浅析无粘结预应力混凝土结构特性及施工技术论文_陈武辉

浅析无粘结预应力混凝土结构特性及施工技术论文_陈武辉

陈武辉(身份证号:132629197809040030)

摘要:随着我国城市化建设进程的不断加快,推动了建筑也的发展,各类建筑工程与日俱增。无粘结预应力技术是近些年发展起来的新施工技术,该技术以其自身诸多的优点被广泛应用于各类工程建设当中。基于此点,本文首先介绍无粘结预应力混凝土结构特性,然后对无粘结预应力混凝土施工技术要点进行分析,并在此基础上提出无粘结预应力混凝土施工质量控制。

关键词:无粘结预应力 混凝土 结构 施工

由于无粘结预应力结构性能良好,施工方便,经济合理,所以,近年来,已为许多国家采用。无粘结预应力混凝土在加拿大、英国、瑞士、德国、澳大利亚、日本、泰国、新加坡等国家房屋建筑中也有很多应用。

近年来,国内外对无粘结预应力技术的研究十分重视,从理论上和实践中都证明了无粘结预应力混凝土不仅可以用于高层、超高层、大跨度房屋建筑,也可应用于桥梁工程。由于无粘结预应力混凝土桥梁的性能良好,造价相对较低,工期短,具有较好的经济效益和社会效益,随着研究的深入和工程实践的增多,可以预见,无粘结预应力混凝土技术在桥梁结构中的应用,会有着广阔的发展前景。

1 无粘结预应力混凝土结构的特性无粘结预应力混凝土指的是采用无粘结预应力钢筋和普通钢筋混合配筋的预应力混凝土。施工时,无粘结预应力钢筋可同非预应力钢筋一样,按设计要求铺放在模板内,然后浇筑混凝土,待混凝土达到设计要求强度后,再张拉锚固。此时,无粘结预应力钢筋与混凝土不直接接触,不能形成一个均匀的整体,而成无粘结状态。在外荷载作用下,该结构中的预应力索与周围混凝土之间可以相对滑动,导致了构件的受力和变形性能不同于有粘结预应力混凝土构件。无粘结预应力混凝土构件的特性如下:(1)无粘结预应力梁必须配置普通钢筋以改善使用荷载作用下的开裂性能并增加梁的极限承载力。无粘结预应力混凝土构件开裂后,裂缝分散且宽度细,间距小。在梁的等弯矩区内,梁顶部混凝土在接近极限荷载时压应变的分布较均匀,破坏前有很好的延性。

(2)当构件受压达到极限应变时,预应力筋的最大应变将比有粘结的预应力筋的应变小。因为无粘结预应力筋可以略去周围摩擦的影响,它的应变沿构件长度方向是均匀分布的,而有粘结预应力筋的最大应变发生在最大弯矩截面处,因此,无粘结预应力筋的极限应力不会在最大弯矩截面破坏时超过有粘结预应力筋的极限应力。

(3)无粘结筋的应力随荷载的变化与整个构件有关而与截面无关。

由于预应力筋在混凝土构件中可以相对滑动,整个索中的应力或应变是相等的,它不能简单的从截面变形协调求得,只能从整个构件的变形来分析,由纵向应变协调条件求得。

2 无粘结预应力混凝土施工技术要点在整个无粘结预应力混凝土结构的施工过程中,最为重要的就是预应力钢筋的铺设、固定、张拉及锚固等几个环节。因此,下面重点对上述几个方面的施工技术要点进行分析。

2.1 预应力钢筋铺设(1)在进行钢筋铺设施工前,应对由专人对每根钢筋的外包层进行检查,如发现轻微破损的,可以用胶带将其缠好,若是破损情况较为严重的应进行报废处理。

(2)在无粘结预应力筋的铺设施工中,难度较大的应属双向多跨连续配筋的铺设,进行铺设前必须对铺设顺序进行合理编制。而单向配筋的铺设要相对简单很多,铺设方法基本和非预应力钢筋的铺设相同。

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(3)无粘结预应力筋的铺设一般都是在底部非预应力钢筋施工结束后进行的,而水电管线的铺设则应在无粘结预应力筋施工完成后进行,管线铺设时,严禁移动预应力的平面位置和标高,位于支座处的钢筋基本都是在最后进行的。

2.2 预应力钢筋固定预应力筋固定中较为关键的环节是张拉端固定,施工技术要点如下:张拉端模板应根据施工图纸中规定的具体位置进行钻孔,并用钢钉将承压板固定在端模板上,也可以采用焊接的方法将其牢靠地焊接在非预应力钢筋上。

2.3 预应力钢筋张拉和锚固通常情况下,无粘结预应力钢筋均为曲线配筋,为确保预应力筋受力均匀,应采取两端同时张拉的方法进行预应力筋张拉。若配筋长度超过60m 则应采取分段张拉的方法进行张拉;在楼板结构中,张拉应按顺序进行,即先楼板后梁柱;为了尽可能降低摩擦阻力,可采用润滑性较好的外包层;在张拉过程中,钢丝断裂的数量不应大于总钢丝量的2%。张拉锚固后,应对锚固区进行密封处理,避免水汽进入造成钢筋锈蚀,通常可采用防水性能较好的防水涂料进行防锈处理。

3 无粘结预应力混凝土施工质量控制3.1 施工准备阶段的质量控制首先,应做好施工方案的审核工作,审核的重点应包括以下两个方面:一方面应对施工工艺及施工设备进行审查,看其是否与设计要求相符,另一方面应对无粘结预应力筋施工过程的质量控制措施进行审查,如预应力筋运输、现场存放、下料、张拉以及锚固等;其次,应做好施工单位的资质审查工作,看其是否具备相应的技术力量、机械设备等;再次,对设计图纸进行审查。施工单位应对设计图纸进行会审,充分了解设计意图,这样有助于现场施工工作的开展。

3.2 施工过程质量控制(1)正确铺放预应力筋的顺序和位置,使其外露的长度满足施工要求,始终保持顺直状态,且要固定牢靠。梁内预应力束的高度必须实地测量,引起高度重视,避免由于预应力筋的高度不满足设计值的需要而造成危险状况发生。此外,还要确保预应力筋铺放的位置偏差控制在设计允许的范围内, 保证用混凝土砌筑的保护层能够起到防腐、防火的作用。如果保护层厚度未能达到设计要求,应采用有效的补救措施加以弥补这一缺陷,例如将防火涂料涂于混凝土表面。

(2)确保预应力筋在铺放后保持平行走向,禁止出现相互扭绞的现象。一旦发生类似现象,将会为后续施工带来巨大的麻烦。所以,笔者建议应采用在预应力筋表面涂不同色彩油漆的方式来避免相互扭绞的现象发生,厂家也可改良生产工艺,使预应力筋具备不同颜色的外包层。

(3)若发现预应力筋外包层出现局部损坏的情况,应立即用水密性胶带进行修补,确保外包层的完好。此外,应确保承压板、穴模、挤压锚、螺旋筋等构件固定牢固、紧靠。

(4)混凝土浇筑施工前,应确保预应力筋验收合格后方可进行,浇筑时应尽量避免碰撞预应力筋的支撑架以及预埋件,混凝土振捣应密实,并对预应力筋的张拉端等位置进行重点振捣。此外,还应加强混凝土裂缝的控制,可以采取设置后浇带、加强养护等措施降低混凝土裂缝的产生。

(5)当混凝土强度大于75%时,方可进行预应力筋张拉;张拉过程中,应确保压力表数值符合标定要求值;张拉应按顺序进行。

3.3 事后控制在遵循相关规定的前提下,确保施工单位提供齐全、完整的文件资料,各项资料所记录的数据要真实、准确。认真检查无粘结预应力梁的截面尺寸、绕度以及混凝土强度等级,使其各项指标均符合设计要求,保证预应力梁下没有裂缝产生。确保混凝土施工工艺和施工技术的应用均满足相关规定的要求。施工工序验收合格后,应督促施工企业制定成品保护措施,做好成品保护工作。同时,在施工过程中应重视资料的收集、保管工作,为监理业内资料的整理和归档奠定良好基础,并根据要求填好各种表格,对所有资料、文件进行统一归档、妥善保管。

参考文献:[1]许欢昌. 无粘结预应力混凝土施工技术[J]. 科技致富向导,2012(06)[2]迟坤,田秀艳等. 无粘结预应力混凝土结构综述[J]. 森林工程,2002(04)[3]朱本根,闫信根等. 浅谈后张无粘结预应力混凝土结构施工技术[J]. 山西建筑,2005(19)

论文作者:陈武辉

论文发表刊物:《建筑模拟》2015年4月总第100期供稿

论文发表时间:2015-6-18

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