
預應力施工先張法和后張法的五大區(qū)別
預應力技術的應用極大地提高了構件承載能力和耐久性,根據施工時預應力筋張拉和混凝土澆筑的不同順序,可以分為先張法和后張法兩種。
先張法和后張法各自有其獨特的優(yōu)勢和局限性,其主要區(qū)別有以下5個方面。
一、技術原理
先張法是在混凝土澆筑之前,先將預應力筋張拉到設計值,當混凝土達到設計強度后再釋放張拉力,使預應力筋與混凝土共同承受荷載的方法;
其預應力傳遞原理主要依靠混凝土與預應力筋的粘結力阻止張拉彈性回彈,使截面混凝土結構獲得預壓應力增加荷載承受極限。
后張法是一種在混凝土澆筑并達到一定強度后,再對混凝土結構中預留孔道中的預應力筋進行張拉,并通過錨具將張拉力傳遞給混凝土的方法;
其預應力傳遞原理依靠預應力筋張拉時,通過錨具將張拉力傳遞到混凝土結構上,使混凝土產生壓縮應力。
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二、施工設備
先張法施工設備主要有:
1)墩式臺座—用于支撐預應力混凝土結構,通常長度和寬度根據工程需要定制。
2)橫梁及錨定板—用于固定預應力筋,確保在張拉過程中的穩(wěn)定性。
3)電動螺桿張拉機—用于對預應力筋進行張拉,實現(xiàn)預設應力的施加。
后張法施工設備主要有:
1)千斤頂及高壓油泵—用于對預應力筋進行張拉。
2)灌漿設備—包括灰漿拌合機、灌漿泵、貯漿桶、過濾、灌漿嘴等,用于在張拉后向孔道內灌漿,以傳遞預應力并填充孔道空間。
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三、施工工藝
先張法的施工主要包括:施工準備→模板安裝→預應力筋鋪設→預應力筋張拉至設計值→混凝土澆筑→預應力筋逐步放松。
先張法施工工藝相對簡單,預應力筋的應力損失較小,傳遞效率高;但需要提供臺座或鋼模等關鍵固定設備,設備要求高,占用空間大。
后張法的施工主要包括:施工準備→模板安裝→預留孔洞安裝→混凝土澆筑→穿入預應力筋→預應力筋張拉→錨固預應力筋→張拉灌漿。
后張法施工靈活性高,允許在混凝土硬化后施加預應力,便于處理復雜形狀的構件和現(xiàn)場施工條件,同時可以更準確地控制預應力力;但施工過程較為復雜,需要精確的張拉和錨固技術,對混凝土保護和孔道灌漿要求嚴格。
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四、經濟效益
先張法通過在工廠環(huán)境中批量生產預應力混凝土構件,實現(xiàn)了材料成本的節(jié)約、施工效率的提升,靠粘結力自錨,不需要專用錨具,臨時錨具可以重復使用,在場地比較寬廣可需大批量生產時經濟性較高。
后張法需要專業(yè)的張拉設備和灌漿設備,張拉和灌漿費用高,但在制作前期不需要張拉臺座,能節(jié)省前期成本,維護費用較少,施工靈活性好,在施工條件復雜情況下經濟性更好。
五、適用場景
先張法通常適用于工廠化生產環(huán)境中的中小型預應力混凝土構件的預制,特別適合在固定的預制廠內進行,便于實現(xiàn)構件的批量生產,確保質量和效率,同時減少現(xiàn)場施工的復雜性和風險。
后張法主要適用于大型構件及現(xiàn)澆構件的現(xiàn)近場施工,尤其適合在橋梁、高層建筑和其他大型項目上沒有固定張拉臺座或需要較大靈活性的施工環(huán)境使用。
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