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第10章 预应力混凝土结构（第3页）

　　钢绞线是将多股平行的碳素钢丝按一个方向扭绞而成（图10-6）。用三根钢丝捻制的钢绞线（1x3），公称直径有6。2～12。9mm。用七根钢丝捻制的钢绞线（1x7），公称直径有9。5～17。8mm。钢绞线的极限抗拉强度标准值可达1960nmm2。钢绞线与混凝土粘结较好，应力松弛小，端部还可以设法镦粗；并且钢绞线比钢筋或钢丝束柔软，以盘卷供应，便于运输及施工。每盘钢绞线由一整根组成，如无特别要求，每盘长度一般大于200m。

　　图10-6钢绞线

　　我国预应力混凝土结构采用的钢丝都是消除应力钢丝。按外形分有光圆钢丝、螺旋肋钢丝、刻痕钢丝三种；按应力松弛性能分则有低松弛和普通松弛两种。钢丝的极限抗拉强度标准值最高可达1860nmm2。在后张法构件中，当需要钢丝的数量很多时，钢丝常成束布置，称为钢丝束。钢丝束就是将几根或几十根钢丝按一定的规律平行地排列，用钢丝扎在一起。排列的方式有单根单圈、单根双圈、单束单圈等，如图10-7所示。

　　无粘结预应力钢筋分为无粘结预应力钢丝束和无粘结预应力钢绞线两种。它们用的钢丝与有粘结钢筋相同，所不同的是：无粘结预应力钢筋的表面必须涂刷油脂，应用塑料套管或塑料布带作为包裹层加以保护及形成可相互滑动的无粘结状态（图10-8）。

　　图10-7钢丝束的形式

　　1—钢丝；2—芯子；3—绑扎铁丝

　　图10-8无粘结预应力钢筋

　　1—钢丝束或钢绞线；2—油脂；3—塑料薄膜套管

　　螺纹钢筋与钢棒的规格见本教材第1章。

　　预应力钢筋的强度设计值与强度标准值见本教材附录2表4与表8。

　　在预应力混凝土结构构件中，对混凝土有下列一些要求：

　　（1）强度要高，以与高强度钢筋相适应，保证钢筋充分发挥作用，并能有效地减小构件截面尺寸和减轻自重。

　　（2）收缩、徐变要小，以减少预应力损失。

　　（3）快硬、早强，使能尽早施加预应力，加快施工进度，提高设备利用率。

　　预应力混凝土结构构件的混凝土强度等级不应低于c30；当采用钢绞线、钢丝作预应力钢筋时，混凝土强度等级不宜低于c40。

　　后张法预应力混凝土构件施工时，需预留预应力钢筋的孔道。目前，对曲线预应力钢筋束的预留孔道，已较少采用过去的胶管抽芯和预埋钢管的方法，而普遍采用预埋金属波纹管的方法。金属波纹管是由薄钢带用卷管机压波后卷成，具有重量轻、刚度好、弯折与连接简便、与混凝土粘结性好等优点，是预留预应力钢筋孔道的理想材料。波纹管一般为圆形，也有扁形的；波纹有单波纹和双波纹之分（图10-9）。

　　图10-9波纹管

　　在后张法有粘结预应力混凝土构件中，张拉并锚固预应力钢筋后，孔道需灌浆。灌浆的目的是：1保护预应力钢筋，避免预应力钢筋受到腐蚀；2使预应力钢筋与周围混凝土共同工作，变形一致。因此，要求水泥浆具有良好的粘结性能，收缩变形要小。

　　10。2。3锚具与夹具

　　锚具和夹具是锚固及张拉预应力钢筋时所用的工具。在先张法中，张拉钢筋时要用张拉夹具夹持钢筋，张拉完毕后，要用锚固夹具将钢筋临时锚固在台座上；后张法中也要用锚具来张拉及锚固钢筋。通常把锚固在构件端部，与构件连成一起共同受力不再取下的称为锚具；在张拉过程中夹持钢筋，以后可取下并重复使用的称为夹具。锚具与夹具有时也能互换使用。锚具、夹具的选择与构件的外型、预应力钢筋的品种规格和数量有关，同时还必须与张拉设备配套。

　　10。2。3。1先张法的夹具

　　如果采用钢丝作为预应力钢筋，则可利用偏心夹具夹住钢筋用卷扬机张拉（图10-10），再用锥形锚固夹具或楔形夹具将钢筋临时锚固在台座的传力架上（图10-11），锥销（或楔块）可用人工锤入套筒（或锚板）内。这种夹具只能锚固单根或双根钢丝，功效较低。

　　如果在钢模上张拉多根预应力钢丝时，则可采用梳子板夹具（图10-12）。钢丝两端用镦头（冷镦）锚定，利用安装在普通千斤顶内活塞上的爪子钩住梳子板上两个孔洞施力于梳子板，钢丝张拉完毕立即拧紧螺母，钢丝就临时锚固在钢模横梁上。施工时速度很快。

　　采用粗钢筋作为预应力钢筋时，对于单根钢筋最常用的办法是在钢筋端部连接一工具式螺杆。螺杆穿过台座的活动钢横梁后用螺母固定，利用普通千斤顶推动活动钢横梁就可以张拉钢筋（图10-13）。

　　图10-10先张法单根钢丝的张拉

　　1—预制构件（空心板）；2—预应力钢筋；3—台座传力架；4—锥形夹具；5—偏心夹具；6—弹簧秤（控制张拉力）；7—卷扬机；8—电动机；9—张拉车；10—撑杆

　　图10-11锥形夹具、偏心夹具和楔形夹具

　　1—套筒；2—锥销；3—预应力钢筋；4—锚板；5—楔块

　　图10-12梳子板夹具

　　1—梳子板；2—钢模横梁；3—钢丝；4—镦头（冷镦）；5—千斤顶张拉时抓钩孔及支撑位置示意；6—固定用螺母

　　图10-13先张法利用工具式螺杆张拉