无粘结钢绞线是一种特殊的预应力钢材,其核心特点在于钢绞线与周围混凝土之间无粘结力,通过物理隔离实现自由滑动。以下是其详细定义及应用:
结构组成:
钢绞线:由多根高强度钢丝(通常为7丝)螺旋绞合而成,材质多为高碳钢,抗拉强度可达1860MPa以上。
防腐润滑层:钢绞线表面涂覆专用防腐油脂(如锂基脂),减少摩擦并提供防锈保护。
外包护套:采用高密度聚乙烯(HDPE)或聚丙烯(PP)塑料套管包裹,隔绝混凝土与钢绞线的直接接触,形成永久性无粘结状态。
工作原理:
张拉时,钢绞线可在护套内自由移动,预应力通过锚具直接传递给混凝土结构,而无需依赖粘结力。
与有粘结预应力相比,无粘结设计避免了灌浆工序,简化了施工流程。
建筑工程:
大跨度楼板:适用于办公楼、商场等需要减少柱距的场所,典型跨度8-15米,可降低结构厚度。
剪力墙与基础:用于高层建筑的基础底板,抵抗混凝土收缩裂缝,如核电站安全壳的预应力加固。
桥梁工程:
节段拼装桥梁:在悬臂施工中用于预制节段的连接,如跨海大桥的连续梁。
旧桥加固:体外预应力加固时,无粘结钢绞线可绕过原有结构布置,避免钻孔损伤。
特种结构:
储罐与筒仓:环形预应力设计中抵抗液体或散料侧压力,如LNG储罐的预应力系统。
岩土锚固:边坡支护中,配合可拆卸锚头实现多次张拉调整。
工业与海洋:
核电安全壳:抵御事故压力,采用无粘结钢绞线便于检测和更换。
海上平台:防腐护套增强耐盐雾性能,延长服役寿命。
施工便捷:省去灌浆环节,缩短工期约30%,尤其适合冬季施工。
防腐耐久:双层防护(油脂+HDPE)使设计寿命可达50年以上。
应力可控:摩擦损失小(约3%),预应力效率高于有粘结体系。
锚固可靠性:依赖专用夹片锚具,需严格按规范进行防腐封锚处理。
设计差异:无粘结预应力筋的应力增量比有粘结低约15%,需通过增加配筋量补偿。
无粘结钢绞线通过其独特的结构设计,在现代化预应力工程中实现了高效与耐久的平衡,尤其适用于复杂形状结构或腐蚀环境。