筑混凝土, 预应力靠钢筋与混凝
土之间的粘结力传递给混凝土 。 后张法 是先浇筑混凝土并
预留孔道, 待混凝土达到一定强度后张拉钢筋, 预应力靠
锚具传递给混凝土 。
为了达到较高的预应力值, 宜优先采用高标号混凝土 。
当采用冷拉 HRB335,HRB400钢筋和冷轧带肋钢筋作预应力
钢筋时, 其混凝土强度不宜低于 C30； 当采用消除应力钢丝,
钢绞线, 热处理钢筋作预应力钢筋时, 混凝土强度等级不
宜低于 C40。
5.1 先张法
5.4 无粘结预应力混凝土施工
本
章
内
容
End
5.2 后张法
5.3 电热法施工
5.5 液压张拉设备仪表的使用
安全技术、校验与操作
本章小结
5.1 先 张 法
? 先张法, 在浇筑混凝土构件之前将预应力筋张拉到设计
控制应力, 用夹具将其临时固定在台座或钢模上, 进行
绑扎钢筋, 安装铁件, 支设模板, 然后浇筑混凝土；待
混凝土达到规定的强度, 保证预应力筋与混凝土有足够
的粘结力时, 放松预应力筋, 借助于它们之间的粘结力,
在预应力筋弹性回缩时, 使混凝土构件受拉区的混凝土
获得预压应力 。
? 先张法生产示意图 见 图 5.1所示 。
? 先张法一般用于预制构件厂生产定型的中小型构件, 如
楼板, 屋面板, 檩条及吊车梁等 。
? 先张法生产时, 可采用 台座法 和 机组流水法 。
? 采用 台座法 时, 预应力筋的张拉, 锚固, 混凝 土的浇筑,
养护及预应力筋放松等均在台座上进行；预应力筋放松
前, 其拉力由台座承受 。
? 采用 机组流水法 时, 构件连同钢模通过固定的机组, 按
流水方式完成 （ 张拉, 锚固, 混凝土浇 筑和养护 ） 每一
生产过程；预应力筋放松前, 其拉力由钢模承受 。
? 先张法施工工艺流程 如 图 5.2所示 。
5.1.1 先张法施工准备
台座由 台面, 横梁 和 承力结构 等组成, 是先张法生产
的主要设备 。 预应力筋张拉, 锚固, 混凝土浇筑, 振捣和
养护及预应力筋放张等全部施工过程都在台座上完成；预
应力筋放松前, 台座承受全部预应力筋的拉力 。 因此, 台
座应有足够的强度, 刚度和稳定性 。
（ 1） 墩式台座
墩式台座由台墩, 台面与横梁等组成 。 台墩和台面共
同承受拉力 。 墩式台座用以生产各种形式的中小型构件 。
5.1.1.1 台座
① 台墩
? 台墩是承力结构，由钢筋混凝土浇筑而成。
? 承力台墩设计时, 应进行稳定性和强度验算 。 稳定性
验算 一般包括 抗倾覆验算 与 抗滑移验算 。 抗倾覆系数
不得小于 1.5,抗滑移系数不得小于 1.3。
? 抗倾覆验算的计算简图如 图 5.3所示, 按下式计算：
式中 K0 —
M —由张拉力产生的倾覆力矩, kN·m；
M=T·e
e — 张拉合力 T的作用点到倾覆转动点 o的力臂, m
M′ － 抗倾覆力矩, kN·m。
0
' 1.5MK
M??
? 如忽略土压力, 则
M’=G1.l1+G2.l2
? 抗滑移能力按下式验算：
式中 Ke —
T —张拉力合力, kN
T1 —抗滑移的力, kN； 对于独立的台墩, 由侧壁上压力和底部摩阻力等产
生；对与台面共同工作的台墩, 其水平推力几乎全部传给台面, 不存在
滑移问题, 可 不作抗滑移计算, 此时应验算台面的强度 。
1 1.3
e
TK
T
??
② 台面
台面是预应力构件成型的胎模, 要求地基坚实平整,
它是在厚 150mm夯实碎石垫层上, 浇筑 60～ 80mm厚 C20混
凝土面层, 原浆压实抹光而成 。 台面要求坚硬, 平整,
光滑, 沿其纵向有 3%的排水坡度 。
③ 横梁
横梁以墩座牛腿为支承点安装其上, 是锚固夹具临
时固定预应力筋的支承点, 也是张拉机械 张拉预应力筋
的支座 。 横梁常采用型钢或钢筋混凝土制作 。
（ 2） 槽式台座
? 槽式台座由 端柱, 传力柱, 横梁 和 台面 组成 。
? 槽式台座既可承受拉力, 又可作蒸汽养护槽, 适用于
张拉吨位较高的大型构件, 如屋架, 吊车梁等 。
? 槽式台座构造 如 图 5.4所示。
? 槽式台座需进行 强度和稳定性计算 。 端柱和传力柱的
强度按钢筋混凝土结构偏心受压构件计算 。 槽式台座
端柱抗倾覆力矩由端柱, 横梁自重力矩及部分张拉力
矩组成 。
? 夹具 是先张法构件施工时保持预应力筋拉力，并将其固
定在张拉台座（或设备）上的临时性锚固装置。
? 按其工作用途不同分为 锚固夹具 和 张拉夹具 。
（ 1） 钢丝锚固夹具
? 圆锥齿板式夹具 （ 锥销夹具 ）
锥销夹具可分为圆锥齿板式夹具和圆锥槽式夹
具, 如 图 5.5所示 。
? 镦头夹具
如 图 5.6所示, 采用镦头夹具时, 将预应力筋端
部热镦或冷镦, 通过承力分孔板锚固 。
5.1.1.2 夹具
(2)
? 钢筋锚固常用 圆套筒三片式夹具,由套筒和夹
片组成（ 图 5.7）。
? 其型号有 YJ12,YJ14,适用于先张法；用 YC-18
型千斤顶张拉时, 适用于锚固直径为 12mm、
14mm 的 单 根 冷 拉 HRB335,HRB400、
RRB400级钢筋 。
(3) 张拉夹具
? 张拉夹具是夹持住预应力筋后, 与张拉机械连接
起来进行预应力筋张拉的机具 。
? 常用的张拉夹具有 月牙形夹具, 偏心式夹具, 楔
形夹具 等, 如 图 5.8所示, 适用于张拉钢丝和直
径 16mm以下的钢筋 。
? 张拉机具的张拉力应不小于预应力筋张拉力的 1.5倍；
张拉机具的张拉行程不小于预应力筋伸长值的 1.1～
1.3倍 。
(1) 钢丝张拉设备
? 钢丝张拉分 单根张拉 和 成组张拉 。
? 用钢模以机组流水法或传送带法生产构件时, 常采用
成组钢丝张拉 。
? 在台座上生产构件一般采用单根钢丝张拉, 可采用电
动卷扬机, 电动螺杆张拉机进行张拉 。
5.1.1.3 张拉设备
① 电动卷扬机张拉, 杠杆测力装置
如 图 5.10所示 。
② 电动螺杆张拉机
如 图 5.11所示, 电动螺杆张拉机由螺杆, 顶
杆, 张拉夹具, 弹簧测力器及电动机组成 。
(2) 钢筋张拉设备
? 穿 心式千斤顶用于直径 12～ 20mm的单根钢筋, 钢绞线
或钢丝束的张拉 。
? 用 YC－ 20型穿心式千斤顶 （ 图 5.12） 张拉时, 高压油泵
启动, 从后油嘴进油, 前油嘴回油, 被偏心夹具夹紧的
钢筋随液压缸的伸出而被拉伸 。
? YC－ 20型穿心式千斤顶的最大张拉力为 20kN,最大行
程为 200mm。 适用于用圆套筒三片式夹具张拉锚固 12～
20mm单根冷拉 HRB335,HRB400和 RRB400钢筋 。
5.1.2 先张法施工工艺
? 张拉控制应力 是指在张拉预应力筋时所达到的规定应
力, 应按设计规定采用 。
? 控制应力的数值直接影响预应力的效果 。 施工中采用
超张拉工艺, 使超张拉应力比控制应力提高 3%～ 5%。
? 预应力筋的张拉控制应力, 应符合设计要求 。 施工中
预应力筋需要超张拉时, 可比设计要求 提高 3%～ 5%，
但其最大张拉控制应力不得超过 表 5.1的规定 。
5.1.2.1 张拉控制应力和张拉程序
表 5.1 张拉控制应力限值
钢 筋 种 类
张 拉 方 法
先张法 后张法
消除应力钢丝、钢绞线
热处理钢筋
0.75fptk
0.70fptk
0.75fptk
0.65fptk
? 张拉程序可按下列之一进行：
或
其中 σ con为预应力筋的张拉控制应力
? 为了减少应力松弛损失, 预应力钢筋宜采用
的张力程序 。
? 预应力钢丝张拉工作量大时, 宜采用一次张拉程序
0→ 103%σ con。
2 m i n
c o n c o n0 1 0 5 % ??? ?????
持荷
c o n0 1 0 3 % ??
2 m i n
c o n c o n0 1 0 5 % ??? ?????
持荷
? 预应力钢筋的张拉力，一般用伸长值校核。
? 预应力筋理论伸长值 ΔL按下式计算：
式中 FP — 预应力筋平均张拉力, kN； 轴线张拉取张拉端的拉
力；两端张拉的曲线筋取张拉端的拉力与跨中扣除孔道摩阻损失
L — 预应力筋的长度, mm
AP — 预应力筋的截面面积, mm2
ES — 预应力筋的弹性模量,kN/mm2。
5.1.2.2 预应力值的校核
p
ps
FL
AEL??
? 预应力筋的实际伸长值，宜在初应力约为 10%σcon时测
量，并加初应力以内的推算伸长值。
? 国产 2CN-1型钢丝内力测定仪如 图 5.13所示。
（ 1） 钢筋的接长与冷拉
? 钢丝的接长
一般用钢丝拼接器用 20～ 22号铁丝密排绑扎
(图 5.14)。绑扎长度的规定：冷拔低碳钢丝不得
小于 40倍钢丝直径；高强度钢丝不得小于 80倍钢
丝直径。
5.1.2.3 张拉前的准备
? 预应力钢筋的接长与冷拉
预应力钢筋一般采用冷拉 HRB335,HRB400和
RRB400热轧钢筋 。 预应力钢筋的接长及预应力钢筋与
螺丝端杆的连接, 宜采用对焊连接, 且应先焊接后冷
拉, 以免焊接而降低冷拉后的强度 。 预应力钢筋的制
作, 一般有 对焊 和 冷拉 两道工序 。
? 预应力钢筋铺设时, 钢筋与钢筋, 钢筋与螺丝端杆的
连接可采用套筒双拼式连接 。
(2) 钢筋（丝）的镦头
? 预应力筋（丝）固定端采用镦头夹具锚固时，钢筋
（丝）端头要镦粗形成镦粗头。
? 镦头一般有 热镦和冷镦两种工艺 。
? 热镦在手动电焊机上进行, 钢筋 （ 丝 ） 端部在喇叭
口紫铜模具内, 进行 多次脉冲式通电加热, 加压形
成镦粗头 （ 图 5.15） 。
(3) 预应力筋的张拉力和伸长值的计算
? 控制张拉力,FP=σ con·AP·n
? 超张拉力,F=（ 103～ 105） %σ con·AP·n
? 伸长值：
式中 σ con —预应力张拉控制应力, kN/mm2
AP —预应力筋截面面积, mm2
n —
ES —预应力筋的弹性模量, kN/mm2
L — 预应力筋的长度, mm。
c o n
s
LL
E
???
（ 4） 张拉机具设备及仪表定期维护和校验
张拉设备应配套校验, 以确定张拉力与仪表读数的
关系曲线, 保证张拉力的准确, 每半年校 验一次 。 设备
出现反常现象或检修后应重新校验 。 张拉设备宜定岗负
责, 专人专用 。
（ 5） 预应力筋 （ 丝 ） 的铺设
长线台座面 （ 或胎模 ） 在铺放钢丝前, 应清扫并涂
刷隔离剂 。 一般涂刷皂角水溶性隔离剂, 易干燥, 污染
钢筋易清除 。 涂刷均匀不得漏涂, 待其干燥后, 铺设预
应力筋, 一端用夹具锚固在台座横梁的定位承力板上,
另一端卡在台座张拉端的承力板上待张拉 。 在生产过程
中, 应防止雨水或养护水冲刷掉台面隔离剂 。
（ 2） 预应力筋张拉注意事项
? 为避免台座承受过大的偏心力，应先张拉靠近台座截面
重心处的预应力筋。
? 钢质锥形夹具锚固时，敲击锥塞或楔块应先轻后重，同
时倒开张拉设备并放松预应力筋，两者应密切配合，既
要减少钢丝滑移，又要防止锤击力过大导致钢丝在锚固
夹具处断裂。
? 对重要结构构件（如吊车梁、屋架等）的预应力筋，用
应力控制方法张拉时，应校核预应力筋的伸长值。
? 同时张拉多根预应力钢丝时，应预先调整初应力
（ 10%σ con）,使其相互之间的应力一致。
（ 1） 张拉前的准备
? 检查预应力筋的品种、级别、规格、数量（排数、
根数）是否符合设计要求。
? 预应力筋的外观质量应全数检查, 预应力筋应符合
展开后平顺, 没有弯折, 表面无裂纹, 小刺, 机械
损伤, 氧化铁皮和油污等 。
? 张拉设备是否完好, 测力装置是否校核准确 。
? 横梁, 定位承力板是否贴合及严密稳固 。
5.1.2.4 预应力筋的张拉
? 预应力筋张拉后, 对设计位置的偏差不得大于 5mm，
也不得大于构件截面最短边长的 4%。
? 在浇筑混凝土前发生断裂或滑脱的预应力筋必须予以
更换 。
? 张拉, 锚固预应力筋应专人操作, 实行岗位责任制,
并做好预应力筋张拉记录 。
? 在已张拉钢筋（丝）上进行绑扎钢筋、安装预埋铁件、
支承安装模板等操作时，要防止踩踏、敲击或碰撞钢
丝。
? 混凝土的收缩是水泥浆在硬化过程中脱水密结和形成
的毛细孔压缩的结果 。
? 混凝土的徐变是 荷载长期作用下混凝土的塑性变形,
因水泥石内凝胶体的存在而产生 。
? 为了减少混凝土的收缩和徐变引起的预应力损失, 在
确定混凝土配合比时, 应优先选用干缩性小的水泥,
采用低 水灰比, 控制水泥用量, 对骨料采取良好的级
配等技术措施 。
? 预应力钢丝张拉, 绑扎钢筋, 预埋铁件安装及立模工
作完成后, 应立即浇筑混凝土, 每条生产线应一次连
续浇筑完成 。
5.1.2.5 混凝土的浇筑与养护
? 采用机械振捣密实时, 要避免碰撞钢丝 。 混凝土未达
到一定强度 前, 不允许碰撞或踩踏钢丝 。
? 预应力混凝土可采用 自然养护 或 湿热养护, 自然养护
不得少于 14d。 干硬性混凝土浇筑完毕 后, 应立即覆
盖进行养护 。
? 当预应力混凝土采用湿热养护时, 要尽量减少由于温
度升高而引 起的预应力损失 。
? 为了减少温差造成的应力损失, 采用湿热养护时, 在
混凝土未达到 一定强度前, 温差不要太大, 一般不超
过 20° C。
(1) 放张顺序
? 预应力筋放张时, 应缓慢放松锚固装置, 使各根预应力筋
缓慢放松 。
? 预应力筋放 张顺序应符合设计要求, 当设计未规定时, 可
按下列要求进行：
?承受轴心预应力构件的所有预应力筋应同时放张；承
受偏心预压力构件, 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 。
?长线台座生产的钢弦构件, 剪断钢丝宜从台座中部开
始；叠层生产的预应力构件, 宜按自上 而下的顺序进
行放松；板类构件放松时, 从两边逐渐向中心进行 。
5.1.2.6 预应力筋放张
（ 2） 放张方法
① 对于中小型预应力混凝土构件, 预应力丝的放张宜从生
产线中间处开始, 以减少回弹量且有利于脱模；对于构
件应从外向内对称, 交错逐根放张, 以免构件扭转, 端
部开裂或 钢丝断裂 。
② 放张单根预应力筋, 一般采用千斤顶放张, 如 图 5.16(a)
所示 。
③ 构件预应力筋较多时, 整批同时放张可采用砂箱, 楔块
等放松装置 。
?砂箱装置如 图 5.16（ b） 所示 。
?楔块放张装置如 图 5.16（ c） 所示 。
5.2 后 张 法
? 后张法, 先制作混凝土构件, 并在预应力筋的位置
预留出相应孔道, 待混凝土强度达到设计规定的数
值后, 穿入预应力筋进行张拉, 并利用锚具把预应
力筋锚固, 最后进行孔道灌浆 。
? 预应力混凝土 后张法生产工艺 见 图 5.17所示 。
? 后张法施工由于直接在钢筋混凝土构件上进行
预应力筋的张拉, 所以不需要固定台座设备,
不受地点限制, 它既适用于预制构件生产, 也
适用于现场施工大型预应力构件, 而且后张法
又是预制构件拼装的手段 。
? 后张法的 工艺流程 见 图 5.18所示 。
5.2.1 预应力筋、锚具和张拉机具
5.2.1.1 单根粗钢筋
(1)锚具
单根粗钢筋的预应力筋, 如果采用一端张拉, 则
在张拉端用螺丝端杆锚具, 固定端用帮条锚 具或镦头
锚具；如果采用两端张拉, 则两端均用螺丝端杆锚具 。
?螺丝端杆锚具如 图 5.19所示 。
?帮条锚具如 图 5.20所示 。
?镦头锚具由镦头和垫板组成 。
(2)张拉设备
? 与螺丝端杆锚具配套的张拉设备为 拉杆式千斤顶 。
常用的有 YL20型, YL60型油压千斤 顶 。
? YL60型千斤顶 是一种通用型的拉杆式液压千斤顶
（ 图 5.21） 。
? YL60型千斤顶适用于张拉采用螺丝端杆锚具的粗
钢筋, 锥形螺杆锚具的钢丝束及镦头锚具的钢筋
束 。
(3) 单根粗钢筋预应力筋制作
? 单根粗钢筋预应力筋的制作, 包括配料, 对焊, 冷
拉等工序 。
? 预应力筋的下料长度应计算确定, 计算时要考虑结
构构件的孔道长度, 锚具厚度, 千斤顶长度, 焊接
接头或镦头的预留量, 冷拉伸长值, 弹性回缩值等 。
? 现以两端用螺丝端杆锚具预应力筋为例 （ 图 5.22）
来说明其 下料长度计算方法 。
? 预应力筋的成品长度 （ 即预应力筋和螺丝端杆对
焊并经冷拉后的全长 ） L1
L1=l+2l2
? 预应力筋 （ 不包括螺丝端杆 ） 冷拉后需达到的长
度 L0
L0=L1-2l1
? 预应力筋 （ 不包括螺丝端杆 ） 冷拉前的下料长度 L：
0LLn
lr ?? ? ???
【 例 5.1】 21m预应力屋架的孔道长为 20.80m,预应力
筋为冷拉 HRB400钢筋, 直径为 22mm,每根长度为 8m，
实测冷拉率 r=4%,弹性回缩率 δ =0.4%,张拉应力为
0.85fpyk。 螺丝端杆长为 320mm,帮条长为 50mm,垫板
厚为 15mm。
（ 1） 两端用螺丝端杆锚具锚固时预应力筋的下料长
度?
（ 2） 一端用螺丝端杆, 另一端为帮条锚具时预应力
筋的下料长度?
（ 3） 预应力筋的张拉力为多少?
【 解 】 （ 1） 螺丝端杆锚具, 两端同时张拉, 螺
母厚度取 36mm,垫板厚度取 16mm,则螺丝端杆伸
出构件外的长度 l2=2H+h+5=2× 36+16+5=93m； 对焊
接头个数 n=2+2=4； 每 个 对 焊 接 头 的 压 缩 量
Δ =22mm,则预应力筋下料长度
L=(l-2l1+2l2)/(1+r-δ )+nΔ =19727（ mm）
(2)帮条长为 50mm,垫板厚 15mm,则预应力筋的成品长
L1=l+l2+l3=20800+93+（ 50+15） =20958（ mm）
预应力筋 （ 不含螺丝端杆锚具 ）
L0=L1-l1=20958-320=20638（ mm）
L=L0/(1+r-δ )+nΔ =20638/(1+0.04-0.004)+4× 22
=20009（ mm）
(3)
FP=σ con·AP=0.85× 500× 3.14/4× 222=161475（ N）
=161.475（ kN）
5.2.1.2 钢筋束、钢绞线
(1)锚具
钢筋束, 钢绞线采用的锚具有 JM型, XM型, QM型 和 镦头
锚具 。
① JM型锚具
JM型锚具由锚环与夹片组成 （ 图 5.23）, 锚环分甲
型和乙型两种 。
JM型锚具与 YL60型千斤顶配套使用, 适用于锚固
3～ 6根直径为 12mm光面或螺纹钢筋束, 也可用于锚固
5～ 6根直径为 12mm或 15mm的钢绞线束 。
② XM型和 QM型锚具
XM型和 QM型锚具是一种新型锚具, 利用楔形
夹片, 将每根钢绞线独立地锚固在带有锥形的锚
环上, 形成一个独立的锚固单元 。 XM型锚具由锚
环和三块夹片组成, 如 图 5.24所示 。
（ 2） 钢筋束, 钢绞线的制作
? 钢筋束所用钢筋是成圆盘供应, 不需对焊接头 。
? 钢筋束或钢绞线束预应力筋的制作包括开盘 冷
拉, 下料, 编束等工序 。 预应力钢筋束下料应
在冷拉后进行 。 当采用镦头锚具时, 则应增加
镦头工序 。
? 当采用 JM型或 XM型锚具, 用穿心式千斤顶张拉时, 钢
筋束和钢丝束的下料长度 L应等 于构件孔道长度加上
两端为张拉, 锚固所需的外露长度, 如 图 5.25所示 。
可按下式计算：
?
L=l+2（ l1+l2+l3+100）
?
L=l+2（ l1+100） +l2+l3
5.2.1.3 钢丝束
(1)锚具
钢丝束用做预应力筋时, 由几根到几十根直径
3～ 5mm的平行碳素钢丝组成 。 其固定端采用钢 丝束
镦头锚具, 张拉端锚具可采用钢质锥形锚具, 锥形
螺杆锚具, XM型锚具 。
① 锥形螺杆锚具 （ 图 5.26） 用于锚固 14,16,20、
24或 28根直径为 5mm的碳素钢丝 。
② 钢丝束镦头锚具 （ 图 5.27） 适用于 12～ 54根直
径为 5mm的碳素钢丝 。 常用镦头锚具分为 A型与 B型 。
A型由锚杯与螺母组成, 用于张 拉端 。 B型为锚板,
用于固定端 。
③ 钢质锥形锚具 （ 图 5.28） 用于锚
固以锥锚式双作用千斤顶张拉的钢丝束, 适用于
锚固 6,12,18或 24根直径 5mm的钢丝束 。
（ 2） 张拉设备
锥形螺杆锚具, 钢丝束镦头锚具宜采用拉杆式千斤
顶 （ YL60型 ） 或穿心式千斤顶 （ YC60型 ） 张拉锚固 。 钢
质锥形锚具应用锥锚式双作用千斤顶 （ 常用 YZ60型 ） 张
拉锚固 。
① 穿心式千斤顶
如 图 5.29所示, 沿千斤顶纵轴线有一直穿心通道,
供穿过预应力筋用 。 沿千斤顶的径向分内外两层油缸 。
外层油缸为张拉油缸, 工作时张拉预应力筋；内层为顶
压油缸, 工作时进行锚具的顶压锚固, 故 称 YC60型为穿
心式双作用千斤顶 。
② 锥锚式双作用千斤顶
锥锚式双作用千斤顶构造如 图 5.30所示 。 其主缸和
主缸活塞用于张拉预应力筋 。
（ 3） 钢丝束制作
? 钢丝束制作一般需经调直, 下料, 编束和安装锚具等
工序 。
? 当用钢质锥形锚具, XM型锚具时, 钢丝束的制作和下
料长度计算基本上与预应力钢筋束相同 。
? 钢丝束镦头锚固体系, 如采用镦头锚具一端张拉时,
应考虑钢丝束张拉锚固后螺母位于锚环 中部, 钢丝的
下料长度 L,可按 图 5.31所示, 用下式计算：
L=L0+2a+2δ -0.5(H-H1)-△ l-C
? 用钢丝束镦头锚具锚固钢丝束时, 其下料长度力
求精确 。
? 编束是为了防止钢筋扭结 。
? 采用镦头锚具时, 将内圈和外圈钢丝分别用铁丝
按次序编 排成片, 然后将内圈放在外圈内绑扎成
钢丝束 。
5.2.2 施工工艺
后张法施工工艺与预应力施工有关的是 孔道留设,
预应力筋张拉 和 孔道灌浆 三部分 。
5.2.2.1 孔道留设
构件中留设孔道主要为穿预应力钢筋（束）及张拉
锚固后灌浆用。孔道留设的 基本要求：
① 孔道直径应保证预应力筋（束）能顺利穿过。
② 孔道应按设计要求的位置, 尺寸埋设准确, 牢固,
浇筑混凝土时不应出现移位和变形 。
③ 在设计规定位置上留设灌浆孔 。
④ 在曲线孔道的曲线波峰部位应设置排气兼泌水管,
必要时可在最低点设置排水管 。
⑤ 灌浆孔及泌水管的孔径应能保证浆液畅通 。
预留孔道形状有直线, 曲线和折线形, 孔道留设
方法,
（ 1） 钢管抽芯法
? 预先将平直, 表面圆滑的钢管埋设在模板内预应力
筋孔道位置上 。 在开始浇筑至浇筑后拔管前, 间隔
一定时间要缓慢匀速地转动钢管；待混凝土初 凝后
至终凝之前, 用卷扬机匀速拔出钢管即在构件中形
成孔道 。
? 钢管抽芯法只用于留设直线孔道, 钢管长度不宜超
过 15m,钢管两端各伸出构件 500mm左右, 以便转动
和抽管 。
? 构件较长时, 可采用两根钢管, 中间用套管连接
（ 图 5.33） 。
? 抽管时间与水泥品种, 浇筑气温和养护条件有关 。
? 采用钢筋束镦头锚具和锥形螺杆锚具留设孔道时,
张拉端的扩大孔也可用钢管成型, 留孔时 应注意端
部扩孔应与中间孔道同心 。
（ 2） 胶管抽芯法
? 胶管采用 5～ 7层帆布夹层, 壁厚 6～ 7mm的普通
橡胶管, 用于直线, 曲线或折线孔道成型 。
? 胶管一端密封, 另一端接上阀门, 安放在孔道设
计位置上； 待混凝土初凝后, 终凝前, 将胶管阀
门打开放水 （ 或放气 ） 降压, 胶管回缩与混凝土
自行脱落 。 一般按先上后下, 先曲后直的顺序将
胶管抽出 。
（ 3） 预埋管法
? 预埋管法是用钢筋井字架将黑铁皮管, 薄钢管或
金属螺旋管固定在设计位置上, 在混凝土构 件中
埋管成型的一种施工方法 。
? 适用于预应力筋密集或曲线预应力筋的孔道埋 设,
但电热后张法施工中, 不得采用波纹管或其他金
属管埋设的管道 。
5.2.2.2 预应力筋张拉
预应力筋的张拉控制应力应符合设计要求, 施
工时预应力筋需超张拉, 可比设计要求提高 3%～
5%。
（ 1） 穿筋
成束的预应力筋将一头对齐, 按顺序编号套
在穿束器上 （ 图 5.34） 。
（ 2） 预应力筋的张拉顺序
? 预应力筋张拉顺序应按设计规定进行；如设计无规
定时, 应采取分批分阶段对称地进行 。
? 图 5.35所示是预应力混凝土屋架下弦预应力筋张拉
顺序 。
? 图 5.36所示是预应力混凝土吊车梁预应力筋采用两
台千斤顶的张拉顺序, 对配有多根不对 称预应力筋
的构件, 应采用分批分阶段对称张拉 。
? 平卧重叠浇筑的预应力混凝土构件, 张拉预应力筋
的顺序是先上后下, 逐层进行 。
（ 3） 预应力筋张拉程序
? 预应力筋的张拉程序, 主要根据构件类型, 张锚体系,
松弛损失取值等因素来确定 。
? 用超张 拉方法减少预应力筋的松弛损失时, 预应力筋的
张拉程序宜为：
? 如果预应力筋张拉吨位不大, 根数很多, 而设计中又要
求采取超张拉以减少应力松弛损失时, 其张拉程序可为：
2 m i n
c o n c o n0 1 0 5 % ??? ?????
持荷
c o n0 1 0 3 % ??
（ 4） 预应力筋的张拉方法
? 对于曲线预应力筋和长度大于 24m的直线预应力筋, 应
采用两端同时张拉的方法；长度等于或小于 24m的直线
预应力筋, 可一端 张拉, 但张拉端宜分别设置在构件
两端 。
? 对预埋波纹管孔道曲线预应力筋和长度大于 30m的 直线
预应力筋宜在两端张拉, 长度等于或小于 30m的直线预
应力筋可在一端张拉 。
? 安装张拉设备时, 对于直线预应力筋, 应使张拉力的
作用线与孔道中心线重合；对于曲线预 应力筋, 应使
张拉力的作用线与孔道中心线末端的切线方向重合 。
（ 5） 张拉安全事项
? 在张拉构件的两端应设置保护装置, 如用麻袋,
草包装土筑成土墙, 以防止螺帽滑脱, 钢筋断
裂飞出伤人；
? 在张拉操作中, 预应力筋的两端严 禁站人, 操
作人员应在侧面工作 。
5.2.2.1 孔道灌浆
? 预应力筋张拉后, 应尽快地用灰浆泵将水泥浆压灌
到预应力孔道中去 。
? 灌浆用水泥浆应有足够的粘结力, 且应有较大的流
动性, 较小的干缩性和泌水性 。
? 灌浆前, 用压力水冲洗和湿润孔道 。
? 灌浆顺序应先下后上, 以免上层孔道漏浆把下层孔
道堵塞 。
? 灌浆工作应缓慢均匀连 续进行, 不得中断 。
5.3 电热法施工
? 电热法 是利用钢筋热胀冷缩原理来张拉预应力筋
的一种施工方法 。
? 电热法适用于冷拉 HRB335,HRB400,RRB400钢筋
或钢丝配筋的先张法, 后张法和模外张拉构 件 。
? 电张法 的施工工艺流程如 图 5.37所示 。
5.3.1 钢筋伸长值的计算
电热张拉时的预应力是以钢筋的伸长值来控制的,
伸长值的计算公式为：
式中 Δ L—钢筋电热所需的伸长值, mm
σ con—设计预应力筋的张拉控制应力, kN/mm2
E—电热后预应力筋的弹性模量, MPa；
L—电热前钢筋总长度, mm
30— 考虑钢筋不直以及钢筋在高温和应力状态下的塑性变形
而产生的附加预应力损失值。
30c onLL
E
? ???
5.3.2 钢筋电热时的温度计算
电热时, 钢筋伸长值达到设计要求时所需增高的温
度 T,按下式计算：
式中 α —钢筋的线膨胀系数, 取 1.2× 10-5℃ -1
T′ —电张后钢筋温度, ℃
T0— 电张前钢筋温度, ℃ 。
钢筋电热伸长到 Δ L时, 其温度为：
LT
L?
??
0' 3 5 0T T T? ? ?
5.3.3 电热设备的计算和选择
电热设备的选择包括 电热变压器 （ 或电焊机 ）, 导
线材质及截面 和 夹具形式 等机具的计算和选择 。
式中 sP—变压器 （ 或电焊机 ） 所需功率, kVA
G—同时张拉的钢筋质量, kg
c—钢筋的热容量, 取 0.48kJ/（ kg·K）
t—钢筋通电加热时间, h
T— 电热时钢筋伸长值达到设计要求时所需增高的温度 。
变压器的功率主要根据预应力钢筋的规格, 长度和
伸长值, 按下列近似公式计算：
5.3.3.1 变压器的选择
380
s G cTP
t
?
钢筋加热至所需温度的电能消耗, 可按近似公式
计算：
根据 W值即可选择电热设备, 最好选用低压变压
器或电焊机 。
570
Gc T
W ?
一次导线 （ 从电源至变压器的线路 ） 用普通绝缘
硬铜线或铝线, 二次导线 （ 从变压器接到预应力筋的
线路 ） 宜用绝缘软铜线, 长度愈短愈好, 一般不超过
30m。 导线的截面面积由二次 流的大小确定 。 铜线的
控制电流密度不超过 0,05A/mm2,铝线不宜超过
0.03A/mm2,以确保导线温度在 50° C以下 。
5.3.3.2 导线的选择
二次导线与预应力筋须用导线夹具连接 （ 图
5.38） 。
5.3.3.3 导线夹具的选择
5.3.4 电张工艺
? 电张法的预应力筋可采用螺丝端杆, 镦粗头或帮条锚具,
后两种应配有 U型垫板 。
? 张拉前, 用绝缘纸垫在预应力筋与端部垫板之间, 使预
埋铁件隔离绝缘, 防止通电后产生分 流和短路的现象 。
? 冷拉钢筋作预应力筋时, 反复电热次数不宜超过 3次, 因
为电热次数过多, 会使钢筋失去冷强效应, 降低钢筋强
度 。
5.4 无粘结预应力混凝土施工
? 后张法 无需预留管道与灌浆, 而是将无粘结预应力
筋同普通钢筋一样铺设在结构模板设计位置上, 用
20～ 22号元丝与非预应力钢丝绑扎牢靠后浇筑混凝
土；待混凝土达到设计强度后, 对无粘结预应力筋
进行张拉和锚固, 借助于构件两端锚具传递预压应
力 。
5.4.1 无粘结预应力筋
? 无粘结预应力筋是由 7根 φ 5mm高强钢丝组成的
钢丝束或扭结成的钢绞线, 通过专门设备涂包涂
料层和包裹外包层构成的 （ 图 5.39） 。
? 涂料层一般采用防腐沥青 。
? 无粘结预应力混凝土中, 锚具必须具有可靠的锚
固能力, 要求不低于无粘结预应力筋抗拉强 度的
95%。
5.4.2 无粘结预应力混凝土施工工艺
? 铺设双向配筋的无粘结预应力筋时, 应先铺设标
高低的钢丝束, 再铺设标高较高的钢丝束, 以避
免两个方向钢丝束相互穿插 。
? 无粘结预应力筋应在绑扎完底筋以后进行铺放 。
? 无粘结预应力筋应铺放在电线管下面 。
5.4.2.1 无粘结预应力筋的铺放与定位
（ 1） 无粘结钢丝束镦头锚具
如 图 5.40所示 。 张拉端钢丝束从外包层抽拉出来,
穿过锚杯孔眼镦粗头 。
（ 2） 无粘结钢绞线夹片式锚具
如 图 5.41所示 。 无粘结钢绞线夹片式锚具常采用 XM
型锚具, 其固定端采用压花成型埋置在 设计部位, 待混
凝土强度等级达到设计强度后, 方能形成可靠的粘结式
锚头 。
5.4.2.2 端部锚具节点安装
? 混凝土强度达到设计强度时才能进行张拉 。 张拉
程序采用 0→ 103%σ con。
? 张拉顺序应根据设计顺序, 先铺设的先张拉, 后
铺设的后张拉 。
? 锚具外包浇筑钢筋混凝土圈梁 。
5.4.2.3 无粘结预应力筋的张拉及锚头处理
5.5 液压张拉设备仪表的使用
安全技术、校验与操作
? 操作人员上岗前必须进行安全生产, 安全技术措施和
安全操作规程培训教育, 经考核合格才能上岗 。
? 液压张拉设备与仪表应由专人负责, 使用和管理, 并
定期维护和校验, 校验期不应超过半年 。
5.5.1 液压张拉设备仪表的使用与校验
? 张拉设备 （ 千斤顶, 油泵, 压力表等 ） 应配套标定,
并配套使用, 以便确定压力表读数与千斤顶输出力之
间的关系曲线, 且要求标定时千斤顶活塞的运行方向
应与实际张拉工作状态一致 。
? 施工时应根据预应力筋种类合理选择张拉设备 。 预应
力筋张拉力不应大于设备额定张拉力, 其伸长值不应
大于其额定的行程 。
? 操作人员要严格遵守操作规程, 如严禁在负荷时拆换
油管或压力表等 。
? 操作人员上岗必须戴防护眼镜或防护面罩, 防止高压
油泄漏伤害眼睛 。
? 在先张法的台座两端, 后张法的构件两端应设防护装
置, 如麻袋装土筑成的屏障 。
? 沿台座或构件的长度方向间隔设置防护架且有明显警
示标志, 非施工人员不得进入施工现场, 以防止锚具
滑脱, 预应力筋断裂伤人事故的发生 。
5.5.2 操作安全技术
? 在油泵工作过程中, 操作人员不得擅自离开岗位, 如
需离开应将油阀全部松开, 并切断电路 。
? 钢丝, 钢绞线, 热处理钢筋, 冷轧带肋钢筋和冷拉
HRB335,HRB400钢筋, 严禁采用电 弧切割, 应使用砂
轮锯或切断机切断 。 施工过程中应避免电火花损伤预
应力筋, 因为预应力筋遇电火花损伤, 容易在张拉阶
段脆断 。
本 章 小 结
? 预应力混凝土与普通混凝土比较, 除能提高构件的抗
裂强度和刚度外, 还具有减轻自重, 节约原材料, 增
加构件的耐久性, 降低造价的优点 。
? 先张法施工工艺可分为张拉预应力筋, 浇筑混凝土,
预应力筋放张三个阶段, 每个阶 段的施工不慎都可能
引起预应力损失, 施工过程中必须遵守施工质量验收
规范的规定 。
? 无粘结预应力混凝土是近几年发展的新技术, 应用
在高层建筑和较大跨度构件施工中 。
? 预应力混凝土充分利用了钢筋与混凝土的性能 。 施
工中应特别注重原材料的质量检验, 不合格的材料
不准用于构件上 。
