三、預(yù)應(yīng)力工程
預(yù)應(yīng)力工程施工主要分先張法和后張法。
(一)先張法預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件生產(chǎn)
先張法是在澆筑混凝土構(gòu)件之前，張拉預(yù)應(yīng)力筋，將其臨時錨固在臺座或鋼模上，然后澆筑混凝土構(gòu)件，待混凝土達到一定強度(一般不低于混凝土強度標(biāo)準(zhǔn)值的75％)，并使預(yù)應(yīng)力筋與混凝土間有足夠粘結(jié)力時，放松預(yù)應(yīng)力，預(yù)應(yīng)力筋彈性回縮，借助于混凝土與預(yù)應(yīng)力筋間的粘結(jié)，對混凝土產(chǎn)生預(yù)壓應(yīng)力。
1臺座
用臺座法生產(chǎn)預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件時，預(yù)應(yīng)力筋錨固在臺座橫梁上，臺座承受全部預(yù)應(yīng)力筋的拉力，故臺座應(yīng)有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性。
臺座由臺面、橫梁和承力結(jié)構(gòu)等組成。根據(jù)承力結(jié)構(gòu)的不同臺座分為墩式臺座、槽式臺座、樁式臺座等。
2張拉機具和夾具
(1)鋼絲的夾具和張拉機具
1)鋼絲的夾具。先張法中鋼絲夾具分兩類：一類是將預(yù)應(yīng)力筋錨固在臺座或鋼模上的錨固夾具；另一類是張拉時夾持預(yù)應(yīng)力筋用的張拉夾具。這兩者都可以重復(fù)使用。
2)鋼絲的張拉機具。分單根張拉和多根張拉。單根張拉由于張拉力較小。一般用小型卷揚機張拉。用鋼模以機組流水法或傳送帶法生產(chǎn)構(gòu)件用以進行多根張拉。
選擇張拉機具時，為了保證設(shè)備、人身安全和張拉力準(zhǔn)確，張拉機具的張拉力應(yīng)不小于預(yù)應(yīng)力筋張拉力的l．5倍；張拉機具的張拉行程應(yīng)不小于預(yù)應(yīng)力筋張拉伸長值的1． 1至1 ．3倍。
(2)鋼筋的夾具和張拉機具
鋼筋錨固多用螺絲端桿錨具、墩頭錨和銷片夾具等。張拉時可用聯(lián)結(jié)器與螺絲端桿錨具連接，或用銷片夾具等。
鋼筋鐓頭，直徑22mm以下的鋼筋用對焊機熱鐓或冷鐓，大直徑鋼筋可用壓模加熱鍛打成型。
銷片式夾具由圓套筒和圓錐形銷片組成。套筒內(nèi)壁呈圓錐形，與銷片錐度吻合，銷片有兩片式和三片式，鋼筋就夾緊在銷片的凹槽內(nèi)。
夾具應(yīng)具備下列性能：
1)在預(yù)應(yīng)力夾具組裝件達到實際破斷拉力時，全部零件均不得出現(xiàn)裂縫和破壞；
2)應(yīng)有良好的自錨性能；
3)應(yīng)有良好的放松性能。
先張法用的聯(lián)結(jié)器，必須符合夾具的性能要求。
夾具和聯(lián)結(jié)器進場時，應(yīng)檢查其出廠質(zhì)量證明書中所列各項性能指標(biāo)，同一類型夾具，用同一原材料，同一生產(chǎn)工藝投料生產(chǎn)，不超過1000套為一批。每批抽取6個試樣，與工程實際應(yīng)用的預(yù)應(yīng)力筋組成三個預(yù)應(yīng)力夾具組裝件，進行靜載試驗，應(yīng)符合性能指標(biāo)要求。如有一個組裝件不符合要求，則另取雙倍數(shù)量的試樣重做試驗，如仍有一個不合格，則該批夾具或聯(lián)結(jié)器為不合格。
3先張法施工工藝
(1)預(yù)應(yīng)力筋要求
有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋展開后應(yīng)平整，不得有彎折，表面不應(yīng)有裂紋、小刺、機械損傷、氧化鐵皮和油污等；無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋護套應(yīng)光滑、無裂縫，無明顯褶皺。
預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)采用砂輪鋸或切斷機切斷，不得采用電弧切割。
當(dāng)鋼絲束兩端采用鐓頭錨具時，同一束中各根鋼絲長度的極差不應(yīng)大于鋼絲長度的1／5000，且不應(yīng)大于5mm。當(dāng)成組張拉長度不大于10m的鋼絲時，同組鋼絲長度的極差不得大于2mm。
預(yù)應(yīng)力筋的張拉控制應(yīng)力，應(yīng)符合設(shè)計要求，當(dāng)施工中預(yù)應(yīng)力筋需要超張拉時，可比設(shè)計要求提高5％，但其大張拉控制應(yīng)力，不得超過輔導(dǎo)用書表15—7的規(guī)定。
(2)預(yù)應(yīng)力筋張拉程序
張拉程序的目的是為了減少松弛損失。所滑“松弛”，即鋼材在常溫、高應(yīng)力狀態(tài)下具有不斷產(chǎn)生塑性變形的特性。
張拉過程中應(yīng)避免預(yù)應(yīng)力筋斷裂或滑脫，對先張法預(yù)應(yīng)力構(gòu)件，在澆筑混凝土前發(fā)生斷裂或滑脫的預(yù)應(yīng)力筋必須予以更換。
(3)混凝土澆筑與養(yǎng)護
確定預(yù)應(yīng)力混凝土的配合比時，應(yīng)盡量減少混凝土的收縮和徐變，以減少預(yù)應(yīng)力損失。收縮是指水泥漿在硬化過程中脫水密結(jié)和硬化過程中形成的毛細孔壓縮。徐變是指混凝土在荷載長期作用下產(chǎn)生的塑性變形，它是由于水泥石內(nèi)凝膠體的存在而產(chǎn)生的。收縮與徐變與水泥品種和用量、水灰比、骨料孔隙率、振動或成型等有關(guān)。
預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中，嚴(yán)禁使用含氯化物的外加劑。
混凝土應(yīng)振搗密實，振動器不應(yīng)碰撞鋼絲，混凝土未達到一定強度，不允許碰撞或踩動鋼絲。
應(yīng)采取正確的養(yǎng)護制度以減少由于溫差引起的預(yù)應(yīng)力損失。
(4)預(yù)應(yīng)力筋放松
預(yù)應(yīng)力筋放松時混凝土強度應(yīng)達到設(shè)計規(guī)定的數(shù)值，無具體規(guī)定時，不應(yīng)低于混凝土立方體抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)值的75％。放松預(yù)應(yīng)力筋時應(yīng)注意以下幾點：
1)應(yīng)盡可能同時放松預(yù)應(yīng)力筋；
2)不能同時放松時，應(yīng)分階段、對稱、交錯放松預(yù)應(yīng)力筋；
3)放松方法可采用千斤頂放松、鋼絲鉗、氧乙炔焰切割等方法。
預(yù)應(yīng)力工程施工主要分先張法和后張法。
(一)先張法預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件生產(chǎn)
先張法是在澆筑混凝土構(gòu)件之前，張拉預(yù)應(yīng)力筋，將其臨時錨固在臺座或鋼模上，然后澆筑混凝土構(gòu)件，待混凝土達到一定強度(一般不低于混凝土強度標(biāo)準(zhǔn)值的75％)，并使預(yù)應(yīng)力筋與混凝土間有足夠粘結(jié)力時，放松預(yù)應(yīng)力，預(yù)應(yīng)力筋彈性回縮，借助于混凝土與預(yù)應(yīng)力筋間的粘結(jié)，對混凝土產(chǎn)生預(yù)壓應(yīng)力。
1臺座
用臺座法生產(chǎn)預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件時，預(yù)應(yīng)力筋錨固在臺座橫梁上，臺座承受全部預(yù)應(yīng)力筋的拉力，故臺座應(yīng)有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性。
臺座由臺面、橫梁和承力結(jié)構(gòu)等組成。根據(jù)承力結(jié)構(gòu)的不同臺座分為墩式臺座、槽式臺座、樁式臺座等。
2張拉機具和夾具
(1)鋼絲的夾具和張拉機具
1)鋼絲的夾具。先張法中鋼絲夾具分兩類：一類是將預(yù)應(yīng)力筋錨固在臺座或鋼模上的錨固夾具；另一類是張拉時夾持預(yù)應(yīng)力筋用的張拉夾具。這兩者都可以重復(fù)使用。
2)鋼絲的張拉機具。分單根張拉和多根張拉。單根張拉由于張拉力較小。一般用小型卷揚機張拉。用鋼模以機組流水法或傳送帶法生產(chǎn)構(gòu)件用以進行多根張拉。
選擇張拉機具時，為了保證設(shè)備、人身安全和張拉力準(zhǔn)確，張拉機具的張拉力應(yīng)不小于預(yù)應(yīng)力筋張拉力的l．5倍；張拉機具的張拉行程應(yīng)不小于預(yù)應(yīng)力筋張拉伸長值的1． 1至1 ．3倍。
(2)鋼筋的夾具和張拉機具
鋼筋錨固多用螺絲端桿錨具、墩頭錨和銷片夾具等。張拉時可用聯(lián)結(jié)器與螺絲端桿錨具連接，或用銷片夾具等。
鋼筋鐓頭，直徑22mm以下的鋼筋用對焊機熱鐓或冷鐓，大直徑鋼筋可用壓模加熱鍛打成型。
銷片式夾具由圓套筒和圓錐形銷片組成。套筒內(nèi)壁呈圓錐形，與銷片錐度吻合，銷片有兩片式和三片式，鋼筋就夾緊在銷片的凹槽內(nèi)。
夾具應(yīng)具備下列性能：
1)在預(yù)應(yīng)力夾具組裝件達到實際破斷拉力時，全部零件均不得出現(xiàn)裂縫和破壞；
2)應(yīng)有良好的自錨性能；
3)應(yīng)有良好的放松性能。
先張法用的聯(lián)結(jié)器，必須符合夾具的性能要求。
夾具和聯(lián)結(jié)器進場時，應(yīng)檢查其出廠質(zhì)量證明書中所列各項性能指標(biāo)，同一類型夾具，用同一原材料，同一生產(chǎn)工藝投料生產(chǎn)，不超過1000套為一批。每批抽取6個試樣，與工程實際應(yīng)用的預(yù)應(yīng)力筋組成三個預(yù)應(yīng)力夾具組裝件，進行靜載試驗，應(yīng)符合性能指標(biāo)要求。如有一個組裝件不符合要求，則另取雙倍數(shù)量的試樣重做試驗，如仍有一個不合格，則該批夾具或聯(lián)結(jié)器為不合格。
3先張法施工工藝
(1)預(yù)應(yīng)力筋要求
有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋展開后應(yīng)平整，不得有彎折，表面不應(yīng)有裂紋、小刺、機械損傷、氧化鐵皮和油污等；無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋護套應(yīng)光滑、無裂縫，無明顯褶皺。
預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)采用砂輪鋸或切斷機切斷，不得采用電弧切割。
當(dāng)鋼絲束兩端采用鐓頭錨具時，同一束中各根鋼絲長度的極差不應(yīng)大于鋼絲長度的1／5000，且不應(yīng)大于5mm。當(dāng)成組張拉長度不大于10m的鋼絲時，同組鋼絲長度的極差不得大于2mm。
預(yù)應(yīng)力筋的張拉控制應(yīng)力，應(yīng)符合設(shè)計要求，當(dāng)施工中預(yù)應(yīng)力筋需要超張拉時，可比設(shè)計要求提高5％，但其大張拉控制應(yīng)力，不得超過輔導(dǎo)用書表15—7的規(guī)定。
(2)預(yù)應(yīng)力筋張拉程序
張拉程序的目的是為了減少松弛損失。所滑“松弛”，即鋼材在常溫、高應(yīng)力狀態(tài)下具有不斷產(chǎn)生塑性變形的特性。
張拉過程中應(yīng)避免預(yù)應(yīng)力筋斷裂或滑脫，對先張法預(yù)應(yīng)力構(gòu)件，在澆筑混凝土前發(fā)生斷裂或滑脫的預(yù)應(yīng)力筋必須予以更換。
(3)混凝土澆筑與養(yǎng)護
確定預(yù)應(yīng)力混凝土的配合比時，應(yīng)盡量減少混凝土的收縮和徐變，以減少預(yù)應(yīng)力損失。收縮是指水泥漿在硬化過程中脫水密結(jié)和硬化過程中形成的毛細孔壓縮。徐變是指混凝土在荷載長期作用下產(chǎn)生的塑性變形，它是由于水泥石內(nèi)凝膠體的存在而產(chǎn)生的。收縮與徐變與水泥品種和用量、水灰比、骨料孔隙率、振動或成型等有關(guān)。
預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中，嚴(yán)禁使用含氯化物的外加劑。
混凝土應(yīng)振搗密實，振動器不應(yīng)碰撞鋼絲，混凝土未達到一定強度，不允許碰撞或踩動鋼絲。
應(yīng)采取正確的養(yǎng)護制度以減少由于溫差引起的預(yù)應(yīng)力損失。
(4)預(yù)應(yīng)力筋放松
預(yù)應(yīng)力筋放松時混凝土強度應(yīng)達到設(shè)計規(guī)定的數(shù)值，無具體規(guī)定時，不應(yīng)低于混凝土立方體抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)值的75％。放松預(yù)應(yīng)力筋時應(yīng)注意以下幾點：
1)應(yīng)盡可能同時放松預(yù)應(yīng)力筋；
2)不能同時放松時，應(yīng)分階段、對稱、交錯放松預(yù)應(yīng)力筋；
3)放松方法可采用千斤頂放松、鋼絲鉗、氧乙炔焰切割等方法。