預應力技術在混凝土結構施工中的應用_第2頁講解

1、預應力技術在混凝土結構施工中的應用 _第 2 頁（31）式中：P預應力鋼筋的張拉力（N）;L預應力鋼筋的長度（mm；Ep預應力鋼筋的彈性模量（MPa ；A預應力鋼筋截面面積（mm2。后張法：（ 3 2）其中，為預應力鋼筋的平均張拉力（N）,直線筋取張拉端的拉力：兩端張 拉的曲線由式（ 33）計算。（ 3 3）式中：x從張拉端至計算截面的孔道長度（ m ；9從張拉端至計算截面曲線孔道部分切線的夾角之和（rad ）；k孔道每米局部偏差對摩擦的影響系數；卩預應力鋼筋與孔道壁的摩擦系數；其余符號意義同前。（ 2）實際伸長值的量測 預應力鋼筋張拉時的實際伸長值，應在建立初應力后方可開始量測，量得 的伸長

2、值，還應加上初應力以下的推算伸長值。對后張法預應力混凝土構件在 張拉過程中的彈性壓縮值一般可省略，即：（ 3 4） 式中：從初應力到最大張拉應力間的實測伸長值（m）；初應力以下的推算伸長值（ m）。 關于初應力以下的推算伸長值，由于在最初張拉時各根預應力鋼筋的松緊 彎曲程度不一致，在初應力以下拉伸過程中，既有彈性伸長，也有非彈性伸 長，所以不宜采用量測的方法，而宜采用推算的方法。推算時，應以實際伸長 值與實測應力之間的關系線為依據，也可采用相鄰級的伸長值。3.4 后張孔道壓漿（ 1）孔道壓漿宜采用水泥漿，所用材料應符合： 水泥宜采用硅酸鹽水泥 或普通水泥，若采用礦渣水泥，應加強檢驗，防止材性不

3、穩(wěn)定，水泥強度不宜 低于42.5，內部不得含有任何團塊；水中應不含有對預應力筋或水泥有害的 成分；外加劑宜采用具有低含量、流動性好、最小滲出及膨脹性等特性的外 加劑。（2）水泥漿的強度應符合設計規(guī)定，設計無具體規(guī)定時，應不低于 30MPa對截面較大的孔道，水泥漿中可摻入適量的細砂。水泥漿的技術條件應 符合：水灰比宜為0.400.45，摻入適量減水劑時，水灰比可減到 0.35 : 水泥漿的泌水率最大不得超過 3%，拌和后3h泌水率宜控制在2%，泌水應在 24h內重新全部被水泥漿吸回；通過試驗后，水泥漿中可摻入適量膨脹劑， 但其自由膨脹率應小于10% :水泥漿稠度宜控制在1418s之間，稠度的試

4、驗方法要滿足設計要求。（3）壓漿時，對曲線孔道和豎向孔道應從最低點的壓漿孔壓入，由最高點 的排氣孔排氣和泌水，壓漿順序宜先壓注下層孔道。（4）對摻加外加劑泌水率較小的水泥漿，通過試驗證明能達到孔道內飽滿 時，可采用一次壓漿的方法；不摻外加劑的水泥漿，可采用二次壓漿法，兩次 壓漿的間隔時間宜為3045min。3.5 鋼筋回縮產生預應力損失的補償 預應力鋼筋張拉錨固時，無論采用何種錨夾具，都會產生預應力鋼筋的回 縮，引起預應力損失。一般情況下，預應力損失在結構設計時已進行了計算， 不會對結構的預應力產生太大的影響。如果需要對鋼筋回縮產生的預應力損失作出補償的話，可從三個方面進 行：對預應力鋼筋進行

5、超張拉，然后錨固，可以抵消部分預應力損失。在 鋼筋張拉錨固后，利用撐腳將張拉千斤頂直接支撐在梁端混凝土上，再對鋼筋 進行張拉，然后在錨具與墊板之間加上適當厚度的鋼墊片。從錨夾具的結構 上考慮，采用回縮量小的螺紋式錨夾具；或者在回縮量較大的錨夾具外圓上螺 紋、螺帽，采用二次張拉，同樣可以克服由于回縮造成的預應力損失。 164 預應力施工質量問題的處理措施4.1 常見問題分析與防治 174.1.1 預應力損失過大現(xiàn)象 現(xiàn)象：預應力施加完畢后鋼絞線松馳，應力值達不到設計值。 原因分析：錨具滑絲或鋼絞線內有斷絲；鋼絞線的松馳率超限；量測表具數值有誤，實際張拉值偏小；錨具下混凝土局部破壞變形過大；鋼絞線

6、與孔道 間摩阻力過大。防治措施：檢查鋼絞線的實際松馳率，張拉時應采取張拉力和引伸量雙控 制。事先校正測力系統(tǒng)，包括表具。如果錨具滑絲失效，應予更換。鋼絞線斷 絲率超限，應將其錨具、預應力筋更換。錨具下混凝土破壞，應將預應力釋放 后，用環(huán)氧混凝土或高強度混凝土補強后重新張拉。改進鋼束孔道施工工藝， 使孔道線形符合設計要求，必要時可使用減摩劑。4.1.2 波紋管漏漿堵管現(xiàn)象 現(xiàn)象：用通孔器檢查波紋管時發(fā)現(xiàn)內有堵塞；采用在混凝土未澆筑前波紋管內先置鋼絞線后澆混凝土的，發(fā)現(xiàn)先置的鋼絞線拉不動。原因分析：波紋管接頭處脫開漏漿，流入孔道。波紋管破損漏漿或在 施工中被踩、擠、壓癟。防治措施：使用波紋管必須具

7、備足夠的承壓強度和剛度。有破損管材不 得使用。波紋管連接應根據其號數，選用配套的波紋套管。連接時兩端波紋管 必須擰至相碰為止，然后用膠布或防水包布將接頭縫隙封閉嚴密。澆筑混凝 土時應保護波紋管，不得碰傷、擠壓、踩踏。發(fā)現(xiàn)破損應立即修補。施工時 應防止電焊火花灼燒波紋管的管壁。波紋管安裝好后，宜插入塑料管作為內 襯，以加強波紋管的剛度和順直度，防止波紋管變形，碰癟、損壞。4.1.3 錨板下混凝土變形開裂 現(xiàn)象：預應力張拉后，錨板下混凝土變形開裂。 原因分析：通常錨板附近鋼筋布置很密，澆筑混凝土時，振搗不密實，混凝土疏松或僅有砂漿，以致該處混凝土強度低。錨墊板下的鋼筋布置不夠、受 壓區(qū)面積不夠、錨

8、板或錨墊板設計厚度不夠，受力后變形過大。預防措施：錨板、錨墊板必須有足夠的厚度以保證其剛度。錨墊板下應布 置足夠的鋼筋，以使鋼筋混凝土足以承受因張拉預應力索而產生的壓應力和主 拉應力。澆筑混凝土時應特別注意在錨頭區(qū)的混凝土質量，因在該處往往鋼筋 密集，混凝土的粗骨料不易進入而只有砂漿，會嚴重影響混凝土的強度。治理方法：將錨具取下，鑿除錨下?lián)p壞部分，然后加筋用高強度混凝土修 補，將錨下墊板加大加厚，使承壓面擴大。4.1.4 張拉鋼絞線延伸率偏差過大 現(xiàn)象：張拉力達到了設計要求，但鋼絞線延伸量與理論計算相差較大。原因分析：鋼絞線的實際彈性模量與設計采用值相差較大?？椎缹嶋H 線形與設計線形相差較大，

9、以致實際的預應力摩阻損失與設計計算值有較大差 異；或實際孔道摩阻參數與設計取值有較大出入也會產生延伸率偏差過大。 初應力采用值不合適或超張拉過多。防治措施：每批鋼絞線均應復驗，并按實際彈性修正計算延伸值。校 正預應力孔道的線形。按照鋼絞線的長度和管道摩阻力確定合格的初應力值 和超張拉值。4.2 施工過程中的保證措施4.2.1 工程質量控制措施嚴格按照圖紙和設計施工，做好自檢，互檢等檢驗工作，對隱蔽工程及時 驗收，確保做到進行下一道工序前未驗收不得施工。張拉施工前，復核圖紙與 施工情況，在混凝土試塊的試壓強度達到設計允許的張拉強度后，再進行張 拉。按照預應力施工工藝進行施工。預應力筋張拉前不能拆

10、除梁底模。張拉 前，對待張拉梁的外觀作必要的檢查，確認混凝土澆搗質量，做到無空洞、蜂 窩，發(fā)現(xiàn)異常裂縫等后方可進行張拉；若發(fā)現(xiàn)異常，要及時報告有關單位，對 設計方案及時調整，獲得批準后再實施。4.2.2 安全、環(huán)保施工措施 施工做到嚴格按照規(guī)范實施，對張拉操作人員，在施工前應進行安全教育。錨具、夾具專人保管，防止丟失和污損。在終張拉完成后，對錨具進行防 銹處理。張拉前確保張拉平臺的安全性，設高度適當的安全擋板，防止意外事 故的發(fā)生。安全防護用品如安全帽、安全帶的配備要完善。張拉過程中，應站在千斤 頂側面，非預應力施工人員禁止進入張拉區(qū)域。張拉過程中如果設備運轉聲音異常，要立即停機并檢查維修。張

11、拉設備使用前，高壓油泵、千斤頂等設備要進行空載試運行。做完耐壓 試驗的高壓油管才能使用。所有電器設備應有專門的電力人員負責，保證電力 設施的安全運轉。切割鋼絞線時注意砂輪片可能破碎傷人。必要時工作人員要 帶防護眼鏡。注意高空墜落物。5 結論預應力混凝土是一種將高強鋼材和高強混凝土能動的結合在一起的建筑材 料，具有強度高、耗材少、自重輕、剛度大、抗裂性高、耐久性好、穩(wěn)定性高 的優(yōu)點，能夠滿足各類土木工程的使用功能需要，擴大了鋼筋混凝土應用范 圍。預應力混凝土結構施工工藝復雜，預應力反拱不易控制，管道壓漿不易密 實等，必須明確預應力混凝土結構施工要點，在混凝土結構施工中科學運用預 應力技術，認真對

12、待預應力施工質量問題。筆者針對預應力技術在混凝土結構 施工的應用，主要對以下內容作了深入研究：（1）簡述了預應力技術的發(fā)展概況，即從早期預應力技術、現(xiàn)代預應力技 術及國內預應技術發(fā)展等方面加以闡述，明確了預應力混凝土結構的概念、基 本原理，并探討了相應的施工工具及技術。(2) 針對預應力混凝土結構施工要點問題，分別就原材料要求、制作與安 裝、張拉和放松、灌漿及封錨加以說明，從施工理論上對各施工環(huán)節(jié)要點加以 概述，以防止預應力混凝土結構施工中出現(xiàn)嚴重質量問題。(3) 重點論述了預應力技術在混凝土結構施工中的運用，對預應力鋼筋的 制作、混凝土的澆筑、預應力的施加、后張孔道壓漿以及鋼筋回縮產生預應力

13、 損失的補償進行詳細解析，并且給出了施工技術要求的數據標準。(4) 總結了預應力施工中所出現(xiàn)的各種質量問題，在細致描述各種施工質 量現(xiàn)象的基礎上，給了具體的預防措施和處理措施；并進一步論述了施工過程 中的措施，如工程質量控制措施及安全、環(huán)保施工措施等。雖然筆者在預應力混凝土結構的理論發(fā)展及施工環(huán)節(jié)應該注意的問題進行 了大量的研究工作，并取得了一定的研究成果。但是，由于預應力混凝土結構 的復雜性、施工條件的不確定性等因素，尚有許多理論問題和實踐問題需要進 一步研究和探索，本文的研究工作僅是利用一些工程實踐中的經驗，整理并研 究，是對預應力混凝土施工管理等方面深入研究的初步嘗試，還有待進一步深 入

14、。例如：文中分析僅僅考慮一般性地預應力混凝土結構的情況，對于布筋 形式、受力較為特殊結構構件的施工還需展開分析；預應力鋼筋混凝土發(fā)展 很快，新型的結構體系不斷出現(xiàn)，今后還要在土木工程實踐中總結更多施工方 案。參考文獻1 劉會廷.預應力混凝土應力分析 .價值工程 .2011,(17):99-100.2 謝李.淺談預應力混凝土施工 . 楊凌職業(yè)技術學院學報 .2010,(04):14-17.3 劉騫.現(xiàn)澆預應力混凝土箱梁施工技術要點 . 科學之友 .2011,(08):80-81.4 覃之光. 預應力混凝土鋼絲張拉斷裂分析 .武鋼技術 .2010,(04):31-34.5 王立.預應力筋伸長值的確

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