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无粘结预应力钢筋后张拉工法1无粘结预应力钢筋后张拉工法简介
无粘结预应力钢筋后张拉工法是一种广泛应用于现代建筑工程中的高效预应力施工技术。该工法通过在混凝土构件中预留孔道或直接铺设无粘结预应力筋,并在混凝土达到设计强度后进行张拉锚固,从而在结构中建立预压应力,以提高结构的承载能力、抗裂性能和整体刚度。该技术具有施工便捷、结构性能优越、经济性好等优点,广泛应用于桥梁、高层建筑、地下工程、大跨度屋盖等结构中。
大理石、磨光花岗石、预制水磨石饰面技术交底一、无粘结预应力钢筋的基本原理
无粘结预应力钢筋是指在钢筋表面涂覆防腐油脂并包覆塑料护套,使其与周围混凝土之间不产生粘结力。在施工过程中,这种钢筋直接铺设在模板内,无需预留孔道和灌浆工序。待混凝土达到设计强度后,通过千斤顶对钢筋进行张拉,并用锚具将其锚固在构件端部,使构件内部产生预压应力,从而提高结构的抗裂性和刚度。
二、后张拉工法的施工流程
1.材料准备与加工无粘结预应力钢筋由高强度低松弛钢绞线制成,表面涂有防腐油脂并包裹高密度聚乙烯(HDPE)或聚丙烯(PP)护套。施工前需对材料进行质量检验,确保其力学性能和防腐性能符合设计要求。
2.钢筋铺设与定位在模板安装完成后,根据设计图纸将无粘结预应力钢筋按曲线或直线形式铺设在结构内部。钢筋应使用定位钢筋或塑料支架进行固定,确保其在浇筑过程中不发生偏移。
3.混凝土浇筑与养护钢筋铺设完成后,进行混凝土浇筑。由于无粘结筋无需预留孔道,施工相对简便。浇筑过程中应注意避免钢筋位移,并加强振捣,确保混凝土密实。浇筑完成后按规定进行养护,待混凝土强度达到设计要求后方可进行张拉。
4.预应力张拉施工张拉前应进行设备校验和张拉力计算。张拉时采用对称、分级加载的方式,确保结构受力均匀。张拉完成后,用专用锚具将钢筋锚固在构件端部,并进行端部封锚处理,防止锚具锈蚀。
5.封锚与保护张拉完成后,对锚固区进行封锚处理,通常采用微膨胀细石混凝土或砂浆进行封闭,同时做好防水和防腐措施,以确保结构的耐久性。
三、无粘结后张拉工法的优势
1.施工便捷无粘结筋无需预留孔道和灌浆作业,简化了施工工艺,提高了施工效率,缩短了工期。
2.结构性能优良无粘结筋在结构中形成自由滑动的预应力体系,有利于结构在受力过程中应力的重新分布,提高了结构的延性和抗震性能。
3.经济性好相较于有粘结预应力体系,无粘结筋施工成本较低,且后期维护方便,减少了结构的全生命周期成本。
四、应用范围与工程实例
无粘结预应力后张拉技术广泛应用于以下工程领域:
桥梁工程:用于连续箱梁、T型梁等结构,提高桥梁的承载能力和抗裂性能。高层建筑:在楼板、转换层、核心筒等部位应用,有效控制裂缝和变形。地下工程:如地铁车站、地下车库,提高结构防水性能和整体稳定性。大跨度空间结构:如体育场馆、会展中心等,实现大跨度、轻型化设计。
例如,在某大型商业综合体项目中,采用无粘结预应力后张拉技术对地下室顶板进行加固,有效控制了结构裂缝,提高了施工效率,并降低了工程造价。
五、注意事项与质量控制
1.材料质量控制:应选用合格的无粘结预应力钢筋,确保其防腐层完整、油脂均匀。2.张拉控制精度:严格按照设计要求进行张拉力和伸长值控制,确保预应力施加准确。3.锚具与设备管理:选用符合规范的锚具和张拉设备,并定期进行校验。4.施工过程监控:加强施工过程中的质量检查,特别是钢筋定位、混凝土浇筑和张拉阶段的监控。
六、结语
无粘结预应力钢筋后张拉工法作为现代预应力技术的重要组成部分,凭借其施工简便、结构性能优越、经济合理等优点,已成为现代建筑结构中不可或缺的技术手段。随着材料性能的提升和施工工艺的不断优化,该工法将在未来的建筑工程中发挥更加重要的作用,为建设高质量、高性能的现代建筑提供有力支撑。
(4)无粘结筋可曲线配置,其形状与外荷弯矩图形相适应,可充分发挥预应力筋的强度。
(5)设备管道及电器管线在楼板下可通行无阻,减少建筑结构、设备的布局矛盾。
(6)无粘结筋成型采用挤出成型工艺,产品质量稳定,摩阻损失小,便于工业化生产,达到国外同类产品先进水平。
(7)施工方便,可缩短工期。
本工法适用以下几类建筑:
(1)多层、高层大柱网板柱结构或大开间板墙结构的现浇平板,单向实心板跨度可达9—10m;双向实心板可达9×9m;密肋板可达12m。
(2)跨度现浇和预制梁板式结构。现浇梁跨度可达27m,预制梁可达24m;
(3)梁、飞机跑道、大型基础、筒壁结构、挡土墙的加固等。
无粘结预应力筋,主要有两种,U7—φ5钢丝束、Uφjl5钢绞线;通常一端张拉采用钢丝束,两端张拉选用钢绞线,当长度大于24m时,应采用两端张拉;
混凝土,无粘结预应力混凝土强度等级通常在C30以上,为缩短工期及便于施工,可采用早强大流动性混凝土。
锚固系统,锚固系统通常选用BUPC体系,有甲、乙两种类型;通常钢丝束选用甲型或乙型,钢绞线配用乙型;
锚环;2—螺母;3—承压板;4—螺旋筋;5—塑料保护套;6—无粘结筋7、预应力筋;8—锚板;
②张拉设备:穿心式千斤顶、超高压电动油泵;
③380V,15A—20A电源箱数个;
施工准备→梁、板模板搭设→非预应力下铁钢筋铺放、绑扎→无粘结预应力筋定位、铺放→调整固定端并安装端部节点张拉设备→非预应力上铁钢筋铺放→无粘结预应力筋起供、绑扎→非预应力上铁钢筋绑扎→隐检验收→混凝土浇灌及振捣→混凝土养护→张拉→预应力筋端头处理
(1)为保证无粘结预应力筋曲线矢高的要求,同方向无粘结筋和非预应力筋应配置在同一水平位置。
(2)无粘结筋的曲率一般用架立筋来控制,架立筋间距不宜超过1.5m,摆放高度为架立筋上皮高度等于无粘结筋塑料套管下皮距梁、板底的设计高度,跨中和支座处的无粘结筋可与非预应力筋直接绑扎;
(3)无粘结筋为双向曲线配置时,曲线上各点矢高不同,必须事先进行人工或电算编序,制定铺放顺序。
(4)无粘结筋应铺设在电线管下面,避免无粘结筋张拉产生向下分力,导致电线管弯曲及其下面混凝土破碎;
(1)张拉端无粘结筋在端模内侧30cm区段内应与承压板垂直,承压板应与端模贴紧;
(2)甲型张拉端塑料套筒应与承压板塞紧,避免浇筑混凝土时进浆,影响张拉。同时通过定位连杆顶紧锚杯内钢丝墩头,并利用其外露尺寸保证锚杯内的埋入深度。锚固端钢丝墩头与锚板贴紧,不允许有错落。
(3)乙型张拉端无粘结筋外露长度不应小于60cm。钢绞线的固定端应散花。
张拉端及锚固端的安装质量;
预应力筋矢高及顺直偏差;
洞口、管线、与非预应力筋的位置是否准确;
无粘结筋外包塑料皮是否有破损;
节点安装是否正确牢固。
(2)无粘结筋端部接点安装及束型偏差
7.4混凝土的浇筑及振捣
(1)混凝土浇筑条件:预应力筋铺设完成后,应由施工单位、质量检查部门、监理会同设计单位进行隐蔽检查,验收确认合格后,方可浇筑混凝土。
(2)混凝土浇筑及振捣要求:为保证钢丝束的束型和锚具位置的准确,混凝土振捣时禁止踏压碰撞预应力筋、塑料套管、支撑架以及端部预埋部件。振捣过程中还必须注意避免出现漏振现象,尤其是承压板和锚板周围,必须保证混凝土密实,严禁出现蜂窝或孔洞等问题;混凝土的一次浇筑高度不能超过500mm。
设计单位应向施工单位提出无粘结筋的张拉顺序、张拉应力及张拉伸长值。
张拉时混凝土强度设计无要求时,不应低于设计强度的70%,并有试验报告单。
张拉前必须对各种机具、设备及仪表进行校核及标定;对操作人员进行技术和安全交底。
无粘结筋张拉顺序应按设计要求进行,如设计无特殊要求时,可依次张拉。
为减少无粘结筋松弛影响,可采用超张拉法,但张拉应力不得大于无粘结筋抗拉强度的75%。
张拉后,按设计要求拆除模板及支撑。
(2)无粘结预应力筋张拉工艺流程
安装锚具→安装千斤顶→测量预应力筋初始外露长度→开始张拉,应力为l→锁定锚具→测量张拉后预应力筋外露长度
①架设张拉操作平台,平台作业面宽度应大于1.2m,位置低于张拉面200—600mm,以便操作。
②认真检查张拉端的清理情况,不能夹带杂物张拉。
③锚具要检验合格,使用前逐个检查,严禁使用锈蚀锚具。
④无粘结筋要与承压板保持垂直,否则应加斜垫片进行调整;千斤顶安装位置应与无粘结筋在同一垂直面上,并与承压板保持垂直,否则应采用变角器进行张拉。
⑤张拉时要严格按照操作规程进行,控制好给油速度,给油时间不应低于半分钟。
⑥根据设计要求的预应力筋张拉控制应力取值,实际张拉应力根据实际情况进行1—3%的超张拉。
拉中若钢丝发生断裂,可降低张拉应力值,但断裂数量不应超过同一截面预应力筋总数的2%,且一束钢丝只允许断裂一根。
无粘结筋曲线配置或长度大于24m采用两端张拉时,两台设备张拉速度应保持一致。
甲型锚张拉时,应随机分级记录无粘结筋的伸长值,并根据绘制应力和伸长值的关系图,确定伸长值的起始点及实际伸长值。
乙型张拉后,应进行顶压。顶压可采用液压或弹簧顶压器。顶压后拆除张拉设备。由于弹簧顶压内缩量较大,应进行二次张拉。
北京市某某大街官园精装修施工组织设计张拉应力不应超过无粘结筋抗拉强度的75%。
预应力钢筋张拉完后,经技术人员检查无问题后方可进行预应力钢筋剩余长度切割,采用砂轮锯切割,禁用电弧切割,预应力钢筋切割后露出夹片长度不小于30mm,并超出混凝土锚孔外。封锚时先将锚具及预应力钢筋外露部分涂上防腐油脂。
锚固区的防护应有充分的防锈和防火保护措施,严防水汽进入。防止锚具与预应力筋锈蚀的方法通常有两种:
乙锚:①将外露无粘结筋切至20cm,将其分散弯折后,浇筑混凝土。
②将乙锚预先埋入混凝土构件凹槽内ys/t 5425-2014标准下载,待张拉后,切去多余无粘结筋,并用环氧砂浆堵平。
8.无粘结预应力筋后张拉测量记录