體外預(yù)應(yīng)力是后張預(yù)應(yīng)力體系的重要分支之一,與體內(nèi)預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)相比,其預(yù)應(yīng)力筋位于承載結(jié)構(gòu)主體截面之外,通過(guò)與結(jié)構(gòu)主體截面直接或間接相連接的錨固區(qū)與轉(zhuǎn)向塊來(lái)傳遞預(yù)應(yīng)力。
體外預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)體系應(yīng)用非常廣泛,既可用于預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁、特種結(jié)構(gòu)和建筑工程結(jié)構(gòu)等新建結(jié)構(gòu),也可用于舊的混凝土結(jié)構(gòu)的重建、加固和維修,同時(shí)還可用于臨時(shí)性預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)或施工臨時(shí)性鋼索。隨著斜拉橋和高強(qiáng)混凝土技術(shù)的發(fā)展,體外預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)技術(shù)的應(yīng)用將是現(xiàn)代預(yù)應(yīng)力施工中的主要趨勢(shì)之一。
一、體系特點(diǎn):
1、體外預(yù)應(yīng)力體系采用無(wú)粘結(jié)鋼絞線,錨固區(qū)防腐結(jié)構(gòu),安全可靠,具有良好的防腐性能及抗疲勞性能。體系中設(shè)計(jì)有減振裝置,可以有效的減小索體振動(dòng)所產(chǎn)生的危害。
2、體外預(yù)應(yīng)力體系形式多樣,適用于不同場(chǎng)合,施工簡(jiǎn)便,便于調(diào)整索力、檢測(cè)和維護(hù),必要時(shí)可以換索。
3、轉(zhuǎn)向裝置結(jié)構(gòu)設(shè)置合理,鋼絞線受力均勻,應(yīng)力集中減少,應(yīng)力損失少,也便于調(diào)索、換索。
二、體外預(yù)應(yīng)力拉索體系的結(jié)構(gòu)
QMV體外預(yù)應(yīng)力拉索體系主要由:索體、錨固系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向裝置、減振裝置等組成。其構(gòu)造圖如下
1、索體
體外預(yù)應(yīng)力索體可采用分分絲式索體或成品索索體。
分絲式索體
索體自由段屬于無(wú)灌漿型,可逐根拆卸、調(diào)整與換索,可隨時(shí)檢測(cè)自由段的索體工況。索體鋼絞線采用無(wú)粘結(jié)鋼絞線,其防腐主要依靠鋼絞線防護(hù)層(鍍鋅或環(huán)氧層)、油脂或石蠟及單根外包HDPE護(hù)套。
成品索索體: S型、A1型、A2型、B1型、B2型五種類(lèi)型。
分絲式索體截面示意圖 | S型 | A1型 |
A2型 | B1型 | B2型 |
分絲式索體HDPE外層護(hù)套:
光面結(jié)構(gòu)護(hù)套 | 雙螺旋線護(hù)套 | SHG哈弗護(hù)套 |
體外預(yù)應(yīng)力索體選擇
適度:結(jié)構(gòu)構(gòu)件通常處于干燥的情況
中等:結(jié)構(gòu)構(gòu)件通常處于潮濕的環(huán)境中
嚴(yán)重:結(jié)構(gòu)構(gòu)件處于長(zhǎng)期濕潤(rùn)或干濕交變的環(huán)境中
侵蝕性:結(jié)構(gòu)構(gòu)件處于嚴(yán)重侵蝕性的惡劣環(huán)境中
建議選用本身具備多層防護(hù)的環(huán)氧涂層鋼絞線索體。而在一般防腐要求下,也可以采用光面無(wú)粘性鋼絞線索體。除考慮防腐性能外,也可根據(jù)施工條件不同選擇不同的索體類(lèi)型。具有較好穿束條件的,建議采用成品索作為拉索;如是加固空間狹窄的場(chǎng)所,可以選用單根外包HDPE的分絲型索體。
2、錨固系統(tǒng)
體外預(yù)應(yīng)力體系錨固系統(tǒng)一般包括保護(hù)罩、防松裝置、體外索專(zhuān)用錨具、錨墊板、預(yù)埋管。體外預(yù)應(yīng)力索位于混凝土結(jié)構(gòu)的外部,僅在錨固及轉(zhuǎn)向器處可能與結(jié)構(gòu)相粘結(jié),是一個(gè)相對(duì)于組成結(jié)構(gòu)整體的單獨(dú)構(gòu)件。
根據(jù)體外預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)需要,本公司設(shè)計(jì)了以下幾種型式的錨固系統(tǒng),以滿足不同工程的要求。
QMV.A型
QMV. TA型
QMV.TA型體外預(yù)應(yīng)力錨具是在QMV.A型的基礎(chǔ)上增加隔離裝置,裝置內(nèi)灌注水泥漿,整體取出隔離裝置可以實(shí)現(xiàn)換索功能,其錨具技術(shù)參數(shù)同QMV.A型。
QMV.TS型
QMV.TT型
QMV.TT型體外預(yù)應(yīng)力錨具是在QMV.TS型的基礎(chǔ)上增加隔離裝置,裝置內(nèi)灌注水泥漿,整體取出隔離裝置可以實(shí)現(xiàn)換索功能,其錨具技術(shù)參數(shù)同QMV.TS型。
QMV.TSK型
QMV.TSK型體外預(yù)應(yīng)力錨具屬于可調(diào)可換型。即在橋梁運(yùn)營(yíng)期間可調(diào)整索力,可實(shí)現(xiàn)整體換索。
3、減振裝置
通行等各種因素會(huì)引起結(jié)構(gòu)與索體產(chǎn)生的振動(dòng),如果索體的自振頻率與整個(gè)結(jié)構(gòu)的振動(dòng)頻率相近時(shí),可能出現(xiàn)共振,給整個(gè)結(jié)構(gòu)的安全帶來(lái)隱患。為使索體自由段的振動(dòng)頻率不同于整個(gè)結(jié)構(gòu)的振動(dòng)頻率,必須在適當(dāng)?shù)木嚯x安裝減振裝置使索體自由段的振動(dòng)區(qū)間變短并給索體適當(dāng)?shù)臏p振,以避免索體產(chǎn)生有害的振動(dòng)。
減振裝置(減振器)分為成品索減振器和分絲式索體減振器兩種。
成品索減振器
分絲式索體減振器
4、轉(zhuǎn)向裝置
體外預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中的轉(zhuǎn)向裝置是除錨固構(gòu)造外,體外預(yù)應(yīng)力索在跨內(nèi)與混凝土有聯(lián)系的關(guān)鍵、特殊構(gòu)造的構(gòu)件。體外預(yù)應(yīng)力轉(zhuǎn)向裝置根據(jù)索體穿過(guò)的方式主要分為:
(1)整體轉(zhuǎn)向器
分A型和D型轉(zhuǎn)向器,由彎曲成一定弧度的兩根鋼管或單根鋼管組成。其中兩管式管鋼的作用是提供設(shè)計(jì)要求的體外索轉(zhuǎn)向角度和弧度,內(nèi)襯鋼管的作用是導(dǎo)向和隔離索體與外部直接接觸,有效保護(hù)索體防腐層。
(2)分絲轉(zhuǎn)向器
主要由導(dǎo)管、擋板、隔板。ZH砂漿組成,可以單根換索。
分絲轉(zhuǎn)向器包括B型鋼管組焊式分絲式轉(zhuǎn)向器、C型箱型分絲式轉(zhuǎn)向器、E型圓管分絲轉(zhuǎn)向器、F型(雙)多管式分絲轉(zhuǎn)向器。根據(jù)不同的設(shè)計(jì)選擇不同類(lèi)型的轉(zhuǎn)向器。
A型轉(zhuǎn)向器 | B型轉(zhuǎn)向器 |
C型轉(zhuǎn)向器 | D型轉(zhuǎn)向器 |
E型轉(zhuǎn)向器 | F型轉(zhuǎn)向器 |