
预应力施工先张法和后张法的五大区别
预应力技术的应用极大地提高了构件承载能力和耐久性,根据施工时预应力筋张拉和混凝土浇筑的不同顺序,可以分为先张法和后张法两种。
先张法和后张法各自有其独特的优势和局限性,其主要区别有以下5个方面。
一、技术原理
先张法是在混凝土浇筑之前,先将预应力筋张拉到设计值,当混凝土达到设计强度后再释放张拉力,使预应力筋与混凝土共同承受荷载的方法;
其预应力传递原理主要依靠混凝土与预应力筋的粘结力阻止张拉弹性回弹,使截面混凝土结构获得预压应力增加荷载承受极限。
后张法是一种在混凝土浇筑并达到一定强度后,再对混凝土结构中预留孔道中的预应力筋进行张拉,并通过锚具将张拉力传递给混凝土的方法;
其预应力传递原理依靠预应力筋张拉时,通过锚具将张拉力传递到混凝土结构上,使混凝土产生压缩应力。
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二、施工设备
先张法施工设备主要有:
1)墩式台座—用于支撑预应力混凝土结构,通常长度和宽度根据工程需要定制。
2)横梁及锚定板—用于固定预应力筋,确保在张拉过程中的稳定性。
3)电动螺杆张拉机—用于对预应力筋进行张拉,实现预设应力的施加。
后张法施工设备主要有:
1)千斤顶及高压油泵—用于对预应力筋进行张拉。
2)灌浆设备—包括灰浆拌合机、灌浆泵、贮浆桶、过滤、灌浆嘴等,用于在张拉后向孔道内灌浆,以传递预应力并填充孔道空间。
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三、施工工艺
先张法的施工主要包括:施工准备→模板安装→预应力筋铺设→预应力筋张拉至设计值→混凝土浇筑→预应力筋逐步放松。
先张法施工工艺相对简单,预应力筋的应力损失较小,传递效率高;但需要提供台座或钢模等关键固定设备,设备要求高,占用空间大。
后张法的施工主要包括:施工准备→模板安装→预留孔洞安装→混凝土浇筑→穿入预应力筋→预应力筋张拉→锚固预应力筋→张拉灌浆。
后张法施工灵活性高,允许在混凝土硬化后施加预应力,便于处理复杂形状的构件和现场施工条件,同时可以更准确地控制预应力力;但施工过程较为复杂,需要精确的张拉和锚固技术,对混凝土保护和孔道灌浆要求严格。
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四、经济效益
先张法通过在工厂环境中批量生产预应力混凝土构件,实现了材料成本的节约、施工效率的提升,靠粘结力自锚,不需要专用锚具,临时锚具可以重复使用,在场地比较宽广可需大批量生产时经济性较高。
后张法需要专业的张拉设备和灌浆设备,张拉和灌浆费用高,但在制作前期不需要张拉台座,能节省前期成本,维护费用较少,施工灵活性好,在施工条件复杂情况下经济性更好。
五、适用场景
先张法通常适用于工厂化生产环境中的中小型预应力混凝土构件的预制,特别适合在固定的预制厂内进行,便于实现构件的批量生产,确保质量和效率,同时减少现场施工的复杂性和风险。
后张法主要适用于大型构件及现浇构件的现近场施工,尤其适合在桥梁、高层建筑和其他大型项目上没有固定张拉台座或需要较大灵活性的施工环境使用。
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