预应力混凝土施工的基本原理分

　　预应力混凝土施工的基本原理分析

　　通常，预应力混凝土构件在受到很强的荷载作用之后，都需要使用强度较高的钢筋来有效弥补其抗压强度的不足，同时给受拉区施加预应力，以实现推迟受拉区混凝土开裂的目的。尽管普通钢筋也具有相应的承受压力的特性，但同时也存在着其自身固有的缺陷。

　　明显的缺陷就在于同强度相对比较高的混凝土对比而言，普通混凝土的抗拉强度相对较弱些，极限拉的应变数值也相对比较低。然而，通常而言，钢筋的极限拉应变值则远大于混凝土，这些都是构件在实际使用过程中出现裂缝的原因。

　　通过对钢筋混凝土构件进行分析不难发现，混凝土的受拉极限是有固定范围的，当超出这一特定范围时，就会出现混凝土裂缝现象，同钢筋对比而言，钢筋的极限应变为混凝土的四倍到八倍。因而，在具体进行选择材料的过程中，尽管使用强度系数比较高的钢筋会提升桥梁的极限强度，但是，一旦出现严重超过高强钢筋极限强度的情况，其应变就达到2mm左右。因此，在混凝土结构中，假如钢筋应力较小，就极易出现混凝土裂缝现象。

　　针对普通钢筋混凝土所固有的缺陷，通常可采取以下方式进行处理。

　　其一，在强度比较高的混凝土和高强钢筋所组成的结构当中，应加设适宜的预应力，这样不仅能够有效提升结构的承载性能和整体刚度，而且还能较好地控制开裂情况的出现。

　　而如果想让混凝土构件中产生预应力，通常可采取机器设备来张拉高强钢筋，借此来使混凝土出现预压力，同时，还可将被张拉的强度比较高的钢筋锚固在混凝土结构中。

预应力混凝土结构的应用

　　预应力混凝土结构由于结构新颖、节省材料、造型优美等优点在国内外得到越来越广泛的应用，下面对预应力混凝土结构进行阐述。

1、预应力混凝土结构的定义

　　预应力混凝土结构主要由柔性的索和刚性的上弦(梁、拱或桁架)组成。对下弦的索施加预应力并锚固在上弦梁的两端，上下弦之间通过预应力金属波纹管的竖向撑杆相连接，是典型的平面预应力土结构。

2、预应力混凝土结构的分类

　　a、平面土结构

　　平面预应力混凝土结构是指构成张弦特征的结构构件(上弦梁、下弦拉索以及竖向撑杆)位于同一平面内，且以平面受力为主要受力特征的预应力混凝土结构。当同一屋盖体系中包含多榀平面土结构时，各榀土结构一般平行或既不平行也不相交布置。

　　b、空间土结构

　　空间预应力混凝土结构是由数榀平面预应力混凝土结构双向或多向交叉布置而成的。由于空间协同工作性能，空间预应力混凝土结构较之平面预应力混凝土结构在受力性能和经济性方面更为优越。在大跨度空间结构中有着广阔的应用前景。空间预应力混凝土结构根据其平面布置情况还可分为双向预应力混凝土结构、多向预应力混凝土结构两种基本形式。

预应力金属波纹管焊接接头

　　预应力金属波纹管的焊接接头为25

mm厚的铸造不锈钢法兰与壁厚0.3

mm的轧制预应力金属波纹管对接形式。为防止焊接接头氧化，需采用保护性好、热量集中的手工钨极弧焊方法。因结合处两板厚度差过大，电弧热量分配不均，很难达到质量要求。故在不影响使用和结构要求的情况下，将法兰盘待焊接处机加工出预制整体填料。

　　加工成预制整体填料的法兰与预应力金属波纹管端结合处，相当于 0.3 mm和0.8

mm厚的两个板件的接头对接。解决了原来两板件因厚度差过大，弧焊时薄件容易烧穿，厚件不熔化的难题。电弧热量适当地分配给两个零件，达到熔合良好的目的。为解决预应力金属波纹管薄壁板片端接处导热慢，焊接时容易烧穿的问题，在预应力金属波纹管端接处个波的沟槽中嵌入一个半圆形紫铜环。

预应力金属波纹管焊接的要求

　　焊接时，用压盖由外加螺杆和螺母等辅助工装夹紧预应力金属波纹管和法兰盘。调节预应力金属波纹管和法兰的相对位置，使法兰与预应力金属波纹管同轴，端接处对齐。压紧时，紫铜环与预应力金属波纹管壁紧密贴合，增加薄壁预应力金属波纹管端头处的散热能力，避免预应力金属波纹管薄壁端头因电弧热而导致。焊前，将零件用溶液清洗干净，去除油脂及污物。预应力金属波纹管端接处内外环面10

mm范围内用细砂布打磨至露出金属光泽。用辅助工装夹紧零件时，夹紧力要适当。若夹紧力过大，预应力金属波纹管端接头处边缘会翘曲，与法兰盘端面贴合不良，引起对接处较大的装配间隙。

　　装配好的焊件置于双滚轮上。电弧对准对接缝隙，钨极与工件距离保持在1-1.5

mm。用左手拨动零件缓慢旋转，右手持焊枪，电弧不断熔化对接处两焊件的母材金属，不填充焊丝，逐渐形成自熔焊缝。钨极弧焊电源为CW一300S，具有高频引弧、电流递增、衰减、预送和延迟保护气流、随时调节焊接电流的功能。