7.5 无粘结钢绞线体外预应力构造规定
7.5.1 钢绞线的布置(图7.5.1)应符合下列规定：
1 钢绞线应成对布置在梁的两侧；其外形应为设计所要求的折线形；钢绞线形心至梁侧面的距离宜取为40mm。
图7.5.1 钢绞线的几种布置方式
1—钢垫板；2—锚具；3—无粘结钢绞线；4—支承垫板；5—钢吊棍；6—拉紧螺栓
2 钢绞线跨中水平段的支承点，对纵向张拉，宜设在梁底以上的位置；对横向张拉，应设在梁的底部；若纵向张拉的应力不足，尚应依靠横向拉紧螺栓补足时，则支承点也应设在梁的底部。
7.5.2 中间连续节点的支承构造，应符合下列规定：
1 当中柱侧面至梁侧面的距离不小于100mm时，可将钢绞线直接支承在柱子上(图7.5.2a)。
2 当中柱侧面至梁侧面的距离小于100mm时，可将钢绞线支承在柱侧的梁上(图7.5.2b)。
3 柱侧无梁时可用钻芯机在中柱上钻孔，设置钢吊棍，将钢绞线支承在钢吊棍上(图7.5.2c)。
图7.5.2 中间连续节点构造方法
1—钢吊棍
4 当钢绞线在跨中的转折点设在梁底以上位置时，应在中间支座的两侧设置钢吊棍(图7.5.1a～c)，以减少转折点处的摩擦力。若钢绞线在跨中的转折点设在梁底以下位置，则中间支座可不设钢吊棍(图7.5.1d)。
5 钢吊棍可采用 50或 60厚壁钢管制作，内灌细石混凝土。若混凝土孔洞下部的局部承压强度不足，可增设内径与钢吊棍相同的钢管垫，用锚固型结构胶或堵漏剂坐浆。
6 若支座负弯矩承载力不足需要加固时，中间支座水平段钢绞线的长度应按计算确定。此时若梁端截面的受剪承载力不足，可采用粘贴碳纤维U形箍或粘贴钢板箍的方法解决。
7.5.3 端部锚固构造应符合下列规定：
1 钢绞线端部的锚固宜采用圆套筒三夹片式单孔锚。端部支承可采用下列四种方法：
1)当边柱侧面至梁侧面的距离不小于100mm时，可将柱子钻孔，钢绞线穿过柱，其锚具通过钢垫板支承于边柱外侧面；若为纵向张拉，尚应在梁端上部设钢吊棍，以减少张拉的摩擦力(图7.5.3a)；
2)当边柱侧面至梁侧面距离小于100mm时，对纵向张拉，宜将锚具通过槽钢垫板支承于边柱外侧面，并在梁端上方设钢吊棍(图7.5.3b)；
3)当柱侧有次梁时，对纵向张拉，可将锚具通过槽钢垫板支承于次梁的外侧面，并在梁端上方设钢吊棍(图7.5.3c)；对横向张拉，可将槽钢改为钢板，并可不设钢吊棍；
4)当无法设置钢垫板时，可用钻芯机在梁端或边柱上钻孔，设置圆钢销棍，将锚具通过圆钢销棍支承于梁端(图7.5.3d)或边柱上(图7.5.3e)。圆钢销棍可采用直径为60mm的45号钢制作，锚具支承面处的圆钢销棍应加工成平面。
图7.5.3 端部锚固构造示意图
1—锚具；2—钢板垫板；3—圆钢吊棍；4—槽钢垫板；5—圆钢销棍
2 当梁的混凝土质量较差时，在销棍支承点处，可设置内径与圆钢销棍直径相同的钢管垫，用锚固型结构胶或堵漏剂坐浆。
3 端部钢垫板接触面处的混凝土面应平整，当不平整时，应采用快硬水泥砂浆或堵漏剂找平。
7.5.4 钢绞线的张拉应力控制值，对纵向张拉，宜取0.70ƒptk；当连续梁的跨数较多时，可取为0.75ƒptk；ƒptk为钢绞线抗拉强度标准值；对横向张拉，钢绞线的张拉应力控制值宜取0.60ƒptk。
7.5.5 采用横向张拉时，每跨钢绞线被支撑垫板、中间撑棍和拉紧螺栓分为若干个区段(图7.5.5)。中间撑棍的数量应通过计算确定，对跨长6m～9m的梁，可设置1根中间撑棍和两根拉紧螺栓；对跨长小于6m的梁，可不设中间撑棍，仅设置1根拉紧螺栓；对跨长大于9m的梁，宜设置2根中间撑棍及3根拉紧螺栓。
图7.5.5 采用横向张拉法施加预应力
1—钢垫板；2—锚具；3—无粘结钢绞线，成对布置在梁侧；4—拉紧螺栓；5—支承垫板；6—中间撑棍；7—加固梁；8—C25混凝土
7.5.6 钢绞线横向张拉后的总伸长量，应根据中间撑棍和拉紧螺栓的设置情况，按下列规定计算：
1 当不设中间撑棍，仅有1根拉紧螺栓时，其总伸长量Δl可按下式计算：
式中：a1——拉紧螺栓至支承垫板的距离(mm)；
b——拉紧螺栓处钢绞线的横向位移量(mm)，可取为梁宽的1/2；
c1——a1与b的几何关系连线(图7.5.6-1)(mm)。
图7.5.6-1 不设中间撑棍时总伸长量的计算简图
1—钢绞线横向拉紧前；2—钢绞线横向拉紧后
2 当设1根中间撑棍和2根拉紧螺栓时，其总伸长量Δl应按下式计算：
式中：a2——拉紧螺栓至中间撑棍的距离(mm)；
c2——a2与b的几何关系连线(图7.5.6-2)(mm)。
3 当设2根中间撑棍和3根拉紧螺栓时，其总伸长量Δl应按下式计算：
图7.5.6-2 设1根中间撑棍时总伸长量的计算简图
1—钢绞线横向拉紧前；2—钢绞线横向拉紧后
图7.5.6-3 设2根中间撑棍时总伸长量的计算简图
1—钢绞线横向拉紧前；2—钢绞线横向拉紧后
7.5.7 拉紧螺栓位置的确定应符合下列规定：
1 当不设中间撑棍时，可将拉紧螺栓设在中点位置。
2 当设1根中间撑棍时，为使拉紧螺栓两侧的钢绞线受力均衡，减少钢绞线在拉紧螺栓处的纵向滑移量，应使a1＜a2，并符合下式规定：
式中：l——梁的跨度(mm)。
3 当设有2根中间撑棍时，为使拉紧螺栓至中间撑棍的距离相等，并使两边拉紧螺栓至支撑垫板的距离相靠近，应符合下式规定：
7.5.8 当采用横向张拉方式来补偿部分预应力损失时，其横向手工张拉引起的应力增量应控制为0.05ƒptk～0.15ƒptk，而横向手工张拉引起的应力增量应按下列公式计算：
式中：Δl——钢绞线横向张拉后的总伸长量；
l——钢绞线在横向张拉前的长度；
Es——钢绞线弹性模量。
7.5.9 防腐和防火措施应符合下列规定：
1 当外观要求较高时，可用C25细石混凝土将钢部件和钢绞线整体包裹；端部锚具也可用C25细石混凝土包裹。
2 当无外观要求时，钢绞线可用水泥砂浆包裹。具体做法为采用80PVC管对开，内置1：2水泥砂浆，将钢绞线包裹在管内，用钢丝绑扎；24h后将PVC管拆除。
条文说明
7.5 无粘结钢绞线体外预应力构造规定
7.5.1 不论从构造需要出发，还是为了保证受力均匀和安全可靠，均应将钢绞线成对布置在梁的两侧，并以采用纵向张拉法为主。因为纵向张拉的预应力较易准确控制，且力值不受限制。尽管如此，横向张拉法仍有其用途。以连续梁为例，当连续跨的跨数超过两跨(一端张拉)或四跨(两端张拉)时，仍需依靠横向张拉补足预应力。
另外，应指出的是钢绞线跨中水平段支承点的布置，与所采用的张拉方式有关。对纵向张拉而言，以布置在梁底以上的位置为佳。因为不论从外观、构造和受力来看，都比较容易处理得好。但若需要依靠横向张拉来补足预应力，或是采用纵向张拉有困难时，其跨中水平段的支承点，就必须布置在梁的底部，因为只有这样，才能进行横向张拉。
7.5.2 本条给出了中间连续节点支承构造方式和端部锚固节点构造方式的几个示例。可根据实际情况选用。
预应力钢绞线节点的做法关系到加固的可靠性和经济成本。本规范提供的端部锚固方法和中间连续节点的做法是经过大量的工程实践，被证明为行之有效的方法。不过在具体施工中，对于混凝土强度等级不高的构件，其细部做法必须考究。例如端部的支承面处，必须平整；当钻孔使混凝土面受到损坏时，必须提前一天用快速堵漏剂修补、抹平；在钢销棍和钢吊棍的支承面处，有必要设置钢管垫，以使应力分布均匀。
7.5.4 在现行施工规范尚未纳入无粘结钢绞线体外预应力加固法的情况下，为了保证施工单位和监理单位能有效地执行本条规定，建议可暂按下列要求施加预应力：
1 对纵向张拉，施加预应力时应符合下列规定：
(1)当钢绞线在跨中的转折点设在梁底以上位置时，应采用纵向张拉。
(2)当钢绞线沿连续梁布置时，若采用一端张拉，而连续跨的跨数超过二跨，或采用二端张拉，而连续跨的跨数超过四跨时，钢绞线在跨中的转折点应设在梁底以下位置，且应在纵向张拉后，还应利用设在跨中的横向拉紧螺栓进行横向张拉，以补足由摩擦力引起的预应力损失值。
(3)纵向张拉的工具宜采用穿心千斤顶和高压油泵，张拉力直接从油压表中读取。
(4)张拉时应采用交错张拉的方法：先张拉一端，把第一根钢绞线张拉至张拉控制值的50％，再张拉另一侧钢绞线至张拉控制值，然后再把第一根钢绞线张拉至张拉控制值。
2 对横向张拉，施加预应力时应符合下列规定：
(1)施加预应力时宜先使用工具式U形拉紧螺栓，待张拉至一定程度后再换上较短的、直径较细的永久性U形拉紧螺栓继续张拉。
(2)在横向张拉前，应对钢绞线进行初张拉，然后再通过拉紧螺栓横向施加预应力。
(3)收紧各跨拉紧螺栓时，应设法保持同步，用量测两根钢绞线中距的方法进行控制。当钢绞线应力达到要求值后，拉紧螺栓应用双螺帽固定。
(4)为测量钢绞线应力，可在每跨梁的梁底较长水平段的钢绞线磨平面上各粘贴一对铜片测点，用500mm或250mm标距的手持式引伸仪测量钢绞线的伸长量，进而推算应力值。
7.5.6 根据本规范第7.5.5条关于“应按计算确定拉紧螺栓和中间撑棍的数量”的规定，给出了按构造要求确定的拉紧螺栓和中间撑棍的数量。
7.5.7 本条给出了拉紧螺栓安设位置与中间撑棍位置相互配合的关系。执行时，应结合本规范第7.5.6条的规定进行调整。
7.5.9 本条给出了两种常用的防腐和防火措施：一是用1：2水泥砂浆包裹。其施工较方便，但外观较差；二是用C25细石混凝土包裹或封护。其施工较麻烦，但外观较好。
- 上一节：7.4 型钢预应力撑杆的加固计算
- 下一节：7.6 普通钢筋体外预应力构造规定