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　　預應力混凝土工程

　　預應力混凝土是近幾十年來發(fā)展起來的一門新技術，它是在構(gòu)件承受外荷載前，預先在構(gòu)件的受拉區(qū)對混凝土施加預壓力，這種壓力通常稱為預應力。提高了構(gòu)件的抗裂度和剛度。

　　一、預應力鋼筋的種類

　　1，冷拔低碳鋼絲

　　冷拔鋼絲強度比原材料屈服強度顯著提高，但塑性降低，適用于小型構(gòu)件的預應力筋。

　　2.冷拉鋼筋

　　冷拉鋼筋是將Ⅱ-Ⅲ級熱軌鋼筋在常溫下通過張拉再經(jīng)時效處理而成?？芍苯佑米黝A應力鋼筋。

　　3.碳素鋼絲(消除應力鋼絲)

　　碳素鋼絲是由高碳鋼條經(jīng)淬火、酸洗、拉拔制成。為了消除鋼絲拉拔中產(chǎn)生的內(nèi)應力，尚需經(jīng)過矯直回火處理。用作先張法預應力筋時，鋼絲的表面需經(jīng)過刻痕處理以保證高強鋼絲與混凝土具有可靠的粘結(jié)。

　　4.鋼絞線

　　鋼絞線一般是由6根碳素鋼絲圍繞一根中心鋼絲絞成螺旋狀，經(jīng)低溫回火制成。鋼絞線的直徑較大。較柔軟，施工方便，但價格較貴。鋼絞線的強度較高。高強、低松馳鋼絞線大量應用于工程中。

　　5.熱處理鋼筋

　　熱處理鋼筋是由普通熱軋中碳合金鋼經(jīng)淬火和回火調(diào)質(zhì)熱處理制成，具有高強度、高韌性和高粘結(jié)力等優(yōu)點，直徑為6-10mm。

　　近年來，我國強度高、性能好的預應力鋼筋(鋼絲、鋼絞線)已可充分供應，故提倡用高強的預應力鋼絞線、鋼絲作為我國預應力混凝土結(jié)構(gòu)的主力鋼筋。

　　例題:近年來提倡用[ ]作為我國預應力混凝土結(jié)構(gòu)的主力鋼筋。

　　A、預應力鋼絞線 B、預應力鋼絲 C、冷拉鋼筋 D、冷拉鋼筋

　　E、熱處理鋼筋

　　答案：A B

　　二、對混凝土的要求

　　在預應力混凝土結(jié)構(gòu)中，混凝土的強度等級不應低于C30;當采用鋼絞線、鋼絲、熱處理鋼筋作預應力鋼筋時，混凝土強度等級不宜低于C40。

　　在預應力混凝土構(gòu)件的施工中，不能摻用對鋼筋有侵蝕作用的氯鹽、氯化鈉等，否則會發(fā)生嚴重的質(zhì)量事故。

　　三、先張法 (P69)

　　先張法是在澆筑混凝土前張拉預應力鋼筋，并將張拉的預應力鋼筋臨時固定在臺座或鋼模上，然后再澆筑混凝土。待混凝土達到一定強度(一般不低于設計強度等級的75%)，保證預應力筋與混凝土有足夠的粘結(jié)力時，放松預應力筋，借助于混凝土與預應力筋的粘結(jié)，使混凝土產(chǎn)生預壓應力。

　　1.臺座

　　采用臺座法生產(chǎn)預應力混凝土構(gòu)件時，臺座承受全部預應力筋的拉力，故臺座應有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性。形式有：墩式臺座，槽式臺座。

　　2.夾具

　　夾具是預應力筋進行張拉和臨時固定的工具，可以重復使用，分為張拉夾具和錨固夾具。

　　3.張拉機械

　　穿心式千斤頂。(穿心式千斤頂?shù)臉?gòu)造特點是沿千斤頂軸線有孔，供穿預應力筋用)。卷揚機。電動螺桿張拉機。

　　4.先張法施工工藝

　　預應力筋的張拉可采用單根張拉或多根同時張拉。多根預應力筋同時張拉時，必須事先調(diào)整初應力，使其相互之間的應力一致，張拉過程中應抽查預應力值，其偏差不得大于或小于按一個構(gòu)件全部鋼絲預應力總值的50%，在澆筑混凝土前發(fā)生斷裂或滑脫的預應力筋必須予以更換。

　　(1)預應力筋的張拉

　　鋼筋或鋼絲張拉時，要根據(jù)設計規(guī)定的控制張拉力進行。

　　預應力筋張拉程序有兩種：兩種張拉程序是等效的。

　?、?―105%控制應力---持荷2min---控制應力;

　?、?+103%控制應力。

　　建立上述張拉程序的目的是為了減少預應力的松弛損失。

　　(2)混凝土的澆筑和養(yǎng)護

　　預應力混凝土的澆筑必須一次完成，不允許留設施工縫?；炷恋膹姸鹊燃壊坏眯∮贑30?；炷量刹捎米匀火B(yǎng)護或濕熱養(yǎng)護。但必須注意，當預應力混凝土構(gòu)件在槽形臺座上進行濕熱養(yǎng)護時，應采取二次升溫養(yǎng)護制度養(yǎng)護混凝土，

　　(3)預應力筋的放張

　　為保證鋼筋與混凝土粘結(jié)，應在混凝土強度達到75%的設計強度等級后方可放松預應力筋。預應力筋應采用砂輪鋸或切斷機切斷，不得采用電弧切割。

　　四、后張法

　　后張法是先澆筑混凝土，后張拉鋼筋的方法。在制作構(gòu)件或塊體時，在放置預應力筋的部位留設孔道，待混凝土達到設計規(guī)定的強度后，將預應力筋穿入預留孔道內(nèi)，用張拉機具將預應力筋張拉到設計規(guī)定的強度后，借肋錨具把預應力筋錨固在構(gòu)件端部，最后進行孔道灌漿。

　　1、 錨具

　　錨具是預應力筋進行張拉和永久固定的工具，留在構(gòu)件里。

　　2、張拉機械

　　(1)拉桿式千斤頂

　　(2)穿心式千斤頂

　　YC―60型穿心式千斤頂適用于張拉各種型式的預應力筋，是應用最為廣泛的張拉機械。

　　(3)錐錨式雙作用千斤頂

　　這種千斤頂能完成張拉和頂錨兩個動作。

　　例題:[ ]是預應力筋進行張拉和臨時固定的工具，可以重復使用，

　　A、穿心式千斤頂 B、錨具 C、夾具 D、臺座

　　答案：C

　　3.后張法施工工藝。

　　(1)孔道的留設。

　　A、 鋼管抽芯法。

　　B、膠管抽芯法。

　　將5～7層夾布膠管或鋼絲網(wǎng)橡膠管敷設在模板內(nèi)的孔道位置上，采用夾布膠管時，在混凝土澆筑前必須在管內(nèi)充氣或充水，使管徑增大，然后澆筑混凝土，待混凝土初凝后放出壓縮空氣或壓力水，抽出膠管，形成孔道。采用鋼絲網(wǎng)橡膠管時，可不充水加壓，抽管時在拉力作用下管徑縮小即與混凝土脫開。

　　C、預埋波紋管法

　　金屬波紋管是用o.3～o。5mm的鋼帶由專用的制管機卷制而成的。波紋管埋入混凝土后不抽出，與混凝土有良好的粘結(jié)力。

　　后張法張拉程序與先張法相同。

　　4、預應力筋張拉

　　張拉預應力筋時，構(gòu)件混凝土的強度應按設計規(guī)定，如設計無規(guī)定，則不低于設計的混凝土立方體抗壓強度標準值的75%。

　　后張法預應力筋的張拉程序與所采用的錨具種類有關，為減少松馳應力損失，張拉程序一般與先張法相同。張拉時應注意的事項：

　　(1)為減少預應力筋與預留孔壁摩擦引起的應力損失，一般構(gòu)件長度小于24m的直線預應力筋可一端張拉。

　　(2)對配有多根預應力筋的構(gòu)件，應分批對稱地張拉。

　　(3)平臥重疊澆筑的構(gòu)件宜先上后下逐層進行張拉，可逐層增大張拉力來彌補該預應力損失，并要保證底層構(gòu)件的控制應力值不超過規(guī)定限值。

　　(4)在預應力筋張拉時，往往需要采取超張拉的方法來彌補多種預應力損失，為此，預應力筋的張拉應力較大，有時可能超過規(guī)定限值，此時，可采取下述方法解決：

　　先采取同一張拉值，而后復位補足;

　　分兩個階段建立預應力，即全部預應力張拉到一定值(如90%)，再第二次張拉至控制值。

　　(5)當采用應力控制方法張拉時，應校核預應力筋的伸長值，如實際伸長值比計算伸長值大10%或小5%，應暫停張拉，在采取措施予以調(diào)整后，方可繼續(xù)張拉。

　　3.孔道灌漿

　　預應力筋張拉后，應隨即進行孔道灌漿，以防預應力筋銹蝕，同時增加結(jié)構(gòu)的抗裂性和耐久性。

　　灌漿用灰漿除應滿足強度和粘結(jié)力要求外，尚應具較大的流動性和較小的壓縮性、泌水性。故灌漿宜用標號不低于42.5的普通硅酸鹽水泥配制的水泥漿，

　　灌漿必須連續(xù)進行，一次灌完。

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