浅谈无粘结筋的施工工艺

郭在清

摘要 无粘结预应力混凝土是指把预先加工好的无粘结预应力筋铺设在模板中，然后浇筑混凝土，待混凝土达到设计强度后，即可进行张拉锚固。本文对无粘结筋制作、铺设和张拉施工工艺进行了详细的阐述，以供从事预应力施工的技术人员参考。

关键词 无粘结预应力混凝土；制作；铺设；张拉；施工工艺

中图分类号TU378 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）43-0016-02

1 无粘结筋生产工艺

无粘结预应力筋的生产工艺有两种：一种是涂包成型工艺，涂沥青缠塑料布，由人工或简易机械完成，可用于大吨位钢绞线束，但加工麻烦，已很少采用；二是挤压涂层工艺，即在预应力筋上将塑料套管挤出成型，机械化程度高，广泛用于单根钢绞线或 钢丝束。

挤压涂层工艺设备主要由放线盘、涂油装置、塑料挤出机、冷却槽、牵引机、收线盘等组成。

1.1 上盘

采用钢丝束时，将7盘钢丝分别放在放线盘上，并注意找出原钢丝盘的收线头。然后，将7盘钢丝头分别穿人梳子板孔内成束。采用钢绞线时，只需一个放线盘，非常方便。

1.2 涂油

对于钢丝束，采用7根钢丝分开进入涂油机的分油器，最后在分油器的出口嘴处合股，这样保证每根钢丝均在油脂中经过，内外均有饱满的油脂；对于钢绞线，涂油更要饱满，以保证塑料包裹套管的表面能光圆。

涂油是通过由空气压缩机输送压缩空气给油桶，并推动油桶内活塞向下，将粘度较大的油脂从下部出口处均匀压出，再通过压力管道进入分油器。压送油脂的气压与气温有关，冬季油脂的粘度略大，控制气压为0.5MPa~0.6MPa。夏季油脂的粘度较小，控制气压为0.3MPa。

1.3 包塑

预应力筋包塑用的工作主机，主要根据所需的塑料挤出量确定。在一般情况下，无粘结筋的生产速度不要求过快，塑料挤出量不大于30kg/h时，可采用J-45型塑料挤出机，螺杆长径比以25:1为好。如果需要增大包塑的壁厚和加快生产速度，可采用J-65型塑料挤出机。塑料挤出机的机头是该工艺的关键部件，需要根据不同制品对像自行设计。机头的作用是使塑料由挤出机内的螺旋运动变为直线运动，产生必要的成型压力，使物料进一步塑化均匀，挤出的套管密实，并获得所需的截面形状。机头的构造有两种形式：垂直式和直角式。

塑料熔融物与预应力筋在机头中各走各的通道，互不相通，塑料层只在机头出口处直接在力筋上成型。由于塑料软化点与油脂滴点温度非常接近，所以在成型过程中必须保证熔融物经过机头时油脂不流淌，以利塑料成型。同时，还应保证成型塑料层与涂油力筋离开一定间隙，以便涂油力筋能在塑料套管内任意抽动，减少张拉摩阻损失。

在挤塑机运行前，各部分都要预热。挤塑机机身有3个加热区，机头有两个加热区，总功率为11kW。预热时间要充分，一般为两个小时左右。颗粒状的塑料原料进入挤塑机后，由螺杆输送逐渐加热，逐渐塑化。在整个低密度高压聚乙烯挤出成型过程中，各加热段的温度控制如下：机身进料段温度为130℃，中段和前段温度均为150℃，机头部分为140℃~150℃。采用高密度聚乙烯时加热温度要达到280℃才能熟化。

挤塑机连续运行时，塑化的塑料经机头的心模与口模，将塑料挤成管状，在口模外包裹在已涂油脂的钢丝束或钢绞线上，靠塑料管的热收缩包紧。

挤出机的塑料挤出速度与制品的最终成型速度必须协调一致，即单位时间内塑料挤出体积一定要正好等于单位时间内制品的成型体积，否则会影响制品质量。该工艺选用的塑料挤出量为30kg/h，挤出机螺杆转速为30r/min~33r/min；制品壁厚为0.8mm~1mm。

塑料塑化的好坏是保证挤塑顺利的关键。各加热区的温度控制因季节气温不同而随时调整，以保证塑料塑化为原则。塑化程度凭操作工人的经验判定。

1.4 冷却

一般直接用水冷却。冷却水槽宜靠近挤塑机头的口模处，让热塑状态套管快速进入冷却水中结晶硬化，水槽内冷却水高度浸没整根无粘结筋为好。

1.5 收线

由牵引机与收线机同步转动完成。牵引机的牵引速度是一项重要的工艺参数，必须与挤塑机螺杆的转速相匹配。牵引速度加快，生产速度加快，为保证塑料管壁厚度，挤塑机的螺杆转动速度也应加快。否则，必然是塑料管壁过薄，易破损。牵引速度过小，挤塑量过大，易在机头出口处堆积成疙瘩团。

1.6 质量检验

预应力钢材经检验合格后，方可制作无粘结筋。

2 无粘结筋铺设

2.1 下料

无粘结筋的下料长度，与预应力筋的布置形状、所采用的锚固体系及张拉设备有关，采用夹片式锚具时：

无粘结筋的下料长度=埋入构件（或结构）混凝土内的长度+两端外露长度。

两端外露长度，根据张拉设备与张拉方法而已。采用YC-20型千斤顶时，张拉端外露长度取60cm。采用YCN-18型前置内卡式千斤顶时，张拉端外露长度取25cm~30cm。固定端外露长度一般取10cm。

2.2 铺设

无粘结筋的铺设工序通常在底筋绑扎完成后进行。无粘结筋铺设的曲率，可用垫块马凳或其它构造措施控制。铁马凳一般用≥ 钢筋焊接而成，按设计要求制作成不同高度，其设置间距不大于2m，用铁丝与无粘结筋扎紧。铺设双向配筋的无粘结筋时，应先铺放标高低的无粘结筋，再铺设标高较高的无粘结筋，应尽量避免两个方向的无粘结筋相互穿插编结。绑扎无粘结筋时，应先在两端拉紧，同时从中间往两端绑扎定位。

2.3 验收

浇筑混凝土前应对无粘结筋进行检查验收，如各控制点的矢高、端头连杆外露尺寸是否合格；塑料保护套有无脱落和歪斜；固定端镦头与锚板是否贴紧；无粘结筋涂层有无破损等，合格后方可浇筑混凝土。

3 无粘结筋的张拉

无粘结筋一般采用小型千斤顶（如YC-20）单根张拉，并用单孔锚具锚固。在张拉端无粘结筋成束布置时，也可采用大吨位千斤顶整束张拉，并用JM型锚具和群锚锚具。

钢绞线无粘结筋的张拉端可采用夹片式锚具，埋入端宜采用压花式埋入锚具。采用压花锚头时，在与混凝土粘结长度范围内要将油除掉，否则会发生滑丝现象。钢丝束无粘结筋的张拉端和埋入端既可采用夹片式锚具，也可采用镦头锚具。

无粘结筋的长度>25m时，宜采用两端张拉。成束无粘结筋正式张拉前，宜先用千斤顶往复抽动1次~2次，以降低张拉摩阻损失。

无粘结筋张拉完成后，应立即用防腐油或水泥浆通过锚具或其附件上的灌注孔，将锚固部位张拉形成的空腔全部灌注密实，以防预应力筋发生局部锈蚀。

4 结论

综上所述，无粘结预应力混凝土施工方便简单，合理选择施工方法和正确组织施工和科学管理，将对桥梁工程的质量和整个工程的造价等方面有很大的影响，所以必要时候可以考虑使用。

参考文献

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[2]严文清，兰林.一种新型预应力筋工艺─—缓粘结预应力筋[J].桥梁建设，1994(2).