ZL-5b張拉應(yīng)力測(cè)試儀是在澆筑混凝土前張拉預(yù)應(yīng)力，并將張拉的預(yù)應(yīng)力臨時(shí)錨固在臺(tái)座或鋼模上，然后澆筑混凝土，待混凝土養(yǎng)護(hù)達(dá)到不低于混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度值的75％，保證預(yù)應(yīng)力筋與混凝土有足夠的粘結(jié)時(shí)，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(duì)混凝土施加預(yù)應(yīng)力的施工工藝。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)。

生產(chǎn)構(gòu)件可采用長(zhǎng)線臺(tái)座法，一般臺(tái)座長(zhǎng)度在50～150m之間，或在鋼模中機(jī)組流水法生產(chǎn)構(gòu)件。先張法生產(chǎn)構(gòu)件，涉及到臺(tái)座、張拉機(jī)具和夾具及先張法張拉工藝。

1、臺(tái)座

臺(tái)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(tái)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。

臺(tái)座的形式繁多，因地制宜，但一般可分為墩式臺(tái)座和槽式臺(tái)座兩種。

①墩式臺(tái)座

墩式臺(tái)座由承力臺(tái)墩、臺(tái)面與橫梁三部分組成，其長(zhǎng)度宜為50～150m。臺(tái)座的承載力應(yīng)根據(jù)構(gòu)件張拉力的大小，可按臺(tái)座每米寬的承載力為200～500kN設(shè)計(jì)臺(tái)座。

②承力臺(tái)墩

承力臺(tái)墩一般埋置在地下，由現(xiàn)澆鋼筋混凝土做成。臺(tái)座應(yīng)具有足夠的承載力、剛度和穩(wěn)定性。臺(tái)墩的穩(wěn)定性驗(yàn)算包括抗傾覆驗(yàn)算和抗滑移驗(yàn)算。

臺(tái)墩的坑傾覆驗(yàn)算，其計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖5.2所示，按下式進(jìn)行計(jì)算：

式中　K1－抗傾覆*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(diǎn)至傾覆點(diǎn)的力臂（m）；

M1－抗傾覆力矩（N·m），由臺(tái)墩自重和主動(dòng)土壓力等產(chǎn)生；

G－臺(tái)墩的自重（N）；

L－臺(tái)墩重心至傾覆點(diǎn)的力臂；

Ep－臺(tái)墩左側(cè)面主動(dòng)土壓力的合力（N），當(dāng)臺(tái)墩埋置深度很淺時(shí)，可忽略不計(jì)；

e2－主動(dòng)土壓力合力重心至傾覆點(diǎn)的力臂（m）。

臺(tái)墩的傾覆點(diǎn)O的位置，對(duì)于臺(tái)墩與臺(tái)面共同作用的臺(tái)座，按實(shí)際情況，傾覆點(diǎn)應(yīng)在混凝土臺(tái)面的表面處，但考慮到臺(tái)墩傾覆趨勢(shì)使得臺(tái)面端部頂點(diǎn)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(diǎn)宜取在混凝土臺(tái)面往下40～50mm處。

以下數(shù)據(jù)供參考：

當(dāng)臺(tái)面采用C10～C15混凝土?xí)r，厚60mm，臺(tái)面每米寬抵能力取150～250kN；

當(dāng)臺(tái)面采用C10～C15混凝土?xí)r，厚80mm，臺(tái)面每米寬抵抗能力取200～250kN；

當(dāng)臺(tái)面采用C10～C15混凝土?xí)r，厚100mm，臺(tái)面每米寬低抗能力取250～300kN；

當(dāng)采用混凝土臺(tái)面，并與合墩共同工作時(shí)，一般可不進(jìn)行抗滑移驗(yàn)算，而應(yīng)驗(yàn)算臺(tái)面的承載能力。

③臺(tái)面

臺(tái)面一般是在夯實(shí)的碎石墊層上澆筑一層厚度為60～100mm的混凝土而成。其水平承載力N′可按下式計(jì)算：

N′

式中 φ－軸心受壓縱向彎曲系數(shù)，取φ＝1；

Ac－臺(tái)面截面面積（m2）；

fc－混凝土軸心抗壓強(qiáng)度計(jì)算值（MPa）；

K1－臺(tái)面承載力超載系數(shù)，取1.2；

K1－考慮臺(tái)面不均勻和其他影響因素的附加*系數(shù)，取1.5。

臺(tái)面伸縮縫可根據(jù)當(dāng)?shù)販夭詈徒?jīng)驗(yàn)設(shè)置，一般均為10m設(shè)置一道。也可采用預(yù)應(yīng)力滑動(dòng)臺(tái)面，不留伸縮縫。預(yù)應(yīng)力滑動(dòng)臺(tái)面，一般是在原有的混凝土臺(tái)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(dá)到放張強(qiáng)度后，切斷鋼絲臺(tái)面就發(fā)生滑動(dòng)。這種臺(tái)面使用效果良好。

④橫梁

臺(tái)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(jì)橫梁時(shí)，除考慮在張拉力的作用下有一定的強(qiáng)度外，應(yīng)特別注意其變形，以減少預(yù)應(yīng)力損失。

⑤槽式臺(tái)座

槽式臺(tái)座由鋼筋混凝土壓桿、上下橫梁及臺(tái)面組成，如圖5.4所示。臺(tái)座的長(zhǎng)度一般不超過(guò)50m，承載力可大于1000kN以上。為了便于澆筑漲凝土和蒸汽養(yǎng)護(hù)，槽式臺(tái)座一般我低于地面。在施工現(xiàn)場(chǎng)還可利用已預(yù)制的柱、樁等構(gòu)件裝配成簡(jiǎn)易的槽式臺(tái)座。

⑥張拉機(jī)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。張拉預(yù)應(yīng)力鋼絲時(shí)，一般直接采用卷?yè)P(yáng)機(jī)或電動(dòng)螺桿張拉機(jī)。張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋時(shí)，在槽式臺(tái)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。

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。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。

預(yù)應(yīng)力混凝土的特點(diǎn)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(gè)生產(chǎn)過(guò)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(jì)要求的預(yù)應(yīng)力值。

對(duì)于碳素鋼絲因其強(qiáng)度很高，且表面光滑，它與混凝土粘結(jié)力較差。因此，必要時(shí)可采取刻痕和壓波措施，以提高鋼絲與混凝土的粘結(jié)力。壓波一般分局部壓波和全部壓波兩種，施工經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為波長(zhǎng)取39mm，波高取1.5～2.0mm比較合適。

為了便于脫模，在鋪放預(yù)應(yīng)力筋前，在臺(tái)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)。

ZL-5b張拉應(yīng)力測(cè)試儀使用：

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(jì)要求，采用合適的張拉方法、張拉順序和張拉程序進(jìn)行，并應(yīng)有可靠的保證質(zhì)量措施和安全技術(shù)措施。

預(yù)應(yīng)力筋的張拉可采用單根張拉或多根同時(shí)張拉，當(dāng)預(yù)應(yīng)力筋數(shù)量不多，張拉設(shè)備拉力有*常采用單根張拉。當(dāng)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(shí)，則可采用多根同時(shí)張拉。在確定預(yù)應(yīng)力筋張拉順序時(shí)，應(yīng)考慮盡可能減少臺(tái)座的傾覆力矩和偏心力，先張拉靠近臺(tái)座截面重心處的預(yù)應(yīng)力筋。此外，在施工中為了提高構(gòu)件的抗裂性能或?yàn)榱瞬糠值窒捎趹?yīng)力松弛、摩擦、鋼筋分批張拉以及預(yù)應(yīng)力筋與張拉臺(tái)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(jì)值提高5％。但預(yù)應(yīng)力筋的zui大超張拉值：對(duì)于冷拉鋼筋不得大于0.95fpyk（fpyk為冷拉鋼筋的屈服強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)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(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值）。

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。

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(jì)而定。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。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。松弛的數(shù)值與張拉控制應(yīng)力和延續(xù)時(shí)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(shí)間的延續(xù)而增加，但在*分鐘內(nèi)可完成損失總值的50％，24h內(nèi)則可完成80％。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。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(jì)控制應(yīng)力提高3％。

[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。其張拉應(yīng)力為72.1％fptk，小于75％fptk。

對(duì)于長(zhǎng)線臺(tái)座生產(chǎn)，構(gòu)件的預(yù)應(yīng)力筋為鋼筋時(shí)，一般常用彈簧測(cè)力計(jì)直接測(cè)定鋼絲的張拉力，伸長(zhǎng)值可不作校核，鋼絲張拉錨固后，應(yīng)采用鋼絲測(cè)力儀檢查鋼絲的預(yù)應(yīng)力值。

多根預(yù)應(yīng)力筋同時(shí)張拉時(shí)，應(yīng)預(yù)先調(diào)整初應(yīng)力，使其相互之間的應(yīng)力*。預(yù)應(yīng)力筋張拉錨固后，實(shí)際預(yù)應(yīng)力值與工程設(shè)計(jì)規(guī)定檢驗(yàn)值的相對(duì)允許偏差應(yīng)在＋5％以內(nèi)。在張拉過(guò)程中預(yù)應(yīng)力筋斷裂或滑脫的數(shù)量，嚴(yán)禁超過(guò)結(jié)構(gòu)同一截面預(yù)應(yīng)力筋總根數(shù)的5%，且嚴(yán)禁相鄰兩根斷裂或滑脫。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。預(yù)應(yīng)力筋張拉錨固后，預(yù)應(yīng)力筋位置與設(shè)計(jì)位置的偏差不得大于5mm，且不得在于構(gòu)件截面zui短邊長(zhǎng)的4％。張拉過(guò)程中，應(yīng)按混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范要求填寫施加預(yù)應(yīng)力記錄表，以便參考。

施工中應(yīng)注意安全。張拉時(shí)，正對(duì)鋼筋兩端禁止站人。敲擊錨具的錐塞或楔塊時(shí)，不應(yīng)用力過(guò)猛，以免損傷預(yù)應(yīng)力筋而斷裂傷人，但又要錨固可靠。冬期張拉預(yù)應(yīng)力筋時(shí)，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(xiǎn)。

2、預(yù)應(yīng)力筋的放張

預(yù)應(yīng)力筋放張過(guò)程是預(yù)應(yīng)力的傳遞過(guò)程，是先張法構(gòu)件能否獲得良好質(zhì)量的一個(gè)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。

(1)放張要求

放張預(yù)應(yīng)力筋時(shí)，混凝土強(qiáng)度必須符合設(shè)計(jì)要求，當(dāng)設(shè)計(jì)無(wú)專門要求時(shí)，不得低于設(shè)計(jì)的混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的75％。放張過(guò)早由于混凝土強(qiáng)度不足，會(huì)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(dòng)。放張過(guò)程中，應(yīng)使預(yù)應(yīng)力構(gòu)件自由壓縮，避免過(guò)大的沖擊與偏心。

(2)放張方法

當(dāng)預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件用鋼絲配筋時(shí)，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(tái)座一端處剪斷時(shí)回彈減小，且有利于脫模。若鋼絲數(shù)量較多，所有鋼絲應(yīng)同時(shí)放張，不允許采用逐根放張的方法，否則，zui后的幾根鋼絲將承受過(guò)大的應(yīng)力而突然斷裂，導(dǎo)致構(gòu)件應(yīng)力傳遞長(zhǎng)度驟增，或使鉤件端部開裂。放張方法可采用放張橫梁來(lái)實(shí)現(xiàn)。橫梁可用千斤頂或預(yù)先設(shè)置在橫梁支點(diǎn)處的放張裝置（砂箱或楔塊等）來(lái)放張。

粗鋼筋預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)緩慢放張。當(dāng)鋼筋數(shù)量較少時(shí)，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。當(dāng)鋼筋數(shù)量較多時(shí)，所有鋼筋應(yīng)同時(shí)放張。

采用濕熱養(yǎng)護(hù)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。

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。當(dāng)張拉力較大時(shí)，可采用砂箱放張。按1600kN設(shè)計(jì)的一個(gè)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。當(dāng)張拉鋼筋時(shí)，箱內(nèi)砂被壓實(shí)，承擔(dān)著橫梁的反力。放松鋼筋時(shí)，將出砂口打開，使砂緩慢流出，從而達(dá)到緩慢放張的目的。采用砂箱放張，能控制放張速度，工作可靠，施工方便。箱中應(yīng)采用干砂，并有一定級(jí)配，例如其細(xì)度通過(guò)50號(hào)及30號(hào)標(biāo)準(zhǔn)篩的砂，按6：4的級(jí)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(shí)砂的壓縮值。減小預(yù)應(yīng)力損失。

(3)放張順序

預(yù)應(yīng)力筋的放張順序，應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求；當(dāng)設(shè)計(jì)無(wú)專門要求時(shí)，應(yīng)符合下列規(guī)定：

對(duì)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(shí)放張；

對(duì)承受偏心預(yù)壓力的構(gòu)件，應(yīng)先同時(shí)放張預(yù)壓力較小區(qū)域的預(yù)應(yīng)力筋，再同時(shí)放張預(yù)壓力較大區(qū)域的預(yù)應(yīng)力筋；

當(dāng)不能按上述規(guī)定放張時(shí)，應(yīng)分階段、對(duì)稱、相互交錯(cuò)地放張。以防止在放張過(guò)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。

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。