无粘结预应力施工工艺
【摘 要】无粘结预应力工艺是后张法中的一种，这种方法和其他的方式相比较，操作简单、处理效果好，是预应力混凝土施工中一种重要的方法，本文从无粘结预应力混凝土的构造、内容、制作、施工工艺以及预应力损失控制上，做出了详细介绍分析。
【关键词】无粘结预应力;施工工艺;锚具;预应力损失
预应力钢筋在后张法预应力混凝土中可以分为有粘结和无粘结两种，有粘结预应力属于常规做法，这种方法通过灌浆后使预应力筋和混凝土粘结来达到效果。无粘结预应力则是最近年来发展起来的施工新工艺，在预应力钢筋的表面涂上漆料，然后用塑料管等包好，浇筑混凝土后，等到混凝土达到设计要求的强度后再进行预应力的张拉锚固。这种方法和传统的比较不需要预留孔道、施工简单、张拉时摩阻力较小、预应力筋也容易弯成多跨曲线形状等。这种方法在双向连续平板和密肋板中可以达到很好的经济效果，并较多的应用与多跨连续梁中，具有较大的发展前途。
１．无粘结预应力筋的组成
无粘结预应力大体上可以分为三部分：无粘结筋、涂料层和外包层。 1.1无粘结筋
柔性较好的预应力刚才比较适合作为无粘结筋的制作材料，一般采用7根5高强钢丝组成钢丝束。
1.2涂料层
无粘结钢筋的涂料层可以使用防腐油脂或者防腐沥青制作，其作用是使混凝土和无粘结筋之间分开，从而减少张拉时摩擦的损失，也可以防止无粘结筋的腐蚀等。涂料的性能要符合设计要求，在一定的温度范围内，不流淌、不产生裂缝、不变脆并且具有一定的韧性；使用期限内化学稳定性好、防腐性能好；对周围的材料没有侵蚀作用；不透水、不吸湿；润滑性能好、摩擦阻力小等。
1.3外包层
可以利用高压聚乙烯塑料带等制作无粘结筋的外包层，外包层可以使预应力混凝土构件在运输、储存、铺设和浇筑等过程中不发生不可修复的破坏，外包层要符合设计的要求，保证构件的正常使用。外包层要做到低温不脆化、高温化学稳定性好；具有足够的韧性、抗破损性等；对周围材料和环境没有危害、防水性能好。
具体制作无粘结钢筋时，优先选用防腐油脂作为涂料层，然后用塑料注塑机将外包层注塑成型。保证油脂的充足饱满，外包层松紧适度；成束的无粘结筋可以使用防腐沥青作为涂料层，使用防腐沥青时，利用密缠塑料带作为外包层，塑料带各圈之间的搭接长度不小于带宽的一半，缠绕的层数不小于4层。另外，保证防腐油脂涂料层无粘结筋的张拉摩擦系数不应大于0.12；防腐沥青涂料层无粘结筋的张拉摩擦系数不应大于0.25。
2.无粘结预应力筋的制作 2.1挤压土层工艺
挤压涂层工艺主要是无粘结筋通过涂油装置涂油，再通过塑料挤压机涂刷塑料薄膜，经过冷却筒槽成型塑料套管。这种方法效率高、质量好、设备性能稳定。
2.2涂包成型工艺
在无粘结筋经过涂料槽涂刷后，再使用归束滚轮归成一束进行补充涂刷，涂料的厚度保持在2mm。涂好涂料后即使用绕布转筋自动地交叉缠绕两层塑料布，达到需要的长度后进行切割，完成后就得到一个完整的无粘结预应力筋，这种方法制成的无粘结筋质量好，适应性能强。
制作完成后的预应力筋要在包装、运输、保管上严格按照设计要求进行，不同预应力筋的规格要明确标清；带有墩头锚具的无粘结预应力筋要有塑料袋包裹；无粘结筋要堆放在通风干燥处，露天保存时要加以覆盖措施并放在架板上。
3.无粘结预应力筋的常用锚具
锚具的作用是把无粘结筋的张拉力传递给混凝土，无粘结预应力钢筋的锚具不仅受力上比有粘结预应力筋的锚具大并且承受着重复荷载的作用，我国采用高强钢丝和钢绞线作为无粘结钢筋的制作材料，根据设计需要，无粘结预应力筋构件中可以配置较短的预应力筋，其中一端锚固在构件端头进行张拉，另一端直接埋入构件中作为有粘结的锚头进行使用。
钢绞线无粘结筋的张拉可以采用XM型夹片式锚具，埋入端则可以采用压花式埋入锚具，这种锚具关键是张拉前埋入端的混凝土强度等级应大于C30才能形成比较可靠的粘结式锚头。钢丝束无粘结筋的张拉端采用墩头锚具，埋入端采用锚板式埋入锚具，施工时端头没有结构配筋时，需要在配置埋入端锚板锚具加强锚固性能。
4.无粘结预应力的施工工艺
施工过程中施工工序大体可以分为无粘结预应力筋的铺设、张拉和端部锚头处理，并在使用时再次检查外包层的完好程度，修补好轻微破损处，对严重破坏的不宜使用。
4.1无粘结钢筋的铺设 单向连续板中，无粘结钢筋的铺设较为简单，和普通钢筋的铺设没什么太大的区别。而双向连续板中，无粘结钢筋则为双向曲线配筋，首先铺设标高较低的无粘结筋，然后逐次向上进行，其中要避免两个方向的钢筋相互穿插。
严格按照设计要求对无粘结筋进行曲线形状就位并固定牢靠，钢丝束就位后，检查标高和水平位移后，如果无误用钢丝与非预应力筋绑扎牢靠，防止在浇筑混凝土时发生位移。
4.2无粘结预应力的张拉
无粘结预应力一般采用两端同时张拉，以满足无粘结筋的曲线配筋。无粘结筋的张拉顺序有铺设顺序决定，先张拉先铺设的，以此类推。成束无粘结筋在正式张拉前要使用千斤顶往复抽动几次，达到降低张拉摩擦损失的目的。张拉过程中有个别钢丝发生脱滑和断裂时，可以稍微降低张拉应力，张拉过程中保证脱滑和断裂的总量钢丝不超过无粘结预应力筋的2%。
4.3无粘结预应力筋的端部锚头处理
锚头处理重点是防止锚头出发生腐蚀，钢丝束墩头锚具时，锚杯拉出后会在塑料套筒内产生空隙，为避免长期与大气接触发生锈蚀，要使用相应的器具向套筒内注满防腐油脂。采用XM型夹片式锚具时，由于张拉端头构造简单，不需要再另加设施，张拉后的端头钢绞线的预留长度保持在150mm以上，当剩余过多的钢绞线时可以将多余部分割掉，并散开打弯埋在混凝土内加强锚固作用。
5.预应力的损失值 5.1预应力损失的种类
不论何种预应力筋在使用过程中应力都会逐步减小，要经过相当长的一段时
间才能稳定下来，这种减小是由于原材料的性质以及制作方法决定的，是无法避免的。预应力是通过张拉钢筋得来的，所以只要能使预应力钢筋缩短的因素，都可以造成预应力的损失。
无粘结预应力的应力损失包括预应力筋和管道壁的摩擦损失、锚固损失、对先张拉混凝土压缩变形引起的损失等。此外混凝土的收缩、徐变，刚才的松弛等也会引起应力的损失，这些损失通常成为长期损失，因为要这些预应力损失全部介绍需要很长的一段时间。
5.2预应力损失的防治措施
收缩和徐变是长期的影响因素，为较少构件的这种长期危害，要在满足设计要求的前提下减小水泥用量和水灰比，由于石灰岩、花岗岩等碎石弹性模量高、坚硬密实，并且吸水率低，所以可以作为混凝土的粗骨料，早期的养护也对混凝土的收缩有很大影响。采用较强的混凝土并推迟对混凝土施加预应力的时间可以有效的减小混凝土的徐变现象。
钢材的松弛损失如果能够减小就可以有效的解决应力损失的情况，可以采用低松弛钢材，采用短期超张拉的方法对那些没有经过应力消失处理的钢丝进行处理，减少钢丝松弛，这种方法对冷拔低碳钢丝很是有效，但对低松弛的钢材处理效果不明显。
锚具变形和内缩值、曲线与直线的摩擦和预应力束的铺设质量有关，施工时一定要按照设计要求，严格做好每一步，并时刻检测现场的损失值及时做出调整，记录下来。 [科]
【参考文献】
［１］混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204—2002.北京：中国建筑出版社，2002．
［２］李兰权编.混凝土工手册(第三版).北京：中国建筑工业出版社，2005． ［３］王士川主编.建筑施工技术.北京：冶金工业出版社，2004．
［４］李继业编著.新型混凝土实用技术手册.北京：化工工业出版社，2005．