李燁

河北省第三建筑工程有限公司

工民建施工中預應力混凝土技術的應用

李燁

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在工民建施工中，鋼筋構(gòu)件剛度低、混凝土強度低、混凝土抗裂性差等問題出現(xiàn)的頻率較高。預應力混凝土技術的出現(xiàn)，為進一步減少以上問題的發(fā)生提供了良好的技術條件。本文主要從預應力混凝土結(jié)構(gòu)概述作為出發(fā)點，結(jié)合工程案例分析了預應力混凝土技術在工程項目中的具體應用，探討了相關保護與監(jiān)控措施，以期為提高工民建工程整體質(zhì)量提供一些參考和意見。

工民建；預應力；混凝土技術

1 引言

近年來，隨著城市規(guī)模的擴大化，工民建筑數(shù)量不斷增多，對于房屋建筑的施工工藝和質(zhì)量要求更高。預應力混凝土技術是房屋建筑施工體系的重要組成部分，是重要施工環(huán)節(jié)，因此，建筑施工單位應加強這一環(huán)節(jié)的重視。在工民建施工中，普通鋼筋混凝土具有明顯的缺點，而預應力混凝土技術可以彌補普通鋼筋混凝土缺點。該技術具有節(jié)約材料、減少施工時間、提高混凝土構(gòu)件剛度和混凝土強度、構(gòu)件使用時間久、減少自重、抗壓性好、抗烈性好等優(yōu)勢，因此被廣泛應用于建筑工程領域。尤其是建筑構(gòu)件和結(jié)構(gòu)中的應用，對于提高建筑施工整體質(zhì)量具有積極的影響。

2 預應力混凝土結(jié)構(gòu)概述

2.1 預應力混凝土結(jié)構(gòu)

就預應力混凝土設計思路而言，主要將高強度的鋼筋與混凝土材料結(jié)合在一起，利用預應力施加的外力促使混凝土構(gòu)件獲得足夠的荷載。其目的是減少混凝土構(gòu)件的拉應力、減少混凝土裂縫情況的發(fā)生、提高混凝土構(gòu)件的剛度。按照結(jié)構(gòu)類型，分為三種。其一，完全預應力。其二，部分預應力。其三，無粘結(jié)預應力。按照施工方式，可將預應力混凝土分為先澆筑混凝土、預制混凝土等。按照張拉方式，分為兩種。一是先張法，二是后張法。在具體施工中，可以依據(jù)工程實際情況選擇合適的施工方法，從而達到預期的質(zhì)量和使用效果。

2.2 優(yōu)勢分析

與普通混凝土技術相比，預應力混凝土技術的優(yōu)勢較為明顯。主要體現(xiàn)在以下幾方面：首先，提高混凝土構(gòu)件剛度。在具體施工中，構(gòu)件的抗開裂問題較為常見。其原因是構(gòu)件承載力與預應力的結(jié)合，能夠確保構(gòu)件保持在穩(wěn)定狀態(tài)。其次，達到節(jié)約材料費用的效果。高強度材料的組合不僅可以節(jié)約材料成本，還可以進一步降低構(gòu)件截面面積，從而減少施工單位不必要的經(jīng)濟損失，最終達到提高建筑工程經(jīng)濟效益的目的。最后，提高建筑抗剪切的性能。采用預應力混凝土技術和預應力結(jié)構(gòu)既增加了建筑剪壓力面積，又可以提高建筑物整體穩(wěn)定性和抗剪承載性能。預應力結(jié)構(gòu)卸載之后，可以凸顯建筑物的閉合性功能。從而減少結(jié)構(gòu)變形、增加構(gòu)建抗疲勞強度、降低鋼筋應力循環(huán)幅值、增加鋼筋使用壽命。相較于普通鋼筋混凝土工程而言，預應力材料的性能能夠得以完全發(fā)揮。除此之外，預應力混凝土能在一定程度上提升建筑物的抗震性能，進而減少地震的危害。

3 工程概況

3.1 工程案例

某高層商住樓，總建筑面積為64080㎡。其中，地上有二十六層，地下有三層。結(jié)合建筑實際情況，項目部決定采用現(xiàn)澆框架剪力墻結(jié)構(gòu)。依據(jù)建筑的使用功能，基礎底板和第一層至十二層頂板部分的框架梁分別采用后張無粘結(jié)預應力技術、后張有粘結(jié)預應力技術。

3.2 施工難點

就基礎底板特征而言，底板層預應力筋數(shù)量較多，但是間距較小。柱上板的預應力筋分布較為密集，數(shù)量高達30根?；A底板最厚處高達1250mm。因此該建筑工程的施工難點為預應力筋施工順序的把握、預應力筋的線形控制等。

3.3 預應力混凝土技術的具體應用

首先，結(jié)合工程實際情況，為進一步提高構(gòu)件的剛度、解決材料、減小自重、增加結(jié)構(gòu)的耐久性，需要選用高強度的材料，從而減少鋼筋用量，進而在節(jié)省鋼材的同時減少構(gòu)件截面尺寸。由于工程預應力筋的線形控制難度系數(shù)較大，這就需要在施工中減少混凝土梁的豎向剪力，從而控制梁的腹板厚度。采用預應力混凝土技術應遵從以下幾點原則：第一，科學合理配比混凝土。在展開預應力混凝土施工作業(yè)之前，應合理安排施工順序。其目的是避免長期暴漏或者基礎過大引起裂縫。在設計混凝土施工方案時，應著重把握混凝土結(jié)構(gòu)的設計和現(xiàn)澆板的厚度、鋼筋位置和鋼筋保護層的厚度是著重需要考慮的因素。鋼筋位置設計和踩筋位置設計工作，都應該配備專業(yè)人員，進而提高混凝土澆筑施工質(zhì)量、減少踩筋情況的發(fā)生。其目的是減少高強度混凝土的使用、保障混凝土質(zhì)量、提高構(gòu)建強度、減少鋼筋預應力損失。加強和穩(wěn)固混凝土結(jié)構(gòu)之前，設計人員應規(guī)定和清理預應力筋數(shù)量。并進行適當?shù)奶砑雍蛣h減，特別是在先張法中，預應力鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)自錨強度應達到規(guī)定范圍內(nèi)。預應力混凝土應具有良好的加工性能，混凝土強度要高，確保預應力鋼筋的應用功能得以充分發(fā)揮。第二，注意混凝土澆筑問題。確保鋼筋位置的正確性是提升建筑混凝土澆筑施工整體質(zhì)量的關鍵要素。在具體施工中，如果發(fā)現(xiàn)位置發(fā)生偏移，應及時展開調(diào)整。將鋼筋位置矯正至正確位置，進而保障建筑主體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。主梁結(jié)構(gòu)位置的鋼筋數(shù)量較多、分布密集。大量分布無規(guī)律的鋼筋會增加混凝土澆筑施工難度。這就需要結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)實際情況，選擇合適的混凝土振搗方式和澆筑方式。比如選擇水泥混合細石頭，以人工振搗方式展開混凝土振搗，可以保證鋼筋位置的正確性。

其次，鋼筋結(jié)構(gòu)的設計。在施工中，鋼筋結(jié)構(gòu)設計工作尤為重要。應依據(jù)建筑工程實際情況展開鋼筋結(jié)構(gòu)設計，在設計中應著重考慮預應力混凝土結(jié)構(gòu)的荷載作用和整體結(jié)構(gòu)的使用功能。同時，在施工階段，施工單位需要加強驗收混凝土結(jié)構(gòu)強度、控制混凝土材料應力等，進而為后期施工奠定基礎。

最后，封錨施工應用。對于拼裝部件的拼裝處的混凝土，有明確規(guī)定，其設計強度不得低于40%?；炷猎O計強度不得低于75%。豎向預應力管道部分，應選擇耐焊的鐵皮管。在安裝過程中，安裝管道之后及時檢查接頭部位。尤其是進出口漿必須用專用膠帶封住。其目的是防止進漿堵塞。管道遭受堵塞之后，就會影響壓漿效果。張拉施工中，應仔細檢查螺紋鋼筋是否被拉斷。如有焊點，表明電焊施工中電焊已經(jīng)傷及鋼筋。這就需要在安裝螺紋鋼筋之前，檢查電焊設備是否完好無缺。

3.4 相關保護與監(jiān)控措施

預應力混凝土施工中，施工人員應具備責任意識和自我保護意識。尤其是在振搗混凝土中，應與管道保持一定的距離，不能僅僅貼住管道，避免管道偏移，從而增加管道與鋼筋摩擦力。除此之外，需要著重把握混凝土搗鼓澆筑質(zhì)量，做好預應力混凝土養(yǎng)護工作。就混凝土養(yǎng)護方法而言，主要包括兩種。一是自然養(yǎng)護；二是蒸汽養(yǎng)護。一般在常溫下情況下，采用自然養(yǎng)護法，養(yǎng)護28天。蒸汽養(yǎng)護是指在臺座上進行養(yǎng)護。受外界溫度變化的影響，預應力鋼筋會發(fā)生膨脹。但是臺座溫度并沒有受到外界溫度變化的影響，因此預應力鋼筋與臺座的溫差較大，從為致使預應力遭受損失。為避免這一情況的發(fā)生，需要從溫差入手。在混凝土還沒有完全硬化的時候，展開混凝土養(yǎng)護。結(jié)合相關經(jīng)驗得知，混凝土強度達到8MPa或者10MPa以上時，是控制混凝土與臺座溫差的最佳時期。除此之外，還需及時覆蓋混凝土現(xiàn)澆構(gòu)件。在保養(yǎng)期間，遭遇降雨天氣，應及時做好防范措施。比如搭建雨棚，避免雨水對混凝土造成負面影響，從而確?；炷翉姸取?/p>

4 結(jié)語

相較于普通混凝土而言，預應力混凝土的優(yōu)勢較為明顯，在工民建施工中應用較多。隨著工民建工程數(shù)量的增加，預應力混凝土使用規(guī)模得以不斷擴大。這就需要施工人員在具體施工中，著重把握預應力混凝土配比比例、混凝土澆筑施工程序、及時清點預應筋數(shù)量、混凝土養(yǎng)護管理、現(xiàn)場技術管理等，進而從整體上提升建筑物整體質(zhì)量，并充分發(fā)揮預應力混凝土技術的應用效果和使用功能。在以后的工民建工程當中，還需對預應力技術加強研究創(chuàng)新，使其發(fā)揮出更大的作用。

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[3]李姝.預應力混凝土技術在工民建施工的應用[J].中華民居(下旬刊),2013(4):147～148.