無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力施工工藝

【摘 要】無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力工藝是后張法中的一種，這種方法和其他的方式相比較，操作簡(jiǎn)單、處理效果好，是預(yù)應(yīng)力混凝土施工中一種重要的方法，本文從無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土的構(gòu)造、內(nèi)容、制作、施工工藝以及預(yù)應(yīng)力損失控制上，做出了詳細(xì)介紹分析。

【關(guān)鍵詞】無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力;施工工藝;錨具;預(yù)應(yīng)力損失

預(yù)應(yīng)力鋼筋在后張法預(yù)應(yīng)力混凝土中可以分為有粘結(jié)和無(wú)粘結(jié)兩種，有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力屬于常規(guī)做法，這種方法通過(guò)灌漿后使預(yù)應(yīng)力筋和混凝土粘結(jié)來(lái)達(dá)到效果。無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力則是最近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的施工新工藝，在預(yù)應(yīng)力鋼筋的表面涂上漆料，然后用塑料管等包好，澆筑混凝土后，等到混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)度后再進(jìn)行預(yù)應(yīng)力的張拉錨固。這種方法和傳統(tǒng)的比較不需要預(yù)留孔道、施工簡(jiǎn)單、張拉時(shí)摩阻力較小、預(yù)應(yīng)力筋也容易彎成多跨曲線(xiàn)形狀等。這種方法在雙向連續(xù)平板和密肋板中可以達(dá)到很好的經(jīng)濟(jì)效果，并較多的應(yīng)用與多跨連續(xù)梁中，具有較大的發(fā)展前途。

１．無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋的組成

無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力大體上可以分為三部分：無(wú)粘結(jié)筋、涂料層和外包層。

1.1無(wú)粘結(jié)筋

柔性較好的預(yù)應(yīng)力剛才比較適合作為無(wú)粘結(jié)筋的制作材料，一般采用7根5高強(qiáng)鋼絲組成鋼絲束。

1.2涂料層

無(wú)粘結(jié)鋼筋的涂料層可以使用防腐油脂或者防腐瀝青制作，其作用是使混凝土和無(wú)粘結(jié)筋之間分開(kāi)，從而減少?gòu)埨瓡r(shí)摩擦的損失，也可以防止無(wú)粘結(jié)筋的腐蝕等。涂料的性能要符合設(shè)計(jì)要求，在一定的溫度范圍內(nèi)，不流淌、不產(chǎn)生裂縫、不變脆并且具有一定的韌性；使用期限內(nèi)化學(xué)穩(wěn)定性好、防腐性能好；對(duì)周?chē)牟牧蠜](méi)有侵蝕作用；不透水、不吸濕；潤(rùn)滑性能好、摩擦阻力小等。

1.3外包層

可以利用高壓聚乙烯塑料帶等制作無(wú)粘結(jié)筋的外包層，外包層可以使預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件在運(yùn)輸、儲(chǔ)存、鋪設(shè)和澆筑等過(guò)程中不發(fā)生不可修復(fù)的破壞，外包層要符合設(shè)計(jì)的要求，保證構(gòu)件的正常使用。外包層要做到低溫不脆化、高溫化學(xué)穩(wěn)定性好；具有足夠的韌性、抗破損性等；對(duì)周?chē)牧虾铜h(huán)境沒(méi)有危害、防水性能好。

具體制作無(wú)粘結(jié)鋼筋時(shí)，優(yōu)先選用防腐油脂作為涂料層，然后用塑料注塑機(jī)將外包層注塑成型。保證油脂的充足飽滿(mǎn)，外包層松緊適度；成束的無(wú)粘結(jié)筋可以使用防腐瀝青作為涂料層，使用防腐瀝青時(shí)，利用密纏塑料帶作為外包層，塑料帶各圈之間的搭接長(zhǎng)度不小于帶寬的一半，纏繞的層數(shù)不小于4層。另外，保證防腐油脂涂料層無(wú)粘結(jié)筋的張拉摩擦系數(shù)不應(yīng)大于0.12；防腐瀝青涂料層無(wú)粘結(jié)筋的張拉摩擦系數(shù)不應(yīng)大于0.25。

2.無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋的制作

2.1擠壓土層工藝

擠壓涂層工藝主要是無(wú)粘結(jié)筋通過(guò)涂油裝置涂油，再通過(guò)塑料擠壓機(jī)涂刷塑料薄膜，經(jīng)過(guò)冷卻筒槽成型塑料套管。這種方法效率高、質(zhì)量好、設(shè)備性能穩(wěn)定。

2.2涂包成型工藝

在無(wú)粘結(jié)筋經(jīng)過(guò)涂料槽涂刷后，再使用歸束滾輪歸成一束進(jìn)行補(bǔ)充涂刷，涂料的厚度保持在2mm。涂好涂料后即使用繞布轉(zhuǎn)筋自動(dòng)地交叉纏繞兩層塑料布，達(dá)到需要的長(zhǎng)度后進(jìn)行切割，完成后就得到一個(gè)完整的無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋，這種方法制成的無(wú)粘結(jié)筋質(zhì)量好，適應(yīng)性能強(qiáng)。

制作完成后的預(yù)應(yīng)力筋要在包裝、運(yùn)輸、保管上嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行，不同預(yù)應(yīng)力筋的規(guī)格要明確標(biāo)清；帶有墩頭錨具的無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋要有塑料袋包裹；無(wú)粘結(jié)筋要堆放在通風(fēng)干燥處，露天保存時(shí)要加以覆蓋措施并放在架板上。

3.無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋的常用錨具

錨具的作用是把無(wú)粘結(jié)筋的張拉力傳遞給混凝土，無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼筋的錨具不僅受力上比有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋的錨具大并且承受著重復(fù)荷載的作用，我國(guó)采用高強(qiáng)鋼絲和鋼絞線(xiàn)作為無(wú)粘結(jié)鋼筋的制作材料，根據(jù)設(shè)計(jì)需要，無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋構(gòu)件中可以配置較短的預(yù)應(yīng)力筋，其中一端錨固在構(gòu)件端頭進(jìn)行張拉，另一端直接埋入構(gòu)件中作為有粘結(jié)的錨頭進(jìn)行使用。

鋼絞線(xiàn)無(wú)粘結(jié)筋的張拉可以采用XM型夾片式錨具，埋入端則可以采用壓花式埋入錨具，這種錨具關(guān)鍵是張拉前埋入端的混凝土強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)大于C30才能形成比較可靠的粘結(jié)式錨頭。鋼絲束無(wú)粘結(jié)筋的張拉端采用墩頭錨具，埋入端采用錨板式埋入錨具，施工時(shí)端頭沒(méi)有結(jié)構(gòu)配筋時(shí)，需要在配置埋入端錨板錨具加強(qiáng)錨固性能。

4.無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力的施工工藝

施工過(guò)程中施工工序大體可以分為無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋的鋪設(shè)、張拉和端部錨頭處理，并在使用時(shí)再次檢查外包層的完好程度，修補(bǔ)好輕微破損處，對(duì)嚴(yán)重破壞的不宜使用。

4.1無(wú)粘結(jié)鋼筋的鋪設(shè)

單向連續(xù)板中，無(wú)粘結(jié)鋼筋的鋪設(shè)較為簡(jiǎn)單，和普通鋼筋的鋪設(shè)沒(méi)什么太大的區(qū)別。而雙向連續(xù)板中，無(wú)粘結(jié)鋼筋則為雙向曲線(xiàn)配筋，首先鋪設(shè)標(biāo)高較低的無(wú)粘結(jié)筋，然后逐次向上進(jìn)行，其中要避免兩個(gè)方向的鋼筋相互穿插。

嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求對(duì)無(wú)粘結(jié)筋進(jìn)行曲線(xiàn)形狀就位并固定牢靠，鋼絲束就位后，檢查標(biāo)高和水平位移后，如果無(wú)誤用鋼絲與非預(yù)應(yīng)力筋綁扎牢靠，防止在澆筑混凝土?xí)r發(fā)生位移。

4.2無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力的張拉

無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力一般采用兩端同時(shí)張拉，以滿(mǎn)足無(wú)粘結(jié)筋的曲線(xiàn)配筋。無(wú)粘結(jié)筋的張拉順序有鋪設(shè)順序決定，先張拉先鋪設(shè)的，以此類(lèi)推。成束無(wú)粘結(jié)筋在正式張拉前要使用千斤頂往復(fù)抽動(dòng)幾次，達(dá)到降低張拉摩擦損失的目的。張拉過(guò)程中有個(gè)別鋼絲發(fā)生脫滑和斷裂時(shí)，可以稍微降低張拉應(yīng)力，張拉過(guò)程中保證脫滑和斷裂的總量鋼絲不超過(guò)無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋的2%。

4.3無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋的端部錨頭處理

錨頭處理重點(diǎn)是防止錨頭出發(fā)生腐蝕，鋼絲束墩頭錨具時(shí)，錨杯拉出后會(huì)在塑料套筒內(nèi)產(chǎn)生空隙，為避免長(zhǎng)期與大氣接觸發(fā)生銹蝕，要使用相應(yīng)的器具向套筒內(nèi)注滿(mǎn)防腐油脂。采用XM型夾片式錨具時(shí)，由于張拉端頭構(gòu)造簡(jiǎn)單，不需要再另加設(shè)施，張拉后的端頭鋼絞線(xiàn)的預(yù)留長(zhǎng)度保持在150mm以上，當(dāng)剩余過(guò)多的鋼絞線(xiàn)時(shí)可以將多余部分割掉，并散開(kāi)打彎埋在混凝土內(nèi)加強(qiáng)錨固作用。

5.預(yù)應(yīng)力的損失值

5.1預(yù)應(yīng)力損失的種類(lèi)

不論何種預(yù)應(yīng)力筋在使用過(guò)程中應(yīng)力都會(huì)逐步減小，要經(jīng)過(guò)相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間才能穩(wěn)定下來(lái)，這種減小是由于原材料的性質(zhì)以及制作方法決定的，是無(wú)法避免的。預(yù)應(yīng)力是通過(guò)張拉鋼筋得來(lái)的，所以只要能使預(yù)應(yīng)力鋼筋縮短的因素，都可以造成預(yù)應(yīng)力的損失。

無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力的應(yīng)力損失包括預(yù)應(yīng)力筋和管道壁的摩擦損失、錨固損失、對(duì)先張拉混凝土壓縮變形引起的損失等。此外混凝土的收縮、徐變，剛才的松弛等也會(huì)引起應(yīng)力的損失，這些損失通常成為長(zhǎng)期損失，因?yàn)橐@些預(yù)應(yīng)力損失全部介紹需要很長(zhǎng)的一段時(shí)間。

5.2預(yù)應(yīng)力損失的防治措施

收縮和徐變是長(zhǎng)期的影響因素，為較少構(gòu)件的這種長(zhǎng)期危害，要在滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求的前提下減小水泥用量和水灰比，由于石灰?guī)r、花崗巖等碎石彈性模量高、堅(jiān)硬密實(shí)，并且吸水率低，所以可以作為混凝土的粗骨料，早期的養(yǎng)護(hù)也對(duì)混凝土的收縮有很大影響。采用較強(qiáng)的混凝土并推遲對(duì)混凝土施加預(yù)應(yīng)力的時(shí)間可以有效的減小混凝土的徐變現(xiàn)象。

鋼材的松弛損失如果能夠減小就可以有效的解決應(yīng)力損失的情況，可以采用低松弛鋼材，采用短期超張拉的方法對(duì)那些沒(méi)有經(jīng)過(guò)應(yīng)力消失處理的鋼絲進(jìn)行處理，減少鋼絲松弛，這種方法對(duì)冷拔低碳鋼絲很是有效，但對(duì)低松弛的鋼材處理效果不明顯。

錨具變形和內(nèi)縮值、曲線(xiàn)與直線(xiàn)的摩擦和預(yù)應(yīng)力束的鋪設(shè)質(zhì)量有關(guān)，施工時(shí)一定要按照設(shè)計(jì)要求，嚴(yán)格做好每一步，并時(shí)刻檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)的損失值及時(shí)做出調(diào)整，記錄下來(lái)。 [科]

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