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預應力混凝土施工的基本原理分

　　預應力混凝土施工的基本原理分析

　　通常，預應力混凝土構件在受到很強的荷載作用之后，都需要使用強度較高的鋼筋來有效彌補其抗壓強度的不足，同時給受拉區施加預應力，以實現推遲受拉區混凝土開裂的目的。盡管普通鋼筋也具有相應的承受壓力的特性，但同時也存在著其自身固有的缺陷。

　　明顯的缺陷就在于同強度相對比較高的混凝土對比而言，普通混凝土的抗拉強度相對較弱些，極限拉的應變數值也相對比較低。然而，通常而言，鋼筋的極限拉應變值則遠大于混凝土，這些都是構件在實際使用過程中出現裂縫的原因。

　　通過對鋼筋混凝土構件進行分析不難發現，混凝土的受拉極限是有固定范圍的，當超出這一特定范圍時，就會出現混凝土裂縫現象，同鋼筋對比而言，鋼筋的極限應變為混凝土的四倍到八倍。因而，在具體進行選擇材料的過程中，盡管使用強度系數比較高的鋼筋會提升橋梁的極限強度，但是，一旦出現嚴重超過高強鋼筋極限強度的情況，其應變就達到2mm左右。因此，在混凝土結構中，假如鋼筋應力較小，就極易出現混凝土裂縫現象。

　　針對普通鋼筋混凝土所固有的缺陷，通常可采取以下方式進行處理。

　　其一，在強度比較高的混凝土和高強鋼筋所組成的結構當中，應加設適宜的預應力，這樣不僅能夠有效提升結構的承載性能和整體剛度，而且還能較好地控制開裂情況的出現。

　　而如果想讓混凝土構件中產生預應力，通常可采取機器設備來張拉高強鋼筋，借此來使混凝土出現預壓力，同時，還可將被張拉的強度比較高的鋼筋錨固在混凝土結構中。

金屬波紋管有多種形式

　　金屬波紋管是一種帶橫向波紋的圓柱形薄壁彈性殼體，其生產歷史已有一百多年。直到第二次時期，才用作儀器、儀表的彈元件和各類管道的聯結元件，現已廣泛用于礦山、石油、化工、治金、電力、熱力、航海、航天等工程設備中，起密封、吸振、降噪、儲能、熱補償和介質隔離作用。

　　金屬波紋管有多種形式，就波的形狀而言，以U型金屬波紋管應用為廣泛，其次還有C型、Q型、矩形和s型等：就層數而言，則分為單層和多層金屬波紋管;另外還可以根據是否帶有加強環來將金屬波紋管分成有加強型金屬波紋管和無加強型金屬波紋管兩種形式。

　　一般情況下，在大變形和低壓狀態下較多采用U型金屬波紋管，而在小變形和高壓下采用有加強環的金屬波紋管。　　而對于Q型金屬波紋管，在內壓作用下，彎曲應力小，不易發生平面失穩，因此特別適用高壓力、小變形、大口徑的場合。

　　金屬波紋管主要制造方法有滾壓、沖壓和液壓成型法。在剖分模中采用液體作為成型介質的多波成型法是目前一種先進的工藝方法之一，它具有成型快、節約原材料、加工簡單等優點，廣泛用于中、小直徑金屬波紋管的制造。而對于大直徑的金屬波紋管，通常采用滾壓法制造。

預應力金屬波紋管成形工藝的類型

　　預應力金屬波紋管的成形過程通常是經過擠壓使管坯發生塑性變形，為避免成形后材料的回彈，后再經過工序使預應力金屬波紋管成形。

成形時，管坯內壁在液體壓力的作用下，脹制鼓包形成初波，壓模推動初波移動使其高度增加寬度縮小，直至達到設計尺寸為止。

按成形過程可分為單波多次成形和多波一次成形。  

單波多次成形是，成形一個波的初波后再經擠壓使該波成形，然后張開凹模，管坯前進一個波距，重復成形第二個波;多波一次成形是多個波同時脹壓成初波后，再經一次擠壓成形。

　　橡膠成形：是以橡膠作凸模，以鋼模作凹模，橡膠變形產生內壓力，使管坯產生徑向擴張和軸向擠壓的成形工藝。 成形后，橡膠卸載回復原形。

預應力金屬波紋管加工成型的比較分析

　　1、機械旋壓成形工藝只能加工螺旋波，其他成形工藝只能加工環形波;剛性模成形時管坯的徑向擴張和軸向收縮是同時進行的，即使不單獨對管坯施加軸向的推力，變形區的材料也能得到很好的補充，因此管壁的壁厚變化非常小。

　　2。軟模成形的過程中，為實現擠壓成形必須先脹制初波，脹制初波時僅發生徑向擴張不伴隨軸向收縮，如果變形區的材料得不到及時的補充就會出現壁厚變薄的情況。

考慮到密封問題，液壓成形中脹制初波時，管坯軸向都被固定，徑向擴張所需的材料僅靠壁厚的變薄來補充;橡膠成形中脹制初波時，可以對管坯施加一定的推力，材料可以得到較及時的補充。

 擠壓成形的過程和剛性模成形過程類似，即徑向擴張和軸向收縮是同時進行的。

　　3、受成形模具的限制，除液壓成形可分為單波多次成形和多波一次成形外，其余成形工藝只能采用單波多次成形的方法。

　　常見的預應力金屬波紋管成形工藝各具特點，不同的工藝生產的預應力金屬波紋管適用于不同的場合。