预应力混凝土施工的基本原理分

　　预应力混凝土施工的基本原理分析

　　通常，预应力混凝土构件在受到很强的荷载作用之后，都需要使用强度较高的钢筋来有效弥补其抗压强度的不足，同时给受拉区施加预应力，以实现推迟受拉区混凝土开裂的目的。尽管普通钢筋也具有相应的承受压力的特性，但同时也存在着其自身固有的缺陷。

　　明显的缺陷就在于同强度相对比较高的混凝土对比而言，普通混凝土的抗拉强度相对较弱些，极限拉的应变数值也相对比较低。然而，通常而言，钢筋的极限拉应变值则远大于混凝土，这些都是构件在实际使用过程中出现裂缝的原因。

　　通过对钢筋混凝土构件进行分析不难发现，混凝土的受拉极限是有固定范围的，当超出这一特定范围时，就会出现混凝土裂缝现象，同钢筋对比而言，钢筋的极限应变为混凝土的四倍到八倍。因而，在具体进行选择材料的过程中，尽管使用强度系数比较高的钢筋会提升桥梁的极限强度，但是，一旦出现严重超过高强钢筋极限强度的情况，其应变就达到2mm左右。因此，在混凝土结构中，假如钢筋应力较小，就极易出现混凝土裂缝现象。

　　针对普通钢筋混凝土所固有的缺陷，通常可采取以下方式进行处理。

　　其一，在强度比较高的混凝土和高强钢筋所组成的结构当中，应加设适宜的预应力，这样不仅能够有效提升结构的承载性能和整体刚度，而且还能较好地控制开裂情况的出现。

　　而如果想让混凝土构件中产生预应力，通常可采取机器设备来张拉高强钢筋，借此来使混凝土出现预压力，同时，还可将被张拉的强度比较高的钢筋锚固在混凝土结构中。

预应力在危桥改造中的应用

　　随着我国公路建设的快速发展，各级公路的交通流量、运输车辆的吨位和轴荷均有较大增加，特别是各种超限车辆对公路桥梁造成很大的损害，使得近几年来危桥数量呈快速增长趋势。在危桥改造项目中，由于预应力有其独特的优点：受力途径明显、预应力钢束损失可以补拉、梁体无截面削弱、摩擦损失小等，使其在桥梁结构中得到广泛应用。在T构危桥的加固中充分利用预应力的上述优点，增加桥梁的承载能力，提高荷载等级，也是一种行之有效的方法

　　T构危桥改造中的预应力施工工艺

1、沿T构腹板中心放线。

　　a.原有桥面凿除后，要清除干净，保持原预埋钢筋的完整并做除锈处理。

　　b.要确保预应力钢筋束的中心与原T 构腹梁的中心重合。

　　c.为了保持老桥混凝土桥面的完整性，预应力槽必须采用切割机切割成型，预应力筋布置好后采用微膨胀混凝土将槽填充。

2、预应力及预应力束管道的制备。

　　a.预应力钢束采用美国ASTM  

A416—97标准，高强低松弛270级钢绞线口i15.24—5，单根钢绞线直径15.24mm，公称面积140mm2，标准强度Rj  

=1860Mpa，Ey=1.95x105MPa。张拉端锚下控制应力6 k=1100MPa。

　　b.锚具采用OVM体系 BMl5—5扁锚(张拉端)及P型自锚头(固定端)。配用金属波纹扁管成孔，内径  d=19x90mm，波纹管采用双波型。c.预应力采用一端张拉，锚口须用混凝土封好。

3、桥面铺装混凝土施工。

　　a矫面铺装混凝土和预应力钢筋混凝土同时施工，采用C40 高标号混凝土。

　　b.桥面铺装钢筋和预应力构造钢筋连成一体，并且和桥梁T构的预埋钢筋进行焊接。

　　c.要预留好压浆用的透气孔，并确保通气孔的通畅。

大口径金属波纹管切口设备的工作步骤

　　工作时，将工件(大口径金属波纹管)套入下刀盘，旋转垂直进刀机构手轮，使上刀盘向下垂直进给直至接触大口径金属波纹管直边段。开启电机，动力经传动链传至上、下刀轴。与此同时，使上刀盘相对工件逐渐垂直进给，上、下刀逐渐剪断整个大口径金属波纹管，工作结束。

　　大口径金属波纹管切开设备能对多层结构的大口径金属波纹管直边段进行机械切割，切口质量好，替代了原有的等离子切割方法，并省去等离子切割方法之后的砂轮打磨、胀口两道工序。采用机械切口后，提高了工效和加工质量，降低了生产成本，同时又改善了工作环境。

预应力金属波纹管成形工艺的类型

　　预应力金属波纹管的成形过程通常是经过挤压使管坯发生塑性变形，为避免成形后材料的回弹，后再经过工序使预应力金属波纹管成形。

成形时，管坯内壁在液体压力的作用下，胀制鼓包形成初波，压模推动初波移动使其高度增加宽度缩小，直至达到设计尺寸为止。

按成形过程可分为单波多次成形和多波一次成形。  

单波多次成形是，成形一个波的初波后再经挤压使该波成形，然后张开凹模，管坯前进一个波距，重复成形第二个波;多波一次成形是多个波同时胀压成初波后，再经一次挤压成形。

　　橡胶成形：是以橡胶作凸模，以钢模作凹模，橡胶变形产生内压力，使管坯产生径向扩张和轴向挤压的成形工艺。 成形后，橡胶卸载回复原形。

预应力金属波纹管加工成型的比较分析

　　1、机械旋压成形工艺只能加工螺旋波，其他成形工艺只能加工环形波;刚性模成形时管坯的径向扩张和轴向收缩是同时进行的，即使不单独对管坯施加轴向的推力，变形区的材料也能得到很好的补充，因此管壁的壁厚变化非常小。

　　2。软模成形的过程中，为实现挤压成形必须先胀制初波，胀制初波时仅发生径向扩张不伴随轴向收缩，如果变形区的材料得不到及时的补充就会出现壁厚变薄的情况。

考虑到密封问题，液压成形中胀制初波时，管坯轴向都被固定，径向扩张所需的材料仅靠壁厚的变薄来补充;橡胶成形中胀制初波时，可以对管坯施加一定的推力，材料可以得到较及时的补充。

 挤压成形的过程和刚性模成形过程类似，即径向扩张和轴向收缩是同时进行的。

　　3、受成形模具的限制，除液压成形可分为单波多次成形和多波一次成形外，其余成形工艺只能采用单波多次成形的方法。

　　常见的预应力金属波纹管成形工艺各具特点，不同的工艺生产的预应力金属波纹管适用于不同的场合。