監(jiān)理工程師考試輔導(dǎo)：橫張預(yù)應(yīng)力混凝土及其研究1

　　撞張預(yù)應(yīng)力混凝土的基本概念

　　1.演張預(yù)應(yīng)力混凝土的構(gòu)思

　　作者于1992年將預(yù)彎復(fù)合梁原理應(yīng)用于鋼筋混凝土梁中，提出并研制成功預(yù)彎預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土梁，在進(jìn)一步研究和實(shí)踐中，針對(duì)其存在的問題，于1994年提出“演張預(yù)應(yīng)力混凝土梁”的構(gòu)想；將預(yù)彎預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土梁通過預(yù)加載條件下二次澆注混凝土來建立預(yù)應(yīng)力轉(zhuǎn)變?yōu)橐粤旱诪榉戳Τ袎好?，沿垂直于力筋的豎向張拉預(yù)應(yīng)力鋼柬來建立預(yù)應(yīng)力。將先張法的粘結(jié)力自錨——省去專用錨具，后張法的以梁體自身為張拉預(yù)應(yīng)力鋼來的反力承壓體一一無需專用預(yù)制場、張拉臺(tái)座和吊運(yùn)設(shè)備，體外預(yù)應(yīng)力的在混凝土梁體夕張拉預(yù)應(yīng)力鋼束——避免了管道摩阻引起的預(yù)應(yīng)力損失，舊梁加固中曾采用的豎向緊固力筋法——用較小的豎向拉力在力筋縱向獲得較大的拉力等已有常用預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)有機(jī)地融于一體。

　　2.制作工藝及預(yù)應(yīng)力原理

　　橫張預(yù)應(yīng)力混凝土梁（以箱型梁為例）的制作工藝及預(yù)應(yīng)力原理

　?。?）制作混凝土梁體，在箱型梁腹板內(nèi)設(shè)預(yù)留明槽，在明精內(nèi)的設(shè)定高度處直線布置預(yù)應(yīng)力鋼束，其兩端伸入先澆梁體混凝土作為粘結(jié)錨固區(qū)段；

　　（2）安裝張拉設(shè)備，以梁底為反力承壓面沿豎向張拉預(yù)應(yīng)力鋼束至設(shè)計(jì)位置，梁體混凝土即在鋼束伸長受拉的同時(shí)獲得相應(yīng)的預(yù)應(yīng)力；

　?。?）插入鋼插銷以鎖定預(yù)應(yīng)力鋼束的位置，卸除千斤頂?shù)葟埨O(shè)備后灌注預(yù)留明槽的混凝土。

　　3.與現(xiàn)有預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)的比較

　　國內(nèi)外上建工程中常用的預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)有：

　?。?）先張法預(yù)應(yīng)力混凝土：工藝相對(duì)簡單，無需專用錨具，但需專門的預(yù)制場地、張拉合座和吊運(yùn)就位設(shè)備，故一般僅適用于中小型構(gòu)件；

　　（2）常規(guī)后張預(yù)應(yīng)力混凝土：無需專門的預(yù)制場地、張拉臺(tái)座和吊運(yùn)就位設(shè)備，力筋布置和張拉較靈活，在橋梁工程中廣泛采用，但工藝復(fù)雜，技術(shù)要求高，預(yù)應(yīng)力損失大，管道壓漿質(zhì)量難以保證；

　?。?）無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力及體外來預(yù)應(yīng)力混凝土：較常規(guī)后張預(yù)應(yīng)力混凝土省去了成孔、穿束，壓漿等工序，施工相對(duì)簡單，但結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能有明顯降低；

　?。?）舊梁加固曾用的豎向緊固鋼筋法：能以較小的豎向拉力使鋼筋獲得較大的縱向拉力，加固效果好，但施工復(fù)雜，技術(shù)要求高，以致很少采用；

　?。?）預(yù)彎預(yù)應(yīng)力復(fù)合梁：建筑高度小，自重輕、跨越能力較大，但其用鋼量巨大，工藝復(fù)雜，所需預(yù)加載設(shè)備龐大且周轉(zhuǎn)率低，目前僅在部分國家有少量應(yīng)用。

　　鑒于橋梁工程通常為大型結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，目前國內(nèi)外橋梁建設(shè)中均主要采用后張法預(yù)應(yīng)力混凝土，演張預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)屬后張法系列，與常規(guī)后張預(yù)應(yīng)力混凝土相比具有：

　　（1）改傳統(tǒng)的預(yù)留孔道為預(yù)留明槽：可節(jié)省成孔、定位材料及其工序；避免了由管道摩阻引起的預(yù)應(yīng)力損失；避免了管道壓漿質(zhì)量不定性及其危害；

　?。?）改專用錨具錨固為粘結(jié)力自錨：節(jié)省了專用錨具、部分局部加強(qiáng)鋼筋，預(yù)應(yīng)力來無需伸出的張拉操作長度而節(jié)省了部分預(yù)應(yīng)力鋼筋；

　?。?）改縱向張拉為橫向張拉：演張力僅需縱張力的1/5~1/7即可達(dá)到同等預(yù)應(yīng)力效果，能將必須多次重復(fù)進(jìn)行的縱向張拉簡化為一次性橫向張拉；避免了由分批張拉產(chǎn)生彈性壓縮引起的預(yù)應(yīng)力損失；避免了梁端張拉所需的操作空間，相鄰跨梁的建造互不干擾。

　　綜上所述，根張預(yù)應(yīng)力混凝土因節(jié)省了波紋管、灌漿料、錨具、錨下加強(qiáng)鋼筋及部分預(yù)應(yīng)力鋼筋，可降低主梁造價(jià)20％～30％，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益；避免了管道摩阻和分批張拉引起的預(yù)應(yīng)力損失，可使有效預(yù)應(yīng)力提高10％～20％，相應(yīng)的張拉控制應(yīng)力由常規(guī)張拉的（含超張拉）可降低到 以下，提高了鋼束張拉的安全儲(chǔ)備；以灌注明槽混凝土取代了管道壓漿，易于保證梁體質(zhì)量和耐久性，具有明顯的技術(shù)效益放常規(guī)預(yù)應(yīng)力混凝土的多次重復(fù)工序?yàn)橐淮涡怨ば?，簡化了工藝及張拉設(shè)備，提高了工效，具有良好的社會(huì)效益。

　　橫張預(yù)應(yīng)力混凝土綜合了先張法與后張法、體內(nèi)束與體外來、有粘結(jié)與無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)，全面兼顧了良好的使用性、施工的簡易性及用料的經(jīng)濟(jì)性，具有很好的綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。

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