2014年05月21日

土建工程师实训考点:预应力混凝土工程施工

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  预应力混凝土是在构件承受外荷载前,预先在构件的受拉区对混凝土施加预压力,这种压力通常称为预应力。构件在使用阶段的外荷载作用下产生的拉应力,首先要抵消预压应力,这就推迟了混凝土裂缝的出现,同时也限制了裂缝的开展,从而提高了构件的抗裂度和刚度。对混凝土构件受拉区施加预压应力的方法,是张拉受拉区中的预应力钢筋,通过预应力钢筋和混凝土间的黏结力或锚具,将预应力钢筋的弹性收缩力传递到混凝土构件中,并产生预压应力。

  冷拉钢筋是将HRB335,HRB400,RRB400级热轧钢筋在常温下通过张拉到超过屈服点的某一应力,使其产生一定的塑性变形后卸荷,再经时效处理而成。

  高强钢丝是用优质碳素钢热轧盘条经冷拔制成,然后可用机械方式对钢丝进行压痕处理形成刻痕钢丝,对钢丝进行低温(一般低于500℃)矫直回火处理后便成为矫直回火钢丝。

  钢绞线一般是由几根碳素钢丝围绕一根中心钢丝在绞丝机上绞成螺旋状,再经低温回火制成。

  热处理钢筋是由普通热轧中碳合金钢经淬火和回火调质热处理制成,具有高强度、高韧性和高黏结力等优点,直径为610mm。产品钢筋为直径2m的弹性盘卷,每盘长度为100120m。热处理钢筋的螺纹外形有带纵肋和无纵肋两种。

  在预应力混凝土结构中,混凝土的强度等级不应低于C30;当采用钢绞线、钢丝、热处理钢筋作预应力钢筋时,混凝土强度等级不宜低于C40,在预应力混凝土构件的施工中,不能掺用对钢筋有侵蚀作用的氯盐、氯化钠等,否则会发生严重的质量事故。

  预应力的施加方法,根据与构件制作相比较的先后顺序,分为先张法、后张法两大类。当工程所处环境温度低于-15℃时,不宜进行预应力筋张拉。

  先张法是在台座或模板上先张拉预应力筋并用夹具临时固定,再浇筑混凝土,待混凝土达到一定强度后,放张预应力筋,通过预应力筋与混凝土的黏结力,使混凝土产生预压应力的施工方法。

  后张法是在混凝土达到一定强度的构件或结构中,张拉换应力筋并用锚具永久固定,使混凝土产生预压应力的施工方法。

  无黏结预应力施工方法是后张法预应力混凝土的发展。在普通后张法预应力混凝土中,预应力筋与混凝土通过灌浆或其他措施相互间存在黏结力,在使用荷载作用下,构件的预应力筋与混凝土不会产生纵向的相对滑动。

  有黏结预应力混凝土技术采用在结构或构件设计配筋位置预留孔道,待混凝土硬化达到设计强度后,穿入预应力筋,施加预应力,并通过专用锚具将预应力锚固在结构中,然后在孔道中灌入水泥浆的一种预应力混凝土施工技术。该技术可运用于多高层房屋建筑的楼板,转换层和框架结构等,以抵抗大跨度或重荷载在混凝土结构中的效应,提高结构、构件性能,降低造价,也可用于电视塔、核电站、安全壳、水泥仓等特种结构,在各类大跨度桥梁结构中,该技术也得到了广泛使用。

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