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无粘结预应力混凝土施工

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无粘结预应力混凝土施工

    在后张法预应力混凝土构件中,预应力筋分为有粘结和无粘结两种。有粘结的预应力筋是张拉后通过灌浆使预应力筋与混凝土粘结;无粘结预应力筋是近年发展的新技术,其做法是在预应力筋表面刷涂料并包塑料布管后如同普通钢筋一样先铺设在支好的模板内,待混凝土达到强度后进行张拉锚固。无粘结预应力筋的优点是无须留孔与灌浆、施工简单、摩擦力小,预应力筋易弯成多跨曲线形状等,但对锚具锚固能力要求较高。无粘结技术在双向连续平板和密肋板的施工中比较经济合理,在多跨连续梁的施工中也有较大的发展前景。

    无粘结预应力混凝土施工工艺流程如图5-27所示。

    图5-27 无粘结预应力混凝土施工工艺流程

    (1)无粘结预应力筋制作。无粘结预应力筋由预应力钢材(宜用高强度钢丝或钢绞线)、涂料层、外包层组成,如图5-28所示。

    图5-28 无粘结预应力筋

    1—外包层;2—油脂;3—钢绞线或钢丝束

    无粘结筋采用柔性较好的预应力筋制作,选用7S4或7S5钢绞线。涂料层可采用防腐油脂或防腐沥青制作,涂料层使无粘结筋与混凝土隔离,减少张拉时的摩擦损失,防止无粘结筋腐蚀。无粘结筋应当具有良好的化学稳定性、抗腐蚀性、润滑性能,并在规定温度范围内高温不流淌、低温不变脆,并具有一定的韧性。外包层可用高压聚乙烯塑料带或塑料管制作,使无粘结筋在运输、储存、铺设和浇筑混凝土等过程中不发生不可修复的损坏。

    成型后的整盘无粘结预应力筋可以按照工程所需长度、锚固形式下料,进行组装。

    (2)无粘结预应力筋的锚具。无粘结预应力构件中,预应力筋的张拉力完全借助于锚具传递给混凝土,当外荷载作用时,引起预应力筋应力变化也全部由锚具承担,因此,无粘结预应力筋用的锚具不仅受力比有粘结预应力筋的锚具大,而且承受重复荷载,所以,对无粘结预应力筋的锚具有更高要求。

    ①单孔夹片式锚具。单孔夹片式锚具由锚环和夹片组成,如图5-29所示,夹片有三片式与二片式。

    ②XM型夹片式锚具。XM型夹片式锚具又称多孔夹片式锚具,由锚板和夹片组成。锚板的锚孔沿圆周排列,每束的钢绞线根数不受限制,每根钢绞线单独锚固,如图5-30所示。

    图5-29 单孔夹片式锚具

    1—锚环;2—夹片;3—钢绞线

    图5-30 XM型夹片式锚具

    ③挤压锚具。挤压锚具是利用液压机将套筒挤紧在钢绞线端头上的锚具,用于内埋式固定端。挤压锚具组装时,液压挤压机的活塞杆推动套筒通过挤压模使套筒变细,将硬钢丝衬圈碎掉,咬入钢绞线表面夹紧钢绞线,形成挤压头。挤压锚具及其成型如图5-31所示。

    图5-31 挤压锚具及其成型

    (a)挤压锚具;(b)成型工艺

    1—挤压套筒;2—垫板车;3—螺旋筋;4—钢绞线;5—硬钢丝衬圈;

    6—挤压机机架;7—活塞杆;8—挤压模

    (3)无粘结预应力筋施工。无粘结预应力筋的施工中,主要包括无粘结预应力筋的铺设、张拉和端部锚头处理。无粘结预应力筋在使用前,应当逐根检查外包层的完好程度,对有轻微破损者可以包塑料带补好,严重的应当报废处理。

    ①无粘结预应力筋的铺设。在双向板中,两个方向的无粘结预应力筋互相穿插,施工操作困难,应当事先制定铺设顺序。将各向无粘结预应力筋各搭接点的标高标出,由低到高制定铺设顺序,并应尽量避免两个方向的无粘结预应力筋相互穿插编结。

    在铺设过程中,应当严格按照设计要求的曲线形状就位并固定。其垂直方向,宜用支撑钢筋或钢筋马凳固定,调整无误后,用钢丝或钢筋绑扎牢固。在安装水电管线时,应避免碰动无粘结预应力筋的位置。浇筑作业时,严禁踩踏碰撞无粘结预应力筋及端部预埋件。

    ②无粘结预应力筋的张拉与锚固。无粘结预应力筋一般为曲线配筋,当长度超过25m时,宜采用两端张拉;当长度超过60m时,宜采取分段张拉。张拉程序一般可采用0→1.03σcon进行。张拉时,为减小摩擦损失,可在张拉前抽动几次,或先松动一次再张拉。

    无粘结预应力筋的张拉顺序应当采取先铺设先张拉,后铺设后张拉。楼盖梁板结构中,宜先张拉楼板无粘结预应力筋,后张拉楼面梁预应力筋。板中的无粘结预应力筋可以依次张拉,梁中的无粘结预应力筋宜对称张拉。

    ③锚头端部处理。无粘结张拉完毕后,应当及时对锚固区保护。要特别重视端部防腐处理。采用XM型夹片式锚具的钢绞线,张拉端头构造简单,端头钢绞线预留长度不小于150mm,多余部分切断并将钢绞线散开打弯,埋设在混凝土中以加强锚固,如图5-32所示。

    图5-32 钢绞线锚头端部处理

    1—锚环;2—夹片;3—埋件;4—钢绞线;

    5—散开打弯钢绞线;6—圈梁

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