天津加固施工，无粘接预应力，混凝土结构加固，原来里面藏着学问

无粘结预应力是什么?

无粘结预应力是一种后张预应力，所谓无粘结是指其预留孔道与预应力筋之间没有粘结力，以此与有粘结预应力相区别。

无粘结预应力所用钢筋一般是钢绞线，也有钢丝束或其它高强预应力钢筋。

无粘结预应力预埋孔道一般是用高密度聚乙烯挤塑成型的塑料管，该塑料管与钢筋之间采用防锈、防腐润滑油脂涂层。

无粘结预应力筋施加预应力后，预应力筋与混凝土之间没有粘结力，可以滑动，预应力全部由两端的锚具传递。

这种预应力筋的涂层材料要求化学稳定性高，对周围材料如混凝土、钢材和包裹材料不起化学反应;防腐性能好，润滑性能好，摩阻力小。对外包层材料要求具有足够的韧性，抗磨性强，对周围材料无侵蚀作用。

无粘结预应力的特点：

（1）构造简单、自重轻。不需要预留预应力筋孔道，适合构造复杂、曲线布筋的构件，构件尺寸减小、自重减轻。

（2）施工简便、设备要求低。无需预留管道、穿灌浆等复杂工序，在中小跨度桥梁制造中代替先张法可省去张拉支架，简化了施工工艺，加快了施工进度。

（3）预应力损失小、可补拉。预应力筋与外护套间设防腐油脂层，张拉摩擦损失小，使用期预应力筋可补张拉。

（4）抗腐蚀能力强。涂有防腐油脂、外包PE护套的无粘结预应力筋，具有双重防腐能力。可以避免因压浆不密实而可能发生预应力筋锈蚀等危险。

（5）使用性能良好。采用无粘结预应力筋和普通钢筋混合配筋，可以在满足极限承载能力的同时避免出现集中裂缝，使之具有有粘结部分预应力混凝土相似的力学性能。

（6）抗疲劳性能好。无粘结预应力筋与混凝土纵向可相对滑移，使用阶段应力幅度小，无疲劳问题。

（7）抗震性能好。当地震荷载引起大幅度位移时，可滑移的无粘结预应力筋一般始终处于受拉状态，应力变化幅度较小并保持在弹性工作阶段，而普通钢筋则使结构能量消散得到保证。

正祥科技承接各类加固工程：增大截面，置换混凝土，外加预应力，粘钢包钢，粘碳纤维，钢丝绳网片外加聚合物砂浆，混凝土外加钢筋网，预应力撑杆，增大截面，钢构件焊缝补强，裂缝修补，植筋，锚栓，灌浆等。

预应力混凝土的施工流程全解析

在工作当中，我们经常听到“预应力混凝土”，那么，究竟什么是预应力混凝土呢？

其实预应力混凝土理解起来很简单。

为了弥补混凝土过早出现裂缝，在构件使用以前，预先给混凝土一个预压力，即在混凝土的受拉区内，用人工加力的方法，将钢筋进行张拉，利用钢筋的回缩力，使混凝土受拉区预先受压力。在构件承受外荷载产生拉力时，首先抵消受拉区混凝土中储存下来的预压力，然后随着荷载的增加，才使混凝土受拉，这就限制了混凝土的伸长，延缓或不使裂缝出现，这就叫做预应力混凝土。

可以结合生活实例进行简单理解，假如现在有几根筷子和一根皮筋。那么为了让这几根筷子成为一捆，就需要拉伸皮筋，然后将筷子捆起来。为了让筷子捆的更加结实一些，会让皮筋围着筷子多绕几圈。这个时候，松开手，因为筷子的阻碍，皮筋没有办法恢复到最开始的状态，预先施加的这部分拉力就留存在了皮筋中，而对于筷子来说，其需要承受的就是皮筋的压力。这个时候。只要筷子不被破坏或者松动，筷子就要一直承受这个预先施加的压力，这个压力就是所谓的预应力。

预应力混凝土按预加应力的方式分为先张法预应力混凝土和后张法预应力混凝土。这两种预应力混凝土的施工过程是不同的。

先张法预应力施工，其主要的施工过程如下：

（1）在台座上张拉预应力筋；

（2）浇筑混凝土；

（3）待混凝土达到一定强度（达到设计强度的75%）之后放张。

所以先张法预应力混凝土中的预应力是靠混凝土与预应力筋之间的粘结力传递给混凝土的，如下图所示：

后张法预应力施工（有粘结），其主要的施工过程如下：

（1）浇筑混凝土，并预留注浆孔；

（2）待混凝土达到一定强度（达到设计强度的75%）之后，张拉预应力筋，并用锚具封锚；

（3）通过注浆孔灌注水泥浆。

所以有粘结后张法预应力混凝土中的预应力，是通过锚具传递给混凝土的，如下图所示：

后张法预应力施工（无粘结），其主要的施工过程如下：

（1）预应力筋表面涂刷防腐润滑油脂，并外包塑料护套制成无粘结预应力筋。铺设在支好的模板内，浇筑混凝土；

（2）待混凝土达到一定强度（达到设计强度的75%）之后，张拉预应力筋，并用锚具封锚。

所以无粘结后张法预应力混凝土中的预应力，也是通过锚具传递给混凝土的，如下图所示：

综上，其实预应力混凝土理解起来还是非常简单的。

无粘结预应力混凝土构件裂缝控制

摘要：在无粘结预应力混凝土结构施工过程中，我国并没有制定相关标准来控制裂缝的宽度，再由我国现行的相关规定中来看，也没有相应的裂缝宽度的计算方法，因此在实际工作中，我们只能够结合有粘结预应力混凝土的规定来不断探索，从而控制无粘结预应力混凝土构件裂缝。在我国现行的规定制度当中，预应力混凝土裂缝的控制都是采用分级控制的方法实行，这一方法在一定程度上放宽了防裂的控制条件，通过分析，采用陷阱的计算方法来计算裂缝的宽度可以有效的降低无粘结预应力混凝土的用钢量，所以我们可以尽量放松抗裂的控制条件。 本文就无粘结预应力混凝土构件裂缝的控制进行分析。

关键词：无粘结预应力混凝土：裂缝控制；裂缝宽度；

计算公式预应力混凝土是近年来发展起来的一种新的施工技术，被世界上各个国家广泛使用，发展前景极为广阔。所谓无粘结预应力混凝土也就是施工人员采用高强度钢材，通过无粘结预应力施工工艺而形成的高效预应力混凝土，通过利用这一材料能够有效的避免裂缝的产生，控制结构的挠度，具有非常好的延伸性。但是在我国，并没有相关规定来控制混凝土结构的裂缝以及裂缝宽度的计算公式，因此我们只能够结合有粘结预应力混凝土的相关规定来控制构件的裂缝，通过在实际工程中的不断探索，来促进无粘结预应力在建筑工程中的应用与发展。

一、对无粘结预应力混凝土裂缝的控制

1.1、拉应力的控制公式

从我国相关规定当中来看，规定中已将预应力混凝土出现裂缝的控制方法分为了三个等级，第二以及第三等级的裂缝控制应该根据规定中的相关公式：

（1）如果构件在荷载效应的标准组合下，裂缝控制应该满足

（2）如果构件在荷载效应的准永久组合下，裂缝控制应该满足

1.2、规范修正

新规范是在原有规范的基础上不断创新而制定的，因此在原有规范当中，新规范稍作了修正，主要有：（1）在原有规范当中，对荷载效应所定义为短期效应组合以及长期效应组合，在新的规范当中，我们将荷载效应更改为标准组合与准永久组合，并且采用 k 与 q 来表示。这种表述方式更符合当今社会的发展，与国际接轨。（2）在原有的规范当中，由于对的要求过于严格，因此我们需要在实际工作中不断探索，根据相关经验来适当放松要求。由于对原有规范的抗裂控制条件有所放松，因此在很大程度上扩大了拉应力限制系数的趋势范围，这样在很大程度上能够满足实际的要求，也有效的提高了工程施工的技术标准。

二、无粘结预应力混凝土裂缝宽度的计算公式

在无粘结预应力结构当中，由于混凝土与钢筋之间没有足够的粘结力，导致它们因无法相互作用而下塌，从而导致混凝土出现裂缝。一般来说，混凝土的产生于发展都会受到各种因素的影响，如果我们采用阶段裂缝截面的预应力筋的应力以及非预应力筋的应力将难以测定出混凝土产生裂缝的宽度。目前，各专业研究者已经研究出了不同的裂缝宽度的计算公式，但是从整体上来看，这些计算公式并不能够运用于各种裂缝当中。所以经过分析，我们可以将无粘结预应力筋的面积换算成有粘结预应力筋的面积，然后再通过有粘结预应力混凝土裂缝宽度的计算公式来进行计算，这种方法由于方便快捷而受到广泛的关注，也是当前最为常见的一种计算方法。在现行的新规定当中，仍然是采用的以下计算公式来计算出裂缝的宽度：结合原有的规范，在现行的新规定当中所描述的裂缝宽度的计算公式有了一定的改进，具体体现在：（1） 在原有的规范当中，都是两项引入到竖向受拉力钢筋的表面特征系数当中，以此来考虑其对裂缝宽度的影响。但是通过实践证明，混凝土保护层的厚度对钢筋表面特征不会产生太大的影响，因此新规范中对此进行了 一定的改正。（2）考虑到目前保护层厚度有增大的趋势，把系数2.7及0.1分别改为1.9及0.08，反映了增大保护层厚度的影响。 （3）新规范对于采用多种不同直径和不同表面特征的钢筋的构件，根据钢筋和混凝土粘结力等效的原则，引入了等效钢筋自径的概念：并且考虑了小同种类钢筋的粘结特性，添加了不同钢筋的不同

v 值，显然比原规范更为合理。（4）新规范对纵向受拉钢筋应变小均匀系数少，仍采用原规范的设计公式，但根据近年来的一些有关资料和工作经验，将少值的下限值山0.4改为0.2。（5）鉴于在预应力损失中已考虑了混凝土收缩徐变的影响，对于裂缝宽度在长期作用下的增大系数τ1由1.5改为1.2，αcr也相应作了修改；根据以上分析比较可以看出，采用新规范的裂缝宽度计算方法，无粘结预应力裂缝宽度计算也相应得到放松，这有助于减少无粘结预应力混凝土结构的用钢量，提高其经济性。

三、ωmax与ρte的关系

以受弯或偏心受压构件为例，混凝土强度等级取C40，保护层厚度取25mm。钢筋自径 deq 或d取 20mm，Es为1.95×105N/mm2，分别按原规范和新规范求出。ωmax与ρte之间的关系是：（1）随着配筋率的增加，裂缝宽度逐渐减小，大体成线性关系，随着受拉钢筋等效应力σsk（或σss）的增大，裂缝宽度递减的幅度也逐渐加大；（2）在相同配筋率下，新规范的ωmax值比原规范小，在相同最大裂缝宽度下，新规范所需的配筋率比原规范小得多，从而减少了用钢量。

结论

（1）通过上述，在新的规范当中，我们适当放松了裂缝的控制条件以及裂缝的宽度计算公式，但是在实际工作中，在无粘结预应力混凝土工程施工过程中，新的规范却对裂缝的控制条件要严格许多，并且在设计无粘接预应力筋时，也比实际经验要多很多，因此在对其进行施工时，施工人员可以凭借自己丰富的经验来适当的放松条件，从而使工程达到经济合理性。（2）目前无粘结预应力混凝土结构一般均按二级裂缝控制等级设计，要求小出现裂缝。但对荷载差异较大，其短期效应组介值高出长期效应组合值很多的结构，可考虑采用在荷载短期效应组介下按允许开裂的无粘结预应力混凝土进行设计，但应限制裂缝宽度，抗裂验算可参照有粘结预应力混凝土规范计算。（3）配筋率可近似地表达梁截而中和轴高度和转动能力，预应力筋的极限应力增量随着配筋率的增加而减少，其大体存在线性关系。因此，在预应力结构设计中，应选择介适的配筋率，即小过多配置预应力筋，以

免造成资源浪费、成本增加，但预应力筋配置又小能太少，以免造成裂缝宽度过大、小能发挥预应力结构的优势。

图解建造师考试考点—预应力施工工艺

一、后张法预应力（有粘结）施工

（1）预应力筋孔道形状有直线．曲线和折线三种类型。

留孔位置要准确，通常按设计位置固定在钢筋骨架、定位筋和网片筋上。

（2）按要求进行预应力筋下料、编束（单根穿孔的预应力筋不编束），并穿入孔道（简称穿束）。穿束可在混凝土浇筑之前进行，也可在混凝土浇筑之后进行。

（3）预应力筋张拉时，混凝土强度必须符合设计要求；当设计无具体要求时，不低于设计的混凝土立方体抗压强度标准值的75%。

（4）张拉程序和方式要符合设计要求；张拉程序通常为：普通松弛预应力筋采用0→1．03σcon或0→1．05σcon（持荷2min）→σcon；低松弛预应力筋采用0→σcon或0→1．01σcon。

（5）若混凝土构件遇有孔洞．露筋．管道串通．裂缝等缺陷或构件端支承板变形．板面与管道中心不垂直等缺陷，均应采取有效措施处理，并达到设计要求后才能进行预应力筋张拉。

（6）预应力筋的张拉以控制张拉力值（预先换算成油压表读数）为主，以预应力筋张拉伸长值作校核。

（7）预应力筋张拉完毕后应及时进行孔道灌浆。宜用52．5级硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥调制的水泥浆，水灰比不应大于0．45，强度不应小于30N/mm2。

二．锚杆预应力张拉施工工艺

钻锚杆孔→穿钢筋束→注水泥浆→养护→安装张拉设备→安装锚具→钢筋束张拉（加压．观察伸长值）→完成。

1． 钻锚杆孔

2． 穿钢筋束

3． 注水泥浆

4．养护

5．安装张拉设备

6．安装锚具

7．钢筋束张拉（加压．观察伸长值）

8．完成

三．锚固原理

四．播放视频

【历年真题】

1．预应力混凝土构件的混凝土最低强度等级不应低于（ ）。

A．C30

B．C35

C．C40

D．C45

【答案】C

【解析】预应力混凝土构件的混凝土最低强度等级不应低于C40。

【考点来源】1A13建筑结构工程的耐久性

2．肋梁楼盖无粘结预应力筋的张拉顺序：设计无要求时，通常是（ ）。

A．先张拉楼板，后张拉楼面梁

B．板中的无粘结筋须集中张拉

C．梁中的无粘结筋须同时张拉

D．先张拉楼面梁，后张拉楼板

【答案】A

【解析】无粘结预应力筋的张拉应严格按设计要求进行。通常，在预应力混凝土楼盖中的张拉顺序是先张拉楼板，后张拉楼面梁。

3．关于后张预应力混凝土梁模板拆除的说法，正确的有（ ）。

A．梁侧模应在预应力张拉前拆除

B．梁侧模应在预应力张拉后拆除

C．混凝土强度达到侧模拆除条件即可拆除侧模

D．梁底模应在预应力张拉前拆除

E．梁底模应在预应力张拉后拆除

【答案】ACE

【解析】后张预应力混凝土结构或构件模板的拆除，侧模应在预应力张拉前拆除，其混凝土强度达到侧模拆除条件即可。进行预应力张拉，必须在混凝土强度达到设计规定值时进行，底模必须在预应力张拉完毕方能拆除。

4．无粘结预应力施工包含的工序有（ ）。

A．预应力筋下料

B．预留孔道

C．预应力筋张拉

D．孔道灌浆

E．锚头处理

【答案】ACE

【解析】无粘结预应力施工：它的特点是不需预留孔道和灌浆，施工简单等。在无粘结预应力施工中，主要工作是无粘结预应力筋的铺设．张拉和锚固区的处理。

【考点来源】1A44混凝土预应力工程施工技术

【背景资料】

某新建体育馆工程，建筑面积约0㎡，现浇钢筋混凝土结构，钢结构网架屋盖，地下一层，地上四层，地下室顶板设计有后张法预应力混凝土梁。地下室顶板同条件养护试件强度达到设计要求时，施工单位现场生产经理立即向监理工程师口头申请拆除地下室顶板模板，监理工程师同意后，现场将地下室顶板模板及支架全部拆除。

"两年专项治理行动"检查时，二层混凝土结构经回弹-取芯法检验，其强度不满足设计要求，经设计单位验算，需对二层结构进行加固处理，造成直接经济损失300余万元。工程质量事故发生后，现场有关人员立即向本单位负责人报告，并在规定的时间内逐级上报至市（设区）级人民政府住房和城乡建设主管部门。施工单位提交的质量事故报告内容包括：（1）事故发生的时间．地点．工程项目名称；（2）事故发生的简要经过，无伤亡；（3）事故发生后采取的措施及事故控制情况；（4）事故报告单位。

屋盖网架采用有Q390GJ钢，因钢结构制作单位首次采用该材料，施工前，监理工程师要求其对首次采用的Q390GJ钢及相关的接头形式、焊接工艺参数、预热和后热措施等焊接参数组合条件进行焊接工艺评定。填充墙砌体采用单排孔轻骨料混凝土小砌块，专用小砌块砂浆砌筑。现场检查中发现：进场的小砌块产品龄期达到21d后，即开始浇水湿润，待小砌块表面出现浮水后，开始砌筑施工；砌筑时将小砌块的底面朝上反砌于墙上，小砌块的搭接长度为块体长度的1/3；砌体的砂浆饱满度要求为：水平灰缝90%以上，竖向灰缝85%以上；墙体每天砌筑高度为1．5m，填充墙砌筑7d后进行顶砌施工；为施工方便，在部分墙体上留置了净宽度为1．2m的临时施工洞口。监理工程师要求对错误之处进行整改。

【问题】

1．监理工程师同意地下室顶板拆模是否正确？背景资料中地下室顶板预应力梁拆除底模及支架的前置条件有哪些？

2．本题中的质量事故属于哪个等级？指出事故上报的不妥之处。质量事故报告还应包括哪些内容？

3．除背景资料已明确的焊接参数组合条件外，还有哪些参数的组合条件也需要进行焊接工艺评定？

4．针对背景资料中填充墙砌体施工的不妥之处，写出相应的正确做法。

【参考答案】

1．（1）施工单位现场生产经理向监理工程师口头申请拆除地下室顶板模板不妥，监理工程师同意地下室顶板拆模不正确。

正确做法：

①现浇混凝土结构模板及支架拆除时的混凝土强度，应符合设计要求。

②拆模作业之前必须填写拆模申请，并在同条件养护试块强度记录达到规定要求时，技术负责人方能批准拆模。

③底模应在预应力筋张拉后拆除。

2．（1）本题重质量事故属于一般事故。

（2）不妥之处一：工程质量事故发生后，现场有关人员立即向本单位负责人报告。

正确做法：工程质量问题发生后，事故现场有关人员应当立即向工程建设单位负责人报告。

不妥之处二：在规定的时间内逐级上报至市（设区）级人民政府住房和城乡建设主管部门。

正确做法：较大、重大及特别重大事故逐级上报至国务院住房和城乡建设主管部门，一般事故逐级上报至省级人民政府住房和城乡建设主管部门，必要时可以越级上报事故情况。

（3）事故报告还应包括下列内容：

①工程各参建单位名称；

②初步估计的直接经济损失；

③事故的初步原因；

④事故报告单位．联系人及联系方式；

⑤其他应当报告的情况。

3．除背景资料已明确的焊接参数组合条件外，还应进行焊接工艺评定的有：

首次采用的钢材、焊接材料、焊接方法、焊接位置等各种参数及参数的组合。

4．不妥之处一：进场的小砌块产品龄期达到21天后开始砌筑施工。

正确做法：施工时所用的小砌块的产品龄期不应小于28d。

不妥之处二：待小砌块表面出现浮水后开始砌筑施工。

正确做法：小砌块表面有浮水时，不得施工。

不妥之处三：小砌块搭接长度为块体长度的1/3。

正确做法：单排孔小砌块的搭接长度应为块体长度的1／2。

不妥之处四：砌体的砂浆饱满度的要求为水平灰缝90％以上，竖向灰缝85％以上。

正确做法：砌体水平灰缝和竖向灰缝的砂浆饱满度，应按净面积计算不得低于90%。

不妥之处五：填充墙砌筑7天后进行顶砌施工。

正确做法：填充墙梁下口最后3皮砖应在下部墙砌完14d后砌筑，并由中间开始向两边斜砌。

不妥之处六：为施工方便，在部分墙上留置了净宽度为1．2m的临时施工洞口。

正确做法：在砖墙上留置临时施工洞口，其侧边离交接处墙面不应小于500mm，洞口净宽不应超过1m。