文档介绍：预应力混凝土施工
概述
1) 预应力混凝土的原理与定义
由于普通混凝土的抗拉强度有限,所以在近代混凝土工程中,逐步采用了通过给混凝土结构物预加压应力的方法,使混凝土承重结构的受拉区处于受压状态,在混凝土产生拉应力时,用预压应力抵消,从而提高混凝土的使用性能。由此可以说:预应力混凝土就是按照需要,预先引入某种量值、某种分布的的内应力,以局部或全部抵消使用荷载应力的混凝土。
2) 预应力混凝土的分类
在水利水电工程中,给混凝土施加预应力一般都是通过张拉预应力筋即:钢筋、钢丝、钢绞线等高强钢材来实现的。目前,根据预应力混凝土中预加应力的程度、预应力筋张拉的方法及预应力筋的设置方式和结构物的外形,预应力混凝土可分为以下几类:
①根据预应力混凝土中预加应力的程度分为:全预应力混凝土(预应力混凝土结构物在全部使用荷载的作用下不产生弯曲拉应力)、有限预应力混凝土(预应力混凝土结构物的拉应力不超过规定的允许值)和部分预应力混凝土(预应力混凝土结构物在主承载方向产生的的拉应力没有限制);
②根据给预应力筋实施张拉是在预应力混凝土结构物形成之前或之后分为:先张法和后张法两种。在水电工程中大都采用后张法施工;
③根据预应力筋与混凝土结构物是否粘结分为:粘结(在预应力施加后,使混凝土结构物对预应力筋产生握裹力并固结为一体)和无粘结(通过采取特殊工艺,使用某种介质将预应力筋与混凝土隔离,而预应力筋仍能沿其轴线移动)两种;
④根据施加预应力的混凝土结构物体形特征分为:预应力混凝土板、杆、梁、闸墩、隧洞;
3) 预应力混凝土的优点
①有效地利用了高强度的钢筋和混凝土,可以形成比普通混凝土跨度大而自重轻、截面小的承重结构物;
②可以改善钢筋混凝土的使用性,从而防止混凝土开裂或将裂缝的宽度限制到无害的程度,提高了耐久性;
③混凝土的变形可保持在很小的范围,即使是部分预应力,在使用荷载的作用下,承重结构所受拉应力也在允许的较小范围内;
④承重结构有很高的疲劳强度。这是由于在预加应力的作用下,钢筋应力的变化幅度大大减小,远远低于疲劳强度;
⑤只要钢筋应力不超过其应变极限,可以承受相当大的的过载而不会引起永久性的破坏。超载引起的裂缝就会重新闭合。
预应力锚固材料
1) 预应力钢材
根据实际要求所选用的预应力钢材必须符合下列标准:
钢丝:《预应力混凝土用钢丝》GB5223;
钢绞线:《预应力混凝土用钢绞线》GB5224;
钢筋《预应力混凝土用热处理钢筋》GB4463;
凡选用非国家标准的预应力材料,应具有充分论证及相应的技术鉴定,并报有关部门批准。
对国外进口的标准预应力材料,可按产品质量证书、标牌及说明书、进口协议文件等足以证明其质量标准的文件代替技术鉴定。
预应力钢材必须具有出厂质量证书及标牌。使用前必须经抽样检查合格后方可使用。
预应力钢材应入库、架空储存,不得露天堆放。存储仓库除应符合一般金属材料仓库要求外,还应增加防潮、防腐设施。
在运输存储过程中,预应力钢材不得与硫化物、***化物、***化物、亚硫酸盐、***盐等有害物质直接接触或同库存储。
2) 锚具、夹具
锚具是后张法构件或结构中为保持预应力筋拉力并将其传递到混凝土上用的永久性锚固装置;夹具是先张法构件施工时为保持预应力筋拉力并将其固定在张拉台座上用的临时性锚固装置。
预应力用的锚、夹具按锚固方式不同分为:夹片式(JM型锚具、单孔夹片锚具与多孔夹片锚具等)、支承式(镦头锚具、螺丝端杆锚具等)、锥塞式(钢质锥形锚具、槽销锚具等)和握裹式(压花锚具)四类。锚、夹具的性能应符合行业标准《预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程》JGJ85—92的规定。
①先张法锚具
预应力板常用锚具为螺丝端杆锚具、锥形锚具、镦头锚具和单孔夹片锚具等,少支钢绞线采用镦头锚板锚固。
②预应力锚具
水工建筑物后张法构件或结构常用锚具有钢丝束镦头锚具和钢绞线组合锚具。
A、镦头锚
镦头锚具适用于锚固任意根数ΦS5与ΦS7钢丝束,锚具的型式与规格,可根据需要自行设计,同时吨位大,锚具尺寸小,锚固可靠,预应力损失小,不足之处是下料严格,要配置镦头设备。
B、多孔夹片锚固体系(群锚体系)。多孔夹片锚具是在一块多孔的锚板上,利用每个锥形孔装一副夹片夹持一根钢绞线的一种楔紧式锚具,此锚固体系运用灵活,可根据工程需要,在较大范围内任意组合钢绞线单元,施加张拉吨位大,对曲线束适应性强,任何一根钢铰线锚固失效,都不会引起整束锚固失效,同时张拉灵活性大,除用大型千斤顶整束张拉外,还可以用小型千斤顶分单元张拉。锚具的不足之处是预应力损失较大。该锚具主要产品有:XM型、QM型、OVM型等。
a