预应力工艺包括预应力筋制作、后张法预应力筋孔道成形、预应力筋张拉和锚固、孔道灌浆等工序。
预应力工艺
制作预应力结构的施工技术和相应设施。通常指预应力混凝土结构工艺。
- 英文名称
- prestressing technique
- 所属学科
- 土木工程
预应力筋由单根或多根钢筋、钢丝、钢绞线制成。在先张法生产中(见预应力结构),为了与混凝土黏结可靠,一般采用螺纹钢筋、刻痕钢丝或钢绞线。在后张法生产中,采用光面钢筋、光面钢丝或钢绞线,并分为无黏结预应力筋和有黏结预应力筋。后张无黏结预应力筋的表面涂有沥青、油脂或专门的润滑防锈材料,用纸带或塑料带包缠,或套以软塑料管,等混凝土达到规定强度后进行张拉。后张有黏结预应力筋先放置在预留孔道中,待张拉锚固后通过灌浆恢复与周围混凝土的黏结。
后张法预应力筋孔道成形包括预埋管道法和抽拔成孔法。其中预埋管道法将专门的薄壁钢管或其他管按规定位置埋设在混凝土中与混凝土黏结在一起形成孔道,预应力筋可以在灌筑混凝土之前穿入,也可以在灌筑之后穿入。抽拔成孔法将表面光滑的钢管或充压力水膨胀的橡胶管埋设在混凝土中,待混凝土获得一定强度后抽出,形成孔道。
预应力筋的张拉包括液压张拉、机械张拉、电热张拉、自应力张拉。其中液压张拉使用最广,主要设备是高压油泵和各种形式的千斤顶。液压机械体积小、重量轻、张拉能力较大,适合于现场施工的要求。机械张拉以卷扬机作动力,通过多联滑轮降低张拉速度增大张拉力,行程大,适用于先张法长线生产。电热张拉是在预应力筋上通过低压大电流,使其发热伸长,两端加以锚固后,切断电流使预应力筋温降建立预应力。自应力张拉是将预应力筋配置在特制的混凝土中,利用混凝土凝固过程中体积膨胀的原理,使预应力筋伸长,构件本身产生所需要的预应力。
预应力筋的锚固按锚夹具的锚固原理分为支承式和楔紧式。其中支承式锚夹具通过在预应力筋端部提供支承的方式实现锚固作用,包括螺杆式锚夹具和镦头式锚夹具。楔紧式锚夹具利用预应力筋自身的拉力,通过楔形块产生横向挤压的摩阻力,将预应力筋锚固,包括锥塞式和夹片式。
后张法有黏结预应力筋在张拉锚固以后,立即进行孔道灌浆,以防止预应力筋锈蚀,改善构件的受力性能。要在纯水泥浆中加入少量对预应力筋无腐蚀作用的混凝土外加剂,以防止浆体收缩和增加流动性。灰浆用专门的灌浆泵,也可用灰浆输送泵从设置在锚具上或孔道上的灌浆口灌入。灌浆应由下向上灌,浆体从孔道的一端流向另一端,孔道中的空气由设置在孔道另一端和曲线孔道上凸点的排气口排出。浆体充满孔道以后,要继续加压至5~6个标准大气压,再封闭灌浆孔,并用混凝土将构件两端的锚具包覆严密,以防锈蚀。