1、前言

　　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(qiáng)度及極限拉應(yīng)變都很低,，即使混凝土發(fā)生體積變化時(shí)沒(méi)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(shí)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(lèi)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(guò)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(guò)早出現(xiàn)，并充分利用其高強(qiáng)度鋼筋及高強(qiáng)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(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)，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(duì)現(xiàn)在實(shí)況,，我們有必要對(duì)其進(jìn)行深入細(xì)致研究與分析，充分認(rèn)識(shí)并發(fā)揮預(yù)應(yīng)力混凝土的自身優(yōu)點(diǎn),，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(zhǎng)其使用壽命，提高綜合效益,。

　　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

　　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。由于夾具本身的自鎖和自錨能力差,，錐銷(xiāo)的強(qiáng)度,、硬度小于預(yù)應(yīng)力筋的強(qiáng)度、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

　　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(guò)大時(shí)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(qiáng)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。

　　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,。假若張拉控制應(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)壓應(yīng)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(shí)，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(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zui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,。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時(shí)間引起的損失

　　因混凝土徐變和收縮及鋼束的松弛,，隨時(shí)間的推移將發(fā)生預(yù)應(yīng)力的損失。在每個(gè)施工階段內(nèi)考慮混凝土構(gòu)件的時(shí)間依存性來(lái)計(jì)算由徐變及收縮引起的變形,。然后用計(jì)算得到的變形量來(lái)考慮鋼束張拉應(yīng)力的損失效應(yīng),。在每個(gè)階段可以通過(guò)圖表來(lái)確認(rèn)預(yù)應(yīng)力損失的計(jì)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(shí),，作用到鋼束上的張拉應(yīng)力隨時(shí)間的推移逐漸地減小，這個(gè)現(xiàn)象稱(chēng)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(shí)間、制品的性質(zhì),，其結(jié)果也是各不相同的,。

　　2.6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(zhǎng)度變小,。這樣，錨固于混凝土的鋼束的長(zhǎng)度也會(huì)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(shí)候,，在把張拉力施加到構(gòu)件的瞬間，鋼束就會(huì)發(fā)生彈性收縮，隨之長(zhǎng)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(méi)有專(zhuān)門(mén)的固定支架的,，而是以已經(jīng)凝固的混凝土為支撐,，來(lái)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?yàn)殇撌膹埩Φ臏y(cè)量是混凝土構(gòu)件彈性收縮后進(jìn)行的，因此不會(huì)有混凝土彈性變形引起的張力損失,。

　　2.7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(shí),，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(jì)位置,，張拉鋼筋時(shí),，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。

　　3,、減少預(yù)應(yīng)力損失的方法

　　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。使用自身和自錨能力均好的夾具,，同時(shí)應(yīng)使錐銷(xiāo)的強(qiáng)硬度大于預(yù)應(yīng)力筋的強(qiáng)硬度,。在先張拉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,。盡可能增加(在條件允許下)臺(tái)座的長(zhǎng)度。

　　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,。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,。

　　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(qiáng)混凝土與鋼筋之間的粘結(jié)力,。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)，由于超拉張,，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。

　　盡量采用塑性良好的鋼筋(鋼絲)增強(qiáng)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(qiáng)度鋼筋(鋼絲)時(shí),，在其表面應(yīng)刻痕或壓波，采用普通鋼筋時(shí),，是變形鋼筋,，從而增強(qiáng)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(shí)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(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)度時(shí)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,。

　　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。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凸凹不平,，從而減少預(yù)應(yīng)力損失。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,。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。