摘要：預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件中引起預(yù)應(yīng)力損失的原因很多，本文根據(jù)預(yù)應(yīng)力混凝土自身特點(diǎn)，比較全面的分析影響混凝土在施工過(guò)程中預(yù)應(yīng)力損失的因素，同時(shí)提出較為實(shí)際改進(jìn)預(yù)應(yīng)力損失的方法和措施，使得預(yù)應(yīng)力損失得到進(jìn)一步的減少，對(duì)提高混凝土使用壽命有現(xiàn)實(shí)的實(shí)用價(jià)值；也供同行參考，在施工中盡量采取有力措施減少預(yù)應(yīng)力損失。
　　關(guān)鍵詞：影響,預(yù)應(yīng)力,損失,因素,減少措施
　　1、概述
　　預(yù)應(yīng)力損失是預(yù)應(yīng)力混凝土的重要研究對(duì)象，早已受到關(guān)注，由于鋼筋混凝土的材料特性及張拉工藝等因素的影響，使得預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉力從構(gòu)件開始制作到構(gòu)件安全使用的全過(guò)程都在不斷降低，這些降低的應(yīng)力值被稱為“預(yù)應(yīng)力損失”。
　　預(yù)應(yīng)力損失的大小影響到已建立的預(yù)應(yīng)力，當(dāng)然也影響到結(jié)構(gòu)的工作性能和使用壽命，普通混凝土受拉或受彎構(gòu)件中，由于混凝土的抗拉強(qiáng)度及極限拉應(yīng)變都很低，在正常使用荷載作用下，通常是帶裂縫工作。但由于使用上不允許開裂的構(gòu)件，受拉鋼筋的應(yīng)力只可能達(dá)到20～30N/mm2,不能充分利用其強(qiáng)度；對(duì)于允許開裂的構(gòu)件，雖然受拉鋼筋的應(yīng)力可達(dá)到250N/mm2，但此時(shí)裂縫寬度已達(dá)到0.2～0.3mm，構(gòu)件的耐久性有所降低。為了避免鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫過(guò)早出現(xiàn)，并充分利用其高強(qiáng)度鋼筋及高強(qiáng)度混凝土，可以在結(jié)構(gòu)構(gòu)件承受荷載前，使它產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力來(lái)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)，此時(shí)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，抗裂性和耐久性均好，在建筑領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，促進(jìn)了混凝土的結(jié)構(gòu)發(fā)展，同時(shí)由于受到技術(shù)水平的限制，施工工藝的不成熟和不完善，導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力混凝土在施工和使用時(shí)其預(yù)應(yīng)力損失比較大，這樣不但浪費(fèi)材料，提高工程造價(jià)，而且限制來(lái)預(yù)應(yīng)力混凝土充分發(fā)揮自身的有點(diǎn)。
　　2、 引起預(yù)應(yīng)力損失的因素
　　2.1由于施工設(shè)備引起的預(yù)應(yīng)力損失
　　a）由于臺(tái)座的強(qiáng)度和剛度不足，穩(wěn)定性較差，從而導(dǎo)致臺(tái)座發(fā)生變形，傾覆和滑移引起預(yù)應(yīng)力損失。
　　b）由于夾具本身的自鎖和自錨能力差，攤銷的強(qiáng)硬度小于預(yù)應(yīng)力筋的強(qiáng)硬度。從而引起預(yù)應(yīng)力的損失。
　　2.2由于混凝土材料引起的預(yù)應(yīng)力的損失
　　a）由于混凝土的強(qiáng)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)力損失。
　　b）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(guò)大時(shí)引起預(yù)應(yīng)力的損失。
　　c）由于初骨料粒徑的大小不當(dāng)，引起預(yù)應(yīng)力的損失。
　　d）鋼筋（鋼絲）的強(qiáng)度不高引起預(yù)應(yīng)力的損失。
　　e）鋼筋（鋼絲）的塑性較差引起預(yù)應(yīng)力的損失。
　　f）鋼筋（鋼絲）表面粗糙程度不足引起預(yù)應(yīng)力的損失。
　　2.3由于張拉控制應(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。假如張拉控制應(yīng)力取值過(guò)低，則預(yù)應(yīng)力鋼筋經(jīng)過(guò)幾種損失后對(duì)混凝土產(chǎn)生的預(yù)壓力過(guò)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。
　　2.4由于混凝土加熱養(yǎng)護(hù)時(shí)，受拉的預(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(shí)鋼筋與臺(tái)座的溫度相同均為t1，混凝土加熱養(yǎng)護(hù)時(shí)的最高溫度為t2，此時(shí)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，使鋼筋產(chǎn)生溫差變形值a1t=a×（t2-t1）.L。當(dāng)停溫養(yǎng)護(hù)時(shí)，混凝土已與鋼筋粘結(jié)在一起，鋼筋和混凝土將同時(shí)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。
　　2.5 由于鋼筋松弛（變形）引起的預(yù)應(yīng)力損失
　　鋼筋在持久不變的應(yīng)力作用下，會(huì)產(chǎn)生隨持續(xù)加荷時(shí)間延長(zhǎng)而增加的徐變變形；鋼筋在一定拉應(yīng)力值下，將其長(zhǎng)度固定不變，則鋼筋中的應(yīng)力將隨時(shí)間延長(zhǎng)而降低，詞現(xiàn)象稱為鋼筋的松弛。
　　a） 鋼筋初拉應(yīng)力越高，其應(yīng)力松弛越厲害。
　　b）鋼筋松弛量的大小主要與鋼筋的品質(zhì)有關(guān)，熱扎鋼筋的松弛小于碳素鋼絲的松弛。
　　c）鋼筋松弛與時(shí)間有關(guān)，初期發(fā)展最快，以后漸趨穩(wěn)定。
　　d）鋼筋松弛與溫度有關(guān)，它隨溫度升高而增加。
　　2.6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
　　a）彎道引起的摩擦力
　　b）管道偏差引起的摩擦力。
　　張拉曲線鋼筋時(shí)，由于預(yù)應(yīng)力鋼筋和孔壁之間的法向正應(yīng)力引起摩擦阻力；預(yù)留孔道施工中某些發(fā)生凹凸不平，偏離設(shè)計(jì)位置，張拉鋼筋時(shí)，預(yù)應(yīng)力鋼筋與孔道壁之間產(chǎn)生法向正應(yīng)力引起摩阻力。
　　2.7 混凝土彈性壓縮所引起的預(yù)應(yīng)力損失
　　先張法構(gòu)件的鋼束張拉，與對(duì)混凝土施加預(yù)加壓力時(shí)，是先后完全分開的兩個(gè)工序，當(dāng)鋼筋束被松弛，混凝土所產(chǎn)生的全部彈性壓縮應(yīng)變，將引起筋束的預(yù)應(yīng)力損失。
　　2.8螺旋式預(yù)應(yīng)力鋼筋當(dāng)作配筋的壞形構(gòu)件，由于混凝土的局部擠壓引起的預(yù)應(yīng)力損失
　　3、減少預(yù)應(yīng)力損失的措施
　　1）選用強(qiáng)度高，剛度大，穩(wěn)定性良好的臺(tái)座，從而減少臺(tái)座發(fā)生變形，滑移和傾覆。
　　2）使用自身和自錨能力均好的夾具，同時(shí)應(yīng)使錐銷的強(qiáng)硬度大于預(yù)應(yīng)力的強(qiáng)硬度。
　　3）在先張法中盡量少使用墊板，因?yàn)槊吭黾右粔K墊板，錨具變形和鋼筋內(nèi)縮值就增加1mm。
　　4）盡可能增加（在條件允許下）臺(tái)座的長(zhǎng)度。因?yàn)?br /> 　　5)選用強(qiáng)度高的混凝土。因?yàn)閺?qiáng)度高的混凝土對(duì)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(duì)采用后張法的構(gòu)件可提高錨固端的局部承壓承載力。
　　6）采用高標(biāo)號(hào)水泥，減少水泥用量，降低水灰比；采用級(jí)配較好的骨料，加強(qiáng)混凝土的振搗，提高混凝土密實(shí)性，從而減少混凝土的收縮徐變。
　　7）在允許范圍內(nèi)，盡可能采用粒徑較大，表面粗超的粗骨料，從而增加混凝土與鋼筋之間的粘結(jié)力。
　　8）混凝土預(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(qiáng)度的鋼筋（鋼絲）時(shí)，由于超張拉，鋼筋（鋼絲）因強(qiáng)度不足產(chǎn)生斷裂，從而引起預(yù)應(yīng)力損失。
　　9）盡量采用塑性良好的鋼筋（鋼絲）增加張拉應(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。
　　10）在先張法構(gòu)件中，當(dāng)采用高強(qiáng)度鋼筋（鋼絲）時(shí)，在其表面應(yīng)刻痕或亞波，采用普通鋼筋時(shí)，最好是變形鋼筋，從而增加混凝土與鋼筋（鋼絲）之間摩擦。
　　11）施工中為減少應(yīng)力松弛等造成預(yù)應(yīng)力損失，一般要進(jìn)行超張拉，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(shí)盡量使用熱軋鋼筋，減少碳素鋼絲，從而減少由于應(yīng)力松弛引起預(yù)應(yīng)力損失值。
　　12）對(duì)于較長(zhǎng)的構(gòu)件可在兩端張拉，則在計(jì)算孔洞的長(zhǎng)度可以按構(gòu)件一半長(zhǎng)度計(jì)算，兩端張拉可以減少由于摩擦引起的損失。
　　13）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(shí)可以涂上油脂，從而減少由于彎道引起摩擦阻力。
　　14）在預(yù)留孔道時(shí)，嚴(yán)格按照規(guī)范操作，盡可能減少孔道表面的凹凸不平，從而減少預(yù)應(yīng)力損失。
　　15）由于預(yù)應(yīng)力筋對(duì)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(huì)降低，從而引起預(yù)應(yīng)力損失。
　　當(dāng)d＜3m時(shí)，σ損=30N/mm2
　　當(dāng)d＞3m時(shí)，σ損=0N/mm2
　　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。
　　4、結(jié)語(yǔ)
　　預(yù)應(yīng)力損失的因素很多，而且有些因素引起的預(yù)應(yīng)力損失還會(huì)隨時(shí)間和環(huán)境的變化而變化，不僅如此，這些因素還相互制約，相互影響，在施工過(guò)程中盡量采取有力措施減少預(yù)應(yīng)力損失是十分必要的，有重要的工程價(jià)值。
　　
　　
　　
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