談?lì)A(yù)應(yīng)力混凝土梁的施工技術(shù)

張信禎

【摘 要】在建設(shè)工程施工中，由于預(yù)應(yīng)力混凝土夠改善結(jié)構(gòu)構(gòu)件的裂縫和變形的性能，而且該拉應(yīng)力與混凝土中的壓應(yīng)力正好組成一個(gè)自平衡系統(tǒng)，使得混凝土結(jié)構(gòu)的受力更為合理，因此得到了廣泛的使用?；诖?，本文就將結(jié)合工程實(shí)例，對(duì)房屋建筑預(yù)應(yīng)力混凝土梁的主要施工技術(shù)進(jìn)行分析探討。

【關(guān)鍵詞】預(yù)應(yīng)力；混凝土梁；技術(shù)；措施

1、工程概述及使用預(yù)應(yīng)力混凝土梁的優(yōu)點(diǎn)

某房屋工程由主樓和裙房?jī)刹糠纸M成，主樓平面近似為正方形，邊長(zhǎng)約為50米，地下兩層，地上二十層，地面以上高度為97.90米。裙房平面近似為長(zhǎng)方形，邊長(zhǎng)分別為79.20米和40.50米，在66.30米處設(shè)置伸縮縫一道，地下共三層，為停車場(chǎng)，地上六層，地面以上總高度為22.10米。主樓與裙房之間0.00以下連通，0.00以上設(shè)抗震縫。本工程設(shè)計(jì)烈度6度，主樓地下一、二層采用無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，裙房地下共三層樓板采用有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土施工工藝，主樓板厚240mm，裙房板厚250mm樓面結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C40，預(yù)應(yīng)力鋼筋全部采用Ⅱ級(jí)松弛φ15.24mm鋼絞線，預(yù)應(yīng)力鋼絞線抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為1860MPa，張拉控制應(yīng)力1302Mpa，單根預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉控制應(yīng)力為182.3kN，錨具一律采用I類錨具，其中張拉端采用夾片錨具，固定端采用擠壓錨具。

使用預(yù)應(yīng)力混凝土梁的優(yōu)點(diǎn)：預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁技術(shù)從力學(xué)上來(lái)說(shuō)能夠減少整體梁的受力，降低外張力，這就使得梁的截面能夠在一個(gè)張力較小的環(huán)境下凝固，以此使得澆筑的截面整體表面平整，沒(méi)有較大的裂縫等現(xiàn)象；預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁結(jié)構(gòu)能夠保證構(gòu)件的穩(wěn)定，傳統(tǒng)的連續(xù)梁的結(jié)構(gòu)件，因?yàn)槭艿綁毫?，很容易發(fā)生彎折，造成房屋建筑的安全隱患。但是預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁就完全不用擔(dān)心這個(gè)問(wèn)題，因?yàn)橐坏┱w結(jié)構(gòu)的某些構(gòu)件受到壓迫，由于提前施加了預(yù)應(yīng)力的作用，導(dǎo)致縱向上的力被收緊了，沒(méi)辦法造成構(gòu)件的變形，周邊的結(jié)構(gòu)因?yàn)闃?gòu)件的穩(wěn)固也相應(yīng)的提高了抗壓強(qiáng)度。

2、預(yù)應(yīng)力施工主要技術(shù)要點(diǎn)

2.1、鋪設(shè)底板、綁扎骨架鋼筋

本工程在實(shí)際施工中，綁扎完成預(yù)應(yīng)力梁上下單排主筋和箍筋后，就可穿插進(jìn)行預(yù)應(yīng)力筋的制作。如果現(xiàn)場(chǎng)梁、板底模同時(shí)進(jìn)行鋪設(shè)，應(yīng)預(yù)留梁一側(cè)的模板。

2.2、鋼絞線矢高定位

本工程在實(shí)際施工中，預(yù)應(yīng)力鋼絞線在定矢高前，先進(jìn)行預(yù)應(yīng)力梁箍筋綁扎，然后根據(jù)設(shè)計(jì)圖進(jìn)行矢高鋼筋定位及固定，圖紙的矢高尺寸為預(yù)應(yīng)力梁上表面至預(yù)應(yīng)力鋼絞線中心的距離，近似為上表面至波紋管中心的距離，因此鋼筋的固定應(yīng)考慮到波紋管及支架鋼筋本身的尺寸，支架鋼筋的規(guī)格為Φ12。

2.3、預(yù)應(yīng)力張拉作業(yè)

本工程在實(shí)際施工中對(duì)于預(yù)應(yīng)力筋張拉程序?yàn)椋?→10%σcon（預(yù)緊至10%的控制應(yīng)力，讀數(shù)量測(cè)伸長(zhǎng)值）→20%σcon（讀數(shù)量測(cè)伸長(zhǎng)值）→103%σcon（讀數(shù)量測(cè)伸長(zhǎng)值）→錨固卸荷至零；實(shí)際的張拉控制應(yīng)力：

σcon=0.75×Fptk=0.75×1860=1395MPa

初應(yīng)力時(shí)量取千斤頂活塞的伸長(zhǎng)量L1，張拉達(dá)20%σcon時(shí)再量取千斤頂活塞的伸長(zhǎng)量L2，張拉達(dá)103%σcon再量取千斤頂活塞的伸長(zhǎng)量L3，L3與L1二者之差為鋼束的實(shí)際張拉伸長(zhǎng)量；張拉時(shí)應(yīng)均勻緩慢、平穩(wěn)升高油壓，逐步張拉至控制應(yīng)力；對(duì)預(yù)應(yīng)力筋張拉理論伸長(zhǎng)值進(jìn)行計(jì)算，并與實(shí)際伸長(zhǎng)量對(duì)比，實(shí)際張拉伸長(zhǎng)量與理論伸長(zhǎng)相比較誤差不超過(guò)±6%，超出時(shí)應(yīng)立即停止張拉，查明原因并采取相應(yīng)措施后再繼續(xù)作業(yè)。

2.4、預(yù)應(yīng)力梁的施工

預(yù)應(yīng)力混凝土梁的強(qiáng)度較高，外加劑和摻合料較多，在配料、拌和、運(yùn)輸、澆筑、養(yǎng)護(hù)及控制等各個(gè)工序環(huán)節(jié)必須仔細(xì)地計(jì)劃安排，各種施工設(shè)備均處于一級(jí)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。因任何原因造成的中途停頓，對(duì)工程質(zhì)量都產(chǎn)生很大影響。因此在施工時(shí)應(yīng)該備有備用的震動(dòng)器，電力及攪拌設(shè)備，在運(yùn)輸和搬運(yùn)過(guò)程中避免產(chǎn)生離析，盡可能的在澆筑地點(diǎn)附近攪拌。嚴(yán)格控制攪拌時(shí)間及進(jìn)料程序，加強(qiáng)震動(dòng)成形，對(duì)成型混凝土的養(yǎng)生，以不停的灑水養(yǎng)生比麻袋等物覆蓋養(yǎng)護(hù)要好，其余方面與普通混凝土區(qū)別不大。

3、預(yù)應(yīng)力混凝土梁施工常見(jiàn)問(wèn)題及處理措施探討

3.1、混凝土梁裂縫

3.1.1、沉淀裂縫

本工程在實(shí)際施工中，由于混凝土在澆筑結(jié)束后，仍存在著一個(gè)沉淀密實(shí)的過(guò)程，在這期間，塑性混凝土由于受到局部的約束而造成在約束部位產(chǎn)生空隙或裂縫。對(duì)于這種裂縫，選用小坍落度的混凝土，增加保護(hù)層厚度，均可減少裂縫的發(fā)生。

3.1.2、塑性收縮裂縫

塑性收縮裂縫是在模板及混凝土的表面，由于外界濕度低，溫度高，風(fēng)吹等作用使混凝土表面水分很快損失而出現(xiàn)的。由于新澆筑混凝土表面水分很快蒸發(fā)，而內(nèi)部水分又不能及時(shí)補(bǔ)給，致使表面混凝土產(chǎn)生收縮（水泥漿收縮的大小約為干水泥的1%）。但下層混凝土與表面又不同步進(jìn)行，從而產(chǎn)生拉力，此時(shí)混凝土的強(qiáng)度又很低，因此在混凝土表面就出現(xiàn)裂縫。因此工作中要注意混凝土表面的水分損失，可采取噴霧，潤(rùn)濕表面的空氣，在最終抹面前采用塑料覆蓋降低表面溫度等方法。

3.1.3、干縮裂縫

混凝土在約束條件下干縮是其產(chǎn)生裂縫的常見(jiàn)原因，高強(qiáng)度混凝土雖然采用減水劑，減少水用量，但其實(shí)際用水量還是超過(guò)水泥水化的要求量，這樣，多余水分的蒸發(fā)將使混凝土的整體產(chǎn)生收縮，這時(shí)如果混凝土梁滑動(dòng)受到阻力（主要是與底模的摩擦），便會(huì)引起拉應(yīng)力。當(dāng)此應(yīng)力超過(guò)抗拉強(qiáng)度時(shí)，裂縫隨即出現(xiàn)，而且此裂縫在很小的應(yīng)力下擴(kuò)展、延伸，最終貫通全斷面。這種裂縫對(duì)于梁來(lái)說(shuō)，主要是解決底模的表面光度，降低混凝土與底模之間的摩擦，消除因混凝土干縮而出現(xiàn)的拉應(yīng)力，便會(huì)避免裂縫的發(fā)生。

3.1.4、熱變形裂縫

混凝土遇熱膨脹，溫度下降時(shí)則收縮。由于水泥水化或環(huán)境溫度變化，使混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生溫差，從而導(dǎo)致體積的變化，當(dāng)此變化引起的應(yīng)變超過(guò)其本身的極限拉伸時(shí)，混凝土也會(huì)開(kāi)裂。要防止混凝土溫度裂縫的出現(xiàn)，首先要降低混凝土內(nèi)部的最高溫度，這就要注意澆筑混凝土所用原材料的溫度。若砂石本身的溫度很高，就無(wú)疑增加了新拌混凝土的初始溫度，因此，在炎熱的夏季施工時(shí)，必須采取措施保護(hù)砂石材料，避免陽(yáng)光直射而使其溫度升高；其次，對(duì)澆筑成型的混凝土也要進(jìn)行保護(hù)，防止混凝土梁局部的溫度變化，由于混凝土的比熱小，在太陽(yáng)直射下，被射部分溫度升高很快。而它又是熱的不良導(dǎo)體，所以沒(méi)有被射的部分溫度又增加很慢，這樣，受熱部分的升溫膨脹，由于受到另一側(cè)的限制而產(chǎn)生拉應(yīng)力，從而導(dǎo)致裂縫的發(fā)生。相反，溫度降低時(shí)具有同樣的道理。

3.2、預(yù)應(yīng)力的損失

預(yù)應(yīng)力的損失對(duì)結(jié)構(gòu)的正常使用很不利，它會(huì)減小預(yù)應(yīng)力梁的拱度而使工作面整體變形，甚至使混凝土開(kāi)裂，最終造成結(jié)構(gòu)的破壞。而由于混凝土結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，預(yù)應(yīng)力的損失不可避免，如由于混凝土收縮、徐變等引起的預(yù)應(yīng)力損失；在施加預(yù)應(yīng)力時(shí)，由于張拉錨具的變形，預(yù)應(yīng)力筋的內(nèi)縮造成的錨具損失；還有由于孔道質(zhì)量造成的孔道摩擦損失等。對(duì)于預(yù)應(yīng)力的損失一般采用超張拉方法，既預(yù)先張拉一部分供其損失用，具體方法是：從0應(yīng)力開(kāi)始張拉至1.05倍的設(shè)計(jì)拉力，持荷兩分鐘后，再卸荷至設(shè)計(jì)拉力；或者從0應(yīng)力直接拉張至1.03倍的設(shè)計(jì)拉力。

總言之，預(yù)應(yīng)力混凝土是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中必不可少的結(jié)構(gòu)材料，預(yù)應(yīng)力混凝土梁在領(lǐng)域內(nèi)已有不可替代的地位，因此掌握一套熟練的預(yù)應(yīng)力混凝土梁施工技術(shù)意義很大，在以后的實(shí)際工作中必須得到我們的重視發(fā)展。

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