1、窗體頂端1e410000港口與航道工程技術1e411000港口與航道工程專業技術第一章專業技術，14節內容分3部分：基礎-水文氣象地質；建材-水泥鋼材混凝土土工織物；測量-gps管涌流沙。1e411090港口與航道工程預應力混凝土大綱要求：先張法預應力混凝土；后張法預應力混凝土。重點：先張法和后張法預應力混凝土的原理和技術條件難點：先張法和后張法預應力混凝土的各種規定和參數1e411090港口與航道工程預應力混凝土知識點一、預應力混凝土鋼筋混凝土的工作原理:由于混凝土對鋼筋的握裹力，受力時共同承受荷載，共同變形、共同工作。但是，由于鋼筋與混凝土性能有很大差異，鋼筋的抗拉強度很高、受拉變形能力很

2、強；而混凝土則相反，抗拉強度及抗拉變形能力都很差，抗壓強度則較高。受拉時，常混凝土很快開裂，而此時的鋼筋。于是，人們利用其特性，先對鋼筋張拉,在應力狀態下澆筑混凝土（或灌注孔道砂漿），待混凝土達到一定強度后，再放松鋼筋，鋼筋彈性回縮給混凝土施加了一定量值與分布的預壓應力，顯著提高抗裂能力。預應力混凝土的優點：1采用高強度鋼材與混凝土，構件截面小、重量輕，跨越能力大，可加大排架間距和梁板等跨距。2預應力構件不易產生裂縫（如梁），耐久性高；抵抗打樁拉應力能力強（如樁），可加大樁長，適應深水港建設，提高承載力。3與普通鋼筋混凝土比，節省鋼材近30%，經濟合理。知識點二、港口與航道工程預應力混凝土的具

3、體要求（一）預應力筋制作1預應力鋼筋，主要用低松弛的高強碳素鋼絲、鋼絞線和鋼筋三類。預應力筋的下料長度，除考慮構件、臺座長度外，尚應考慮冷拉拉長值、張拉伸長值、錨夾具的厚度、彈性回縮值、焊接接頭和鐓頭壓縮量、連接桿的長度等。2預應力筋下料長度的允許偏差：(l)各根鋼絲長度相對差值不大于鋼絲束長度的1/5000，且不大于5mm;(2)冷拉后各鋼筋長度相對差值不大于構件配筋長度的12000，且不大于20mm。3鋼絲、鋼絞線、熱處理鋼筋及冷拉級鋼筋，宜用砂輪鋸或切斷機切斷下料，不得電弧切割。4成束預應力筋應逐根理順，捆扎成束，并用穿束網套穿束。（二）張拉設備1張拉梁應按預應力筋的布置、根數、張拉荷載

4、的大小、張拉條件等計算選定。2錨具（夾具、連接器），主要分為粘著錨固、承壓錨固和摩擦錨固三種。（三）施加預應力1控制是正確建立預應力的前提，無論先張或后張均應應力及伸長值雙控。2在應力控制張拉時，應盡量減少張拉設備的摩阻力，并力求穩定。預應力筋如需超張拉時，可比設計要求提高5%，其最大張拉控制應力，不得超過表ie411090的規定。3錨固后，實際與設計應力檢驗值的相對允許偏差為±5%。4為減少松弛影響，可采用超張拉方法：(1)從零應力開始，張拉至1.05倍張拉控制應力con，持荷2min后，卸荷至控制應力；(2)從零應力開始，張拉至1.03倍預應力筋的張拉控制應力con。5如實際伸長

5、值比計算伸長值大10%或小5%，應暫停張拉，查明原因調整后，方可繼續。實際伸長值宜在10%con應力時開始量測，但應加上量測前推算伸長值；對后張法，尚應扣除混凝土構件在張拉過程中的彈性壓縮值。計算伸長值l(mm)，可按下式計算：式中fp平均張拉力。直線筋取張拉端的拉力；兩端張拉的曲線筋，取張拉端的拉力與跨中扣除孔道摩阻損失后的拉力平均值(kn)；l預應力筋的長度(mm)；ap預應力筋的截面積(mm2)；es-預應力筋的彈性模量(mpa)。廣泛用于高樁碼頭及引橋樁、梁、板中。分為先張法預應力和后張法預應力。1e411091先張法預應力混凝土知識點一、先張法預應力的基本概念澆筑前，先進行張拉、錨固

6、于臺座上，然后澆筑，待達到強度值后，解除錨固，放松鋼筋，使預應力施加于混凝土上，稱為先張法預應力。工藝簡單、工序少、效率高、質量易保證。知識點二、先張法預應力的具體要求1張拉臺座必須有足夠強度和剛度，抗傾穩定系數不得小于1.5；抗滑穩定系數不等小于1.3。預防臺座區的差異沉降。采用墩板式時，可用鋼底或鋼筋混凝土、素混凝土底模板。保證放松時水平滑移穩定，并預防底模板拱起變形或出現裂紋。2張拉臺座的長度，應綜合考慮。3張拉梁、錨固梁可采用兩梁式、三梁式。4張拉梁、錨同梁的中心線與底板中心線一致，其偏差不得大于3mm。多根直線筋同時張拉，合力作用線應在底模板中線為邊的垂直面內；多根直線筋逐根張拉時，

7、張拉作用線應與鋼筋軸線一致。5多根同時張拉時，應預先調整初應力，使各根應力一致。調整方法：可用反復整體張拉法、油壓千斤頂法、測力扳手法等。對長線臺座多根預應力筋，宜預先采用反復張拉法，取控制應力的40%50%，反復張拉23次。張拉程序：擰緊螺母-開始張拉至0.40.6倍控制應力一回零一重新擰緊一再張拉、放松。如此23次。6當構件的側模板是在施加預應力之后安設時，宜先施加70%的控制應力，待模板安設完畢后，再施加至設計要求的荷載。7使接觸面受力均勻。螺桿宜采用梯形螺紋。進場時進行驗收。8放松器，設計與制作應符合下列規定：(l)放松器宜通用性強，多根預應力筋能一次放松。(2)設計應構造簡單、操作方

8、便、易于維修，計算中應以剛度控制、應力校核。(3)楔形放松器，楔塊的寬、高應根據張拉臺座的布置、筋最大回縮量選定；楔塊的傾斜度應正壓力、扭矩和潤滑條件，計算選定。(4)砂箱千斤頂的直徑、高度應根據正壓力、砂質容許應力和最大回縮量選定。(5)平面推力軸承的選型應根據預應力筋的布置、單根張拉力、端頭鏍桿直徑綜合選定。9鋼絞線斷裂或滑脫數量嚴禁超過結構同一截面鋼材總根數的5%，且嚴禁相鄰兩根預應力筋斷裂或滑脫。10.放松時，混凝土強度必須符合設計要求。設計無要求時，不得低于設計強度標準值的75%。作為先張法預應力應用的典型是高強混凝土管樁（phc樁）的生產制造。80s我國引進phc樁(pretens

9、ionedhighconcrete)生產線，現已能生產600mm、800mm、looomm、1200mm、1400mm最長管節長度可達55m的phc樁。1phc樁的生產制作phc樁采用先張法預應力高強混凝土(c80)，高速離心成型，經過常壓和高壓蒸汽養護而制成。1d即可獲得自然養護28d齡期的強度。工藝流程如圖1e411091。(1)材料：水泥：52.5級硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥；骨料：中砂，525mm碎石，強度150mpa，壓碎指標<5%;外加劑：高效減水劑摻量為水泥重的1%;鋼筋：抗拉強度為1420mpa的高強度、低松弛預應力混凝土鋼筋；(2)混凝土：配合比1：1.22：2.11，

10、水灰比：0.3；(3)應力控制為主，應變控制為輔，控制應力取0.9的冷拉鋼筋屈服強度；(4)成型：離心成型，高速離心加速度不小于73g；(5)養護：常壓蒸養強度達到45mpa，脫模后進入壓力為1mpa、溫度為180的高壓釜中蒸養。2phc樁的技術性能特點(l)樁的強度高：制作2d即可打樁，樁身強度80mpa;耐錘擊力可達13720kn，可打入較深硬層，充分利用地基土的強度，提高樁的承載力。(2)樁的抗裂能力強：(3)節省混凝土：與同規格pc方樁比，phc樁混凝土節省30%，鋼筋節省50%。(4)phc樁的耐久性高。3phc樁的應用上海外高橋造船基地舾裝碼頭工程、外高橋電廠二期等廣泛應用。1e4

11、11092后張法預應力混凝土知識點一、基本概念先澆筑,預留孔道。分為抽拔法和埋置法。前者多抽拔鋼管，直線孔道；后者埋金屬波紋管或薄鋼板管。筋沿孔道穿入，待混凝土達到規定的強度后，進行張拉，并以混凝土構件本身為支點錨固。然后壓力灌漿封堵。稱為后張法預應力。后張法不需要預應力張拉臺座，適用于結構斷面大的長大型構件的現場預制。知識點二、具體要求1孔道尺寸與位置正確，孔道應平順。端部的預埋墊板應垂直于孔道中心線，并固定，防止澆筑時移動。2預留孔道可采用預埋波紋管、薄鋼板管、鋼管、抽芯膠管等法。膠管宜充壓力水或其他措施防止變形。接頭嚴密，不得漏漿。嚴禁孔道附近電焊作業。預埋管道用鋼筋井字架固定：波紋管及

12、鋼管間距不大于1m，膠管不大于0.5m，曲線孔道宜適當加密。灌漿孔間距：預埋波紋管不大于30m，抽芯孔道不大于12m，曲線孔道的曲線波峰部位，宜設排氣孔。3預埋管抽芯順序應先上后下。鋼管作孔道芯管時，宜在澆筑后每隔515min轉一次。6后張法錨固階段張拉端預應力筋的內縮量，不得大于表ie411092的規定。7鋼絲（束）、鋼絞線斷裂或滑脫數量，嚴禁超同截面總根數3%，一束鋼絲只許一根。8孔道灌漿水泥漿及水泥砂漿的強度不得低于20mpa。灌漿用水泥漿水灰比不大于0.45，攪拌后3h泌水率在2%以內，最大不超過3%。9灌漿應緩慢、均勻地進行，不得中斷，并設排氣通道。11.壓漿的過程中及壓漿后48h，

13、溫度不得低于+5。預應力混凝土大直徑管樁（大管樁）是后張預應力的典型。知識點三、后張法預應力混凝土在大管樁生產中的應用預應力混凝土大直徑管樁采用離心、振動、輥壓相結合的復合法工藝生產高強混凝土管節，對管節施加后張預應力進行拼裝成長樁。強度高、密實性好、耐錘擊。（一）管節的制作1主要材料水泥：采用52.5級硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥，水泥的鋁酸三鈣不應大于1o%；骨料：細骨料，采用細度模量3.02.3的中砂；粗骨料，質地堅硬碎石，最大粒徑25mm;外加劑：采用高性能減水劑。2管節成型工藝(l)鋼筋籠制作采用8盤條圓鋼筋經冷拉后編制成鋼筋籠。(2)混凝土的技術條件強度等級不小于c60；水泥用量40

14、0500kg/m3；水灰比不大于0.35；混凝土拌合物維勃稠度為2535s。(3)預留張拉孔道鋼管芯棒外套橡膠管在強度達到設計強度的70%時抽出，斷面均布1620個預留孔。(4)混凝土入模、振動、離心成型。(5)管節養護。管節采用蒸汽養護。（二）管樁的拼接1根據樁長確定拼接的樁節數量(基本節長4000mm)，樁節之間涂刷k-80膠粘劑粘結。2穿預應力鋼絞線。樁型號不同，分別為16、18、20孔，每孔中穿75的高強度、低松弛預應力鋼絞線1根、2根，最多可達3根。12-75：表示鋼絞線的級別是一級鋼;5表示鋼絲直徑5mm;7表示一根鋼絞線由7根5鋼絲組成;12表示12根上述的鋼絞線組成一個鋼筋束3

15、張拉預應力筋。(l)控制應力設計值為預應力鋼絞線強度標準值的70%，預壓應力為612mpa;(2)張拉分兩次進行：第一次為設計值30%50%，目的是粘結樁節；待膠粘劑抗壓強度30mpa后，進行第二次張拉，控制應力達到設計值。(三)大管樁的技術性能1混凝土的有效預壓應力：612mpa；2開裂彎矩：6001500knm。（四）大管樁的應用大管樁已在連云港廟嶺二期工程5個泊位、鎮海石化總廠lo萬t級油碼頭、舟山石油運轉碼頭、深圳赤灣港713號泊位碼頭等大量應用。 典型題目：(平均每年1道)7后張法預應力混凝土施工中，預應力鋼筋張拉之后的錨固支點是（）。a后張法張拉臺座b張拉千斤頂c混凝土構件自身d后張預應力專用錨固設施答案：c2預應力混凝土中鋼筋的張拉，應控制在其（）范圍之內。a塑性變形b彈性變形c屈服點左右d極限拉伸變