后张法无粘结预应力混凝土施工技术及其工艺

摘要：随着科技的进步，建筑领域先进技术的日新月异带动着整个行业的生产力发生着突飞猛进的转变，新材料、新工艺的优越性不断被运用于具体的工程实践中，从而引发了行业领域对无粘结预应力混凝土技术的又一轮论证学习和推广运用的高潮。随着行业的发展，为了满足大跨度混凝土工程的需求，无粘结预应力技术被广泛采用。本文就后张法无粘结预应力混凝土结构的优越性及其施工技术和工艺要点进行分析探讨，为进一步了解和学习提供相关的参考。

关键词：无粘结；后张法；预应力混凝土；施工技术

中图分类号：TU528.571文献标识码：A文章编号：

一、普通钢筋混凝土与后张法无粘接预应力混凝土的比较

1、普通钢筋混凝土的缺点

混凝土的抗拉强度很低，约为抗压强度的1/10，所以在一般受弯构件中，为了避免受荷载后的受拉区混凝土过早出现裂缝，设计时不得不限制其中钢筋的相应的变形率，这样不利于钢筋充分发挥作用。普通钢筋混凝土构件中，如果保证混凝土不开裂，受拉钢筋的应力只能达到20～30N/mm²。这个数值远低于钢筋的屈服强度。因此，钢筋混凝土构件一般都是带裂缝工作。裂缝出现和裂缝继续开展将使构件的使用性能下降（钢筋锈蚀和变形增大）。对于允许出现裂缝的构件，由于裂缝宽度的限制，当裂缝最大允许宽度为0.2～0.3mm时，钢筋应力也只能达到150～200N/mm²。因此，虽然高强度钢材具有良好的材料性能，但在普通钢筋混凝土构件中却不能充分发挥其作用。

2、后张法无粘结预应力混凝土的优点

后张法无粘结预应技术是克服一般后张法预应力构件的施工工艺缺点的有效技术。因为后张法预应力混凝土构件需要有预留孔道、穿筋、灌浆等施工工序，而预留孔道(尤其是曲线形孔道)和灌浆都比较麻烦，灰浆漏灌还易造成事故隐患。因此，若将预应力筋外表涂以防腐油脂并用油纸包裹，外套塑料管，它就可以像普通钢筋一样直接按设计位置放入钢筋骨架内并浇灌混凝土，这种钢筋就是无黏结预应力筋。当混凝土达到规定的强度(如不低于混凝土强度等级的75%)后即可对无黏结预应力筋进行张拉，建立预应力。

后张法无粘结预应力混凝土施工工序减少，操作简便。无黏结预应力钢丝可以按曲线形式安装绑扎，具有结构性能好、摩擦损失小、设计自由度大等特点。该体系广泛用于大开间多层建筑、高层建筑，可改善开裂后的性能与破坏特征，提高结构的整体刚度，抗裂性好、结构刚度大、挠度小、耐久性好、疲劳性能好、结构自重轻和抗剪能力强。同时，对适合采用预应力技术的混凝土结构来说，特别在大跨度承重结构中，预应力混凝土结构比普通钢筋混凝土结构节省20%～40%的混凝土和30%～50%的钢材，减轻结构自重20%一30%，与钢结构相比，则可以节省一半以上的造价。

在预应力混凝土技术愈来愈广泛应用的今天，不仅在大跨度建筑结构上，而且在高层建筑结构上也经常采用预应力混凝土技术，特别是后张无粘结预应力混凝土平板结构，由于具有工序少、施工速度快且建筑布置灵活、可减少楼层高度的优点，因而具有广阔的发展前景。

二、无粘结预应力筋

无粘结预应力筋是由7根¢5高强钢丝组成的钢丝束或扭结成的钢绞线，通过专门设备涂包涂料层和包裹外包层构成的。

涂料层一般采用防腐沥青，其作用是使预应力筋与混凝土隔离，减少摩擦力，并能防腐，故要求它具有良好的化学稳定性，温度高时不流淌，温度低时不硬脆。外包层选用高压聚乙烯塑料制作，其温度适应性范围大，化学稳定性好，具有足够的韧性和抗破损性，能保证无粘结预应力筋在运输、存放、铺放和浇筑混凝土过程中不损坏。

无粘结预应力混凝土中，锚具必须具有可靠的锚固能力，要求不低于无粘结预应力筋抗拉强度的95%。

高强钢丝作为无黏结预应力筋时，主要用镦头锚具；钢绞线作为无黏结预应力筋时，则可采用XM型锚具。

三、后张法无粘结预应力混凝土施工工艺

无粘结预应力筋的铺放与定位

在无粘结预应力梁板结构中，无粘结钢筋按曲线配置，其形状与外荷弯矩图相适应。因此，铺放双向配筋的无粘结预应力筋时，应先铺放标高低的钢丝束，再铺放标高较高的钢丝束，以避免两个方向钢丝束相互穿插，钢丝束的曲率用¢2钢筋马凳控制，其间距一般为1m。单向配置无粘结筋平板进，可依次铺放。

无粘结预应力筋应在绑扎完底筋以后进行铺放。无粘结预应力筋应铺放在电线管下面，避免张拉时电线管弯曲破碎。铜丝束就位后，按设计要求调整标高及水平位置，用20-22号铁丝与非预应力细筋绑扎固定，以免浇筑混凝土过程发生位移。

端部锚具节点安装

无粘结钢丝束镦头锚具

无粘结钢丝束镦头锚具。张拉端钢丝束从外包层抽拉起来，穿过锚环孔眼镦粗头。塑料套筒一端与承压板预留孔接口，另一端与无黏结预应力筋外包层接口，要求接口严实牢靠，以免浇筑混凝土时进浆影响张拉。塑料套筒内应注满防锈油脂。固定端镦头锚具设置在构件内，并用螺旋状钢筋加强。张拉端承压板和固定端锚板安装应紧贴端模。无粘结预应力筋在300mm区段内，应与承压板、锚板垂直。

无粘结预应力筋安装定位后，在锚具张拉端将螺母拧入锚环，顶紧锚环内的钢丝镦头，确定锚环埋入深度。用定位螺母将锚环固定在端模板上，使之不滑移错动，固定端钢丝镦头与锚板紧贴，不允许有错落。

2.无粘结钢绞线夹片式锚具

无粘结钢绞线夹片式锚具常采用XM型锚具，其固定端采用压花形成埋置在设计部位，待混凝土强度等级达到设计强度后，方能形成可靠的黏结式锚头。张拉端抽出钢丝，并用夹片夹紧，钢丝预留长度小于150mm。垫板按设计位置预埋，要求紧贴端模。

经检查钢丝束（绞线）、锚具安装符合设计要求后，即可浇筑混凝土。

浇筑混凝土

无粘结预应力混凝土强度等级通常不低于C30。在施工时要加强质量检查，确保混凝土施工时严格按操作规程和施工规范执行。在混凝土的施工中不得采用含有氯离子的外加剂，施工操作人员不得踏压碰撞无粘结预应力筋、支撑架及端部预埋部件，防止移位，在振捣混凝土时要小心谨慎，不得使振动棒碰撞无粘结预应力筋，以免损伤外包层。在混凝土的浇筑过程中应加强张拉端、固定端周围混凝土的振捣。承压板后面的混凝土必须浇注密实，严防发生裂缝或空鼓缺陷，因混凝土浇注质量直接关系到无粘结预应力混凝土筋的张拉效果。混凝土最小保护厚度应满足设计要求和相应的耐火等级，对锚固区的最小保护层厚度应比锚固区再外加7 MM。

（四）无粘结预应力筋的张拉及锚头处理

混凝土强度达到设计强度时，才能进行张拉，张拉程序采用01.03con 。由于无粘结预应力筋一般为曲线筋，故采用两端同时张拉。张拉顺序应根据设计顺序，先铺放的先张拉，后铺放的后张拉。

为了减小张拉摩阻损失，成束无粘结预应力筋张拉前，宜用千斤顶往复抽动1～2次。无粘结预应力筋张拉过程中，钢丝发生滑脱或断裂根数不应超过同一截面总根数的2%。对于多跨双向连续板，其同一截面应按每跨计算。

无粘结预应力筋端部锚固区的防护处理是施工的重要内容，必须认真做好防锈、防火处理，严防水气渗入。锚具外包浇筑钢筋混凝土圈梁。

1.镦头锚具。通过锚环注油孔，用油枪向塑料套管内注满防锈油脂，再浇筑外包钢筋混凝土。

2.夹片式锚具。将外露无粘结预应力筋切去，仅留200mm长，将其分段弯折后，再浇筑外包钢筋混凝土。

四、结语

通过上面的介绍，我们能清楚的知道，无粘结预应力混凝土相比普通钢筋混凝土所存在的优越性。这种技术不断的被应用于大开间多层建筑、高层建筑，具有较大的发展前景。我们在了解新技术，新知识的同时，也要不断的加强自我的学习，从而在具体的工程实践中进行运用和推广，为城市建设和发展做出个人的努力。

参考文献：

[1]《无粘结预应力混凝土结构技术规程》JGJ/T92-2004.

[2]预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程JGJ85－2010.

[3]混凝土结构工程施工质量验收规范 GB50204－2002.