試析影響預應力損失的因素及減少預應力損失的措施

周臻（重慶新科建設工程有限公司　重慶　400020）

試析影響預應力損失的因素及減少預應力損失的措施

周臻
（重慶新科建設工程有限公司重慶400020）

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

預應力損失；因素；減少；措施

在現代混凝土結構工程當中，因鋼筋混凝土構件往往帶縫工作，這使得構件剛度降低，而且不能運用在不允許開裂的結構當中。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出自身的作用。預應力混凝土結構較好的克服了鋼筋混凝土結構的弊端，現已成為當前加筋混凝土發展的重要方向。預應力混凝土主要是預先在鋼筋混凝土或者混凝土中引入內部應力，其應力值及其分布可以平衡使用荷載產生的內力。因受到施工因素、環境條件和材料性能等因素的影響，在拉伸預應力鋼筋時所建立的預拉應力將會出現降低的趨勢，由此形成的應力減少便被稱之為預應力損失。

1　影響預應力損失的客觀因素與減少預應力損失的措施

1.1預應力筋和孔壁間摩擦所造成的應力損失

預應力鋼筋摩擦所造成的預應力損失主要包括后張法構件預應力鋼筋和孔壁間的摩擦造成的預應力損失，以及構件中存在轉向裝置時預應力鋼筋在轉向裝置處摩擦造成的預應力損失。在先張法構件中，混凝土構件設置轉向裝置時才能產生預應力損失。一般情況下，后張法構件張拉預應力鋼筋采用直線孔道，鋼筋部分位置和孔壁密貼而產生摩擦損失，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。應用曲線孔道張拉，鋼筋會產生對孔壁的垂直壓力進而產生摩擦損失。減少摩擦損失的方法，主要是對長構件應用兩端同時張拉或者應用超長張拉的工藝。

1.2錨具形變、鋼筋回縮以及接縫壓縮造成的應力損失

在預應力鋼筋張拉錨固之后，錨具將會受到極大的壓力，進而出現形變；錨具、墊板和構件之間的間隙由于形變而被擠緊，錨具中的鋼筋將會出現滑移的情況，這使鋼筋松動進而出現預應力損失。減少這種損失，應該在盡可能減少墊板數量的基礎上，使用夾具或錨具時，以形變量小和預應力鋼筋內縮小為宜。此外，也可以應用超張拉工藝，對于先張法構件，可增加臺座長度。

1.3預應力筋與臺座之間溫差造成的應力損失

在先張法構件施工過程中，為縮短工期，通常運用蒸汽或者其它加熱方式完成養護工作，在養護升溫時，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，這使鋼筋出現了松弛的情況，鋼筋應力減小，產生了預應力損失。在降溫時，混凝土和鋼筋粘結形成整體而同步回縮，這樣產生的預應力損失會無法恢復。減少這種預應力損失的辦法，通常使用兩次升溫分階段養護，也就是先在常溫到20℃之間繼續擰養護，這一階段產生一定應力損失，等混凝土抗壓強度到達7.5～10MPa時，再完成第二次升溫，到達要求的養護溫度，降溫時混凝土和鋼筋已經粘結成一個整體，這一階段鋼筋和混凝土共同受熱，消除形變的不同，不會出現新的應力損失。在應用鋼模生產時，因鋼模和構件同步加熱，所以消除了溫差，這項損失不在考慮范圍內。

1.4混凝土彈性壓縮造成的應力損失

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

1.5預應力筋松弛造成的應力損失

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

1.6混凝土收縮、徐變造成的應力損失

因混凝土收縮徐變，使構件長度減小，預應力鋼筋也會隨之收縮，因此而出現預應力損失。減少這種預應力損失的辦法是，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，加強振搗和養護，降低混凝土收縮。

2　影響預應力損失的主觀因素與減少預應力損失的措施

2.1麻痹大意產生的應力損失

防火墻是在內部網與外部網之間構造的保護屏障，能夠防止內部網絡受非法用戶的入侵，防火墻不能夠防范網絡內部的攻擊以及病毒的侵犯。隨著技術的發展，高科技、高智商網絡攻擊已經常態化，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校對張拉設備時出現錯誤

在開始張拉預應力筋之前，應該先認真校對張拉設備。因工作人員的麻痹大意，致使校對工作張拉應力計算出現錯誤。

2.1.2理論計算出現錯誤

計算預應力筋張拉伸長量，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力損失。減少這種應力損失的辦法是，進一步提高工作人員的業務素質，嚴厲杜絕因業務水平不夠而出現設備校對與計算的失誤。

2.2受施工工藝影響而產生的應力損失

從當前實行的橋涵規范規定來看，對于后張法預應力結構，其混凝土強度一定要達到75%以上，并且設計要求后方進行張拉。以標準試件強度作業張拉為根據對構件進行張拉時，因構件的實際強度沒有達到設計的規范要求，進而致使預應力筋張拉應力雖然達到了設計的要求，然而由于構件自身強度不夠致使后期應力損失較大，最終造成應力的損失。減少這種應力損失的辦法是，在澆筑混凝土的過程中，需制取標準養護及同期養護試塊，張拉時以同期試塊作為張拉的根據，而不應該以標準養護強度作為張拉的根據。

2.2.2壓漿的影響

對于后張法構件而言，經過張拉之后需要對預應力筋管道實施壓漿以確保預應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力筋和管道接觸面減小以及管道內漿液密實性不一致。漿液自身強度不夠而使預應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生的應力損失。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，通常控制在0.4～0.45之間。

2.2.3放張的影響

預應力構件的放張一定要根據相應規范完成操作，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，沒有按照規范要求實施對稱分次放張，致使預應力筋受力不均勻；在放張時應用電焊對錨固端外預應力筋進行燒斷，而且燒割處距錨具比較近，這使錨固位置的預應力筋出現軟化的情況，導致無法有效錨固等問題，進而產生預應力損失。減少這種應力損失的辦法是，在放張工作中始終遵循“分階段、對稱。互相交錯”的原則，盡可能保證結構物受力的均勻性，同時按照結構物的自身特點選用科學的放張方式。

3　結語

綜上所述，產生預應力損失的因素是多方面的，在設計預應力混凝土構件時，需按照所采用的方法，根據不同工作階段考慮相關預應力損失。在多重損失中，混凝土徐變和收縮引起的應力損失最大。在后張法中摩阻損失的數值也比較中。在預應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，以此降低因預應力損失而出現的安全問題，最終保證結構物的安全使用。

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