一级建筑师考点:先张法预应力混凝土构件生产

　　先张法预应力混凝土构件生产

　　先张法是在浇筑混凝土构件之前，张拉预应力筋，将其临时锚固在台座或钢模上，然后浇筑混凝土构件，待混凝土达到一定强度(一般≥混凝土强度标准值的75%)，并使预应力筋与混凝土间有足够粘结力时，放松预应力筋，钢筋弹性回缩，借助于混凝土与预应力筋间的粘结，对混凝土产生预压应力。

　　1.台座

　　用台座法生产预应力混凝土构件时，预应力筋锚固在台座横梁上，台座承受全部预应力筋的拉力，故台座应有足够的强度、刚度和稳定性。

　　台座由台面、横梁和承力结构等组成。根据承力结构的不同台座分为墩式台座、槽式台座、桩式台座等。

　　2.张拉机具和夹具

　　⑴钢丝的夹具和张拉机具

　　①钢丝的夹具。先张法中钢丝夹具分两类：一类是将预应力钢丝锚固在台座或钢模上的锚固夹具内;另一类是张拉时夹持预应力钢丝用的张拉夹具。这两者都可以重复使用。

　　②钢丝的张拉机具。分单根张拉和多根张拉。单根张拉由于张拉力较小，一般用小型卷扬机张拉。用钢模以机组流水法或传送带法生产构件用以进行多根张拉。

　　选择张拉机具时，为了保证设备、人身安全和张拉力准确，张拉机具的张拉力应≥预应力筋张拉力的1.5倍;张拉机具的张拉行程应≥预应力筋张拉伸长值的1.1～1.3倍。

　　⑵钢筋的夹具和张拉机具

　　钢筋锚固多用螺丝端杆锚具、墩头锚和销片夹具等。张拉时可用连接器与螺丝端杆锚具连接，或用销片夹具等。

　　钢筋镦头，直径22mm以下的钢筋用对焊机热镦或冷镦，大直径钢筋可用压模加热锻打成型。

　　销片式夹具由圆套筒和圆锥形销片组成。套筒内壁呈圆锥形，与销片锥度吻合，销片有两片式和三片式，钢筋就夹紧在销片的凹槽内。

　　夹具应具备下列性能：

　　①在预应力夹具组装件达到实际破断拉力时，全部零件均不得出现裂缝和破坏;

　　②应有良好的自锚性能;

　　③应有良好的放松性能。

　　先张法用的连接器，必须符合夹具的性能要求。

　　夹具和连结器进场时，应检查其出厂质量证明书中所列各项性能指标，同一类型夹具，用同一原材料，同一生产工艺一次投料生产，不超过1000套为一批。每批抽取6个试样，与工程实际应用的预应力筋组成三个预应力夹具组装件，进行静载试验，应符合性能指标要求。如有一个组装件不符合要求，则另取双倍数量的试样重做试验，如仍有一个不合格，则该批夹具或连结器为不合格。

　　3.先张法施工工艺

　　⑴预应力筋要求有粘结预应力筋展开后应平整，不得有弯折，表面不应有裂纹、小刺、机械损伤、氧化铁皮和油污等;无粘结预应力筋护套应光滑、无裂缝，无明显褶皱。预应力筋应采用砂轮锯或切断机切断，不得采用电弧切割。

　　当钢丝束两端采用镦头锚具时，同一束中各根钢丝长度的极差≤钢丝长度的1/5000，且≤5mm。当成组张拉长度≤10m的钢丝时，同组钢丝长度的极差≤2mm。

　　预应力筋的张拉控制应力，应符合设计要求，当施工中预应力筋需要超张拉时，可比设计要求提高5%，但其最大张拉控制应力，不得超过表23―13的规定。

　　⑵预应力筋张拉程序

　　张拉程序的目的是为了减少松弛损失。“松弛”，即钢材在常温、高应力状态下具有不断产生塑性变形的特性。

　　张拉过程中应避免预应力筋断裂或滑脱，对先张法预应力构件，在浇筑混凝土前发生断裂或滑脱的预应力筋必须予以更换。

　　⑶混凝土浇筑与养护

　　确定预应力混凝土的配合比时，应尽量减少混凝土的收缩和徐变，以减少预应力损失。收缩是指水泥浆在硬化过程中脱水密结和硬化过程中形成的毛细孔压缩。徐变是指混凝土在荷载长期作用下产生的塑性变形，它是由于水泥石内凝胶体的存在而产生的。收缩与徐变与水泥品种和用量、水灰比、骨料孔隙率、振动或成型等有关。

　　预应力混凝土结构中，严禁使用含氯化物的外加剂。

　　混凝土应振捣密实，振动器不应碰撞钢丝，混凝土未达到一定强度，不允许碰撞或踩动钢丝。

　　应采取正确的养护制度以减少由于温差引起的预应力损失。

　　⑷预应力筋放松

　　预应力筋放松时混凝土强度应达到设计规定的数值，无具体规定时，应≥混凝土立方体抗压强度标准值的75%。放松预应力筋时应注意以下几点：

　　①应尽可能同时放松预应力筋;

　　②不能同时放松时，应分阶段、对称、交错放松预应力筋;

　　③放松方法可采用千斤顶放松、钢丝钳、氧乙炔焰切割等方法。

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