1)混凝土预应力混凝土结构构件所用的混凝土，需满足下列要求：①强度高。因此，《混凝土结构设计规范》规定，预应力混凝土构件的混凝土强度等级不应低于C30。为了避免预应力混凝土构件发生脆性破坏，要求预应力钢筋在拉断前，具有一定的伸长率。我国目前用于预应力混凝土构件中的预应力钢材主要有钢绞线、钢丝、热处理钢筋三大类。钢绞线的极限抗拉强度标准值可达1860 N/mm2，在后张法预应力混凝土中采用较多。......
2023-09-19
无黏结预应力混凝土施工工艺
【摘要】：无黏结后张预应力混凝土是在浇灌混凝土之前，把预先加工好的无黏结筋与普通钢筋一样直接放置在模板内，然后浇筑混凝土，待混凝土达到设计强度时，即可进行张拉。（一） 无黏结预应力钢筋的制作无黏结筋的制作是无黏结后张预应力混凝土施工中的主要工序。无黏结筋一般由钢丝、钢绞线等柔性较好的预应力钢材制作，当用电热法张拉时，亦可用冷拉钢筋制作。合格后方可浇筑混凝土。由于无黏结预应力束为曲线配筋，故应两端同时张拉。
无黏结后张预应力起源于20 世纪50 年代的美国，我国于20 世纪70 年代开始研究，80 年代初应用于实际工程中。无黏结后张预应力混凝土是在浇灌混凝土之前，把预先加工好的无黏结筋与普通钢筋一样直接放置在模板内，然后浇筑混凝土，待混凝土达到设计强度时，即可进行张拉。它与有黏结预应力混凝土的不同之处就在于：不需在放置预应力钢筋的部位与先留设孔道和沿孔道穿筋；预应力钢筋长拉完后，不需进行孔道灌浆。
（一） 无黏结预应力钢筋的制作
无黏结筋（见图10-19）的制作是无黏结后张预应力混凝土施工中的主要工序。无黏结筋一般由钢丝、钢绞线等柔性较好的预应力钢材制作，当用电热法张拉时，亦可用冷拉钢筋制作。
图10-19 无黏结预应力筋
1—塑料外包层；2—防腐润滑脂；3—钢绞线 （或碳素钢丝束）
无黏结筋的涂料层应用防腐材料制作，一般防腐材料可以用沥青、油脂、蜡、环氧树脂或塑料。涂料应具有良好的延性及韧性；在一定的温度范围内 （至少在20℃～70℃）不流淌、不变脆、不开裂；应具有化学稳定性，与钢、水泥以及护套材料均无化学反应，不透水、不吸湿、防腐性能好；油滑性能好，摩擦阻力小，如规范要求，防腐油脂涂料层无黏结筋的张拉摩擦系数不应大于0.12，防腐沥青涂料则不应大于0.25。
无黏结筋的护套材料可以用纸带或塑料带包缠或用注塑套管。护套材料应具有足够的抗拉强度及韧性，以免在工作现场或因运输、储存、安装引起难以修复的损坏和磨损；要求其防水性及抗腐蚀性强；低温不脆化、高温化学稳定性好；对周围材料无侵蚀性。如用塑料作为外包材料时，还应具有抗老化的性能。高密度的聚乙烯和聚丙烯塑料就具有较好的韧性和耐久性；低温下不易发脆；高温下化学稳定性较好，并具有较高的抗磨损能力和抗蠕变能力。但这种塑料目前我国产量还较低，价格昂贵。我国目前用高压低密度的聚乙烯塑料通过专门的注塑设备挤压成型，并将涂有防腐油脂层的预应力钢筋包裹上一层塑料。当用沥青防腐剂作涂料层时，可用塑料带密缠作外包层，塑料各圈之间的搭接宽度应不小于带宽的1/4，缠绕层数不应小于两层。挤压涂层工业流水线见图10-20。
图10-20 挤压涂层工业流水线圈
1—放线盘；2—钢丝；3—梳子板；4—给油装置；5—塑料挤压机机头；6—风冷装置；7—水冷装置；8—牵引机；9—定位支架门；10—收线盘
（二） 无黏结筋的铺设
无黏结筋的铺设工序通常在绑扎完底筋后进行。无黏结筋铺放的曲率可用垫铁马凳或其他构造措施控制。其放置间距不宜大于2m，用铁丝与非预应力钢筋扎紧。铺设双向配筋的无黏结筋时，应先铺低的，再铺高的，应尽量避免两个方向的无黏结筋相互穿插编结。绑扎无黏结筋时，应先在两端拉紧，同时从中间往两端绑扎定位。
浇筑混凝土前应对无黏结筋进行检查验收，如各控制点的矢高、塑料保护套有无脱落和歪斜、固定端镦头与锚板是否贴紧、无黏结筋涂层有无破损等。合格后方可浇筑混凝土。
（三） 无黏结筋的张拉
无黏结预应力束的张拉与有黏结预应力钢丝束的张拉相似。张拉程序一般采用0→103%σcon，然后进行锚固。由于无黏结预应力束为曲线配筋，故应两端同时张拉。
成束无黏结筋正式张拉前，宜先用千斤顶往复抽动几次，以降低张拉摩擦损失。试验表明，进行三次张拉时，第三次的摩阻损失值可比第一次降低16.8%～49.1%。在张拉过程中，当有个别钢丝发生滑脱或断裂时，可相应降低张拉力，但滑脱或断裂的根数不应超过结构同一截面钢丝总根数的2%。
（四） 锚头端部的处理
无黏结预应力束通常采用镦头锚具，外径较大，钢丝束两端留有一定长度的孔道，其直径略大于锚具的外径。钢丝束张拉锚固以后，其端部便留下孔道，且该部分钢丝没有涂层，必须采取保护措施，以防止钢丝锈蚀。
无黏结预应力束锚头端部处理的办法目前常用的有两种：一是在孔道中注入油脂并加以封闭 [见图10-21 （a）]；二是在两端留设的孔道内注入环氧树脂水泥砂浆，将端部孔道全部灌注密实，以防预应力钢筋发生局部锈蚀 [见图10-21 （b）]。灌注用环氧树脂水泥砂浆的强度不得低于35hWa。灌浆同时将锚环内也用环氧树脂水泥砂浆封闭，既可防止钢丝锈蚀，又可起一定的锚固作用。最后浇筑混凝土或外包钢筋混凝土，或用环氧砂浆将锚具封闭。用混凝土做堵头封闭时，要防止产生收缩裂缝。当不能采用混凝土或环氧砂浆作封闭保护时，预应力钢筋锚具要全部涂刷抗锈漆或油脂，并采取其他保护措施。
图10-21 锚头端部处理方法（单位：mm）
（a）锚头端部处理方法之一；（b）锚头端部处理方法之二
1—油枪；2—锚具；3—端部孔道；4—有涂层的无黏结预应力束；5—无涂层的端部钢丝；6—构件；7—注入孔道的油脂；8—混凝土封闭；9—无黏结预应力束；10—环氧树脂水泥砂浆；1l—端部加固螺旋钢筋
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