羅史嶸

摘要 本文根據(jù)預(yù)應(yīng)力混凝土自身的特點,分析了影響預(yù)應(yīng)力混凝土在施工過程中預(yù)應(yīng)力損失的因素,同時提出了較為實際的改進(jìn)預(yù)應(yīng)力損失的方法和措施。

關(guān)鍵詞 預(yù)應(yīng)力;損失;控制方法

中圖分類號 TU528 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號1674-6708(2009)07-0028-02

0 引言

普通鋼筋混凝土受拉或受彎構(gòu)件中,由于混凝土的抗拉強度及極限拉應(yīng)變都很低,即使混凝土發(fā)生體積變化時沒有受到外部的約束,混凝土內(nèi)部已經(jīng)有了微裂縫。在使用荷載作用下,通常是帶裂縫工作。由于混凝土終凝后,隨時間的推移而出現(xiàn)的因變形而引起的裂縫(如溫度的變化、收縮、膨脹;不均勻沉陷;因外部荷載作用引起的裂縫;因化學(xué)作用引起的裂縫等等),此類裂縫產(chǎn)生的根源是由于混凝土發(fā)生體積變化受到約束,在其內(nèi)部引起了過大拉應(yīng)力(或拉應(yīng)變)而產(chǎn)生的。為了避免鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫過早出現(xiàn),并充分利用其高強度鋼筋及高強混凝土,可以在結(jié)構(gòu)構(gòu)件承受荷載前,使它產(chǎn)生預(yù)壓力來減小或抵消荷載所引起的混凝土拉應(yīng)力,從而使結(jié)構(gòu)構(gòu)件的拉應(yīng)力不大,甚至處于受壓狀態(tài),因而產(chǎn)生了預(yù)應(yīng)力混凝土。

預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)截面小,剛度大,抗裂性和耐久性好,在當(dāng)今世界各地的建筑領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用,促進(jìn)了混凝土的結(jié)構(gòu)發(fā)展,因而,面對現(xiàn)在實況,我們有必要對其進(jìn)行深入細(xì)致研究與分析,充分認(rèn)識并發(fā)揮預(yù)應(yīng)力混凝土的自身優(yōu)點,從而進(jìn)一步提高預(yù)應(yīng)力混凝土在工程中的應(yīng)用,延長其使用壽命,提高綜合效益。

1 引起預(yù)應(yīng)力損失的因素

1.1 施工設(shè)備引起的預(yù)應(yīng)力損失

由于臺座的強度和剛度不足,穩(wěn)定性較差,從而導(dǎo)致臺座發(fā)生變形,傾覆和滑移引起預(yù)應(yīng)力損失。由于夾具本身的自鎖和自錨能力差,錐銷的強度、硬度小于預(yù)應(yīng)力筋的強度、硬度,從而引起預(yù)應(yīng)力的損失。

1.2 混凝土材料引起的預(yù)應(yīng)力的損失

由于混凝土的強度不高,預(yù)壓力大于混凝土抗壓應(yīng)力,導(dǎo)致混凝土被壓碎,從而引起預(yù)應(yīng)力的損失。由于混凝土自身具有收縮和徐變的特征,在混凝土收縮和徐變過大時引起預(yù)應(yīng)力的損失。由于粗骨料粒徑的大小不當(dāng),引起預(yù)應(yīng)力的損失。鋼筋(鋼絲)的強度不高引起預(yù)應(yīng)力的損失。鋼筋(鋼絲)的塑性較差引起預(yù)應(yīng)力的損失。鋼筋(鋼絲)表面粗糙程度不足引起預(yù)應(yīng)力的損失。

1.3 張拉控制應(yīng)力引起的預(yù)應(yīng)力損失

張拉控制應(yīng)力的取值,直接影響預(yù)應(yīng)力混凝土的使用效果。假若張拉控制應(yīng)力取值過低,則預(yù)應(yīng)力鋼筋經(jīng)過幾種損失后對混凝土產(chǎn)生的預(yù)壓應(yīng)力過小,不能有效提高預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的抗裂度和剛度。

1.4 溫度差引起的預(yù)應(yīng)力損失

由于混凝土加熱養(yǎng)護(hù)時,受張拉的預(yù)應(yīng)力鋼筋與承受拉力的設(shè)備之間的溫度差別從而引起的預(yù)應(yīng)力損失。由于張拉時鋼筋與臺座的溫度相同均為t1,混凝土加熱養(yǎng)護(hù)時的最高溫度為t2,此時由于鋼筋尚未與混凝土粘結(jié),溫度由t1升為t2后可在混凝土中自由變形。當(dāng)停溫養(yǎng)護(hù)時,混凝土已與鋼筋粘結(jié)在一起,鋼筋和混凝土將同時隨溫度變化而共同伸縮。因養(yǎng)護(hù)升溫所降低的應(yīng)力已不可恢復(fù),于是形成溫差應(yīng)力損失。

1.5 時間引起的損失

因混凝土徐變和收縮及鋼束的松弛,隨時間的推移將發(fā)生預(yù)應(yīng)力的損失。在每個施工階段內(nèi),考慮混凝土構(gòu)件的時間依存性來計算由徐變及收縮引起的變形。然后,用計算得到的變形量來考慮鋼束張拉應(yīng)力的損失效應(yīng)。在每個階段,可以通過圖表來確認(rèn)預(yù)應(yīng)力損失的計算結(jié)果。當(dāng)鋼束施加張拉應(yīng)力,維持其一定的應(yīng)變時,作用到鋼束上的張拉應(yīng)力隨時間的推移逐漸地減小,這個現(xiàn)象稱之為松弛。由松弛引起的損失隨作用到的初始應(yīng)力的大小、經(jīng)歷的時間、制品的性質(zhì),其結(jié)果也是各不相同的。

1.6 混凝土彈性變形引起的損失

給混凝土施加預(yù)應(yīng)力,混凝土受壓,其長度變小。這樣,錨固于混凝土的鋼束的長度也會變小,鋼束的張拉應(yīng)力也隨之變小。這樣的由彈性變形引起的損失在先張法和后張法都發(fā)生,只是其形態(tài)略有不同。采用先張法施工的時候,在把張拉力施加到構(gòu)件的瞬間,鋼束就會發(fā)生彈性收縮,隨之長度變短,這樣就產(chǎn)生了預(yù)應(yīng)力損失。后張法是與先張法不同,它是沒有專門的固定支架的,而是以已經(jīng)凝固的混凝土為支撐,來張拉鋼束。這樣,混凝土構(gòu)件收縮現(xiàn)象是與先張法相同的,只是因為鋼束的張力的測量是混凝土構(gòu)件彈性收縮后進(jìn)行的,因此,不會有混凝土彈性變形引起的張力損失。

1.7 預(yù)應(yīng)力鋼筋與孔道間壁之間的摩擦引起的預(yù)應(yīng)力損失

彎道引起的摩擦力。管道偏差引起的摩擦力。張拉曲線鋼筋時,由于預(yù)應(yīng)力鋼筋和孔道壁之間的法向正應(yīng)力引起摩擦阻力;預(yù)留孔道施工中某些發(fā)生凸凹不平,偏離設(shè)計位置,張拉鋼筋時,預(yù)應(yīng)力鋼筋和孔道壁之間產(chǎn)生法向正應(yīng)力引起摩阻力。

2減少預(yù)應(yīng)力損失的方法

選用強度高,剛度大,穩(wěn)定性良好的臺座,從而減少臺座發(fā)生變形,滑移和傾覆。使用自身和自錨能力均好的夾具,同時應(yīng)使錐銷的強硬度大于預(yù)應(yīng)力筋的強硬度。在先張拉法中,盡量少使用墊板,因為每增加一塊墊板,錨具變形和鋼筋內(nèi)縮值就增加1mm。盡可能增加(在條件允許下)臺座的長度。

選用強度高的混凝土。因為強度高的混凝土對采用先張法的構(gòu)件可以提高鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)力;對采用后張法的構(gòu)件可提高錨固端的局部承壓承載力。采用高標(biāo)號水泥,減少水泥用量,降低水灰比;采用級配較好的骨料,加強混凝土的振搗,提高混凝土密實性,從而減少混凝土的收縮徐變。

在允許范圍內(nèi),盡可能采用粒徑較大,表面粗糙的粗骨料,從而增強混凝土與鋼筋之間的粘結(jié)力?；炷令A(yù)應(yīng)力的大小,取決于預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉壓力的大小,當(dāng)采用高強度的鋼筋(鋼絲)時,由于超拉張,鋼筋(鋼絲)因強度不足產(chǎn)生斷裂,從而引起預(yù)應(yīng)力損失。

盡量采用塑性良好的鋼筋(鋼絲)增強張拉應(yīng)力,當(dāng)去除張拉應(yīng)力后,鋼筋(鋼絲)的收縮量與鋼筋(鋼絲)塑性有關(guān),塑性好,收縮量大,從而產(chǎn)生預(yù)壓力大。在先張法構(gòu)件中,當(dāng)采用高強度鋼筋(鋼絲)時,在其表面應(yīng)刻痕或壓波,采用普通鋼筋時,最好是變形鋼筋,從而增強混凝土與鋼筋(鋼絲)之間摩擦。

施工中為了減少應(yīng)力松弛等原因造成的預(yù)應(yīng)力損失,一般要進(jìn)行超拉張,先控制張拉應(yīng)力為1.05σ~1.1σ,持續(xù)荷載2~5min然后卸掉荷載,再施加張拉應(yīng)力至σ,同時盡量使用熱軋鋼筋,少用碳素鋼絲,從而減少由于應(yīng)力松弛引起預(yù)應(yīng)力損失值。對于較長的構(gòu)件可在兩端張拉,則在計算孔洞的長度時可以按構(gòu)件一半長度計算,兩端張拉可以減少由于摩擦引起的損失。

在有彎道的構(gòu)件中,預(yù)應(yīng)力鋼絲表面應(yīng)該盡可能光滑,必要時可以涂上油脂,從而減少由于彎道引起摩擦阻力。在預(yù)留孔道時,嚴(yán)格按照規(guī)范操作,盡可能減少孔道表面的凸凹不平,從而減少預(yù)應(yīng)力損失。由于預(yù)應(yīng)力筋對混凝土的擠壓,使環(huán)形構(gòu)件的直徑有所減小,預(yù)應(yīng)力筋中的拉應(yīng)力就會降低,從而引起預(yù)應(yīng)力損失。故盡可能采用較大直徑的環(huán)形構(gòu)件,從而減少預(yù)應(yīng)力損失。

參考文獻(xiàn)

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湖南溆浦縣首次開展農(nóng)民專業(yè)技術(shù)職稱評定

“農(nóng)民也可以按照程序進(jìn)行專業(yè)技術(shù)職稱評定?！边@種原來只有國家機關(guān)、企事業(yè)單位工作人員才能享有的權(quán)利,如今卻讓溆浦縣地地道道的農(nóng)民也享有了。10月27日,由湖南省溆浦縣科協(xié)、縣人事局組織縣農(nóng)業(yè)、林業(yè)、畜牧等相關(guān)行業(yè)專家任評委的職稱評審委員會成員匯聚一堂,召開全縣農(nóng)民技術(shù)職稱評定會,對由鄉(xiāng)鎮(zhèn)呈報、縣科協(xié)考察推介的60名申報“農(nóng)民技師”職稱的“土專家”、“田秀才”進(jìn)行職稱評定。其中有全國勞動模范、全國科普惠農(nóng)興村帶頭人章詩成、張英忠、向初剛等15名省市科技示范戶。這是溆浦科協(xié)今年學(xué)習(xí)落實科學(xué)發(fā)展觀活動,解決農(nóng)村科技人員工作職稱需要的一項重要舉措,首開湖南省農(nóng)民專業(yè)技術(shù)職稱評定工作的先河。

2009年初,縣科協(xié)根據(jù)“職稱工作要向多種所有制成分延伸,要把開發(fā)農(nóng)村鄉(xiāng)土人才列入人事工作的一個重要內(nèi)容,將農(nóng)民技術(shù)人員職稱評定作為鄉(xiāng)土人才開發(fā)的一個重要方面”的要求,加快開發(fā)農(nóng)村人才資源,給廣大農(nóng)村科技示范戶開展科技服務(wù)提供職稱支撐, 在開展學(xué)習(xí)實踐科學(xué)發(fā)展觀活動中,在集中走訪調(diào)查了240余名農(nóng)村科技示范戶。在此的基礎(chǔ)上,根據(jù)廣大農(nóng)村科技示范戶的迫切要求,于今年5月下旬,聯(lián)合縣人事局、農(nóng)業(yè)局出臺了《關(guān)于開展農(nóng)民技術(shù)職稱評定工作的實施意見》。凡是在農(nóng)村第一線從事種植業(yè)、畜牧業(yè)、漁業(yè)、農(nóng)副產(chǎn)品加工、林業(yè)技術(shù)等行業(yè)的農(nóng)村科技示范戶戶和農(nóng)民技術(shù)人員,可以申請農(nóng)民技術(shù)職稱。農(nóng)民技術(shù)職稱的等級定為:農(nóng)民技術(shù)員、農(nóng)民助理技師、農(nóng)民技師、農(nóng)民高級技師。同時還規(guī)定,確有真才實學(xué)且有突出貢獻(xiàn)的農(nóng)民技術(shù)人員,不受學(xué)歷和專業(yè)工作時間限制,可以破格晉升相應(yīng)的技術(shù)職稱。獲省以上農(nóng)業(yè)科技進(jìn)步獎、技術(shù)推廣獎、農(nóng)業(yè)豐收獎和全國勞動模范、科普惠農(nóng)興村帶頭人榮譽的,可破格晉升農(nóng)民高級技師職稱。

此次評定工作是由該縣科協(xié)牽頭組織,會同縣人事局、農(nóng)業(yè)局聯(lián)合開展實施的。溆浦縣通過對廣大農(nóng)民技術(shù)人員進(jìn)行職稱評定,一方面調(diào)動了這批骨干力量的工作積極性和創(chuàng)造性,使他們在科教興農(nóng)的實際工作中發(fā)揮更大的作用;另一方面可以調(diào)動全民學(xué)科學(xué)、用科學(xué)的熱情,有利于全面提高人民群眾的科技素質(zhì)水平。同時也是對農(nóng)民技術(shù)人員的能力和水平的正確評價,有利于農(nóng)民技術(shù)人員向外更好地推介自己,促進(jìn)農(nóng)村勞動力的轉(zhuǎn)移就業(yè)。另外,還規(guī)范了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),樹立了榜樣,可以帶動農(nóng)村各類人才的迅速成長,對建設(shè)社會主義新農(nóng)村,滿足社會主義市場經(jīng)濟發(fā)展需要將起到積極的推動作用。

評定會上,評審委員會的各位專家按照評定程序?qū)?0名申報對象的任職資格一一進(jìn)行了審查評定。通過認(rèn)真評審,20人獲得“農(nóng)民技師”、38人獲得“農(nóng)民助理技師”職稱。同時,該縣由縣科協(xié)組織開展專業(yè)技術(shù)職稱評定工作的做法,為職稱評審工作改革提供了好的思路。