一、施工准备

（一）台座

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。

台座按构造形式分为墩式台座和槽式台座，选用时应根据生产构件的类型、形式、张拉力的大小和施工条件而决定。

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。台座一般长100m，宽2m。在台座的两端应留出张拉、锚固预应力筋的操作场地和通道，两侧要有构件运输和堆放的场地。墩式台座用以生产各种形式的中小型构件。

（1）台墩

台墩是承力结构，由钢筋混凝土浇筑而成。台座依靠其自重和土压力来平衡张拉力所产生的倾覆力矩，依靠土的反力和摩阻力来平衡张拉所产生的水平位移。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。

抗倾覆安全系数不得小于1.5，抗滑移安全系数不得小于1.3。抗倾覆验算的计算简图如图5.2所示。

图5.2　墩式台座抗倾覆验算简图

按下式计算：

式中，K0——台座的抗倾覆安全系数；

M——由张拉力产生的倾覆力矩，kN·m；M＝T·e

T——张拉力合力，kN；

e——张拉力合力T的作用点到倾覆转动点O的力臂，m；

M′——抗倾覆力矩，kN·m。

式中Ke——抗滑移安全系数。

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，可不做抗滑移计算，此时应验算台面的强度。

（2）台面

台面是预应力构件成型的胎模，它是在150mm厚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，制作时要求地基坚实平整。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。台面长度要便于生产多种构件，一般长45m或76m；宽度由构件外形和制作方式而定，一般不小于1m。

槽式台座构造如图5.3所示。

图5.3　槽式台座

1—钢筋混凝土端柱；2—砖墙；3—下横梁；4—上横梁；5—传力柱；6—柱垫

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。

（二）夹具

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。对夹具的要求是具有可靠的锚固能力，要求不低于预应力筋抗拉强度的90%；使用中不发生变形或滑移，且预应力损失较小；夹具应耐久，锚固与拆卸方便，能重复使用，且适应性好；构造简单，加工方便，成本低。

1.钢丝锚固夹具

（1）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，由钢质圆柱形套筒和带有细齿（或凹槽）的锥销组成，如图5.4所示。锥销夹具既可用于固定端，也可用于张拉端，具有自锁和自锚能力。

图5.4　钢质锥形夹具

1—套筒；2—齿板；3—钢丝；4—锥塞

（2）镦头夹具

如图5.5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。它用于预应力钢丝固定端的锚固。

图5.5　固定端镦头夹具

1—垫片；2—镦头钢丝；3—承力板

2.钢筋锚固夹具

钢筋锚固常用圆套筒三片式夹具，由套筒和夹片组成（图5.6）。

图5.6　圆套筒三片式夹具

1—套筒；2—夹片；3—预应力钢筋

套筒的内孔呈圆锥形，三个夹片互成120°，钢筋夹持在三个夹片中心，夹片内槽有齿痕，以保证钢筋的锚固。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5.7所示，适用于张拉钢丝和直径16mm以下的钢筋。

图5.7　张拉夹具

单根钢筋之间的连接或粗钢筋与螺丝杆的连接，可采用钢筋连接器，如图5.8所示。

图5.8　套筒双拼式连接器

1—半圆套筒；2—连接器；3—钢筋镦头；4—工具式螺丝杆；5—钢圈

（三）张拉设备

张拉设备要求工作可靠，控制应力准确，能以稳定的速率增大拉力。

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。

在台座上生产构件时，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。

（1）电动卷扬机

如图5.9所示，这套装置由电动卷扬机、杠杆测力装置及张拉夹具组成，安装在窄轨小车底座上。通过钢丝绳将卷扬机、张拉夹具和杠杆测力装置联系起来共同工作，同时完成张拉、张拉力控制施工过程。

用杠杆测力器控制张拉力误差小、操作简便，常用于冷拔低碳钢丝的张拉与测力。

图5.9　卷扬机张拉、杠杆测力装置示意图

1—钳式张拉夹具；2—钢丝绳；3、4—杠杆；5—断电器；6—砝码；7—夹轨器；8—导向轮；9—卷扬机；10—钢丝

（2）电动螺杆张拉机

如图5.10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。

图5.10　电动螺杆张拉机

1—电动机；2—皮带；3—齿轮；4—齿轮螺母；5—螺杆；6—顶杆；7—台座横梁；8—钢丝；9—锚固夹具；10—张拉夹具；11—弹簧测力针；12—滑动架

电动螺杆张拉机构造简单、体积小、操作灵活、运行平稳，螺杆具有自锁能力，张拉速度快、行程大。

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YC20型穿心式千斤顶（图5.11）张拉时，高压油泵启动，从后油嘴进油，前油嘴回油，被偏心式夹具夹紧的钢筋随液压缸的伸出而被拉伸。

油压千斤顶张拉时，用油压表读数直接控制张拉力大小。

图5.11　YC－20型穿心式千斤顶

1—钢筋；2—台座；3—穿心式夹具；4—弹性顶压头；5、6—油嘴；7—偏心式夹具；8—弹簧