预应力的原理

预应力钢筋（预应力钢丝，预应力钢绞线）是将构件中的钢筋用规定的拉力预先张拉，然后与混凝土固定在一起（这种固定可以靠钢筋与混凝土的粘结作用，也可以通过特殊 的锚具） 。一旦松掉外加的拉力，钢筋就会弹回，从而压紧所固定的混凝土。你可以将钢筋想象成一根弹簧，先被拉长，并固定在木块的两端，然后松手这个木块自然就会被压紧了。 这种预应力构件在承受荷载的时候， 混凝土由于已经被压紧， 所以不容易被拉裂， 从而充分利用混凝土高抗压性、低抗拉性的特点，可以提高构件的承载能力、延 缓裂缝的出现。常常用于桥梁和大跨度建筑中，平时常见的预制空心楼板也大多 采用了这样的技术。 施工的时候是对钢筋施加拉力，然后放松，这种收缩回弹的力就通过握裹作用或 者锚具的作用传递给混凝土，从而混凝土被间接地施加了压力。我们使用预应力技术的主要目的之一就是为了产生这种压力。钢筋预先被施加拉力对于钢筋本身 的力学特性并没有产生更多的好处，原来它的极限能力是多少现在还是多少，但 是混凝土性能的改善能够提升整个构件的整体力学性能。 张拉过程中 张拉前，张拉设备必须配套标定，每只千斤顶应配用的压力表数量不小于两 块，表的精度不低于 1.5 级，其常用读数不宜超过表盘刻度的 75%。 在垫墩强度及砂浆强度达 75%～80%后，开始用轻型千斤顶对钢绞线逐一张拉， 张拉力控制在 10～20KPa，使钢绞线逐根顺直，然后进行整束整体初次张拉。整体张拉按多次多级进行，一般采用两次多级，初次最终张拉吨位为锚索设计锚固 荷载的 50%～70%。

当垫墩和孔内砂浆强度达设计强度时，进行末次张拉，末级 最终张拉吨位为设计荷载的 120%～130%，即最终超张拉 20%～30%，各次张拉吨 位则按级等分，各级张拉时间间隔不小于三天，以一周最好，使后一次张拉能有 效补偿前一次张拉因地层压缩徐变而产生的预应力损失， 末次张拉的预应力损失 则由超张拉补偿，一般岩层预应力损失比例在 13%～20%以内，土层不大于 25%， 各级张拉均需持荷稳定 10 分钟以上，使预应力在土体压缩变形稳定后能较好的 均匀传递并得到调整。 安放千斤顶时，使锚具底座顶面与钻孔轴线垂直，以确保锚索张拉时千斤顶出力 与锚索在同一轴线上。 张拉过程中，应认真测量和记录锚索的伸长量，伸长量作为油压表读数的校核参 考值。 6.5.2.7 锁定与封头 各次最后一次张拉完成后，立即用夹片将锚索锁定于锚具上，末次张拉完成并锁 定后，切除锚索外露段，用 C15 素混凝土包裹出露的金属部分，封住锚头。张拉检测 围护开挖完成后，应随机抽取锚索总数的 5%（不少于 3 根）进行张拉检测，要 求张拉力不小于规定大小，检测合格率达 100%后，方可切割锚具外超长部分的 钢绞线。锚索张拉中应做好锚索伸长及受力记录，核实伸长与受力是否相符，作 好观测直到交验为止。 

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