預(yù)應(yīng)力技術(shù)在房建中的應(yīng)用

■王小紅 ■重慶港鑫建筑裝飾設(shè)計工程有限公司，重慶 渝北 401147

1 預(yù)應(yīng)力技術(shù)分類及優(yōu)點

預(yù)應(yīng)力技術(shù)按照不同分類方法可分為4類:(1)按照結(jié)構(gòu)制作先后順序分為先張法及后張法。(2)按照對鋼筋施加預(yù)應(yīng)力的方法分為機械張拉及電熱張拉。(3)按照使用的鋼筋分為預(yù)應(yīng)力冷拔低碳鋼絲混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土及預(yù)應(yīng)力鋼絞線混凝土。(4)按照預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)受力特點分為:部分預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)、無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)及預(yù)應(yīng)力芯棒、疊合結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)今房建工程實際中采用最多的是先張法及后張法。預(yù)應(yīng)力混凝土先張法制作工藝分三步:在制作混凝土構(gòu)件時，首先拉伸預(yù)應(yīng)力鋼筋，然后在構(gòu)件中澆筑混凝土，最后放開預(yù)應(yīng)力筋。制作中具體情況可因工程實際做出相應(yīng)調(diào)整。與先張法相比，預(yù)應(yīng)力混凝土后張法的制作工藝則有很多不同，其步驟為:首先制作混凝土構(gòu)件并留下預(yù)應(yīng)力筋孔道，然后養(yǎng)護構(gòu)件使其強度達到設(shè)計指標(biāo)，再將預(yù)應(yīng)力筋穿過構(gòu)件孔道并張拉錨固完畢，最后往構(gòu)件孔道內(nèi)灌注混凝土砂漿。

預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件因其施工工藝的特殊性，故具有很多非預(yù)應(yīng)力構(gòu)件沒有的優(yōu)點，主要歸納有以下六:(1)構(gòu)件在使用性能及耐久性方面均得到極大強化。(2)構(gòu)件截面面積更小，因此自重更輕。(3)高性能鋼筋的優(yōu)良性能在預(yù)應(yīng)力構(gòu)件中得到更加充分的發(fā)揮。(4)預(yù)應(yīng)力構(gòu)件裂縫閉合及變形回復(fù)性能均更加優(yōu)良。(5)構(gòu)件在抗剪承載力方面的表現(xiàn)更佳。(6)構(gòu)件對疲勞損傷的表現(xiàn)更佳。

2 房建工程中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的施工流程

2．1 預(yù)應(yīng)力構(gòu)件材料質(zhì)量把控

預(yù)應(yīng)力筋是預(yù)應(yīng)力技術(shù)在工程施工及使用過程中表現(xiàn)好壞的重要因素。因此其質(zhì)量把控必須嚴(yán)格按照要求執(zhí)行，首先預(yù)應(yīng)力筋進場檢驗應(yīng)符合規(guī)范，應(yīng)核對鋼筋生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品合格證以及鋼筋試驗報告。檢查齊全材料后預(yù)應(yīng)力筋方可運送現(xiàn)場。在預(yù)應(yīng)力構(gòu)件施公前，預(yù)應(yīng)力筋還應(yīng)進行檢驗批的抽查及復(fù)檢，檢驗批按照鋼筋的進場批次及制定的抽檢方案進行確定。待所有檢驗均合格后，預(yù)應(yīng)力筋方可投入工程施工中。

2．2 預(yù)應(yīng)力構(gòu)件中鋼筋的下料過程

在預(yù)應(yīng)力構(gòu)件中，鋼筋下料長度為孔道長度、長度誤差及張拉端預(yù)留長度三部分總和，在張拉施工中需注意幾點:(1)下料前預(yù)拉鋼筋;(2)控制張拉強度在鋼絞線抗拉強度的85%左右;(3)掌握好張拉速度，不能過快;(4)掌握好松拉時間，一般在應(yīng)力達標(biāo)后保持7、8分鐘左右，不能過早或過晚松拉;(5)不能扭纏孔道中的鋼絞線，切斷前需編束理順再行綁扎;(6)鋼絞線在下料完成后不應(yīng)出現(xiàn)磨損、打彎現(xiàn)象;(7)預(yù)應(yīng)力筋的堆放需按下料長度進行排序，禁止亂放;(8)預(yù)應(yīng)力筋在下料完成后還應(yīng)檢查其尺寸、規(guī)格及數(shù)量等，達到要求方可進行施工。

2．3 按設(shè)計要求放設(shè)預(yù)應(yīng)力曲線

在梁體中布設(shè)預(yù)應(yīng)力筋及波紋管時需控制幾個關(guān)鍵點:首先確定最高點、最低點及反彎點，連接關(guān)鍵點以確定曲線大致輪廓;然后比照詳細(xì)放線圖并且畫在非預(yù)應(yīng)力鋼筋上，間隔1米左右確定一個控制點逐步確定曲線形狀;最后確定專職人員負(fù)責(zé)檢查、修改并調(diào)整曲線位置，確保準(zhǔn)確安全地放線。

2．4 固定支架及預(yù)應(yīng)力筋的焊接

焊接固定支架及預(yù)應(yīng)力筋的位置主要是其上的各個控制點。實際操作為:綁扎成型普通鋼凈后，調(diào)整控制波形管管底標(biāo)高并在箍筋上標(biāo)注具體焊接位置。此位置須為鋼筋布置圖中設(shè)計要求的控制點。然后焊接固定支架及預(yù)應(yīng)力筋中標(biāo)注的位置。因箍筋直徑較小在澆筑時固定支架易變位，故每隔1米左右在箍筋下墊一個墊塊。此外，固定支架要求承載力足夠大，直徑不能小于1厘米，位置安放準(zhǔn)確。這就需要焊接及放線人員互相配合協(xié)調(diào)完成工作。

2．5 波紋管的安裝

安裝波紋管之前，需焊接牢固固定支架，同時，綁扎普通鋼凈使其成型。此后，安裝預(yù)應(yīng)力鋼筋固定端墊板，從張拉端套入大一號的波紋管。最后采用棉絲線封閉連接端并用密封膠膠封。波紋管管身整體在梁體內(nèi)必須順直、嚴(yán)禁彎曲(最大水平偏差10mm)。

2．6 預(yù)應(yīng)力筋的穿束

預(yù)應(yīng)力筋的穿束在波紋管的安裝完成后進行。正常情況下，采用人工單根的方式進行預(yù)應(yīng)力筋的穿束工作，首先用軟布或者膠帶等材料包裹纏鬧預(yù)應(yīng)力筋端部，避免其對波紋管管身造成破損。若預(yù)應(yīng)力筋穿束完成后波紋管出現(xiàn)劃傷部分，需進行及時規(guī)范處理，一般采用防水膠帶纏繞。為減輕梁身局部預(yù)應(yīng)壓力，還應(yīng)按照設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)在預(yù)應(yīng)力梁張拉端增設(shè)附加螺旋箍筋。

3 預(yù)應(yīng)力技術(shù)在房建中的應(yīng)用

3．1 多高層建筑中的預(yù)應(yīng)力砼技術(shù)

采用部位:樓面結(jié)構(gòu)。基本形式:預(yù)應(yīng)力平板(無梁樓蓋):在地下室廣泛使用。預(yù)應(yīng)力平板(板柱剪力墻)，住宅別墅較多使用，預(yù)應(yīng)力扁梁大板，商場、寫字樓、教學(xué)樓廣泛使用。預(yù)應(yīng)力密肋板:車站，體育館使用較多。經(jīng)濟跨度:當(dāng)采用平板時為7～12m;當(dāng)采用扁梁平板時為9～15m;當(dāng)采用密肋板時為11～15m。平板跨度約為9.0m的住宅，其基本材料指標(biāo)是:預(yù)應(yīng)力筋4～5kg/m2，普通鋼筋16～20kg/m2，混凝土厚度約180～200mm。

主要作用及效果:降低結(jié)構(gòu)層高度，在跨度相同的條件下，預(yù)應(yīng)力方案的結(jié)構(gòu)層高度比普通結(jié)構(gòu)低300～500mm。在保證室內(nèi)凈空的同時可降低結(jié)構(gòu)層高度，并使建筑物總高度降低，進而節(jié)約相應(yīng)高度上的各種建筑及設(shè)備材;在建筑物總高度相同的條件下，可建更多層數(shù)的高層建筑(一般每十層可多建一層)，對地下室結(jié)構(gòu)，可降低基坑開挖，減少空調(diào)費用，提高投資效率。

3．2 大跨度建筑中的預(yù)應(yīng)力砼技術(shù)

采用部位:大跨度梁，基本形式:預(yù)應(yīng)力框架主梁:大跨度方向為預(yù)應(yīng)力框架主梁，小開間方向為普通鋼筋砼次梁，普通鋼筋砼板。預(yù)應(yīng)力次梁:小開間方向為主梁(普通鋼筋砼或預(yù)應(yīng)力)，大跨度方向為預(yù)應(yīng)力次梁，普通鋼筋砼板。

3．3 懸臂結(jié)構(gòu)中的預(yù)應(yīng)力砼技術(shù)

采用部位:懸臂梁、懸挑板，經(jīng)濟跨度:5～17m，梁跨高比6～10。主要作用及效果:擴大懸臂長度，增加使用面積，形成獨特的建筑效果:商場等公共建筑中可突出個性，甚至可在懸臂梁端設(shè)自動扶梯;體育建筑能形成獨特的建筑效果;多高層住宅、辦公樓適當(dāng)采用懸臂梁板，可增加使用面積。

3．4 超長不設(shè)置縫及地下室底板的預(yù)應(yīng)力砼技術(shù)

近年來我國出現(xiàn)了一批平面尺寸超長、超大的建筑物，其不設(shè)縫長度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過規(guī)范的限制，通常稱為大面積混凝土梁板式結(jié)構(gòu)。這類結(jié)構(gòu)方案的關(guān)鍵是解決超大面積混凝土板內(nèi)的溫度、收縮應(yīng)力，減少乃至防止混凝土的溫度、收縮裂縫。

4 結(jié)束語

隨著工程建設(shè)事業(yè)的發(fā)展，預(yù)應(yīng)力技術(shù)也必將會在交通運輸、建筑工程、塔桅結(jié)構(gòu)和海洋工程等領(lǐng)域中飛速發(fā)展。憑借現(xiàn)代材料科學(xué)的發(fā)展，計算理論的不斷完善，再加上我國科研工作者和工程技術(shù)人員的勤懇鉆研，不懈努力，預(yù)應(yīng)力技術(shù)必將會有更廣闊的應(yīng)用空間，為現(xiàn)代化建設(shè)做貢獻。

［1］周志祥．高等鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)［M］．北京:人民交通出版社，2002．