东南大学 江苏省高速公路建设指挥部 预应力混凝土梁桥施工技术指南
第4章 预应力施工技术
4.1预应力的概念和技术范畴
（1）预应力混凝土的基本概念：
预应力混凝土的三个基本概念：预应力使混凝土在使用阶段转变为弹性材料（材料方面）；预应力使高强钢材和混凝土有效地结合（结构方面）；用预应力平衡外荷载（设计方面），如图4-1所示。
图4-1 预应力混凝土构件的工作原理图
（2）几种预应力筋的布臵思路： 1）后张法 vs 先张法
后张法是先浇注混凝土梁体并预留力筋孔道，待梁体达到一定强度之后，张拉预应力筋锚固并灌浆，它主要是通过锚具给梁体施加预应力。
而先张法是先在台座上张拉预应力筋，之后再浇注梁体，通过力筋和混凝土的握裹力来对梁体施加预应力。
2）有粘结 vs 无粘结
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有粘结预应力筋是指力筋张拉锚固之后灌浆，使力筋和梁体之间能够传递握裹力。 无粘结筋是指力筋并没有和梁体直接接触，无法传递握裹力，而仅仅靠锚头的锚固力来对梁体施加预应力。
3）体内束 vs 体外束
体内束是指埋臵在梁体混凝土内部的力筋，由混凝土梁体作为力筋的保护体，而体外束的力筋是暴露在梁体之外的，并通过设臵转向块以及锚具给梁体施加预应力，它最大的优点就是有利于换索。
4）全预应力 vs 部分预应力
全预应力混凝土和部分预应力混凝土是根据预应力度来划分的，全预应力混凝土不允许结构出现拉应力，而部分预应力混凝土允许结构出现裂缝，但是对其宽度进行了限制。
（3）桥梁中的后张预应力筋
在我国的桥梁结构中，最经常采用的是后张有粘结预应力混凝土。它的做法是先浇注梁体，并预留力筋孔道，待梁体达到一定强度之后，穿束张拉并锚固，最后封锚，如图4-2所示。
图4-2 后张预应力梁示意图
4.2预应力材料和锚固体系
4.2.1预应力钢筋
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桥梁工程中常见的后张预应力材料有钢绞线、钢丝和精轧螺纹钢筋，其力学性能如表4-1。
表4-1 预应力材料的力学性能
预应力材料 直 径mm 弹性模量 MPa 抗拉强度标准值 MPa 抗拉强度设计值 MPa 张拉应力限值／抗拉强度标准值 精轧螺纹钢筋 ?25、?32 2.0〓105 540、785、930 450、650、770 0.9 钢 丝 ?5、?7 2.05〓105 1570、1670、1770 1070、140、1200 0.75 钢绞线 7?5 1.95〓105 1860 1260 0.75 4.2.2锚具
桥梁用锚具的类型有钢绞线群锚、扁锚、固定端P型锚、固定端H型锚、精轧螺纹钢筋
锚、镦头锚和锥形锚具，如表4-2所示。
表4-2 预应力材料表
预应力材料 粗钢筋 高强钢丝 锚具形式 粗钢筋锚——德国Dywiedag 镦头锚——瑞士BBRV 锥销锚——F氏锚 钢绞线群锚——瑞士VSL、英国CCL 冷铸镦头锚——Hi-Am 镦头锚——瑞士BBRV 锥销锚——F氏锚 产品例举 轧丝锚 DM OVM，HVM，XM，YM，XYM，QM，TM，15-1～15-55；BM15-2～BM15-5 LZM LSM 钢绞线 高强钢丝拉索 拉索 钢绞线拉索 （1）钢绞线群锚
较著名的制造商有：瑞士的VSL，以及国内的OVM，XM,YM,QM,TM等。钢绞线群锚的示意图可见图4-3。
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（a） VSL夹片锚
（b） 钢绞线群锚
（C） 钢绞线群锚锚头
图4-3 钢绞线群锚
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扁锚是由锚板、垫板、扁形喇叭管及扁形管道组成的，如图4-4所示。扁锚较经常应用
于箱梁桥的横向预应力筋中。当扁锚中的横向预应力筋的根数大于4根后，锚口损失显著加大，故不提倡采用多根钢绞线的扁锚。若把扁锚立起来使用，钢绞线会一起挤到一边，张拉与灌浆的效果很难保证。
图4-4 扁锚示意图
在单端张拉时，常用的固定端锚具可以有：P型锚和H型锚。
固定端P型锚包括挤压套、锚板、螺旋筋、约束圈等，如图4-5所示。
图4-5 固定端P型锚
固定端H型锚
它的锚固单元是钢绞线经过压花机挤压后形成的，依靠混凝土对钢绞线的握裹力进行锚固，如图4-6所示。
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