混凝土结构工程施工第五章 习题答案

第五章习题答案

1.简述预应力混凝土的概念及特点。

答：预应力砼是在构件承受外荷载前，预先在构件的受拉区对砼施加预压应力。使用阶段的构件在外荷载作用下产生拉应力时，先要抵消预压应力，这就推迟了砼裂缝的出现并限制了裂缝的开展，从而提高构件的抗裂度和刚度(注意不提高承载力）

2.试述先张法、后张法预应力砼的主要施工工艺过程。

答：先张法是先张拉预应力筋，后浇筑混凝土的预应力混凝土生产方法。这种方法需要专用的生产台座和夹具，以便张拉和临时锚固预应力筋，待混凝土达到设计强度后，放松预应力筋。先张法适用于预制厂生产中小型预应力混凝土构件。预应力是通过预应力筋与混凝土间的粘结力传递给混凝土的。后张法是先浇筑混凝土后张拉预应力筋的预应力混凝土生产方法。这种方法需要预留孔道和专用的锚具，张拉锚固的预应力筋要求进行孔道灌浆。后张法适用于施工现场生产大型预应力混凝土构件与结构。预应力是通过锚具传递给混凝土的。

3.锚具、夹具有哪些种类？其适用范围如何？

答：预应力筋用锚具、夹具锚固方式不同，可分为夹片式（单孔与多孔夹片锚具）、支承式（镦头锚具、螺母锚具等）、锥塞式（钢质锥形锚具等）和握裹式（挤压锚具、压花锚具等）四类。夹片式锚具既适用于锚固预应力钢绞线，也可锚固7Фp5、7Фp7的预应力钢丝束。镦头锚体系主要适用于张拉ФP 5、ФP 7高强钢丝。精轧螺纹钢筋锚具可锚固Ф25、Ф32高强精轧螺纹钢筋，主要用于先张法、后张法施工的预应力箱梁、纵向预应力及大型预应力屋面。握裹式主要适用于锚固预应力钢绞线。锥塞式主要适用于锚固高强钢丝束，

4.预应力的张拉程序有几种？为什么要超张拉？

答：（1）钢筋张拉程序：0→初应力→105％σcon→0.9σcon→σcon（锚固）。

（2）钢丝、钢铰线张拉程序：0→初应力→105％σco n（持续2min）→0→σcon（锚固）

对于夹片式等具有自锚性能的锚具：普通松弛力筋0→初应力→103％σcon（锚固）

低松弛力筋0→初应力→σcon（持续2分钟锚固）

存在锚具变形和钢筋内缩引起的预应力损失；预应力钢筋与孔道壁之间的摩擦引起的预应力损失；预应力钢筋与承受拉力设备之间的温度差引起的预应力损失。可通过二次升温措施减小该项预应力损失；预应力钢筋松弛引起的预应力损失等情况。为避免预应力损失，所以超张拉就是为防止预应力损失进行的比计算的张拉实际强度还高的拉力,一般高5%到10%

5.后张法孔道留设方法有几种？孔道留设要注意哪些问题？

答：后张法预留孔道通常有预埋管法和抽芯法两种。其抽芯法分钢管抽芯法、胶管抽芯法。预应力筋的孔道形状有直线、曲线和折线三种。孔道留设的孔道直径、长度和形状应由设计规定，如设计无规定时，对于粗钢筋，孔道直径应比预应力筋外径、钢筋对焊接头外径大10～15mm；对于钢丝或钢绞线，孔道直径应比预应力筋外径大5～10mm，且孔道面积宜为预应力筋净面积的3～4倍。凡需要起拱的构件，预留孔道宜随构件同时起拱。预应力孔道的间距与保护层：对预制构件，孔道的水平净间距不宜小于30mm，且不应小于粗骨料直径的1.25倍，孔道至构件边缘的净间距不应小于30mm，且不应小于孔道半径。对现浇构件，预留孔道在竖直方向的净同距不应小于孔道半径，水平方向净间距不宜小于孔道直桂的

1.5倍。从孔壁算起的混凝土最小保护层厚度，梁底不宜小于50mm，梁侧不宜小于40mm。

6.为什么要校核预应力筋的伸长值？其允许偏差是多少？

答：在混凝土结构设计规范中，预应力的设计计算均是以应力的形式进行的。尽管张拉时预应力筋（钢丝、钢绞线等）产生相应的伸长变形，同样也可以起到控制张拉的作用，而且控制更为方便。但是，工程中一般仍以张拉力值而非伸长率进行控制，用张拉力值控制张拉应力更为直接，控制比较准确。由于钢筋受力的基圆面积与公称面积的差异以及钢筋尺寸的允许偏差，预应力钢筋张拉时的伸长变形与理论计算的伸长值之间往往存在着不小的偏差，而且偏差值不确定性（离差）较大。但当预应力筋的伸长值与理论值相差过大时，可能原材料、张拉设备或张拉方法存在不当情况，所以规定当采用应力控制方法张拉时，应校核预应力筋的伸长值，即以应力控制为主，伸长率为辅。两种手段并用，以提高张拉控制的准确性。张拉时预应力筋的理论伸长值与实际伸长值的允许偏差为±6%。

7.锚固后的预应力检验值允许偏差是多少？如何检查？

答：预应力筋张拉锚固后，实际建立的预应力值与工程设计规定检验值的相对允许偏差为±5％。用应力控制方法张拉时，还应测定预应力筋的实际伸长值，预应力筋张拉伸长实侧值与计算值的偏差应不大于±6%，允许误差的合格率应达到95%，且最大偏差不应超过10%。预应力检验值一般通过油压表读数和油泵行程量取获得。

8.张拉过程中如出现预应力筋断裂或滑脱时，如何处理？

答：张拉过程中应避免预应力筋断丝及滑移，在规范允许范围以内可不作处理，如超过规范表列控制数时，原则上更换，当不能更换时，在许可条件下，可采取补救措施，如提高其他束预应力值，但需满足设计上各阶段极限状态的要求。

9.后张法孔道灌浆有何作用？如何设置灌浆孔和泌水孔？

答：预应力筋张拉后，应尽快进行孔道灌浆。一可保护预应力筋以免锈蚀，二使预应力筋与砼有效粘结，控制超载时裂缝的间距与宽度，减轻梁端锚具的负荷情况。

灌浆孔一般在构件两端和中间每隔12m设置一个灌浆孔，孔径20～25mm（与灌浆机输浆管嘴外径相适应），用木塞留设。曲线孔道应在最低点设置灌浆孔，以利于排出空气,保证灌浆密实；一个构件有多根孔道时，其灌浆孔不应集中留在构件的同一截面上，以免构件截面削弱过大。灌浆孔的方向应使灌浆时水泥浆至上而下垂直或倾斜注入孔道；灌浆孔的最大间距，抽芯成孔的不宜大于12m，预埋波纹管不大于30m。

泌水管构件的两端留设排气孔，曲线孔道的峰顶处应留设排气兼泌水孔，必要时可在最低点设置排水孔。

10.无粘结预应力有何特点？其施工应注意哪些问题？

答：无粘结预应力混凝土就是在预应力筋表面覆裹一层涂塑层后，如同普通钢筋一样先铺放在支好的模板内，再进行混凝土浇筑，待混凝土达到设计强度后，用张拉机具进行张拉，当张拉达到设计的应力后，两端用特制的锚具锚固。无粘结预应力实质就是预应力筋与混凝土没有粘结，张拉力全靠两端的锚具传到构件上。它属于后张法施工，但不需要预留孔道、穿筋、灌浆等复杂工序，加快了施工速度。无粘结预应力筋摩擦力小，易弯成多跨曲线形状，特别适用于建造大跨度的单、双向连续多跨曲线配筋梁板结构和屋盖。

施工应注意：（1）无粘结预应力筋的铺放应准确；（2）当张拉端采用凹入式做法时，可采用塑料穴模或泡沫塑料、木块等形成凹槽。（3）在混凝土浇筑之前，要检查张拉端和固定