港航实务 皮丹丹 教材精讲班课件 21-第1章-1.9.1-先张法预应力混凝土

1.9港口与航道工程预应力混凝土1.9港口与航道工程预应力混凝土1.9港口与航道工程预应力混凝土1.预应力混凝土预应力混凝土：显著提高构件的受荷抗裂能力。1.9港口与航道工程预应力混凝土预应力混凝土结构的优点是：1.采用高强度钢材与高强度混凝土，构件截面小、重量减轻，跨越能力增大，可以加大排架间距和梁板等构件的跨距。2.预应力构件（如梁）不易产生裂缝，耐久性高、耐用年限长；（如桩）抵抗打桩拉应力能力强，可加大桩长，适应深水港建设，提高承载力。3.与普通的钢筋混凝土结构比，可节省钢材近30%，经济合理。1.9港口与航道工程预应力混凝土2.港口与航道工程预应力混凝土的具体要求1）预应力筋的制作2）预应力张拉设备3）施加预应力1.9港口与航道工程预应力混凝土1）预应力筋的制作（1）材料：低松弛的高强碳素钢丝、钢绞线和高强度钢筋三大类。（2）预应力筋的下料长度，除考虑构件的长度、台座的长度外，尚应考虑冷拉拉长值、张拉伸长值、锚夹具的厚度、弹性回缩值、焊接接头和镦头的压缩量、连接杆的长度等。（3）钢丝、钢绞线、热处理钢筋及冷拉Ⅳ级钢筋，宜用砂轮锯或切断机切断下料，不得采用电弧切割。1.9港口与航道工程预应力混凝土2）预应力张拉设备（1）张拉预应力筋所用的张拉梁，应按预应力筋的布置、根数、张拉荷载的大小、张拉条件等经计算选定。（2）预应力筋锚具（夹具、连接器），主要分为粘着锚固、承压锚固和摩擦锚固三种。1.9港口与航道工程预应力混凝土3）施加预应力（1）无论是先张或后张，对张拉力均应采取应力及伸长值双控的方法。（3）预应力筋张拉锚固后，实际预应力值与工程设计规定检验值的相对允许偏差为±5%。（5）用应力控制法张拉时，应校核预应力筋的伸长值。如实际伸长值与设计计算理论伸长值的相对偏差超过6%，应暂停张拉，查明原因并采取措施予以调整后，方可继续张拉。预应力筋的实际伸长值，宜在初应力为10%时开始量测。1.9港口与航道工程预应力混凝土（4）为减少预应力筋的松弛影响，可采用以下超张拉方法之一进行张拉：1）从零应力开始，张拉至1.05倍预应力筋的张拉控制应力σcon，持荷2min后，卸荷至预应力的张拉控制应力。2）从零应力开始，张拉至1.03倍预应力筋的张拉控制应力σcon1.9港口与航道工程预应力混凝土（2）预应力筋如需超张拉时，可比设计要求提高5%，其最大张拉控制应力，不得超过下表的规定。1.9港口与航道工程预应力混凝土1.9.1先张法预应力混凝土1.先张法预应力的基本概念在构件混凝土浇筑之前，先对预应力钢筋进行张拉、锚固于台座上，然后浇筑混凝土，待混凝土达到规定的强度值后，解除锚固，放松钢筋，使预应力施加于混凝土上，称为先张法预应力。先张法生产工艺简单、工序少、效率高、质量易保证1.9.1先张法预应力混凝土1.9.1先张法预应力混凝土2.先张法预应力的具体要求（1）张拉台座必须具有足够的强度和刚度，其抗倾稳定系数不得小于1.5；抗滑稳定系数不得小于1.3。（2）张拉台座的长度，应根据桩、梁、板等构件通用长度和厂（场）区的地形，每次的张拉件数（生产能力）综合考虑。（4）张拉梁、锚固梁的安装，应使该梁的受力中心线与底板中心线一致，其偏差不得大于3mm。1.9.1先张法预应力混凝土1.9.1先张法预应力混凝土5.多根预应力筋同时张拉时，应预先调整初应力，使各根钢筋的应力基本一致。初应力的调整方法：可用反复整体张拉法、油压千斤顶法、测力扳手法等。6.当构件的侧模板是在施加预应力之后安设时，宜先施加70％的控制应力，待模板安设完毕后，再施加至设计要求的荷载。1.9.1先张法预应力混凝土（8）先张法放松预应力筋的放松器，其设计与制作应符合下列规定：③当采用楔形放松器时，楔块的宽度、高度应根据张拉台座的布置、放松预应力筋最大回缩量选定;楔块的倾斜度应根据楔形的正压力、放松器的扭矩和楔块的润滑条件，经计算选定。1.9.1先张法预应力混凝土④当采用砂箱千斤顶时，砂箱千斤顶的直径、高度应根据承受的正压力、砂质的容许应力和放松预应力筋时的最大回缩量选定。1.9.1先张法预应力混凝土（9）先张法结构中钢绞线断裂或滑脱的数量严禁超过结构同一截面钢丝总根数的5%，且严禁相邻两根预应力筋断裂或滑脱。10.放松预应力筋时，混凝土强度必须符合设计要求。设计无要求时，一般预应力构件不得低于设计混凝土强度标准值的75%。1.9.1先张法预应力混凝土3.先张法预应力在PHC桩生产中的应用1.9.1先张法预应力混凝土（1）材料：水泥：52.5级硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥；骨料：中砂，且含泥量不应大于1%；碎石，5～25mm，且最大粒径不超过钢筋间距的3/4，强度≥150MPa，压碎指标＜5%；外加剂：高效减水剂，掺量为水泥重的1%；钢筋：抗拉强度为1420MPa的高强度、低松弛预应力混凝土钢筋；1.9.1先张法预应力混凝土（2）混凝土：①强度等级不小于C80；②胶凝材料用量480～520kg/m3；

③混凝土拌合物水胶比不大于0.35；④混凝土拌合物坍落度80～120mm；⑤混凝土表观密度不小于2500kg/m3；⑥混凝土中总氯离子含量不超过胶凝材料重的0.06%。1.9.1先张法预应力混凝土（3）钢筋张拉：以应力控制为主，应变控制为辅，张拉的控制应力值取0.9的冷拉钢筋屈服强度；（4）成型：离心成型，高速离心加速度不小于35g；PHC管桩放张、拆模时混凝土强度不得低于45MPa；（5）养护：常压蒸养应分为静停、升温、恒温和降温四个阶段，从升温至降温的时间不得少于6h；高压蒸养应分为升温、恒温和降温三个