无粘结预应力砼结构

无粘结预应力砼结构第1页/共25页材料油脂：化学稳定韧性，不发脆、不流淌、不透水防腐润滑套管强度，稳定性良好的韧性，不变脆抗磨对混凝土无害第2页/共25页优缺点

无需留孔、灌浆、施工简单矢高损失小摩擦损失小防腐性能好可单根张拉施工方便，与普通钢筋一起埋设,可多跨曲线布置对锚具的压力大材料强度利用不充分（承载能力极限状态时预应力钢筋可能不屈服）裂缝较少，裂缝宽度大应防止连续跨倒塌第3页/共25页应用范围：楼盖次梁、单向板、双向板、无梁板超长结构无粘结预应力水池体外预应力桥梁第4页/共25页第5页/共25页第6页/共25页第7页/共25页第二节无粘结预应力混凝土受弯构件的性能无粘结受弯构件的性能无粘结：裂缝少，主裂缝展开大，上部呈叉形预应力筋的应力增长缓慢裂缝发展快变形大脆性破坏第8页/共25页起源：无粘结预应力起源于50年代的美国，70年代末我国开始研究，80年代初成功地应用于实际工程中。无粘结预应力施工方法是后张法预应力混凝土的发展。应用范围：在双向连续平板和密肋板中应用无粘结预应力钢筋束比较经济合理，在多跨连续梁、大荷载的多层工业厂房楼盖体系、大跨度梁类结构中很有发展前途。无粘结预应力施工第9页/共25页无粘结预应力混凝土——指配有无粘结预应力筋靠锚具传力的一种预应力混凝土。施工过程——先将无粘结预应力筋按设计要求铺设完毕，待混凝土浇筑并达到强度后进行张拉锚固。优点——无需留孔和灌浆，施工简便，但对锚具要求高。

一、无粘结预应力筋制作

无粘结预应力筋——指施加预应力后沿全长与周围混凝土不粘结的预应力筋。构成预应力钢材——φs12和φs15钢绞线涂料层——防腐润滑油脂外包层——高密度聚乙烯护套无粘结预应力筋图1一钢绞线或钢丝束；2一油脂；3一塑料护套第10页/共25页涂料层——长期保护预应力筋不受腐蚀，减少张拉时的摩阻力，应符合下列要求：

①在－20～+70℃温度范围内不流淌、不开裂、不变脆，并有一定韧性；②使用期内化学稳定性高；③对周围材料无侵蚀作用；④不透水、不吸湿；防腐性能好；⑤润滑性能好，摩擦阻力小。根据上述要求，目前一般选用1号或2号建筑油脂作为无粘结预应力筋的表面涂料。

外包层——外包层的包裹物必须具有一定的抗拉强度、防渗漏性能，同时还需符合：①在使用温度范围内(－20～+70℃)低温不脆化，高温化学性能稳定；②具有足够的韧性、抗磨性；对周围材料无侵蚀作用；③保证预应力束在运输、储存、铺设和浇筑混凝土过程中不发生不可修复的破坏。一般常用的包裹物有塑料布、塑料薄膜或牛皮纸，其中塑料布或塑料薄膜防水性能、抗拉强度和延伸率较好。此外，还可选用聚氯乙烯、高压聚乙烯、低压聚乙烯和聚丙烯等挤压成型作为预应力束的涂层包裹层。第11页/共25页

二、无粘结预应力筋铺设

铺设时曲线坐标宜采用钢筋托架或支撑钢筋控制，其间距为l～2m，并用铁丝与无粘结筋扎牢。固定端采用内埋式时，可选用挤压锚具、镦头锚板等。挤压锚具应与承压钢板贴紧，钢丝镦头必须与锚板贴紧。张拉端可采用凸出式与凹入式做法。端头预埋钢板应垂直于预应力筋，螺旋筋应紧靠预埋钢板。凹口可采用塑料穴模或泡沫块木块做成。无粘结预应力筋内埋式固定端构造(a)挤压锚具

2一螺旋筋；4一钢绞线；5一预埋钢板；6一挤压锚具

夹片锚具系统张拉端构造(a)夹片锚具凸出混凝土表面(b)夹片锚具凹入混凝土表面l一夹片；2一锚环；3一承压板；4一螺旋筋；5一无粘结预应力筋；6一塑料穴模；7一钩螺丝和螺母第12页/共25页南京国际展览中心楼板中铺放双向无粘结预应力筋第13页/共25页

无粘结预应力筋在平板结构中一般为双向配置，因此其铺设顺序很重要。一般是根据双向钢丝束交点的标高差，绘制钢丝束的铺设顺序图，底层钢丝束先行铺设，然后依次铺设上层钢丝束，这样可以避免钢丝束之间的相互穿插。用短钢筋或混凝土垫块等架起来控制标高，再用铁丝将无粘结预应力筋与非预应力筋绑扎牢固，防止钢丝束在浇筑混凝土施工过程中位移。若有曲线形状，则用钢筋制成的“马凳”来架设。一般施工顺序是依次放置间距不大于2m的钢筋马凳，然后按顺序铺设钢丝束，钢丝束就位后，调整曲率及其水平位置，经检查无误后，用铁丝将无粘结预应力筋与非预应力筋绑扎牢固。第14页/共25页

三、无粘结预应力筋张拉

宜采取单根张拉。张拉设备宜选用前置内卡式千斤顶；锚固体系选用单孔夹片锚具，其静载锚固性能应满足要求。

无粘结预应力筋由于摩阻损失小，用于楼面结构时曲率也小，因此不论直线或曲线形状在长度不大于25m时都可采取一端张拉。当筋长超过50m时，宜采取分段张拉与锚固。无粘结预应力筋的张拉力、张拉顺序与张拉伸长值校核与一般预应力筋张拉相同。

张拉顺序：应根据其铺设顺序，先铺设的先张拉，后铺设的后张拉。由于无粘结预应力筋一般为曲线配筋，故应采用两端同时张拉。无粘结预应力筋一般长度大，有时又呈曲线形布置，如何减少其摩阻损失值是一个重要的问题。影响摩阻损失值的主要因素是润滑介质、包裹物和预应力筋截面形式。摩阻损失值，可用标准测力计或传感器等测力装置进行测定。施工时，为降低摩阻损失值，宜采用多次重复张拉工艺。第15页/共25页

四、锚固区防腐蚀措施

锚固区必须有严格的密封防护措施，严防水汽进入，锈蚀预应力筋。锚具表面经上述处理后，再用微胀混凝土或低收缩水泥砂浆密封。也可用外包钢筋混凝土圈梁封闭。对不能使用混凝土或砂浆包裹层的部位，应对无粘结预应力筋的锚具全部涂以与无粘结预应力筋涂料层相同的防腐油脂，并用具有防腐和防火性能的保护层将锚具封闭。1）张拉端处理

采用镦头锚具，锚头部位的外径比较大，因此，预应力筋两端应在构件上预留有一定长度的孔道（塑料套筒），其直径略大于锚具的外径。预应力筋张拉锚固以后，其端部便留下孔道，并且该部分没有涂层，应加以处理保护预应力筋。第一种方法是在孔道中注入油脂并加以封闭。

锚头端部处理方法1－油枪；2－锚具；3－端部孔道；4－有涂层的无粘结预应力筋；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

端部孔道第16页/共25页

第二种方法是在两端留设的孔道内注入环氧树脂水泥砂浆，其抗压强度不低于35MPa，灌浆时同时将锚头封闭，防止钢筋锈蚀，也起一定的锚固作用。预留孔道中注入油脂或环氧树脂水泥砂浆后，用C30级的细石混凝土封闭锚头部位。

采用夹片式锚具时，张拉端头构造简单，不需处理。只是在锚具及承压板表面涂防水涂料，再用后浇的钢筋砼圈梁封闭。

2）固定端处理固定端设置在构件内。无粘结钢丝束采用扩大的墩头锚板，并用螺旋筋加强；无粘结钢绞线，锚固端采用压花成型。第17页/共25页

无粘结筋的推出，由于其无需制孔工艺，减少了施工工序流程，无需进行压浆，也就消除了制孔、压浆工艺所带来的后顾之忧，同时由于预应力筋的本身所占空间较小，易满足构件狭小空间的布索要求，所以在工程中得到了广泛的应用。但无粘结筋一般用于板类构件，在特种工程中使用还受到一定限制。

缓粘结预应力筋是处在无粘结筋与有粘结筋间的一种新的预应力筋粘结形式，即它既具有无粘结筋的布索自由、使用方便、无需孔道的设置和压浆的优点，又具有有粘结筋在后期使用上的特点和安全性的一种新预应力工艺。

缓粘结筋顾名思义是一种在预应力筋的张拉前具有无粘结筋的特点，而后期又具有有粘结筋使用效果的预应力工艺，其特点是综合了无粘结筋与有粘结筋各自的优点。第18页/共25页

五、缓粘结预应力施工缓粘结预应力筋——由带外肋的PE管,内涂在常温下延迟硬化树脂的钢绞线，兼有无粘结筋张拉摩阻小、施工方便和有粘结筋安全性好的特点。缓粘结预应力筋一般采用大直径钢绞线，如φS28.6和φS21.8。

常温下延迟硬化树脂可根据工程的要求控制在2～5个月，树脂硬化后的强度可达70MPa。锚具为相应的夹片锚具。

其施工方法与无粘结预应力筋施工基本一致。φS28缓粘结预应力筋第19页/共25页

缓粘结筋的作用机理是在预应力筋的外侧包裹一种特殊的缓凝材料，这种材料能在2-5个月前不凝结，这就满足了现场张拉力筋的时间要求。在2-5个月后开始逐渐硬化，并对预应力筋产生握裹、保护作用，并能最终达到70MPa的抗压强度。缓粘结筋工艺目前已在实际工程中多次应用，尤其应用于三向预应力箱梁的竖、横两个方向，使其优点得到极好的体现。在预应力简支梁纵向力筋的应用，使得传统中、小跨先张梁摆脱了张拉台座的约束，后张梁免除制孔压浆的工序，减少了施工设备，这一切使得简支梁生产和制造中的预应力工艺变得简单而易行，更易达到现场的施工条件。做为这种起步于桥梁结构的预应力工艺同样可以广泛地应用于工业与民用建筑、水利工程、土木结构物的修复和加固等各种预应力混凝土结构中。第20页/共25页第21页/共25页第22页/共25页1、后张法有粘结预应力筋预留孔道的规格、数量位置和形状除应符合设计要求外，尚应符合下列规定：①预留孔道的定位应牢固，浇筑混凝土时不应出现移位和变形；②孔道应平顺，端部的预埋锚垫板应垂直于孔道中心线；③成孔用管道应密封良好，接头应严密且不得漏浆；④灌浆孔的间距：对预埋金属螺旋管；不宜大于30m；对抽芯成形孔道不宜大于12m；⑤在曲线孔道的曲线波峰部位应设置排气兼泌水管，必要时可在最低点设置排水孔；⑥灌浆孔及泌水管的孔径应能保证浆液畅通；施工注意事项第23页/共25页当锚具下的锚垫板要求采用喇叭管时，宜选用钢制或铸铁的产品，锚垫板下应设置足够的螺旋钢筋或网状分布钢筋。锚垫板与预应力筋(或孔道)在锚固区及其附近应相互垂直。锚垫板上宜设灌浆孔，此孔还可用于排气或安设水泥浆泌水补偿器。选用锚