試析影響預(yù)應(yīng)力損失的因素及減少預(yù)應(yīng)力損失的措施

周臻（重慶新科建設(shè)工程有限公司　重慶　400020）

試析影響預(yù)應(yīng)力損失的因素及減少預(yù)應(yīng)力損失的措施

周臻
（重慶新科建設(shè)工程有限公司重慶400020）

預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件在生產(chǎn)以及使用過(guò)程中，其預(yù)應(yīng)力損失所占的比例約在20～30%之間，這也直接或者間接影響了預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的安全性及穩(wěn)定性，增加了工程項(xiàng)目的成本投入力度。降低和消除預(yù)應(yīng)力損失是在預(yù)應(yīng)力混凝土設(shè)計(jì)和施工過(guò)程中需要重點(diǎn)考慮的問題之一。在實(shí)際工作中，應(yīng)該充分結(jié)合當(dāng)前預(yù)應(yīng)力混凝土的應(yīng)用，重點(diǎn)研究減少預(yù)應(yīng)力損失的主、客觀原因，最終采取切實(shí)可行的措施減少預(yù)應(yīng)力的損失。

預(yù)應(yīng)力損失；因素；減少；措施

在現(xiàn)代混凝土結(jié)構(gòu)工程當(dāng)中，因鋼筋混凝土構(gòu)件往往帶縫工作，這使得構(gòu)件剛度降低，而且不能運(yùn)用在不允許開裂的結(jié)構(gòu)當(dāng)中。對(duì)于耐久性而言，因裂縫的存在與擴(kuò)展，高強(qiáng)度鋼筋及高強(qiáng)度水泥并不能充分體現(xiàn)出自身的作用。預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)較好的克服了鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的弊端，現(xiàn)已成為當(dāng)前加筋混凝土發(fā)展的重要方向。預(yù)應(yīng)力混凝土主要是預(yù)先在鋼筋混凝土或者混凝土中引入內(nèi)部應(yīng)力，其應(yīng)力值及其分布可以平衡使用荷載產(chǎn)生的內(nèi)力。因受到施工因素、環(huán)境條件和材料性能等因素的影響，在拉伸預(yù)應(yīng)力鋼筋時(shí)所建立的預(yù)拉應(yīng)力將會(huì)出現(xiàn)降低的趨勢(shì)，由此形成的應(yīng)力減少便被稱之為預(yù)應(yīng)力損失。

1　影響預(yù)應(yīng)力損失的客觀因素與減少預(yù)應(yīng)力損失的措施

1.1預(yù)應(yīng)力筋和孔壁間摩擦所造成的應(yīng)力損失

預(yù)應(yīng)力鋼筋摩擦所造成的預(yù)應(yīng)力損失主要包括后張法構(gòu)件預(yù)應(yīng)力鋼筋和孔壁間的摩擦造成的預(yù)應(yīng)力損失，以及構(gòu)件中存在轉(zhuǎn)向裝置時(shí)預(yù)應(yīng)力鋼筋在轉(zhuǎn)向裝置處摩擦造成的預(yù)應(yīng)力損失。在先張法構(gòu)件中，混凝土構(gòu)件設(shè)置轉(zhuǎn)向裝置時(shí)才能產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力損失。一般情況下，后張法構(gòu)件張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋采用直線孔道，鋼筋部分位置和孔壁密貼而產(chǎn)生摩擦損失，形成密貼的原因包含直線孔道軸線偏差、鋼筋自重下垂以及孔壁的凹凸不平。應(yīng)用曲線孔道張拉，鋼筋會(huì)產(chǎn)生對(duì)孔壁的垂直壓力進(jìn)而產(chǎn)生摩擦損失。減少摩擦損失的方法，主要是對(duì)長(zhǎng)構(gòu)件應(yīng)用兩端同時(shí)張拉或者應(yīng)用超長(zhǎng)張拉的工藝。

1.2錨具形變、鋼筋回縮以及接縫壓縮造成的應(yīng)力損失

在預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉錨固之后，錨具將會(huì)受到極大的壓力，進(jìn)而出現(xiàn)形變；錨具、墊板和構(gòu)件之間的間隙由于形變而被擠緊，錨具中的鋼筋將會(huì)出現(xiàn)滑移的情況，這使鋼筋松動(dòng)進(jìn)而出現(xiàn)預(yù)應(yīng)力損失。減少這種損失，應(yīng)該在盡可能減少墊板數(shù)量的基礎(chǔ)上，使用夾具或錨具時(shí)，以形變量小和預(yù)應(yīng)力鋼筋內(nèi)縮小為宜。此外，也可以應(yīng)用超張拉工藝，對(duì)于先張法構(gòu)件，可增加臺(tái)座長(zhǎng)度。

1.3預(yù)應(yīng)力筋與臺(tái)座之間溫差造成的應(yīng)力損失

在先張法構(gòu)件施工過(guò)程中，為縮短工期，通常運(yùn)用蒸汽或者其它加熱方式完成養(yǎng)護(hù)工作，在養(yǎng)護(hù)升溫時(shí)，因鋼筋和臺(tái)座的材料性能存在不同，致使兩者間存在一定的溫差，鋼筋的伸長(zhǎng)量超過(guò)臺(tái)座伸長(zhǎng)量，這使鋼筋出現(xiàn)了松弛的情況，鋼筋應(yīng)力減小，產(chǎn)生了預(yù)應(yīng)力損失。在降溫時(shí)，混凝土和鋼筋粘結(jié)形成整體而同步回縮，這樣產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力損失會(huì)無(wú)法恢復(fù)。減少這種預(yù)應(yīng)力損失的辦法，通常使用兩次升溫分階段養(yǎng)護(hù)，也就是先在常溫到20℃之間繼續(xù)擰養(yǎng)護(hù)，這一階段產(chǎn)生一定應(yīng)力損失，等混凝土抗壓強(qiáng)度到達(dá)7.5～10MPa時(shí)，再完成第二次升溫，到達(dá)要求的養(yǎng)護(hù)溫度，降溫時(shí)混凝土和鋼筋已經(jīng)粘結(jié)成一個(gè)整體，這一階段鋼筋和混凝土共同受熱，消除形變的不同，不會(huì)出現(xiàn)新的應(yīng)力損失。在應(yīng)用鋼模生產(chǎn)時(shí)，因鋼模和構(gòu)件同步加熱，所以消除了溫差，這項(xiàng)損失不在考慮范圍內(nèi)。

1.4混凝土彈性壓縮造成的應(yīng)力損失

在預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件受到預(yù)加力之后，混凝土?xí)l(fā)生彈性形變，進(jìn)而出現(xiàn)預(yù)應(yīng)力損失。在后張法中，鋼筋一般都是分批張拉，先批張拉的鋼筋受到次批張拉出現(xiàn)應(yīng)力損失。減少這種預(yù)應(yīng)力損失的辦法是，重復(fù)張拉先批次鋼筋或者超長(zhǎng)張拉先批次預(yù)應(yīng)力鋼筋。

1.5預(yù)應(yīng)力筋松弛造成的應(yīng)力損失

在預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件中，鋼絞線或者鋼筋在一定張拉作用下，其長(zhǎng)度不致出現(xiàn)改變，然而其拉應(yīng)力會(huì)伴隨時(shí)間的增加而開始減小，也就隨著鋼筋應(yīng)力的松弛，進(jìn)而出現(xiàn)預(yù)應(yīng)力損失。減少這種預(yù)應(yīng)力損失的辦法是，控制超長(zhǎng)張拉程度和鋼筋的配置品種。

1.6混凝土收縮、徐變?cè)斐傻膽?yīng)力損失

因混凝土收縮徐變，使構(gòu)件長(zhǎng)度減小，預(yù)應(yīng)力鋼筋也會(huì)隨之收縮，因此而出現(xiàn)預(yù)應(yīng)力損失。減少這種預(yù)應(yīng)力損失的辦法是，使用強(qiáng)度較高的水泥，并較少水泥使用量，降低水灰比，應(yīng)用干硬性混凝土以及級(jí)配良好的骨料，提升混凝土密實(shí)性。同時(shí)，加強(qiáng)振搗和養(yǎng)護(hù)，降低混凝土收縮。

2　影響預(yù)應(yīng)力損失的主觀因素與減少預(yù)應(yīng)力損失的措施

2.1麻痹大意產(chǎn)生的應(yīng)力損失

防火墻是在內(nèi)部網(wǎng)與外部網(wǎng)之間構(gòu)造的保護(hù)屏障，能夠防止內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)受非法用戶的入侵，防火墻不能夠防范網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的攻擊以及病毒的侵犯。隨著技術(shù)的發(fā)展，高科技、高智商網(wǎng)絡(luò)攻擊已經(jīng)常態(tài)化，黑客也掌握了一些破解方法對(duì)防火墻的使用造成一定的安全隱患。

2.1.1校對(duì)張拉設(shè)備時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤

在開始張拉預(yù)應(yīng)力筋之前，應(yīng)該先認(rèn)真校對(duì)張拉設(shè)備。因工作人員的麻痹大意，致使校對(duì)工作張拉應(yīng)力計(jì)算出現(xiàn)錯(cuò)誤。

2.1.2理論計(jì)算出現(xiàn)錯(cuò)誤

計(jì)算預(yù)應(yīng)力筋張拉伸長(zhǎng)量，主要是以張拉橫梁或者兩錨具夾片之間的預(yù)應(yīng)力筋長(zhǎng)度為準(zhǔn)，必須充分考慮到錨具的厚度大小，如若不然將會(huì)出現(xiàn)理論計(jì)算和實(shí)際張拉長(zhǎng)度不一致的情況，最終致使計(jì)算過(guò)程的應(yīng)力損失。減少這種應(yīng)力損失的辦法是，進(jìn)一步提高工作人員的業(yè)務(wù)素質(zhì)，嚴(yán)厲杜絕因業(yè)務(wù)水平不夠而出現(xiàn)設(shè)備校對(duì)與計(jì)算的失誤。

2.2受施工工藝影響而產(chǎn)生的應(yīng)力損失

從當(dāng)前實(shí)行的橋涵規(guī)范規(guī)定來(lái)看，對(duì)于后張法預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，其混凝土強(qiáng)度一定要達(dá)到75%以上，并且設(shè)計(jì)要求后方進(jìn)行張拉。以標(biāo)準(zhǔn)試件強(qiáng)度作業(yè)張拉為根據(jù)對(duì)構(gòu)件進(jìn)行張拉時(shí)，因構(gòu)件的實(shí)際強(qiáng)度沒有達(dá)到設(shè)計(jì)的規(guī)范要求，進(jìn)而致使預(yù)應(yīng)力筋張拉應(yīng)力雖然達(dá)到了設(shè)計(jì)的要求，然而由于構(gòu)件自身強(qiáng)度不夠致使后期應(yīng)力損失較大，最終造成應(yīng)力的損失。減少這種應(yīng)力損失的辦法是，在澆筑混凝土的過(guò)程中，需制取標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)及同期養(yǎng)護(hù)試塊，張拉時(shí)以同期試塊作為張拉的根據(jù)，而不應(yīng)該以標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)強(qiáng)度作為張拉的根據(jù)。

2.2.2壓漿的影響

對(duì)于后張法構(gòu)件而言，經(jīng)過(guò)張拉之后需要對(duì)預(yù)應(yīng)力筋管道實(shí)施壓漿以確保預(yù)應(yīng)力筋和管道的密實(shí)性。在施工過(guò)程中，因壓漿壓力不夠造成管道空洞而致使預(yù)應(yīng)力筋和管道接觸面減小以及管道內(nèi)漿液密實(shí)性不一致。漿液自身強(qiáng)度不夠而使預(yù)應(yīng)力筋和管道的摩擦力不夠，水泥漿液流動(dòng)性差或者水灰比不科學(xué)造成壓漿困難等因素產(chǎn)生的應(yīng)力損失。消除壓漿的影響便是要認(rèn)真完成壓漿工藝的控制，也就是控制好水泥漿的水灰比例，通?？刂圃?.4～0.45之間。

2.2.3放張的影響

預(yù)應(yīng)力構(gòu)件的放張一定要根據(jù)相應(yīng)規(guī)范完成操作，然而在實(shí)際操作過(guò)程中，在不同程度上也存在一定問題。例如，沒有按照規(guī)范要求實(shí)施對(duì)稱分次放張，致使預(yù)應(yīng)力筋受力不均勻；在放張時(shí)應(yīng)用電焊對(duì)錨固端外預(yù)應(yīng)力筋進(jìn)行燒斷，而且燒割處距錨具比較近，這使錨固位置的預(yù)應(yīng)力筋出現(xiàn)軟化的情況，導(dǎo)致無(wú)法有效錨固等問題，進(jìn)而產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力損失。減少這種應(yīng)力損失的辦法是，在放張工作中始終遵循“分階段、對(duì)稱?；ハ嘟诲e(cuò)”的原則，盡可能保證結(jié)構(gòu)物受力的均勻性，同時(shí)按照結(jié)構(gòu)物的自身特點(diǎn)選用科學(xué)的放張方式。

3　結(jié)語(yǔ)

綜上所述，產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力損失的因素是多方面的，在設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件時(shí)，需按照所采用的方法，根據(jù)不同工作階段考慮相關(guān)預(yù)應(yīng)力損失。在多重?fù)p失中，混凝土徐變和收縮引起的應(yīng)力損失最大。在后張法中摩阻損失的數(shù)值也比較中。在預(yù)應(yīng)力鋼筋長(zhǎng)度比較短時(shí)，錨具形變損失也較大，這些均要引起重視。在實(shí)際實(shí)施過(guò)程中，還需考慮怎樣做好施工工藝的控制以及材料的選擇等因素。從設(shè)計(jì)、施工以及運(yùn)行等諸多方面進(jìn)行深入分析，進(jìn)而可行的預(yù)防措施，以此降低因預(yù)應(yīng)力損失而出現(xiàn)的安全問題，最終保證結(jié)構(gòu)物的安全使用。

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1673-0038（2015）06-0055-02

2015-1-26