预应力技术在混凝土结构施工中的应用_第2页讲解

1、预应力技术在混凝土结构施工中的应用 _第 2 页（31）式中：P预应力钢筋的张拉力（N）;L预应力钢筋的长度（mm；Ep预应力钢筋的弹性模量（MPa ；A预应力钢筋截面面积（mm2。后张法：（ 3 2）其中，为预应力钢筋的平均张拉力（N）,直线筋取张拉端的拉力：两端张 拉的曲线由式（ 33）计算。（ 3 3）式中：x从张拉端至计算截面的孔道长度（ m ；9从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和（rad ）；k孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数；卩预应力钢筋与孔道壁的摩擦系数；其余符号意义同前。（ 2）实际伸长值的量测 预应力钢筋张拉时的实际伸长值，应在建立初应力后方可开始量测，量得 的伸长

2、值，还应加上初应力以下的推算伸长值。对后张法预应力混凝土构件在 张拉过程中的弹性压缩值一般可省略，即：（ 3 4） 式中：从初应力到最大张拉应力间的实测伸长值（m）；初应力以下的推算伸长值（ m）。 关于初应力以下的推算伸长值，由于在最初张拉时各根预应力钢筋的松紧 弯曲程度不一致，在初应力以下拉伸过程中，既有弹性伸长，也有非弹性伸 长，所以不宜采用量测的方法，而宜采用推算的方法。推算时，应以实际伸长 值与实测应力之间的关系线为依据，也可采用相邻级的伸长值。3.4 后张孔道压浆（ 1）孔道压浆宜采用水泥浆，所用材料应符合： 水泥宜采用硅酸盐水泥 或普通水泥，若采用矿渣水泥，应加强检验，防止材性不

3、稳定，水泥强度不宜 低于42.5，内部不得含有任何团块；水中应不含有对预应力筋或水泥有害的 成分；外加剂宜采用具有低含量、流动性好、最小渗出及膨胀性等特性的外 加剂。（2）水泥浆的强度应符合设计规定，设计无具体规定时，应不低于 30MPa对截面较大的孔道，水泥浆中可掺入适量的细砂。水泥浆的技术条件应 符合：水灰比宜为0.400.45，掺入适量减水剂时，水灰比可减到 0.35 : 水泥浆的泌水率最大不得超过 3%，拌和后3h泌水率宜控制在2%，泌水应在 24h内重新全部被水泥浆吸回；通过试验后，水泥浆中可掺入适量膨胀剂， 但其自由膨胀率应小于10% :水泥浆稠度宜控制在1418s之间，稠度的试

4、验方法要满足设计要求。（3）压浆时，对曲线孔道和竖向孔道应从最低点的压浆孔压入，由最高点 的排气孔排气和泌水，压浆顺序宜先压注下层孔道。（4）对掺加外加剂泌水率较小的水泥浆，通过试验证明能达到孔道内饱满 时，可采用一次压浆的方法；不掺外加剂的水泥浆，可采用二次压浆法，两次 压浆的间隔时间宜为3045min。3.5 钢筋回缩产生预应力损失的补偿 预应力钢筋张拉锚固时，无论采用何种锚夹具，都会产生预应力钢筋的回 缩，引起预应力损失。一般情况下，预应力损失在结构设计时已进行了计算， 不会对结构的预应力产生太大的影响。如果需要对钢筋回缩产生的预应力损失作出补偿的话，可从三个方面进 行：对预应力钢筋进行

5、超张拉，然后锚固，可以抵消部分预应力损失。在 钢筋张拉锚固后，利用撑脚将张拉千斤顶直接支撑在梁端混凝土上，再对钢筋 进行张拉，然后在锚具与垫板之间加上适当厚度的钢垫片。从锚夹具的结构 上考虑，采用回缩量小的螺纹式锚夹具；或者在回缩量较大的锚夹具外圆上螺 纹、螺帽，采用二次张拉，同样可以克服由于回缩造成的预应力损失。 164 预应力施工质量问题的处理措施4.1 常见问题分析与防治 174.1.1 预应力损失过大现象 现象：预应力施加完毕后钢绞线松驰，应力值达不到设计值。 原因分析：锚具滑丝或钢绞线内有断丝；钢绞线的松驰率超限；量测表具数值有误，实际张拉值偏小；锚具下混凝土局部破坏变形过大；钢绞线

6、与孔道 间摩阻力过大。防治措施：检查钢绞线的实际松驰率，张拉时应采取张拉力和引伸量双控 制。事先校正测力系统，包括表具。如果锚具滑丝失效，应予更换。钢绞线断 丝率超限，应将其锚具、预应力筋更换。锚具下混凝土破坏，应将预应力释放 后，用环氧混凝土或高强度混凝土补强后重新张拉。改进钢束孔道施工工艺， 使孔道线形符合设计要求，必要时可使用减摩剂。4.1.2 波纹管漏浆堵管现象 现象：用通孔器检查波纹管时发现内有堵塞；采用在混凝土未浇筑前波纹管内先置钢绞线后浇混凝土的，发现先置的钢绞线拉不动。原因分析：波纹管接头处脱开漏浆，流入孔道。波纹管破损漏浆或在 施工中被踩、挤、压瘪。防治措施：使用波纹管必须具

7、备足够的承压强度和刚度。有破损管材不 得使用。波纹管连接应根据其号数，选用配套的波纹套管。连接时两端波纹管 必须拧至相碰为止，然后用胶布或防水包布将接头缝隙封闭严密。浇筑混凝 土时应保护波纹管，不得碰伤、挤压、踩踏。发现破损应立即修补。施工时 应防止电焊火花灼烧波纹管的管壁。波纹管安装好后，宜插入塑料管作为内 衬，以加强波纹管的刚度和顺直度，防止波纹管变形，碰瘪、损坏。4.1.3 锚板下混凝土变形开裂 现象：预应力张拉后，锚板下混凝土变形开裂。 原因分析：通常锚板附近钢筋布置很密，浇筑混凝土时，振捣不密实，混凝土疏松或仅有砂浆，以致该处混凝土强度低。锚垫板下的钢筋布置不够、受 压区面积不够、锚

8、板或锚垫板设计厚度不够，受力后变形过大。预防措施：锚板、锚垫板必须有足够的厚度以保证其刚度。锚垫板下应布 置足够的钢筋，以使钢筋混凝土足以承受因张拉预应力索而产生的压应力和主 拉应力。浇筑混凝土时应特别注意在锚头区的混凝土质量，因在该处往往钢筋 密集，混凝土的粗骨料不易进入而只有砂浆，会严重影响混凝土的强度。治理方法：将锚具取下，凿除锚下损坏部分，然后加筋用高强度混凝土修 补，将锚下垫板加大加厚，使承压面扩大。4.1.4 张拉钢绞线延伸率偏差过大 现象：张拉力达到了设计要求，但钢绞线延伸量与理论计算相差较大。原因分析：钢绞线的实际弹性模量与设计采用值相差较大。孔道实际 线形与设计线形相差较大，

9、以致实际的预应力摩阻损失与设计计算值有较大差 异；或实际孔道摩阻参数与设计取值有较大出入也会产生延伸率偏差过大。 初应力采用值不合适或超张拉过多。防治措施：每批钢绞线均应复验，并按实际弹性修正计算延伸值。校 正预应力孔道的线形。按照钢绞线的长度和管道摩阻力确定合格的初应力值 和超张拉值。4.2 施工过程中的保证措施4.2.1 工程质量控制措施严格按照图纸和设计施工，做好自检，互检等检验工作，对隐蔽工程及时 验收，确保做到进行下一道工序前未验收不得施工。张拉施工前，复核图纸与 施工情况，在混凝土试块的试压强度达到设计允许的张拉强度后，再进行张 拉。按照预应力施工工艺进行施工。预应力筋张拉前不能拆

10、除梁底模。张拉 前，对待张拉梁的外观作必要的检查，确认混凝土浇捣质量，做到无空洞、蜂 窝，发现异常裂缝等后方可进行张拉；若发现异常，要及时报告有关单位，对 设计方案及时调整，获得批准后再实施。4.2.2 安全、环保施工措施 施工做到严格按照规范实施，对张拉操作人员，在施工前应进行安全教育。锚具、夹具专人保管，防止丢失和污损。在终张拉完成后，对锚具进行防 锈处理。张拉前确保张拉平台的安全性，设高度适当的安全挡板，防止意外事 故的发生。安全防护用品如安全帽、安全带的配备要完善。张拉过程中，应站在千斤 顶侧面，非预应力施工人员禁止进入张拉区域。张拉过程中如果设备运转声音异常，要立即停机并检查维修。张

11、拉设备使用前，高压油泵、千斤顶等设备要进行空载试运行。做完耐压 试验的高压油管才能使用。所有电器设备应有专门的电力人员负责，保证电力 设施的安全运转。切割钢绞线时注意砂轮片可能破碎伤人。必要时工作人员要 带防护眼镜。注意高空坠落物。5 结论预应力混凝土是一种将高强钢材和高强混凝土能动的结合在一起的建筑材 料，具有强度高、耗材少、自重轻、刚度大、抗裂性高、耐久性好、稳定性高 的优点，能够满足各类土木工程的使用功能需要，扩大了钢筋混凝土应用范 围。预应力混凝土结构施工工艺复杂，预应力反拱不易控制，管道压浆不易密 实等，必须明确预应力混凝土结构施工要点，在混凝土结构施工中科学运用预 应力技术，认真对

12、待预应力施工质量问题。笔者针对预应力技术在混凝土结构 施工的应用，主要对以下内容作了深入研究：（1）简述了预应力技术的发展概况，即从早期预应力技术、现代预应力技 术及国内预应技术发展等方面加以阐述，明确了预应力混凝土结构的概念、基 本原理，并探讨了相应的施工工具及技术。(2) 针对预应力混凝土结构施工要点问题，分别就原材料要求、制作与安 装、张拉和放松、灌浆及封锚加以说明，从施工理论上对各施工环节要点加以 概述，以防止预应力混凝土结构施工中出现严重质量问题。(3) 重点论述了预应力技术在混凝土结构施工中的运用，对预应力钢筋的 制作、混凝土的浇筑、预应力的施加、后张孔道压浆以及钢筋回缩产生预应力

13、 损失的补偿进行详细解析，并且给出了施工技术要求的数据标准。(4) 总结了预应力施工中所出现的各种质量问题，在细致描述各种施工质 量现象的基础上，给了具体的预防措施和处理措施；并进一步论述了施工过程 中的措施，如工程质量控制措施及安全、环保施工措施等。虽然笔者在预应力混凝土结构的理论发展及施工环节应该注意的问题进行 了大量的研究工作，并取得了一定的研究成果。但是，由于预应力混凝土结构 的复杂性、施工条件的不确定性等因素，尚有许多理论问题和实践问题需要进 一步研究和探索，本文的研究工作仅是利用一些工程实践中的经验，整理并研 究，是对预应力混凝土施工管理等方面深入研究的初步尝试，还有待进一步深 入

14、。例如：文中分析仅仅考虑一般性地预应力混凝土结构的情况，对于布筋 形式、受力较为特殊结构构件的施工还需展开分析；预应力钢筋混凝土发展 很快，新型的结构体系不断出现，今后还要在土木工程实践中总结更多施工方 案。参考文献1 刘会廷.预应力混凝土应力分析 .价值工程 .2011,(17):99-100.2 谢李.浅谈预应力混凝土施工 . 杨凌职业技术学院学报 .2010,(04):14-17.3 刘骞.现浇预应力混凝土箱梁施工技术要点 . 科学之友 .2011,(08):80-81.4 覃之光. 预应力混凝土钢丝张拉断裂分析 .武钢技术 .2010,(04):31-34.5 王立.预应力筋伸长值的确

15、定及张拉控制 .福建建筑 .2011,(03):84-85.6 洪雁平.预应力钢绞线及锚夹具检测探讨 .公路交通技术 .2011,(01):96- 99.7 赵幼林. 混凝土预应力张拉的探讨 . 北方交通 .2010,(12):47-48.8 葛晓涛.预应力现浇箱梁施工技术探讨 .交通标准化 .2011,(12):44-46.9 王晨.预应力筋张拉方法对工程造价的影响 . 施工技术 .2010,(06):75-76.10 吴迅. 预应力混凝土结构的应变控制分析 .石家庄铁道大学学 报.2011,(01):35-38.11 黄旭艳.浅谈预应力锚索施工的质量监理 .建设监理 .2010,(12):85-87.12 刘勇. 预应力混凝土张拉及压浆的施工体会 .黑龙江交通科 技.2011,(04):94-96.13 张