周臻（重慶新科建設(shè)工程有限公司　重慶　400020）

試析影響預應(yīng)力損失的因素及減少預應(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）

預應(yīng)力混凝土構(gòu)件在生產(chǎn)以及使用過程中，其預應(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應(yīng)力混凝土構(gòu)件的安全性及穩(wěn)定性，增加了工程項目的成本投入力度。降低和消除預應(yīng)力損失是在預應(yīng)力混凝土設(shè)計和施工過程中需要重點考慮的問題之一。在實際工作中，應(yīng)該充分結(jié)合當前預應(yīng)力混凝土的應(yīng)用，重點研究減少預應(yīng)力損失的主、客觀原因，最終采取切實可行的措施減少預應(yīng)力的損失。

預應(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，而且不能運用在不允許開裂的結(jié)構(gòu)當中。對于耐久性而言，因裂縫的存在與擴展，高強度鋼筋及高強度水泥并不能充分體現(xiàn)出自身的作用。預應(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)已成為當前加筋混凝土發(fā)展的重要方向。預應(yīng)力混凝土主要是預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，在拉伸預應(yīng)力鋼筋時所建立的預拉應(yīng)力將會出現(xiàn)降低的趨勢，由此形成的應(yīng)力減少便被稱之為預應(yīng)力損失。

1　影響預應(yīng)力損失的客觀因素與減少預應(yīng)力損失的措施

1.1預應(yīng)力筋和孔壁間摩擦所造成的應(yīng)力損失

預應(yīng)力鋼筋摩擦所造成的預應(yīng)力損失主要包括后張法構(gòu)件預應(yīng)力鋼筋和孔壁間的摩擦造成的預應(yīng)力損失，以及構(gòu)件中存在轉(zhuǎn)向裝置時預應(yīng)力鋼筋在轉(zhuǎn)向裝置處摩擦造成的預應(yīng)力損失。在先張法構(gòu)件中，混凝土構(gòu)件設(shè)置轉(zhuǎn)向裝置時才能產(chǎn)生預應(yīng)力損失。一般情況下，后張法構(gòu)件張拉預應(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，鋼筋會產(chǎn)生對孔壁的垂直壓力進而產(chǎn)生摩擦損失。減少摩擦損失的方法，主要是對長構(gòu)件應(yīng)用兩端同時張拉或者應(yīng)用超長張拉的工藝。

1.2錨具形變、鋼筋回縮以及接縫壓縮造成的應(yīng)力損失

在預應(yīng)力鋼筋張拉錨固之后，錨具將會受到極大的壓力，進而出現(xiàn)形變；錨具、墊板和構(gòu)件之間的間隙由于形變而被擠緊，錨具中的鋼筋將會出現(xiàn)滑移的情況，這使鋼筋松動進而出現(xiàn)預應(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，以形變量小和預應(yīng)力鋼筋內(nèi)縮小為宜。此外，也可以應(yīng)用超張拉工藝，對于先張法構(gòu)件，可增加臺座長度。

1.3預應(yīng)力筋與臺座之間溫差造成的應(yīng)力損失

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

在預應(yīng)力混凝土構(gòu)件受到預加力之后，混凝土會發(fā)生彈性形變，進而出現(xiàn)預應(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。減少這種預應(yīng)力損失的辦法是，重復張拉先批次鋼筋或者超長張拉先批次預應(yīng)力鋼筋。

1.5預應(yīng)力筋松弛造成的應(yīng)力損失

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

1.6混凝土收縮、徐變造成的應(yīng)力損失

因混凝土收縮徐變，使構(gòu)件長度減小，預應(yīng)力鋼筋也會隨之收縮，因此而出現(xiàn)預應(yīng)力損失。減少這種預應(yīng)力損失的辦法是，使用強度較高的水泥，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配良好的骨料，提升混凝土密實性。同時，加強振搗和養(yǎng)護，降低混凝土收縮。

2　影響預應(yīng)力損失的主觀因素與減少預應(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防火墻的使用造成一定的安全隱患。

2.1.1校對張拉設(shè)備時出現(xiàn)錯誤

在開始張拉預應(yīng)力筋之前，應(yīng)該先認真校對張拉設(shè)備。因工作人員的麻痹大意，致使校對工作張拉應(yīng)力計算出現(xiàn)錯誤。

2.1.2理論計算出現(xiàn)錯誤

計算預應(yīng)力筋張拉伸長量，主要是以張拉橫梁或者兩錨具夾片之間的預應(yīng)力筋長度為準，必須充分考慮到錨具的厚度大小，如若不然將會出現(xiàn)理論計算和實際張拉長度不一致的情況，最終致使計算過程的應(yīng)力損失。減少這種應(yīng)力損失的辦法是，進一步提高工作人員的業(yè)務(wù)素質(zhì)，嚴厲杜絕因業(yè)務(wù)水平不夠而出現(xiàn)設(shè)備校對與計算的失誤。

2.2受施工工藝影響而產(chǎn)生的應(yīng)力損失

從當前實行的橋涵規(guī)范規(guī)定來看，對于后張法預應(yīng)力結(jié)構(gòu)，其混凝土強度一定要達到75%以上，并且設(shè)計要求后方進行張拉。以標準試件強度作業(yè)張拉為根據(jù)對構(gòu)件進行張拉時，因構(gòu)件的實際強度沒有達到設(shè)計的規(guī)范要求，進而致使預應(yīng)力筋張拉應(yīng)力雖然達到了設(shè)計的要求，然而由于構(gòu)件自身強度不夠致使后期應(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，在澆筑混凝土的過程中，需制取標準養(yǎng)護及同期養(yǎng)護試塊，張拉時以同期試塊作為張拉的根據(jù)，而不應(yīng)該以標準養(yǎng)護強度作為張拉的根據(jù)。

2.2.2壓漿的影響

對于后張法構(gòu)件而言，經(jīng)過張拉之后需要對預應(yīng)力筋管道實施壓漿以確保預應(yīng)力筋和管道的密實性。在施工過程中，因壓漿壓力不夠造成管道空洞而致使預應(yīng)力筋和管道接觸面減小以及管道內(nèi)漿液密實性不一致。漿液自身強度不夠而使預應(yīng)力筋和管道的摩擦力不夠，水泥漿液流動性差或者水灰比不科學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，然而在實際操作過程中，在不同程度上也存在一定問題。例如，沒有按照規(guī)范要求實施對稱分次放張，致使預應(yīng)力筋受力不均勻；在放張時應(yīng)用電焊對錨固端外預應(yīng)力筋進行燒斷，而且燒割處距錨具比較近，這使錨固位置的預應(yīng)力筋出現(xiàn)軟化的情況，導致無法有效錨固等問題，進而產(chǎn)生預應(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、對稱?；ハ嘟诲e”的原則，盡可能保證結(jié)構(gòu)物受力的均勻性，同時按照結(jié)構(gòu)物的自身特點選用科學的放張方式。

3　結(jié)語

綜上所述，產(chǎn)生預應(yīng)力損失的因素是多方面的，在設(shè)計預應(yīng)力混凝土構(gòu)件時，需按照所采用的方法，根據(jù)不同工作階段考慮相關(guān)預應(yīng)力損失。在多重損失中，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。在預應(yīng)力鋼筋長度比較短時，錨具形變損失也較大，這些均要引起重視。在實際實施過程中，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、施工以及運行等諸多方面進行深入分析，進而可行的預防措施，以此降低因預應(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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2015-1-26