預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件制作與施工技術(shù)

杜學(xué)勝，鄭 宇

(1.黑龍江省水利第二工程處，哈爾濱 150300;2.哈爾濱市江堤管理處，哈爾濱 150086)

預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件制作與施工技術(shù)

杜學(xué)勝1，鄭 宇2

(1.黑龍江省水利第二工程處，哈爾濱 150300;2.哈爾濱市江堤管理處，哈爾濱 150086)

預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件在水利、交通、建筑等工程中得到非常廣泛的應(yīng)用。文章闡述了構(gòu)件的優(yōu)點(diǎn)，制作方法并以整體預(yù)應(yīng)力板柱樁結(jié)構(gòu)為例介紹其施工技術(shù)。

預(yù)應(yīng)力混凝土;構(gòu)件制作;施工優(yōu)點(diǎn);板柱樁構(gòu)件;施工技術(shù)

1 預(yù)制混凝土構(gòu)件的制作

在混凝土和鋼筋混凝土的施工方法一般有3種：①現(xiàn)場(chǎng)澆筑;②泵送混凝土澆筑;③預(yù)先制作供現(xiàn)場(chǎng)裝配的混凝土制品。本文主要介紹預(yù)制混凝土構(gòu)件的制作并舉一實(shí)例闡述其施工技術(shù)。

1.1 預(yù)制構(gòu)件的優(yōu)點(diǎn)

預(yù)制混凝土構(gòu)件在水工建筑物中使用比較廣泛，它與現(xiàn)澆混凝土比較的主要優(yōu)點(diǎn)：①提高產(chǎn)品質(zhì)量，制品可標(biāo)準(zhǔn)化;②加速模板周轉(zhuǎn)，增加復(fù)用次數(shù)，節(jié)省鋼、木材料，降低模板費(fèi)用;③不受或較少受氣候影響，有利于生產(chǎn)的均衡性和計(jì)劃性;④避免高空立模和支撐的困難，可快速安全施工。

1.2 預(yù)制構(gòu)件的制作

預(yù)制混凝土構(gòu)件的制作，可在工廠或現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制。外形尺寸和重量較大的或組合成整體結(jié)構(gòu)物的預(yù)制混凝土構(gòu)件，由于運(yùn)輸困難，常采取現(xiàn)場(chǎng)就地預(yù)制;數(shù)量多和重較輕的構(gòu)件，多在預(yù)制工廠內(nèi)成批生產(chǎn)。

大型預(yù)制混凝土構(gòu)件的主要問題是吊裝。因此，在預(yù)制前，需對(duì)構(gòu)件的吊點(diǎn)位置、吊環(huán)或吊孔設(shè)置、吊裝應(yīng)力及剛度、變形等，作專門設(shè)計(jì)，以滿足吊裝設(shè)備和吊裝方法的要求。

預(yù)制混凝土構(gòu)件的成型方法，主要有：①振動(dòng)法，在施工現(xiàn)場(chǎng)和預(yù)制工廠使用臺(tái)座制作構(gòu)件時(shí)，主要振搗設(shè)備是振搗器和振動(dòng)臺(tái)，由于設(shè)備簡(jiǎn)單，所以應(yīng)用廣泛。②振動(dòng)加壓法，是預(yù)制構(gòu)件在振動(dòng)臺(tái)上成型過程中，同時(shí)施加壓力，以加速混凝土的搗實(shí)，提高混凝土的強(qiáng)度。加壓方法有靜態(tài)加壓和動(dòng)態(tài)加壓，前者是以壓板的重量壓在振動(dòng)成型的構(gòu)件表面上;后者是在靜態(tài)加壓的壓板上再加振動(dòng)器振動(dòng)。③離心法，是將混凝土裝入模型內(nèi)，放在離心機(jī)上以一定速度旋轉(zhuǎn)，在離心力的作用下使混凝土成型密實(shí)。離心法預(yù)制的構(gòu)件大多是具有圓形空心的長(zhǎng)構(gòu)件，其外形有圓形、正方形或多邊形等。離心法預(yù)制的構(gòu)件，強(qiáng)度約提高20% ～30%，但要求混凝土拌和物有良好的和易性，坍落度以1～2 cm為宜。

1.3 預(yù)制構(gòu)件的養(yǎng)護(hù)方法

預(yù)制構(gòu)件的養(yǎng)護(hù)方法：①自然養(yǎng)護(hù)，成本低，應(yīng)用較廣。主要缺點(diǎn)是強(qiáng)度增長(zhǎng)慢，需延長(zhǎng)脫模時(shí)間。②蒸汽養(yǎng)護(hù)，將預(yù)制構(gòu)件置于專門的蒸汽室內(nèi)養(yǎng)護(hù)，可縮短養(yǎng)護(hù)時(shí)間，加速混凝土硬化過程。養(yǎng)護(hù)的最佳溫度與混凝土使用的水泥品種有關(guān)，普通硅酸鹽水泥，一般為80℃ ～85℃;火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥和礦渣硅酸鹽水泥，一般為90℃ ～95℃。蒸汽養(yǎng)護(hù)時(shí)間，恒溫加熱一般為5～8 h。③熱拌混凝土熱模養(yǎng)護(hù)，是構(gòu)件在養(yǎng)護(hù)過程中，不直接與蒸汽接觸，蒸汽只噴射在模板上，熱量通過模板傳到混凝土內(nèi)部，其養(yǎng)護(hù)周期可大為縮短。因?yàn)榛炷猎诎韬蜁r(shí)已預(yù)行加熱，養(yǎng)護(hù)時(shí)的蒸汽溫度與混凝土內(nèi)部溫度的溫差較小，混凝土能較快地達(dá)到高溫養(yǎng)護(hù)，從而加速混凝土硬化，縮短養(yǎng)護(hù)時(shí)間。

2 整體預(yù)應(yīng)力板柱樁結(jié)構(gòu)施工

預(yù)應(yīng)力板柱結(jié)構(gòu)，其基本單元是由四根預(yù)制鋼筋混凝土柱、樓板、邊梁、懸臂板和剪力墻等組成。在柱網(wǎng)縱橫軸線處穿入預(yù)應(yīng)力筋，通過預(yù)應(yīng)力手段，使板柱牢固結(jié)合，形成整體，如圖1所示。

主體結(jié)構(gòu)安裝順序?yàn)椋罕位A(chǔ)杯底抄平粉底，以控制柱安裝標(biāo)高→柱安裝、校正和固定→在柱上裝設(shè)支承樓板的臨時(shí)支托→樓板和邊梁的安裝→灌注板柱之間的砂漿和養(yǎng)護(hù)。

裝配式整體預(yù)應(yīng)力板柱結(jié)構(gòu)的預(yù)應(yīng)力筋可配置成直線或曲線，一般采用碳素鋼絲束或鋼絞線束。錨具可選用鋼質(zhì)錐形錨具和XM型錨具，配以YC-18、YC-20型穿心式千進(jìn)行高空張拉。

預(yù)應(yīng)力筋的張拉方案視下列情況而定：當(dāng)軸線長(zhǎng)度較短、柱子又較短時(shí)，可采用固定，吊裝一層張拉一層的張拉方案，比較安全和省事;當(dāng)軸線長(zhǎng)度較短，而柱長(zhǎng)時(shí)，可采用柱底固定，吊裝好上層樓板，并在板柱間接縫灌漿以后，再?gòu)埨聦宇A(yù)應(yīng)力的張拉方案，這樣有利于減少柱頂?shù)奈灰?當(dāng)軸線較長(zhǎng)時(shí)，由于在拉張過程中板柱間砂漿產(chǎn)生較大的壓縮變形，而造成較大柱頂位移，則必須采取有交往措施，減少或消的附加彎矩。

圖1 整體預(yù)應(yīng)力板柱結(jié)構(gòu)示意圖

預(yù)應(yīng)力筋的張拉順序和張拉制度一般為：在層次安裝上由一層開始逐層向上至頂拉;對(duì)每一層而言，先張拉長(zhǎng)向的縱軸線預(yù)應(yīng)力筋，后張拉短向的橫軸線預(yù)應(yīng)力筋;各軸線之間的張拉順序，則先中柱后邊柱，對(duì)稱交叉張拉;對(duì)于每一軸線多根預(yù)應(yīng)力拉，則以對(duì)角線對(duì)稱分批張拉。長(zhǎng)向縱軸線的預(yù)應(yīng)力筋由于長(zhǎng)度較長(zhǎng)，宜采用兩端張拉即一端先行張拉，另一端補(bǔ)張拉至103%σcon后錨固的張拉工藝，以使預(yù)加應(yīng)力沿長(zhǎng)線比較均勻地傳遞。橫向預(yù)應(yīng)力筋一般比較短，可采用一端張拉工藝。

預(yù)應(yīng)力筋張拉錨固以后，立即進(jìn)行柱上預(yù)留孔洞的灌漿，并澆筑樓板間的接縫混凝土。

［1］盧循.建筑施工技術(shù)(上冊(cè))［M］.北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1991.

［2］崔宗培，徐乾清，吳以鰲等.中國(guó)水利百科全書［M］.北京：水利電力出版社，1990.

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1007-7596(2011)05-0039-02

2011-06-18

杜學(xué)勝(1974-)，男，黑龍江阿城人，助理工程師;鄭宇(1963-)，女，黑龍江哈爾濱人，助理工程師。