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用有粘结预应力板代替无粘结预应力板--开来预应力专利介绍(六)

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  • 发布时间:2016-04-16 14:57
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【概要描述】近些年来,在建筑结构中更多、更普遍的情况是:梁采用有粘结预应力,而板采用无粘结预应力。经过江苏开来预应力工程有限公司十余年对扁波纹管灌浆技术的研究,并在多项工程中成功应用,扁波纹管压浆不密实的问题已经有了令工程界很满意的解决方案。一般认为有粘结预应力相比无粘结预应力可靠性更高。通常板厚较小,应使用小直径波纹管,但压浆较为困难,在板中采用无粘结预应力仍然是合理的,规范也是允许的。

用有粘结预应力板代替无粘结预应力板--开来预应力专利介绍(六)

【概要描述】近些年来,在建筑结构中更多、更普遍的情况是:梁采用有粘结预应力,而板采用无粘结预应力。经过江苏开来预应力工程有限公司十余年对扁波纹管灌浆技术的研究,并在多项工程中成功应用,扁波纹管压浆不密实的问题已经有了令工程界很满意的解决方案。一般认为有粘结预应力相比无粘结预应力可靠性更高。通常板厚较小,应使用小直径波纹管,但压浆较为困难,在板中采用无粘结预应力仍然是合理的,规范也是允许的。

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  近些年来,在建筑结构中更多、更普遍的情况是:梁采用有粘结预应力,而板采用无粘结预应力。经过江苏开来预应力工程有限公司十余年对扁波纹管灌浆技术的研究,并在多项工程中成功应用,扁波纹管压浆不密实的问题已经有了令工程界很满意的解决方案。一般认为有粘结预应力相比无粘结预应力可靠性更高。通常板厚较小,应使用小直径波纹管,但压浆较为困难,在板中采用无粘结预应力仍然是合理的,规范也是允许的。

图1、无粘结预应力钢绞线

  无粘结预应力钢筋在结构中正常工作主要取决于两端的锚具,一旦锚具因某种原因失效,整个结构的安全就有隐患,甚至会导致连续倒塌问题。

图2、无粘结预应力锚具

  无粘结预应力钢绞线与外护套间的油脂可以填充密实,据来自第十三届国际预应力会议的信息,由荷兰和美国工程师组成的质量小组对一座建成于80年代的28层无粘结筋楼盖进行了调查,在预应力筋曲线底部位置凿小洞并刮去塑料油脂,发现预应力筋从完全没有腐蚀到发生严重腐蚀的状态均存在。其结论为:

  无粘结预应力钢绞线存在油脂干枯时腐蚀严重,主要原因是浇铸混凝土时,端部锚具处密封不严使水渗入造成预应力筋腐蚀。

  这栋楼普遍调查表明,腐蚀最严重的状态以最不利估计,不会超过预应力筋总量的10%。

  楼盖结构设计安全度普遍较高,无粘结预应力筋腐蚀问题对结构安全性不会出现问题。

  但无粘结预应力筋的腐蚀问题依然是一个必须要得到应有的重视。

  国内的很多工程实例表明,如果结构工作环境温度较高(如蛋形消化池),油脂还会从锚具或其他不密封的地方流出来;有些预应力混凝土管道采用无粘结预应力筋时,管道内高速流动的液体对管壁产生的负压,会把油脂从锚具处吸出来,这些状况都会导致无粘结预应力钢绞线失去油脂的保护,出现耐久性问题。

图3、采用有粘结预应力板技术的结构模型

  许多高层住宅(包括办公楼)为了取得大空间和自由分隔的效果,在楼板中大量采用无粘结预应力技术,会带来一些意想不到的问题,如业主往往为了装修,会在楼板上用冲击钻打很多洞眼,如果打到钢绞线,即使不打断钢绞线,也会使无粘结预应力钢绞线的塑料外保护套破损,造成油脂泄露,钢绞线外露,时间长了就会生锈。甚至一些业主直接把局部楼板砸掉,以至于多根钢绞线被打断,锚具飞出,而他们还不知道会对结构安全造成很大的影响。

  欧美等国在上世纪90年代就已经开始在混凝土楼板中大量采用有粘结预应力混凝土,其做法与普通的有粘结预应力梁基本一致,所不同的是,由于板类构件高度h较小,通常只有160-250mm,如果使用普通的圆形波纹管成孔,即使是最小的圆波纹管,其外径也有50mm,考虑保护层厚度以后,预应力钢筋在构件中的力臂已经很小,预应力效应难以发挥。在有粘结预应力板中,通常采用扁波纹管,端部配套使用扁形锚具。由于扁波纹管的短轴方向尺寸较小,一般不超过30mm,所以预应力筋的力臂是有保证的。再考虑到有粘结预应力筋的极限应力高于无粘结预应力筋,采用这种有粘结预应力板在技术和经济上都是合理的。在保证灌浆密实的前提下,对预应力筋的耐久性、锚具的可靠性、装修截断钢绞线而影响结构安全等的担心很小。

  所以,用更经济、受力合理的“有粘结预应力板”代替“无粘结预应力板”将是大势所趋。

  JSKL型扁波纹管为我公司的专利产品,专门针对有粘结预应力板进行了优化设计。我公司承接的150余项预应力混凝土车库,工程实践证明,使用了该扁波纹管技术以后,灌浆效果得到了有力的保证,在某工程的现场抽样检测中,达到了100%的灌浆密实度。

图4、JSKL型扁波纹管

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