監理工程師：橫張預應力混凝土及其研究（一）
發布時間：2011-09-30 共1頁
監理工程師：橫張預應力混凝土及其研究（一）
撞張預應力混凝土的基本概念
1.演張預應力混凝土的構思
作者于1992年將預彎復合梁原理應用于鋼筋混凝土梁中，提出并研制成功預彎預應力鋼筋混凝土梁，在進一步研究和實踐中，針對其存在的問題，于1994年提出"演張預應力混凝土梁"的構想；將預彎預應力鋼筋混凝土梁通過預加載條件下二次澆注混凝土來建立預應力轉變為以梁底為反力承壓面，沿垂直于力筋的豎向張拉預應力鋼柬來建立預應力。將先張法的粘結力自錨――省去專用錨具，后張法的以梁體自身為張拉預應力鋼來的反力承壓體一一無需專用預制場、張拉臺座和吊運設備，體外預應力的在混凝土梁體夕張拉預應力鋼束――避免了管道摩阻引起的預應力損失，舊梁加固中曾采用的豎向緊固力筋法――用較小的豎向拉力在力筋縱向獲得較大的拉力等已有常用預應力混凝土技術的優點有機地融于一體。
2.制作工藝及預應力原理
橫張預應力混凝土梁（以箱型梁為例）的制作工藝及預應力原理
（1）制作混凝土梁體，在箱型梁腹板內設預留明槽，在明精內的設定高度處直線布置預應力鋼束，其兩端伸入先澆梁體混凝土作為粘結錨固區段；
（2）安裝張拉設備，以梁底為反力承壓面沿豎向張拉預應力鋼束至設計位置，梁體混凝土即在鋼束伸長受拉的同時獲得相應的預應力；
（3）插入鋼插銷以鎖定預應力鋼束的位置，卸除千斤頂等張拉設備后灌注預留明槽的混凝土。
3.與現有預應力混凝土技術的比較
國內外上建工程中常用的預應力混凝土技術有：
（1）先張法預應力混凝土：工藝相對簡單，無需專用錨具，但需專門的預制場地、張拉合座和吊運就位設備，故一般僅適用于中小型構件；
（2）常規后張預應力混凝土：無需專門的預制場地、張拉臺座和吊運就位設備，力筋布置和張拉較靈活，在橋梁工程中廣泛采用，但工藝復雜，技術要求高，預應力損失大，管道壓漿質量難以保證；
（3）無粘結預應力及體外來預應力混凝土：較常規后張預應力混凝土省去了成孔、穿束，壓漿等工序，施工相對簡單，但結構的力學性能有明顯降低；
（4）舊梁加固曾用的豎向緊固鋼筋法：能以較小的豎向拉力使鋼筋獲得較大的縱向拉力，加固效果好，但施工復雜，技術要求高，以致很少采用；
（5）預彎預應力復合梁：建筑高度小，自重輕、跨越能力較大，但其用鋼量巨大，工藝復雜，所需預加載設備龐大且周轉率低，目前僅在部分國家有少量應用。
鑒于橋梁工程通常為大型結構的特點，目前國內外橋梁建設中均主要采用后張法預應力混凝土，演張預應力混凝土技術屬后張法系列，與常規后張預應力混凝土相比具有：
（1）改傳統的預留孔道為預留明槽：可節省成孔、定位材料及其工序；避免了由管道摩阻引起的預應力損失；避免了管道壓漿質量不定性及其危害；
（2）改專用錨具錨固為粘結力自錨：節省了專用錨具、部分局部加強鋼筋，預應力來無需伸出的張拉操作長度而節省了部分預應力鋼筋；
（3）改縱向張拉為橫向張拉：演張力僅需縱張力的1/5~1/7即可達到同等預應力效果，能將必須多次重復進行的縱向張拉簡化為一次性橫向張拉；避免了由分批張拉產生彈性壓縮引起的預應力損失；避免了梁端張拉所需的操作空間，相鄰跨梁的建造互不干擾。
綜上所述，根張預應力混凝土因節省了波紋管、灌漿料、錨具、錨下加強鋼筋及部分預應力鋼筋，可降低主梁造價20％～30％，具有明顯的經濟效益；避免了管道摩阻和分批張拉引起的預應力損失，可使有效預應力提高10％～20％，相應的張拉控制應力由常規張拉的（含超張拉）可降低到 以下，提高了鋼束張拉的安全儲備；以灌注明槽混凝土取代了管道壓漿，易于保證梁體質量和耐久性，具有明顯的技術效益放常規預應力混凝土的多次重復工序為一次性工序，簡化了工藝及張拉設備，提高了工效，具有良好的社會效益。
橫張預應力混凝土綜合了先張法與后張法、體內束與體外來、有粘結與無粘結預應力混凝土技術的主要優點，全面兼顧了良好的使用性、施工的簡易性及用料的經濟性，具有很好的綜合技術經濟效益。
