在后張法預應力混凝土構件中,預應力筋分為有粘結和無粘結兩種。有粘結的預應力筋是張拉后通過灌漿使預應力筋與混凝土粘結;無粘結預應力筋是近年發(fā)展的新技術,其做法是在預應力筋表面刷涂料并包塑料布管后如同普通鋼筋一樣先鋪設在支好的模板內(nèi),待混凝土達到強度后進行張拉錨固。無粘結預應力筋的優(yōu)點是無須留孔與灌漿、施工簡單、摩擦力小,預應力筋易彎成多跨曲線形狀等,但對錨具錨固能力要求較高。無粘結技術在雙向連續(xù)平板和密肋板的施工中比較經(jīng)濟合理,在多跨連續(xù)梁的施工中也有較大的發(fā)展前景。
無粘結預應力混凝土施工工藝流程如圖5-27所示。
圖5-27 無粘結預應力混凝土施工工藝流程
(1)無粘結預應力筋制作。無粘結預應力筋由預應力鋼材(宜用高強度鋼絲或鋼絞線)、涂料層、外包層組成,如圖5-28所示。
圖5-28 無粘結預應力筋
1—外包層;2—油脂;3—鋼絞線或鋼絲束
無粘結筋采用柔性較好的預應力筋制作,選用7S4或7S5鋼絞線。涂料層可采用防腐油脂或防腐瀝青制作,涂料層使無粘結筋與混凝土隔離,減少張拉時的摩擦損失,防止無粘結筋腐蝕。無粘結筋應當具有良好的化學穩(wěn)定性、抗腐蝕性、潤滑性能,并在規(guī)定溫度范圍內(nèi)高溫不流淌、低溫不變脆,并具有一定的韌性。外包層可用高壓聚乙烯塑料帶或塑料管制作,使無粘結筋在運輸、儲存、鋪設和澆筑混凝土等過程中不發(fā)生不可修復的損壞。
成型后的整盤無粘結預應力筋可以按照工程所需長度、錨固形式下料,進行組裝。
(2)無粘結預應力筋的錨具。無粘結預應力構件中,預應力筋的張拉力完全借助于錨具傳遞給混凝土,當外荷載作用時,引起預應力筋應力變化也全部由錨具承擔,因此,無粘結預應力筋用的錨具不僅受力比有粘結預應力筋的錨具大,而且承受重復荷載,所以,對無粘結預應力筋的錨具有更高要求。
①單孔夾片式錨具。單孔夾片式錨具由錨環(huán)和夾片組成,如圖5-29所示,夾片有三片式與二片式。
②XM型夾片式錨具。XM型夾片式錨具又稱多孔夾片式錨具,由錨板和夾片組成。錨板的錨孔沿圓周排列,每束的鋼絞線根數(shù)不受限制,每根鋼絞線單獨錨固,如圖5-30所示。
圖5-29 單孔夾片式錨具
1—錨環(huán);2—夾片;3—鋼絞線
圖5-30 XM型夾片式錨具
③擠壓錨具。擠壓錨具是利用液壓機將套筒擠緊在鋼絞線端頭上的錨具,用于內(nèi)埋式固定端。擠壓錨具組裝時,液壓擠壓機的活塞桿推動套筒通過擠壓模使套筒變細,將硬鋼絲襯圈碎掉,咬入鋼絞線表面夾緊鋼絞線,形成擠壓頭。擠壓錨具及其成型如圖5-31所示。
圖5-31 擠壓錨具及其成型
(a)擠壓錨具;(b)成型工藝
1—擠壓套筒;2—墊板車;3—螺旋筋;4—鋼絞線;5—硬鋼絲襯圈;
6—擠壓機機架;7—活塞桿;8—擠壓模
(3)無粘結預應力筋施工。無粘結預應力筋的施工中,主要包括無粘結預應力筋的鋪設、張拉和端部錨頭處理。無粘結預應力筋在使用前,應當逐根檢查外包層的完好程度,對有輕微破損者可以包塑料帶補好,嚴重的應當報廢處理。
①無粘結預應力筋的鋪設。在雙向板中,兩個方向的無粘結預應力筋互相穿插,施工操作困難,應當事先制定鋪設順序。將各向無粘結預應力筋各搭接點的標高標出,由低到高制定鋪設順序,并應盡量避免兩個方向的無粘結預應力筋相互穿插編結。
在鋪設過程中,應當嚴格按照設計要求的曲線形狀就位并固定。其垂直方向,宜用支撐鋼筋或鋼筋馬凳固定,調整無誤后,用鋼絲或鋼筋綁扎牢固。在安裝水電管線時,應避免碰動無粘結預應力筋的位置。澆筑作業(yè)時,嚴禁踩踏碰撞無粘結預應力筋及端部預埋件。
②無粘結預應力筋的張拉與錨固。無粘結預應力筋一般為曲線配筋,當長度超過25m時,宜采用兩端張拉;當長度超過60m時,宜采取分段張拉。張拉程序一般可采用0→1.03σcon進行。張拉時,為減小摩擦損失,可在張拉前抽動幾次,或先松動一次再張拉。
無粘結預應力筋的張拉順序應當采取先鋪設先張拉,后鋪設后張拉。樓蓋梁板結構中,宜先張拉樓板無粘結預應力筋,后張拉樓面梁預應力筋。板中的無粘結預應力筋可以依次張拉,梁中的無粘結預應力筋宜對稱張拉。
③錨頭端部處理。無粘結張拉完畢后,應當及時對錨固區(qū)保護。要特別重視端部防腐處理。采用XM型夾片式錨具的鋼絞線,張拉端頭構造簡單,端頭鋼絞線預留長度不小于150mm,多余部分切斷并將鋼絞線散開打彎,埋設在混凝土中以加強錨固,如圖5-32所示。
圖5-32 鋼絞線錨頭端部處理
1—錨環(huán);2—夾片;3—埋件;4—鋼絞線;
5—散開打彎鋼絞線;6—圈梁
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