2019一級注冊建筑師《建筑經(jīng)濟施工》基礎考點：預應力工程

預應力工程

預應力混凝土即在混凝土的受拉區(qū)內(nèi)，預先加力，將鋼筋拉長到一定數(shù)值，并錨固在混凝土上，然后放松張拉力，此時鋼筋立即產(chǎn)生彈性回縮，由于鋼筋已被錨固住，故將回縮力傳給混凝土，從而使混凝土受到壓力而壓緊。這種壓力通常稱為預應力。當這種構件在荷載作用下產(chǎn)生拉應力時，首先要抵消這種預應力，然后構件才承受拉應力，這就提高了整個構件的強度，并推遲了棍凝土裂縫的出現(xiàn)。

預應力工程施工，分先張法和后張法兩大類。

(一)先張法

先張法是指先張拉鋼筋，后澆搗混凝土的方法。具體做法是：在澆筑混凝土以前，用機械或電熱張拉鋼筋，用夾具將其臨時固定在臺座或鋼模上，然后澆筑混凝土，待混凝土達到一定強度后，放松預應力筋，這時鋼筋要回縮，而混凝土已與鋼筋粘結在一起，阻止鋼筋的回縮，于是鋼筋的回縮力把混凝土壓緊，便給混凝土施加了壓力。

1 .臺座

采用臺座法生產(chǎn)預應力混凝土構件時，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。有墩式臺座和槽形臺座兩種。

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，要求構造簡單、工作可靠、裝拆方便、加工容易、成本低。有張拉夾具和錨固夾具兩種。

3 .張拉機械

包括有穿心式千斤頂、卷揚機和電動螺桿張拉機。

4 .先張法施工工藝

◆　預應力筋的張拉。預應力張拉程序有兩種

以上兩種張拉程序是等效的。

◆　混凝土的澆筑與養(yǎng)護?；炷恋臐仓仨氁淮瓮瓿?，不允許留設施工縫?；炷恋膹姸鹊燃壊坏眯∮?C30 。預應力混凝土結構中，嚴禁使用含氯化物的外加劑。應采取正確的養(yǎng)護制度以減少由于溫差引起的預應力損失。

◆　預應力放張。預應力筋放松時混凝土強度應達到設計規(guī)定的數(shù)值，無具體規(guī)定時，不應低于混凝土立方體抗壓強度標準值的 75 %。放張應緩慢進行，如預應力筋數(shù)量較多應同時放張，可采用千斤頂、楔塊和砂箱等。

(二)后張法

后張法是指先澆筑混凝土，后張拉鋼筋的方法。具體做法是：在澆筑混凝土時，在設計規(guī)定的位置上預留預應力鋼筋的孔道，待混凝土達到設計規(guī)定的強度后，將預應力筋穿入孔道，進行張拉，并用錨具將預應力筋錨固在構件上，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，要求工作可靠、構造簡單、施工方便、預應力損失小、成本低。有單根粗鋼筋錨具、鋼筋束錨具和鋼絲束錨具等。

2 .張拉機械

張拉機械有拉桿式千斤頂、穿心式千斤頂和錐錨式雙作用千斤頂。

3 .后張法施工工藝

◆　孔道留設。孔道留設是制作后張法構件的關鍵工序，預留孔道的質(zhì)量直接影響預應力筋能否順利張拉。通常有以下幾種方法： ① 鋼管抽芯法。預先將無縫鋼管敷設在模板內(nèi)的孔道位置上，在混凝土澆筑過程中和澆筑后，間隔一定時間慢慢轉動鋼管，防止與混凝土粘結，在混凝土終凝前抽出鋼管，形成孔道; ② 膠管抽芯法。將 5~7 層夾布膠管或鋼絲網(wǎng)橡膠敷設在模板內(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; ③ 預埋波紋管法。金屬波紋管是用0.3~0.5mm的鋼帶由專用的制管機卷制而成的。波紋管埋入混凝土后永不抽出，與混凝土有良好的粘結力。

◆　預應力筋張拉。預應力張拉時，結構混凝土強度應符合設計要求，當設計無具體要求時，混凝土強度不得低于設計強度等級的 75 %。

◆　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，同時增加結構的抗裂性和耐久性。灌漿用灰漿除應滿足強度和粘結力要求外，尚應具較大的流動性和較小的壓縮性/泌水性。故灌漿宜用強度等級不低于 42 . 5 的普通硅酸水泥配置的水泥漿，水泥漿強度應不低于 20N /mm2 ，水灰比宜控制在0.4~0.45之間，攪拌后 3h 泌水率宜控制在 20 %。對于空隙較大的孔道，水泥漿中可摻入適量的細砂。為了增加孔道灌漿的密實性，在水泥中可摻入水泥水量萬分之 0 . 5 ~1 的鋁粉或 0 . 25 % 的木質(zhì)素磺酸蓋或其他減水劑。

灌漿前，混凝土孔道應用壓力水沖刷干凈并潤濕孔壁，可用電動或手動壓漿泵進行灌漿。水泥漿應均勻緩慢地注入，不得中斷;灌漿順序應先下后上，以避免上層孔道漏漿而把下層孔道堵塞;曲線孔道灌漿，宜由最低點壓入水泥漿，至最高點排出空氣及溢出濃漿為止。

后張法預應力筋錨固后的外露部分宜采用機械方法切割，其外露長度不宜小于預應力筋直徑的 1 . 5 倍，且不宜小于 30 mm。

(三)驗收要求(強制行條文)

◆　張拉過程中應避免預應力筋斷裂或滑脫，當發(fā)生斷裂或滑脫時，必須符合下列規(guī)定：對后張法預應力結構構件，斷裂或滑脫的數(shù)量嚴禁超過同一截面預應力筋總根數(shù)的 3 % ，且每束鋼絲不得超過一根;對多跨雙向連續(xù)板其同一截面應按每跨計算;對先張法預應力構件，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。

◆　預應力筋張拉錨固完畢后，應盡快灌漿。切割外露于錨具的預應力筋必須用砂輪鋸或氧乙炔焰，嚴禁使用電弧。當用氧乙炔焰切割時，火焰不得接觸錨具。切割過程中還應用水冷卻錨具。切割后預應力筋的外露長度不應小于 30mm 。