预
应力混凝土工程是一种在结构承受外荷载前,通过预先施加压应力于受拉区域,以提升结构使用性能的技术。
预应力混凝土工程技术起源于1928年,由法国人弗来
西奈半岛首次提出并取得成功。此后,该技术在全球范围内得到广泛应用,成为评估一国
建筑业技术水平的重要指标之一。中国自1950年起开始采用预应力混凝土结构,经历了快速的发展,包括结构类型的多样化和预应力技术的应用扩展。目前,预应力技术已应用于多种结构形式,如无粘结预应力现浇平板结构、装配式整体
预应力板柱结构、预应力薄板叠合板结构、大跨度部分预应力框架结构等。
预应力混凝土技术旨在克服普通钢筋混凝土构件在抗拉能力上的局限性。普通钢筋混凝土构件的抗拉极限应变值较低,导致其在承载较大负荷时容易开裂。而预应力混凝土则能在构件受拉区预先施加压力,形成预压应力,有效延迟裂缝的出现和发展,增强构件的抗裂性和
刚度。此外,预应力混凝土还能减少构件重量、提高耐久性、降低成本。
先张法是在浇筑混凝土构件前,先张拉预应力钢筋并固定在台座或钢模上,随后浇筑混凝土。当混凝土达到一定强度后,释放预
应力,使钢筋回弹并对混凝土产生预压应力。这种方法通常用于预制中小型构件。
后张法是在构件制作时预留孔道,待混凝土达到指定强度后,穿过预应力钢筋并通过张拉机具将其张拉至预定应力水平,最终通过锚具将钢筋固定在构件两端,并进行孔道灌浆。后张法适合在现场制造大型预应力构件和特殊结构,也可作为预制构件的组装工具。
无粘结预应力技术是后张法的一种发展,近年来在中国也有着广泛的推广。它依赖于锚具传递预应力,因此对锚具的质量要求更高。无粘结预应力施工方法是将涂有涂层并包裹塑料的预应力钢筋铺设在模板内,浇筑混凝土后再进行张拉和锚固。这种方法无需预留孔道和灌浆,施工简便,且张拉时
摩擦力小,易于弯曲成曲线形状,适用于曲线配筋结构。
张拉设备及其相关仪器应定期维护和校准。张拉设备应配套标定,并配套使用。标定周期不超过半年。若设备在使用中或维修后出现异常情况,应及时重新标定。张拉设备标定时,千斤顶活塞的运动方向应与实际张拉作业方向一致;压力表的精度不应低于1~5级,标定张拉设备所使用的试验机或测力仪的精度不应低于±2%。
在浇筑混凝土前,应对预应力混凝土隐蔽工程进行验收,主要内容包括预应力筋的种类、规格、数量、位置;锚具和连接器的种类、规格、数量、位置;预留孔道的数量、位置、形状及灌浆孔、排气兼
排水管;锚固区局部加强构造等。