
體外預應力是后張預應力體系的重要分支之一,與體內預應力結構相比,其預應力筋位于承載結構主體截面之外,通過(guò)與結構主體截面直接或間接相連接的錨固區與轉向塊來(lái)傳遞預應力。
體外預應力結構體系應用非常廣泛,既可用于預應力混凝土橋梁、特種結構和建筑工程結構等新建結構,也可用于舊的混凝土結構的重建、加固和維修,同時(shí)還可用于臨時(shí)性預應力混凝土結構或施工臨時(shí)性鋼索。隨著(zhù)斜拉橋和高強混凝土技術(shù)的發(fā)展,體外預應力結構技術(shù)的應用將是現代預應力施工中的主要趨勢之一。
一、體系特點(diǎn):
1、體外預應力體系采用無(wú)粘結鋼絞線(xiàn),錨固區防腐結構,安全可靠,具有良好的防腐性能及抗疲勞性能。體系中設計有減振裝置,可以有效的減小索體振動(dòng)所產(chǎn)生的危害。
2、體外預應力體系形式多樣,適用于不同場(chǎng)合,施工簡(jiǎn)便,便于調整索力、檢測和維護,必要時(shí)可以換索。
3、轉向裝置結構設置合理,鋼絞線(xiàn)受力均勻,應力集中減少,應力損失少,也便于調索、換索。
二、體外預應力拉索體系的結構
QMV體外預應力拉索體系主要由:索體、錨固系統、轉向裝置、減振裝置等組成。其構造圖如下
1、索體
體外預應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、調整與換索,可隨時(shí)檢測自由段的索體工況。索體鋼絞線(xiàn)采用無(wú)粘結鋼絞線(xiàn),其防腐主要依靠鋼絞線(xiàn)防護層(鍍鋅或環(huán)氧層)、油脂或石蠟及單根外包HDPE護套。
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外層護套:
光面結構護套 | 雙螺旋線(xiàn)護套 | SHG哈弗護套 |
體外預應力索體選擇
適度:結構構件通常處于干燥的情況
中等:結構構件通常處于潮濕的環(huán)境中
嚴重:結構構件處于長(cháng)期濕潤或干濕交變的環(huán)境中
侵蝕性:結構構件處于嚴重侵蝕性的惡劣環(huán)境中
建議選用本身具備多層防護的環(huán)氧涂層鋼絞線(xiàn)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(xiàn)索體。除考慮防腐性能外,也可根據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
體外預應力體系錨固系統一般包括保護罩、防松裝置、體外索專(zhuān)用錨具、錨墊板、預埋管。體外預應力索位于混凝土結構的外部,僅在錨固及轉向器處可能與結構相粘結,是一個(gè)相對于組成結構整體的單獨構件。
根據體外預應力結構需要,本公司設計了以下幾種型式的錨固系統,以滿(mǎn)足不同工程的要求。
QMV.A型
QMV. TA型
QMV.TA型體外預應力錨具是在QMV.A型的基礎上增加隔離裝置,裝置內灌注水泥漿,整體取出隔離裝置可以實(shí)現換索功能,其錨具技術(shù)參數同QMV.A型。
QMV.TS型
QMV.TT型
QMV.TT型體外預應力錨具是在QMV.TS型的基礎上增加隔離裝置,裝置內灌注水泥漿,整體取出隔離裝置可以實(shí)現換索功能,其錨具技術(shù)參數同QMV.TS型。
QMV.TSK型
QMV.TSK型體外預應力錨具屬于可調可換型。即在橋梁運營(yíng)期間可調整索力,可實(shí)現整體換索。
3、減振裝置
通行等各種因素會(huì )引起結構與索體產(chǎn)生的振動(dòng),如果索體的自振頻率與整個(gè)結構的振動(dòng)頻率相近時(shí),可能出現共振,給整個(gè)結構的安全帶來(lái)隱患。為使索體自由段的振動(dòng)頻率不同于整個(gè)結構的振動(dòng)頻率,必須在適當的距離安裝減振裝置使索體自由段的振動(dòng)區間變短并給索體適當的減振,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、轉向裝置
體外預應力混凝土結構中的轉向裝置是除錨固構造外,體外預應力索在跨內與混凝土有聯(lián)系的關(guān)鍵、特殊構造的構件。體外預應力轉向裝置根據索體穿過(guò)的方式主要分為:
(1)整體轉向器
分A型和D型轉向器,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計要求的體外索轉向角度和弧度,內襯鋼管的作用是導向和隔離索體與外部直接接觸,有效保護索體防腐層。
(2)分絲轉向器
主要由導管、擋板、隔板。ZH砂漿組成,可以單根換索。
分絲轉向器包括B型鋼管組焊式分絲式轉向器、C型箱型分絲式轉向器、E型圓管分絲轉向器、F型(雙)多管式分絲轉向器。根據不同的設計選擇不同類(lèi)型的轉向器。
A型轉向器 | B型轉向器 |
C型轉向器 | D型轉向器 |
E型轉向器 | F型轉向器 |