建筑结构预应力的施加方法

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1、建筑结构预应力的施加方法　　先张法就是先张拉预应力钢筋，后浇筑混凝土的方法。其主要工序是：在台座或钢模上穿预应力钢筋；按设计规定的拉力或伸长值张拉预应力钢筋，并利用夹具将其临时锚固；绑扎非预应力钢筋，立模浇筑构件混凝土；当混凝土达到一定强度后，切断或放松预应力钢筋,预应力钢筋在回缩过程中，通过与混凝土之间的黏结作用将力传递给混凝土，使混凝土获得预压应力。　　先张法构件所用的预应力钢筋，一般是高强度钢丝和直径较小的钢绞线。先张法的优点在于生产工艺简单，工序少、效率高，质量容易保证，同时由于省去了锚具和减少了预埋件，构件成本较低。先张法主要适用于工厂化大量

2、生产，尤其适用于长线法生产中、小型构件。　　后张法就是先浇筑构件混凝土，待混凝土养护结硬并达到一定强度后，再在构件上张拉预应力钢筋的方法。后张法的主要工序如下：浇筑构件混凝土，并在相应位置上预留孔道。待混凝土达到规定强度后将预应力钢筋穿入预留的孔道内，以构件自身为支承安放千斤顶，用千斤顶张拉预应力钢筋，混凝土被压縮产生预压应力。预应力钢筋可以一端固定、另一端张拉，也可以两端同时张拉。当预应力钢筋的张拉应力达到规定值后，张拉端用锚具将钢筋锚住，使构件保持预压状态。在预留孔道内压注水泥浆，以保护预应力钢筋不被锈蚀，并使预应力钢筋与混凝土黏结成为整体。　　后

3、张法构件是靠锚具来传递和保持预加应力的，其主要优点是直接在构件上张拉预应力钢筋，不需要台座，可工厂生产，也可现场生产。大型构件在现场生产可以避免长途搬运，故我国大型预应力混凝土构件主要采用后张法现场生产，后张法的主要缺点是：生产周期长，需要工作锚具，工序多，操作复杂，生产成本较高。　　后张法可以制作无黏结预应力混凝土。无黏结预应力混凝土就是配置无黏结预应力钢筋的后张法预应力混凝土。无黏结预应力钢筋是将预应力钢筋的外表涂以沥青、油脂或其他润滑防锈材料，以减小摩擦力，防止锈蚀，并用塑料套管或以纸袋、塑料袋包裹，以防止施工中碰坏涂层，同时与周围混凝土隔离，从

4、而在张拉钢筋时可沿纵向发生相对位移。无黏结预应力钢筋在施工时，像普通钢筋一样，可直接按配置的位置放入模板中，并浇筑混凝土，待混凝土达到规定强度后即可进行张拉。无黏结预应力混凝土不需要预留孔道，也不必灌浆，因此施工简便、快速，造价较低，易于推广应用。目前巳在建筑工程中广泛应用此项技术。　　后张法张拉钢筋可以使用千斤顶，也可以采用电热法。电热法是利用钢材热胀冷缩的原理，在预应力钢筋两端接上电源，通以强大电流，由于钢筋电阻较大，可在短时间内将钢筋加热，使钢筋的温度升高，钢筋则随之伸长。当钢筋伸长达到设计要求时，切断电源，锚固钢筋。随着温度下降，钢筋逐渐冷却回

5、缩。因为钢筋两端已被锚固，钢筋不能自由冷缩，所以这种冷縮便在钢筋中产生了拉应力。钢筋的冷缩力压紧构件的两端，从而对混凝土建立起预压应力。电热张拉法生产预应力混凝土构件，具有设备简单、操作方便、生产效率高、无摩擦损失、便于曲线张拉和高空作业等优点。但存在耗电量大，用伸长值控制应力准确性差，成批生产尚需校核张拉力等缺点。　　锚具和夹具是在制作预应力混凝土构件时锚固预应力钢筋的重要工具。构件制成后能够取下重复使用者称为夹具，先张法临时固定预应力钢筋采用的工具就是夹具；留在构件上不再取下的永久固定预应力钢筋者称为锚具。锚具和夹具之所以能锚住或夹住钢筋，主要是依

6、据摩阻、握裹和承压等的作用。后张法预应力混凝土，预应力主要是依靠钢筋端部的锚具来传递。　　锚具要求　　设计、制作、选择和使用锚具时，应尽可能满足下列各项要求：安全可靠，锚具本身应具有足够的强度和刚度；应使预应力钢筋在锚具内的滑移量小，以减少预应力损失；构造简单，便于机械加工制作；使用方便，省材料，价格低廉。　　锚具的类型　　市面上的锚具和夹具种类繁多，可根据锚固原理和锚固性能进行分类。根据锚固原理不同，可分为支承式、夹片式和锥塞式三类。按锚固性能不同，可以分为I类锚具和II类锚具。　　常用锚具和夹具　　螺丝端杆锚具属于支承式锚具。它是在单根预应力钢筋的

7、两端各焊接一段螺丝端杆，套以螺帽和垫板形成的一种最简单锚具。钢筋的预拉力通过螺丝端杆螺紋斜面上的承压力传到螺帽，再经过垫板将预压力传给预留孔道口四周的混凝土。这种锚具可用于张拉端，也可用于固定端。可用一般千斤顶单根张拉，将千斤顶拉杆拧紧在螺丝端杆的螺紋上进行张拉。张拉完毕后，旋紧螺帽，钢筋就被锚住。　　螺丝端杆锚具的优点是操作简单，锚固后千斤顶回油时预应力钢筋基本不发生滑移，如果需要，还可再次张拉。缺点是对预应力钢筋长度的精确度要求高，长、短差值过大，螺纹长度不够，都无法连接。　　镦头锚具也属于支承式锚具。它由被镦粗的钢筋头、锚环、外螺帽、内螺帽和垫板

8、组成，锚环上的孔洞数和间距均由被锚固的预应力钢筋的根数和排列方式而定。可用于锚固多根直径10〜