先张法预应力筋产生应力损失的原因及对策
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桥梁预应力混凝土施工常见问题及防治措施【摘要】预应力桥梁施工过程中,常常存在各种各样的质量问题,影响结构使用寿命和营运安全,所以应引起广大从业人员的高度重视。
本文分析其原因,提出了防治措施,并就切实抓好每道工序、每个环节的质量控制,减少预应力混凝土桥梁施工中的质量通病等进行了探讨,为类似工程施工提供技术借鉴。
【关键词】预应力混凝土质量通病防治措施预应力技术在桥梁施工中因其节省材料、自重轻、减少混凝土梁的竖向剪力和主拉应力、结构简单、安全可靠、便于安装等优点,在国内外公路桥梁建设中得到广泛应用。
但预应力张拉工艺相对较复杂,要求预应力结构施工的专业性强。
而在实际施工中,有的施工队伍经验不够丰富,加之有的设计方案欠考虑,引发桥梁施工过程中预应力损失过大、空心板梁张拉后梁端顶底板中间部位出现纵向裂缝、金属波纹管孔道漏浆、曲线孔道竖向位置偏差、曲线孔道灌浆欠密实、预应力筋改变方向处混凝土开裂等诸多质量缺陷和问题。
为减少预应力结构施工中的病害,笔者结合工程实践中的一些体会,进行分析和探讨。
1 预应力损失过大设计计算预应力混凝土受弯构件张拉控制应力σcon时,除需要根据承受外荷载的情况,估定有效预应力σy外,还需要估算相应的预应力损失σs,即:σy=σcon-σs。
预应力损失σs主要包括预应力筋与管道壁间磨擦引起的预应力损失σs1,锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩引起的预应力损失σs2;钢筋与台座间温差引起的预应力损失σs3等。
但由于有的施工行为不够规范,致使实际施工情况与原估算应力损失的施工情况不完全相符,导致实际预应力损失大于原估算值。
1.1 原因分析(1)预应力管道安装控制不严。
管道位置偏差过大,或梁体浇筑过程中管道存在漏浆现象,致使σs1过大,超过原估算值。
(2)张拉龄期过早。
现今梁的预制多采用早强剂或提高混凝土配置强度,梁体浇筑后4-5天混凝土强度就能达到设计强度的75%以上,有的甚至达到90%以上,而《公路桥涵施工技术规范》对龄期也未作明确要求,结果梁体混凝土浇筑4-5天后即开始张拉。
预应力钢绞线张拉应力损失原因及对策李宝珍【摘要】Combining with specific engineering example,starting from aspects of material properties,component quality,construction method, tension time and instrument performance,the paper analyzes prestressed steel strand tension loss causes,and introduces measures of reducing prestressed stress loss,which has certain guiding value for studying similar issues.%结合具体工程实例,从材料特性、构件质量、施工方法、张拉时间、工具性能等方面,分析了预应力钢绞线张拉应力损失的原因,介绍了减少张拉应力损失的措施,对类似问题的研究有参考价值。
【期刊名称】《山西建筑》【年(卷),期】2015(000)034【总页数】2页(P165-166)【关键词】预应力损失;钢绞线;混凝土徐变【作者】李宝珍【作者单位】山西振兴公路监理有限公司,山西太原 030006【正文语种】中文【中图分类】U441.50 引言预应力钢绞线被广泛应用于桥梁施工的箱梁、T 梁、空心板梁、盖梁等主要受力构件中。
从施工工艺上划分可分为现浇预应力钢筋混凝土和预制预应力钢筋混凝土。
从钢绞线张拉的时间顺序分,可分为先张法和后张法两种。
无论是先张法还是后张法,无论是现浇预应力还是预制预应力钢筋混凝土构件,都会产生预应力损失的问题。
本文结合工程实际仅对后张法预应力构件张拉应力损失进行分析。
1 工程概况山西某六车道高速公路,全长60 km,全线共有二十多座大桥,十几座中桥,都是预应力后张法箱梁先简支后连续的结构。
先张法预应力和后张法预应力的区别在建筑工程领域,预应力技术是一种重要的结构加固和增强手段,能够显著提高混凝土构件的承载能力和耐久性。
先张法预应力和后张法预应力是两种常见的预应力施工方法,它们在施工工艺、适用范围、预应力损失等方面存在着明显的区别。
先张法预应力是在浇筑混凝土之前,先将预应力筋张拉到设计的控制应力,然后用夹具将其临时固定在台座或钢模上,再浇筑混凝土。
待混凝土达到一定强度(一般不低于设计强度的 75%),放松预应力筋,借助预应力筋与混凝土之间的粘结力,使混凝土产生预压应力。
这种方法的优点之一是施工工序较为简单。
由于在浇筑混凝土之前就完成了预应力筋的张拉和固定,所以施工过程相对流畅,操作也相对简便。
而且,先张法预应力构件中,预应力筋与混凝土的粘结力较好,能够有效地传递预应力,从而保证构件的性能。
然而,先张法预应力也存在一些局限性。
比如,它需要专门的台座来固定预应力筋,这对于生产场地有一定的要求。
而且,先张法一般适用于直线配筋的中小型构件,对于复杂形状和大型构件的适用性相对较差。
后张法预应力则是先浇筑混凝土构件,并在构件中预留孔道。
待混凝土达到设计强度后,将预应力筋穿入孔道,然后在构件两端进行张拉,并用锚具将预应力筋锚固在构件上,最后通过孔道灌浆使预应力筋与混凝土形成整体。
后张法预应力的一个显著优点是适用范围广泛。
它不仅可以用于直线配筋的构件,也能很好地适应曲线配筋和大型复杂结构。
对于施工现场的场地要求相对较低,具有更强的灵活性。
不过,后张法预应力也有其不足之处。
由于预应力筋与混凝土之间的粘结力主要依靠锚具来传递,所以对锚具的质量和性能要求较高。
而且,后张法施工过程相对复杂,需要预留孔道、穿筋、张拉、灌浆等多个工序,施工周期较长。
从预应力损失的角度来看,先张法预应力的损失主要包括锚具变形和钢筋内缩引起的损失、预应力筋与台座间温差引起的损失、混凝土弹性压缩引起的损失、预应力筋松弛引起的损失等。
浅析预应力构件应力损失的产生及减损方法摘要:本文对施工过程中预应力构件的应力损失的产生原因进行了分析,分别从加热养护、锚具变形、钢筋应力松弛、孔道摩擦四个方面进行了论述,并根据现场施工经验对各种应力损失提出了减损方法,以达到减少构件开裂,提高其耐久性的目的。
关键词:预应力构件;应力损失;控制应力前言在工程建设中,混凝土被广泛应用于桥梁、房屋等建筑的受弯构件的施工中,但由于混凝土的抗拉强度和极限应变都很低,每米混凝土只能被拉长0.1 mm~0.5 mm,所以在荷载作用下,经常会开裂。
极易造成钢筋锈蚀,降低构件的耐久性,而裂缝主要产生于受弯构件的受拉侧,单纯地依靠提高截面尺寸和钢筋用量会增加构件自重,对裂缝的控制并不能产生很好的效果。
因此,为了更好的控制裂缝的产生和发展,一般都会在构件受力前预先对混凝土施加压力,用以抵消受荷后产生的拉力,甚至使整个构件只受压力作用,然而在预应力混凝土构件的施工和使用过程中,由于各种原因会使预应力减小,称为预应力损失。
这些损失往往不能使构件达到我们预期的预压效果,在使用过程中依然会产生裂缝,本文根据作者以往的一些经验,总结出了下面几种预应力损失以及减少损失的方法。
一、混凝土加热养护时的预应力损失σ111.1 产生原因在混凝土加热养护的过程中,由于温度的升高会使预应力钢筋产生温度应变,钢筋的膨胀会产生预应力损失。
但是这种损失只存在于钢筋与受拉构件的线膨胀系数不等的情况下,若钢筋锚固在钢模上,则不必考虑该损失。
设受张拉的钢筋与台座之间的温度差为δt(℃),钢筋的线膨胀系数α=0.00l℃,由温度变化引起的长度改变为δl,es为钢筋的弹性模量,则由得:1.2减少σ11损失的方法1)采用两次升温养护。
先在常温下养护,当混凝土达到一定强度时再升高温度。
此时可认为钢筋与混凝土已经结合而不会引起应力损失。
2)采用钢质台座。
因钢质台座与钢筋的温度改变量相同(即δt=0),故可以不考虑应力损失。
探析预应力混凝土结构应力损失苗巍薛振环刘霞[摘要]:本文根据预应力混凝土自身的特点,比较全面的分析了影响预应力混凝土在施工过程中预应力损失的因素,并根据预应力损失原理提出减少损失应采取的措施,使得预应力的损失得到进一步减少,保证预应力混凝土的施工计算更为科学、精确。
[关键词] :预应力;损失;因素1.引言预应力混凝土构件是它在承受外荷载前,以人工的方法使构件混凝土产生压应力,并能长久的存在。
预应力损失是指沿预应力混凝土构件长度方向,预应力筋中预拉应力的大小并不是一个恒定的值。
由于受到施工因素、材料性能及环境条件的影响,在施工和使用过程中会逐渐的减小,这一现象为预应力损失。
预应力可改变钢筋混凝土构件开裂早、变形大、高强度钢筋无法使用的特点,被广泛的应用于桥梁及大型承重的构件中,因而预应力混凝土表现为良好的使用性能,显著的经济效果。
而预应力损失严重的影响了预应力混凝土构件的使用性能,能否正确预计预应力损失并设法减少预应力的损失是保证预应力构件质量的关键。
2.引发预应力损失的因素(1)张拉端锚具变形引起的预应力损失钢筋张拉至控制应力后,用锚具加以锚固。
由于锚具本身的自锁和自锚能力差,锚具发生变形,锤销的强度小于预应力钢筋的强度,使得拉紧的钢筋回缩,从而引起预应力损失。
(2)钢筋与孔道壁之间的摩擦引起的预应力损失后张法张拉钢筋时,钢筋与混凝土孔道之间有摩擦力存在。
这主要是预留孔道的偏差及其孔道壁表面粗糙引起的。
在曲线阶段,预应力钢筋对孔道壁还产生垂直于孔壁的压力。
施工中预留孔道凸凹不平,偏离设计位置,从而增大了摩擦力。
由于摩擦力的影响,从张拉端开始,每一截面上钢筋的实际预拉应力逐渐减小从而产生预应力损失。
(3)钢筋与台座之间的温差引起的预应力损失对于先张法构件,预应力钢筋在常温下张拉并锚固在台座上,为了缩短生产周期,浇筑混凝土后进行蒸汽养护。
在养护的升温阶段,钢筋因温度升高而伸长,因而钢筋的部分弹性变形就转化为温度变形,钢筋的拉紧程度就有所松弛,张拉应力有所降低。
预应力混凝土箱梁桥的预应力损失成因及控制在现代桥梁建设中,预应力混凝土箱梁桥因其良好的结构性能和经济性而得到广泛应用。
然而,在预应力混凝土箱梁桥的施工和使用过程中,预应力损失是一个不可忽视的问题。
预应力损失会削弱桥梁的承载能力和耐久性,影响桥梁的正常使用。
因此,深入研究预应力损失的成因,并采取有效的控制措施,对于确保预应力混凝土箱梁桥的质量和安全具有重要意义。
一、预应力损失的成因1、锚具变形和钢筋内缩引起的预应力损失锚具在受到预应力筋的拉力作用时,会发生一定的变形,同时预应力筋在锚具内也会有一定的内缩。
这种变形和内缩会导致预应力筋的伸长量减少,从而引起预应力损失。
锚具的质量、类型以及安装精度等都会对这种损失产生影响。
2、预应力筋与孔道壁之间的摩擦引起的预应力损失当预应力筋在预留孔道中张拉时,由于预应力筋与孔道壁之间存在摩擦力,使得预应力筋在张拉端的拉力大于在固定端的拉力。
这种摩擦力会随着预应力筋的长度增加和弯曲角度的增大而增大,从而导致预应力损失。
3、混凝土加热养护时,受张拉的钢筋与承受拉力的设备之间的温差引起的预应力损失在混凝土构件进行加热养护时,由于预应力筋和承受拉力的设备(如千斤顶)之间存在温差,预应力筋会因受热伸长,但此时设备尚未伸长,从而导致预应力筋的应力降低,产生预应力损失。
4、混凝土的弹性压缩引起的预应力损失在预应力筋张拉过程中,混凝土会受到压缩而产生弹性变形。
由于混凝土的弹性压缩,使得预应力筋的伸长量减小,从而引起预应力损失。
这种损失在分批张拉预应力筋时表现得尤为明显。
5、预应力筋的松弛引起的预应力损失预应力筋在长期的高应力作用下会发生松弛现象,即应力随时间的推移而逐渐降低。
预应力筋的松弛损失与预应力筋的类型、初始应力大小、环境温度以及时间等因素有关。
6、混凝土的收缩和徐变引起的预应力损失混凝土在硬化过程中会发生收缩,在长期荷载作用下会发生徐变。
混凝土的收缩和徐变会导致预应力筋的有效预应力降低,从而产生预应力损失。
土木工程知识点-七个对策合理规避预应力损失导言预应力是在施工期间给结构预先施加应力,结构服役期间预加应力可全部或部分抵消荷载导致的应力,避免结构破坏。
常用于混凝土结构,使结构在正常使用情况下不产生裂缝或裂缝产生得比较晚。
但在实际工程中,预应力损失往往不可避免,为什么会损失?怎样将损失降到最低?我们整理了产生损失的原因并提出了解决措施,一起来看看吧。
原因1.预应力筋的应力松弛解决措施:采用低松弛钢材或瞬时超张拉然后回降到预定控制应力。
原因2.张拉用锚夹具的变形、滑移和钢筋回缩解决措施:选择变形小或内缩小的锚具,减少垫板数,采用顶压措施减小锚具内缩损失;对先张法构件应选择长台座。
原因3.预应力钢筋与孔道存在摩擦解决措施:采用两端张拉或超张拉即可。
原因4.台座温差解决措施:将台座整体放入养护室进行养护混凝土。
原因5.混凝土收缩徐变解决措施:采用高强度等级的水泥,采用弹性模量较高、吸水率小的集料,降低水泥用量,减小水灰比、加强振捣以保证混凝土密实性,加强养护,推迟预加应力龄期等。
原因6.混凝土弹性压缩解决措施:施工阶段无法减少,应在设计阶段进行考虑,选择弹性模量更优的混凝土。
原因7.螺旋式预应力钢筋局部受挤压解决措施:适当增大钢筋直径。
有人认为建立新形式的标准化始走向建筑和谐的唯一道路,并且能用建筑技术加以成功地控制.而我的观点不同,我要强调的是建筑最宝贵的性质是它的多样化和联想到自然界有机生命的生长.我认为着才是真正建筑风格的唯一目标.如果阻碍朝这一方向发展,建筑就会枯萎和死亡.要使建筑结构适合于环境,要注意到气候,地位和四周的自然风光,在结合目的来考虑的一切因素中,创造出一个自由的统一的整体,这就是建筑的普遍课题,建筑师的才智就要在这个可提到完满解决上体现。
44科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald所谓预应力混凝土结构,就是在构件承受外荷载之前,对混凝土预先施加压力,使构件截面中产生压应力,使之可以抵消由于外荷载产生的全部或部分拉应力。
这样,预压应力与外荷载引起的应力叠加后,可使结构不出现拉应力,或出现很小的拉应力而不致开裂,或虽开裂而宽度甚小,这就是预应力的基本原理。
预应力钢筋张拉到控制应力σc on 而锚固后,由于一些原因预应力钢筋的预应力值尚会降低,这种现象称为预应力损失。
经过各项损失后,预应力钢筋的预应力值才是有效的预应力。
预应力钢筋的预应力损失主要有以下几方面。
1 由于张拉端锚具变形和钢筋内缩的损失σ11这项损失发生在预应力钢筋张拉完毕并用锚具加以锚固后拆除张拉设备那一时刻,因拆除张拉设备后预应力钢筋立即回缩,使锚具受到压缩而变形,钢筋随之缩短而造成预应力损失。
锚具变形包括锚具材料变形、锚具各组成部件之间的相对滑移、螺帽与垫板间以及垫板与垫板之间的压实变形等。
这项损失仅对张拉端锚具考虑,固定端锚具变形发生在张拉过程中预应力钢筋应力到达σco n 之前,因为不会造成张拉控制应力σcon 值的降低。
这项损失,对于先张法以及后张法构件均需考虑。
为了减少σ11值,应选择有效而可靠的锚具,并减少垫板的块数。
当预应力钢筋的长度越大,则σ11值越小,对于先张法长线台座生产这项损失就很小。
2 由于预应力钢筋与孔道壁之间摩擦的损失σ12这项损失发生在预应力钢筋张拉过程中,由于钢筋与孔道壁之间的摩擦而引起。
控制应力是在张拉端测定的,此处预应力最大,自张拉端向内,因摩擦力逐渐积累,钢筋的预应力逐渐减少。
仅后张法构件有这项损失。
为了减小摩擦损失σ12,在设计时宜尽量减少曲线配筋,预留孔道直径应比预应力筋直径大10~15mm,并在孔道转弯处采取一定措施,以减少摩擦影响。
在施工时,对于曲线配筋构件或长度≥20m的直线配筋构件,宜采用一端张拉另一端补拉,或两端同时张拉或超张拉,以减少摩擦损失。
影响预应力损失的因素及减少预应力损失的措施- 工程事故分析影响预应力损失的因素及减少预应力损失的措施摘要:预应力混凝土构件中引起预应力损失的原因很多,本文根据预应力混凝土自身特点,比较全面的分析影响混凝土在施工过程中预应力损失的因素,同时提出较为实际改进预应力损失的方法和措施,使得预应力损失得到进一步的减少,对提高混凝土使用寿命有现实的实用价值;也供同行参考,在施工中尽量采取有力措施减少预应力损失。
关键词:影响,预应力,损失,因素,减少措施1、概述预应力损失是预应力混凝土的重要研究对象,早已受到关注,由于钢筋混凝土的材料特性及张拉工艺等因素的影响,使得预应力钢筋的张拉力从构件开始制作到构件安全使用的全过程都在不断降低,这些降低的应力值被称为“预应力损失”。
预应力损失的大小影响到已建立的预应力,当然也影响到结构的工作性能和使用寿命,普通混凝土受拉或受弯构件中,由于混凝土的抗拉强度及极限拉应变都很低,在正常使用荷载作用下,通常是带裂缝工作。
但由于使用上不允许开裂的构件,受拉钢筋的应力只可能达到20~30N/mm2,不能充分利用其强度;对于允许开裂的构件,虽然受拉钢筋的应力可达到250N/mm2,但此时裂缝宽度已达到0.2~0.3mm,构件的耐久性有所降低。
为了避免钢筋混凝土结构裂缝过早出现,并充分利用其高强度钢筋及高强度混凝土,可以在结构构件承受荷载前,使它产生预应力来减小或抵消荷载所引起的混凝土拉应力,从而使结构构件的拉应力不大,甚至处于受压状态,此时产生了预应力混凝土。
预应力混凝土结构截面小,刚度大,抗裂性和耐久性均好,在建筑领域得到广泛的应用,促进了混凝土的结构发展,同时由于受到技术水平的限制,施工工艺的不成熟和不完善,导致预应力混凝土在施工和使用时其预应力损失比较大,这样不但浪费材料,提高工程造价,而且限制来预应力混凝土充分发挥自身的有点。
2、引起预应力损失的因素2.1由于施工设备引起的预应力损失a)由于台座的强度和刚度不足,稳定性较差,从而导致台座发生变形,倾覆和滑移引起预应力损失。
预应力损失的原因及应对措施李海霞(沧州市肃宁县城乡建设局肃宁062350)摘要由于预应力钢筋的制作工艺和使用材料的影响,导致预应力的损失,继而降低预应力混凝土的抗裂性和刚度。
本文通过对预应力损失原因的分析,提出了应对措施及注意事项。
关键词预应力;损失;应对措施1预应力损失的概念及对结构的影响预应力钢筋从张拉、锚固开始到制作、成型、养护、运输、安装使用的整个过程中,由于受到张拉施工工艺和所使用材料特性等因素影响,使得钢筋中的张拉应力将逐渐降低,这种现象称为预应力损失。
预应力的损失会降低预应力混凝土构件的抗裂性及刚度,影响结构使用功能和使用效果。
2引起预应力损失的原因由于原材料性质与制作方法的一些原因,预应力钢筋中的应力会逐渐减少,要经过相当长的时间才能稳定下来。
结构中的预压应力是通过张拉预应力钢筋得来的,因此凡能使预应力钢筋产生缩短的因素,都将造成预应力损失。
造成预应力损失的原因,先张法与后张法不完全相同:先张法在张拉预应力钢筋过程中有预应力筋与模板摩擦和折点的摩擦损失、有蒸气养护温差引起的损失、有锚固损失(锚具变形,应力钢筋回缩)和放张时混凝土受压缩而引起的弹性压缩损失;后张法有预应力筋与孔道壁的摩擦损失、锚固损失、后张拉束对先张拉束由于混凝土压缩变形而引起的损失等。
以上各种损失都是在预压应力,亦即应力传递完成之前发生的,一般称之为瞬时损失。
此外由于混凝土收缩、徐变变形以及由于钢材松弛引起的损失,则都是随时间而发展,需要3~5年,甚至几十年时间才能全部出现的损失,一般称之为长期损失。
3减少预应力损失的措施为了提高预应力钢筋的效率,应采取各种综合措施以尽量减少预应力损失:(1)就长期损失中的收缩与徐变而言,要减少损失,必须尽量降低混凝土的水泥用量和减小水灰比,选用弹性模量高,坚硬密实和吸水率低的石灰岩、花岗岩等碎石或卵石作粗骨料,注意早期养护。
(2)减少钢材松弛损失的有效措施是采用低松弛钢材,低松弛钢丝与钢绞线的应力松弛只有一般应力消失处理钢材的1/3左右。
先张法预应力混凝土结构中预应力筋的预应力损失主要包括以下几种:
1. 松弛损失:由于预应力筋的松弛特性,随着时间的推移,预应力筋的应力会逐渐降低,从而产生松弛损失。
2. 锚固损失:在锚固区,预应力筋与混凝土之间的摩擦力以及预应力筋的锚固变形会导致预应力损失。
3. 有效预应力损失:在混凝土结构中,由于混凝土的收缩、徐变等因素,预应力筋的有效预应力也会产生损失。
4. 施工过程中的损失:在施工过程中,如张拉、浇筑混凝土等环节,可能会出现操作不当、设备故障等问题,导致预应力损失。
5. 其他因素引起的损失:如环境因素(温度、湿度等)、荷载作用等其他因素也可能导致预应力损失。
为了减小预应力损失,需要采取相应的措施,如选择合适的预应力筋材料、优化锚固系统、控制混凝土质量及养护、规范施工工艺等。
预应力钢筋砼的损失与减小措施总结毕莹莹;苏鑫【摘要】预应力损失导致混凝土的预压应力降低,对构件的受力性能将产生影响,因此正确认识预应力损失非常重要.本文从组成混凝土的材料,张拉技术和施工方法及使用过程上的发展状况来进行阐述,提出了提高预应力混凝土使用效率的原因和建议.%Prestress loss can reduce the prestress of concrete, and will impact the force performance of the components, so it is very important to correctly understand the loss of prestress.In this paper, the materials of concrete, tension technology, construction methods and the development in the using process are explained, and the reasons and recommendations to improve the efficiency of prestressed concrete are put forward.【期刊名称】《价值工程》【年(卷),期】2011(030)020【总页数】2页(P96-97)【关键词】预应力;混凝土;损失;措施【作者】毕莹莹;苏鑫【作者单位】山东工业职业学院,淄博256414;山东齐韵有色冶金工程设计院有限公司,淄博,255000【正文语种】中文【中图分类】TU50 引言80年代中期以前,我国的预应力钢材的性能比国际上落后很多,近30年差距逐渐缩小。
近年来用于钢绞线锚固的群锚体系,被广泛采用。
随着质量地不断提高,其锚固性能也越来越好。
使用时可根据需要由多根钢绞线组成一束,整束张拉,国内目前已发展到1200。
预应力损失原因及控制措施的探讨通过对某道路改造工程后张法预应力混凝土小箱梁施工总结,阐述了预应力筋应力损失的成因,对有效控制预应力筋应力损失提出针对性的实施对策。
【标签】预应力筋;应力损失;分析;控制措施。
1 概述预应力混凝土小箱梁具有截面小、自重轻、刚度大、抗裂度高、耐久性好、材料省、缩短总工期等优点。
在大跨度与重荷载的桥梁结构中,预应力施工技术是控制工程质量的关键技术,施工过程中严格按相关操作规程对预应力筋的设计应力的控制起着至关重要的作用。
2 预应力损失控制的作用及工作机理预应力筋的应力值从张拉、锚固直到构件安装使用的整个过程中不断降低,在预应力张拉阶段,不同的预应力度,直接影响应力效果,当预应力度较低时(应力损失过大时),建立的预应力值较小,梁呈现向下的挠度,可能会过早出现裂缝,影响预制构件的正常使用。
因此,在预应力构件施工过程中,须严格控制张拉应力应符合设计要求,并综合考虑预应力损失值,遇到实际施工情况所产生的预应力值与设计值不一致时,可调整张拉力,以准确建立预应力值。
3 预应力损失的构成预应力小箱梁混凝土结构因生产工艺和预应力钢筋松弛、钢筋与孔道之间产生摩擦等原因,不可避免地在构件施工和使用过程中产生预应力损失,主要有:①混凝土的弹性压缩、收缩和徐变(蠕变);②预应力筋的应力松弛;③张拉用锚夹具的变形和滑移;④预应力筋与周围接触物之间的摩阻,如后张法预应力筋孔道造成的摩阻或先张法预应力筋的折点摩阻;⑤混凝土蒸汽养护时,温差引起的损失。
4 预应力损失的控制措施试验表明,预应力筋的张拉应力损失值达到初始拉力的20~30%,如何尽可能减少预应力损失并进行正确的估算,对预应力混凝土結构的安全使用非常重要。
应力计算中预应力损失主要参数包括由预应力筋和孔道摩擦引起的损失、锚固装置滑动引起的损失、混凝土弹性变形引起的瞬时损失,以及由于混凝土收缩、徐变和预应力钢材松弛等随时间而发展的长期损失。
各项损失是互相影响的,在预应力损失计算中需综合考虑。
预应力的损失机理及防腐措施一预应力损失的概况1 预应力损失指的是在预应力构件的施工及使用过程中,预应力筋的张拉应力由于张拉工艺和材料特性等原因而不断降低的现象。
预应力损失的大小影响建立的有效预应力的大小,进而影响整个构件乃至整个结构的性能。
预应力混凝土结构(或构件)中的预压应力是通过张拉预应力钢筋实现的。
根据目前的研究,一般都将预应力损失分为两类:瞬时损失和长期损失。
瞬时损失指的是施加预应力时短时间内完成的损失,包括锚具变形和钢筋滑移,混凝土弹性压缩,先张法蒸汽养护及折点摩阻,后张法管道摩擦及分批张拉等损失[1]。
长期损失指的是考虑了材料的时间效应所引起的预应力损失,主要包括了混凝土的收缩、徐变和预应力筋的松弛损失。
2各类预应力损失的分析研究2.1 锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩引起的应力损失后张法施工的预应力混凝土构件,当张拉完毕并开始锚固时,锚具本身将因受到很大的压力而变形,锚下垫板缝隙也将被压密而变形,从而引起应力损失;锥形锚具是在预应力筋张拉到控制应力后,靠千斤顶活塞回油顶塞才锚固的,顶塞锚固时钢丝的回缩也要引起应力损失;对于分块拼装构件的接缝,在张拉锚固后,接缝继续被压密而引起应力损失。
2.2预应力钢筋与管道间摩擦引起的应力损失在预应力混凝土结构中,一般是通过后张法工艺施加预应力的。
在后张法构件中,由于张拉钢筋时预应力钢筋与管道壁之间接触而产生摩擦阻力,此项摩擦阻力与张拉力方向相反,因此,钢筋中的实际应力较张拉端拉力计中的读数要小,即造成钢筋中的应力损失,摩擦阻力引起的预应力损失与很多因素有关,例如钢筋表面形状、管道材料、管道形状和施工质量等。
摩阻损失,主要由管道的弯曲和管道位置偏差两部分影响所产生。
对于直线管道,由于施工中位置偏差和孔壁不光滑等原因,在钢筋张拉时,局部孔壁仍将与钢筋接触而引起摩擦损失,一般称此为管道偏差影响(或称长度影响)摩擦损失,其数值较小:对于弯曲部分的管道,除存在上述管道偏差影响之外,还存在因管道弯转,预应力对弯道内壁的径向压力所起的摩擦损失,称此为弯道影响摩擦损失,其数值较大,并随钢筋弯曲角度之和的增加而增加。
预应力损失的原因分析及预防措施席宏平【摘要】With a description on the definition of prestress loss, it introduces the impacts of prestress loss on the structure, analyzes the prestress loss causes from aspects of prestress tension and construction technology control and so on, and proposes correspo%阐述了预应力损失的含义,介绍了预应力损失对构件的影响,从预应力张拉设备、施工工艺控制等各个方面对预应力损失的原因进行了分析,并提出了相应预防措施,以期指导实践,确保结构物使用安全。
【期刊名称】《山西建筑》【年(卷),期】2011(037)024【总页数】3页(P44-46)【关键词】预应力损失;原因;施工工艺;材料;预防措施【作者】席宏平【作者单位】甘肃路桥公路投资有限公司,甘肃兰州730030【正文语种】中文【中图分类】TU378由于预应力在桥梁等结构中应用越来越广泛,随着高速公路的全面建设和汽车工业的迅猛发展,车辆荷载对桥梁结构的安全影响越来越大,从而对预应力混凝土桥梁的结构安全提出了更高的要求。
在高速公路的建设过程中,由于受张拉设备、施工工艺控制不严、理论计算的误解和结构本身存在的混凝土徐变等影响,造成预应力出现不同程度的损失,对桥梁结构承载力造成一定的影响,也对桥梁结构的整体性能造成一定的影响。
1 预应力损失含义由于预应力是在结构承受外荷载之前,预先对外荷载作用下的受拉区进行施加压应力,从而改善结构使用的性能。
预应力损失顾名思义就是在预应力构件的施工及使用过程中,由于张拉工艺和材料特性及施工环境影响等原因造成应力降低的现象。
2 预应力损失对构件的影响2.1 耐久性降低预应力结构中混凝土因预应力筋应力施加其受压能力增强,结构受拉主要由预应力筋承担,由于应力的损失造成预应力筋受拉的能力降低,造成应受压的混凝土部分转变为受拉,因混凝土受拉能力较弱,导致混凝土变形加大而造成结构耐久性降低。
浅析先张法预应力钢铰线的应力损失徐福杰【摘要】浅析了在先张法预应力钢绞线施工的过程中,容易产生预应力损失的产生原因以及减少损失应采取的措施.以便预应力混凝土的施工更科学、准确.【期刊名称】《黑龙江科技信息》【年(卷),期】2011(000)009【总页数】1页(P15)【关键词】预应力;应力损失;先张法【作者】徐福杰【作者单位】承德市交通局机械设备管理处,河北承德,067000【正文语种】中文先张法预应力混凝土构件因其施工工艺成熟、施工质量及工期有保障等优点,已被广泛应用于公路工程之中。
先张法就是先张拉预应力钢铰线,再浇筑混凝土的预制方法,它具有不易出现裂缝、耐久性较强、刚度较大等特点,在我市的二级公路的桥梁工程的建设中,已经得到了广泛的应用。
工程实践表明,先张法预应力混凝土构件的工作性能良好,经济效果显著。
而在预应力施工过程中,由于钢材松弛性能、张拉机具、张拉精度、摩阻力、锚接损失等种种原因,使在先张法预应力钢绞线张拉完毕时预应力值要比设计的应力值有所偏差。
这一差值,且称为预应力的损失值△δ。
所以,在实际施工中为保证设计的应力值常常采用超张拉进行控制,减少应力值的损失。
在张拉端,当预应力张拉达到σcon(张拉控制应力)后,将卸走张拉机械,预应力钢绞线回缩,使锚具产生变形,这将使预应力筋的张紧程度降低,应力减小,即引起预应力钢绞线的应力损失。
减少的措施有:a.选择锚具变形小或预应力钢绞线回缩小的锚具、夹片,尽量减少连接钢筋的长度。
b.待预应力张拉达到σcon(张拉控制应力)5分钟后,再关闭油泵,锁死螺母,移开张拉器具。
经过实测△δ1值,基本为固定数值。
一般为应力值的0.5%-1%之间。
当对先张法预应力钢绞线进行张拉时,预应力钢铰线在被张拉长的同时会沿着张拉端进行螺旋式的伸长,势必与与张拉箱壁间、底座、垫块、压杆等的部位产生摩擦,从而产生摩擦阻力。
一般离张拉端的距离越远,则预应力钢铰线中的拉应力愈小,摩擦阻力越大。
先张法施工时怎么保证各预应力筋受力均匀
先张法施工时,保证各预应力筋受力均匀的方法:
1、质量问题及现象当采用多根预应力筋同时张拉方法时,张拉完成后,各根预应力筋张拉应力不等。
2、原因分析
1)多根预应力筋同时张拉时,每根预应力筋的初始长度不一致。
2)多根预应力筋同时张拉时,两个千斤顶与预应力筋布置不对称,两个千斤顶顶进速度不同步。
3)横梁和定位板的变形也会使预应力筋受力不均匀。
3、预防措施
1)多根预应力筋同时张拉时,必须使它们的初始长度一致。
可在预应力筋的一端选用螺丝杆锚具和横梁、千斤顶组成张拉端,另一端为固定端,这样可以利用螺丝端杆的螺帽调整各根预应力筋的初始长度,使每根预应力筋受力均匀。
2)一端固定,一端多根张拉,千斤顶必须油路串通,同步顶进,保持横梁平行移动,使预应力筋均匀受力。
3)采用双向张拉方法,即将多根张拉固定端的镦粗夹具改为夹片锚具,用小型穿心式张拉千斤顶先单根施加部分预应力,同时使每根预应力筋均匀受力,然后在另一端多根张
拉到位,这种方法张拉速度快、预应力筋拉力均匀。
4)保持横梁和定位钢板有足够的刚度。
以上内容均根据学员实际工作中遇到的问题整理而成,供参考,如有问题请及时沟通、指正。
结语:借用拿破仑的一句名言:播下一个行动,你将收获一种习惯;播下一种习惯,你将收获一种性格;播下一种性格,你将收获一种命运。
事实表明,习惯左右了成败,习惯改变人的一生。
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希望大家坚持到底,现在需要沉淀下来,相信将来会有更多更大的发展前景。
先张法预应力筋产生应力损失的原因及对策
公路建设中,小、中桥梁上部结构通常都采用先张法预应力混凝土空心板梁,与普通混凝土相比,预应力混凝土除了提高构件的抗裂度和刚度外,还具有减轻自重、增加构件的耐久性、降低造价等优点,预应力混凝土按施工方法的不同可分为先张法和后张法两大类,先张法是在浇筑混凝土前张拉预应力筋,并将张拉的预应力筋临时锚固在台座或钢模上,然后浇筑混凝土,待混凝土养护达到不低于混凝土设计强度值的75%,保证预应力筋与混凝土有足够的粘结时,放松预应力筋,借助混凝土与预应力筋的粘结,对混凝土施加预应力的施工工艺,由于钢绞线松弛性能、张拉机具、张拉精度、摩阻力、锚接损失等种种原因,不同程度的存在着预应力损失,张拉控制应力的数值直接影响预应力的效果,所以在实际施工中常采用超张拉工艺,使超张拉应力比控制应力提高3%~5%,以减少预应力损失,但其最大张拉控制应力不得超过规范的规定值。
施工时温差较大或受蒸汽养护影响时,张拉完毕的预应力钢绞线会因热胀冷缩的原理而伸长,所以张拉完的预应力钢绞线中的拉应力将会降低,从而产生了预应力损失。
关键词:道路工程,先张法,预应力损失,产生原因,对策
1 前言
随着预应力混凝土结构的迅速发展,我省干线公路建设中,小、中桥梁上部结构通常都采用先张法预应力混凝土空心板梁,与普通混凝土相比,预应力混凝土除了提高构件的抗裂度和刚度外,还具有减轻自重、。