淺談建筑工程無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力技術(shù)的施工工藝

馬宏軍

【摘要】作為一項(xiàng)新技術(shù)，無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)能夠?qū)⒔ㄖこ淌┕ぶ械慕ㄖ芽p、混凝土鋼筋使用量大等問(wèn)題得到很好地解決。無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力技術(shù)的運(yùn)用不僅對(duì)節(jié)約房屋成本產(chǎn)生有利作用，而且還有利于房屋建設(shè)質(zhì)量的提升，所以，無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的加強(qiáng)顯得極為必要。

【關(guān)鍵詞】建筑工程；無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力；施工工藝；

一、無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)工藝原理

無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力施工的定義是施工過(guò)程使用帶有防腐保護(hù)套的專用預(yù)應(yīng)力筋。這種方法和后張法施工技術(shù)有一定類似之處，但是后張法施工技術(shù)中鋼筋直接接觸混凝土，而無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)中，預(yù)應(yīng)力筋并沒(méi)有直接接觸混凝土，兩者處于一種分離的無(wú)粘結(jié)狀態(tài)，因此被稱為無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力施工。

施工過(guò)程中，首先是裝配無(wú)粘結(jié)筋，將無(wú)粘結(jié)筋和非預(yù)應(yīng)力鋼筋一起平鋪，往上澆筑混凝土，等到澆筑的混凝土達(dá)到預(yù)定強(qiáng)度要求時(shí)，使用錨具進(jìn)行張拉錨固。這樣無(wú)粘結(jié)筋與外部的混凝土處于無(wú)粘結(jié)狀態(tài)，當(dāng)外部受力時(shí)，無(wú)粘結(jié)筋會(huì)產(chǎn)生縱向滑移，產(chǎn)生無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力。因此廣泛使用于預(yù)應(yīng)力拱橋、高架橋或者舊建筑翻新的工程中。

二、無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力技術(shù)的概念及特點(diǎn)

無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)是指帶防腐隔離層和外護(hù)套的專用預(yù)應(yīng)力筋。與后張法施工技術(shù)相似，而不同之處則是后張法施工技術(shù)中鋼筋和混凝土之間存在直接性接觸，而無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)中，預(yù)應(yīng)力筋并為直接與混凝土進(jìn)行接觸，始終處于一種無(wú)粘結(jié)狀態(tài)。無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力技術(shù)的特點(diǎn)主要表現(xiàn)在以下幾方面：

1.構(gòu)造簡(jiǎn)單、要求低、損失小

在房屋建筑施工技術(shù)中，無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用不需要對(duì)預(yù)應(yīng)力筋孔道進(jìn)行預(yù)留，在構(gòu)件復(fù)雜、曲線布筋時(shí)，構(gòu)建的尺寸較小，所以其自身的重量減輕。在無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力技術(shù)中，房屋建筑的施工簡(jiǎn)單、設(shè)備要求較低，往往無(wú)需對(duì)管道、穿灌漿等相對(duì)復(fù)雜的施工工序進(jìn)行預(yù)留。在房屋橫梁制造過(guò)程中，可以代替先張法技術(shù)進(jìn)行運(yùn)用，這樣可以講張拉支架的使用省去，簡(jiǎn)化了施工工藝，使施工進(jìn)度得到加快。

2.較強(qiáng)的抗腐力

在無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力技術(shù)中，由于無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋外涂有防腐油脂和外包護(hù)套，具備雙重的防腐能力，這樣能夠?qū)簼{不密實(shí)造成的預(yù)應(yīng)力筋腐蝕等問(wèn)題得到避免。此外，無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力技術(shù)還具有使用性能、抗震性能以及抗疲勞性能較好等特點(diǎn)，通過(guò)運(yùn)用無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋和普通鋼筋的搭配使用，可以將極限承載嗯呢管理得到滿足，避免有裂縫問(wèn)題產(chǎn)生，同時(shí)，無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋與混凝土縱向可進(jìn)行相對(duì)滑移，使疲勞問(wèn)題減少，在地震荷載造成大幅度位移的情況下，無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋的滑移可確保其處于受拉狀態(tài)，盈利變幅較小且處于彈性工作階段，而通常情況下，鋼筋可確保結(jié)構(gòu)能量得到及時(shí)消散。

三、無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力施工準(zhǔn)備

1.材料準(zhǔn)備

施工過(guò)程中的鋼筋選用應(yīng)符合相關(guān)施工標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，必須要對(duì)選用鋼筋進(jìn)行檢驗(yàn)，合格后方可以使用。鋼筋使用過(guò)程中必須具備有質(zhì)量證書，并在施工過(guò)程中不定期進(jìn)行抽樣檢查，鋼筋必須具有良好的抗腐蝕性和抗壓性。在專門的場(chǎng)所對(duì)無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼筋及固定端擠壓錨進(jìn)行加工，并根據(jù)其長(zhǎng)度規(guī)格的不同進(jìn)行分類與編號(hào)，運(yùn)送至工地現(xiàn)場(chǎng)。

2.機(jī)械準(zhǔn)備

施工設(shè)備準(zhǔn)備包括有錨具的選擇與施工張拉設(shè)備的準(zhǔn)備。錨具的選擇對(duì)于預(yù)應(yīng)力張拉的成功與否十分重要。靜載錨固性能必須達(dá)到以下三個(gè)要求：

（1）K≥0.95K，其中K為錨具的效率大小，最大取值為預(yù)期的滑動(dòng)值；

（2）O≥2%，其中O為錨具臨界拉力時(shí)候的應(yīng)變力大??；

（3）錨具類型為鋼絞線錨具。錨具要經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)合格后方可使用到施工過(guò)程中。減壓數(shù)量要滿足的要求是：N≥O.1M，N≥10，其中N為錨具的檢驗(yàn)數(shù)量，M為錨具的總數(shù)量。綜合上述要求，我們可以選用預(yù)應(yīng)力筋張拉端為QM夾片錨具；固定端為QMJ擠壓錨具。

無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力施工過(guò)程中常用的張拉設(shè)備包括：擠壓機(jī)、電動(dòng)油泵和千斤頂。張拉設(shè)備和擠壓設(shè)備進(jìn)行精確地標(biāo)定。張拉設(shè)備要存放在具有保護(hù)措施場(chǎng)所，以免受到損壞。

3.技術(shù)準(zhǔn)備

根據(jù)設(shè)計(jì)目的，全面優(yōu)化預(yù)應(yīng)力施工圖，主要包括描繪預(yù)應(yīng)力鋪放圖、張拉端節(jié)點(diǎn)詳圖、確定預(yù)應(yīng)力施工相關(guān)技術(shù)指標(biāo)等。此外，根據(jù)不同施工工程的具體要求，要編制預(yù)應(yīng)力專項(xiàng)施工設(shè)計(jì)方案，針對(duì)鋼筋、混凝土及模板等各工種施工進(jìn)行技術(shù)交底，保證預(yù)應(yīng)力和非預(yù)應(yīng)力兩者密切配合。

四、無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)要點(diǎn)

1.無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋制作過(guò)程

（1）無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋的結(jié)構(gòu)組成

無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋的結(jié)構(gòu)組成包括預(yù)應(yīng)力鋼材、涂料層、外包層和錨具。無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋所使用的鋼絲和鋼絞線不能有死彎，當(dāng)死彎存在時(shí)必須切斷鋼筋。鋼筋必須要通長(zhǎng)，不能有接點(diǎn)。計(jì)算預(yù)應(yīng)力筋的下料長(zhǎng)度，應(yīng)充分考慮鋼材種類、施工方法、鐓頭的預(yù)留量、構(gòu)件長(zhǎng)度、千斤頂長(zhǎng)度、張拉伸長(zhǎng)值、彈性回彈值等因素。為了防止預(yù)應(yīng)力筋腐蝕，應(yīng)在預(yù)應(yīng)力筋外面使用涂料層，以隔離預(yù)應(yīng)力筋與混凝土，降低張拉過(guò)程中摩擦損失。涂料要具備很好的化學(xué)穩(wěn)定性和韌性；應(yīng)不裂開、不流動(dòng)、不變脆，粘附性好，防水性能好。防腐瀝青和防腐油脂被廣泛使用在工程施工中。制作好的預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)當(dāng)采用直線或盤圓運(yùn)輸、堆放方式。堆放地點(diǎn)要設(shè)置遮蓋棚，防止受到陽(yáng)光和雨水腐蝕。裝卸堆放時(shí)，可以使用軟鋼繩捆綁并在吊點(diǎn)處鋪設(shè)橡膠襯墊，防止塑料套管外包層破壞。

（2）無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋成型工藝

無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋使用涂包成型工藝，這個(gè)過(guò)程可以通過(guò)手工操作完成，內(nèi)部涂料層使用防腐瀝青或防腐油脂，外層包裹塑料布。涂包成型過(guò)程也可以由纏紙機(jī)連續(xù)作業(yè)完成，完成編束、涂油、鐓頭、纏塑料布和切斷等相關(guān)施工工序。擠壓涂料工藝的實(shí)現(xiàn)過(guò)程為鋼絲經(jīng)過(guò)涂油裝置涂油，涂油鋼絲束經(jīng)過(guò)塑料擠壓機(jī)被涂有聚乙烯或聚丙烯塑料薄膜，經(jīng)過(guò)冷卻后涂包工程結(jié)束，這種方法涂包質(zhì)量?jī)?yōu)良，且工序較為簡(jiǎn)單。

2.無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋施工過(guò)程

（1）無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋鋪設(shè)過(guò)程

無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋鋪設(shè)前必須確定外包層完好，對(duì)于涂包層有輕微破損的預(yù)應(yīng)力筋，要用塑料帶將破損處包好，破損嚴(yán)重的預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)當(dāng)停止使用。雙向無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋鋪設(shè)時(shí)，應(yīng)采用先下后上順序，即先鋪設(shè)下面的預(yù)應(yīng)力筋，再鋪設(shè)上面的預(yù)應(yīng)力筋，防止預(yù)應(yīng)力筋之間相互穿插。

（2）無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋的張拉過(guò)程

無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋的張拉對(duì)于降低預(yù)應(yīng)力筋的摩擦阻力具有非常重要的意義。預(yù)應(yīng)力平板結(jié)構(gòu)中，往往具有很長(zhǎng)的預(yù)應(yīng)力筋，其摩阻損失值也會(huì)相應(yīng)的較大。影響摩擦阻力的主要因素有潤(rùn)滑介質(zhì)潤(rùn)滑程度、外包層阻力和預(yù)應(yīng)力筋截面形式等。其中潤(rùn)滑介質(zhì)和外包層的摩阻損失值相對(duì)穩(wěn)定，對(duì)于確定了的的預(yù)應(yīng)力束來(lái)說(shuō)是個(gè)不變的值。而截面形式對(duì)于摩擦阻力則有較大影響，不同形式截面具有不一樣的離散性，在這種情況下，要保證截面形狀在全長(zhǎng)范圍內(nèi)不變，那么摩阻損失值就只會(huì)在局部范圍內(nèi)波動(dòng)。如果截面形狀不一致，那么很有可能發(fā)生局部堵塞現(xiàn)象，導(dǎo)致?lián)p失值難以確定。測(cè)定摩阻損失值采用的設(shè)備是標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力計(jì)或傳感器。重復(fù)多次張拉工藝有利于減少摩阻損失值。

（3）無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋鋪放過(guò)程

無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋在成型后要進(jìn)行分類鋪放過(guò)程。鋪放過(guò)程中要進(jìn)行編號(hào)工作，按照設(shè)計(jì)過(guò)程中預(yù)定的位置進(jìn)行鋪放，保證弧形部分彎曲幅度不過(guò)大，防止局部小彎的出現(xiàn)。預(yù)應(yīng)力筋穿過(guò)張拉端螺旋筋，錨墊板及模板，并且其在模板的長(zhǎng)度不能少于400mm，無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋在埋件內(nèi)的一段長(zhǎng)度應(yīng)為300mm左右，并與埋件面相垂直。無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋鋪放結(jié)束后安裝張拉洞口穴模，并確定無(wú)粘結(jié)筋的編號(hào)、是否有破損和外伸長(zhǎng)度等，在經(jīng)過(guò)嚴(yán)格檢驗(yàn)后才能夠申請(qǐng)驗(yàn)收。

五、施工質(zhì)量的控制

控制施工質(zhì)量主要從施工前和材料兩方面進(jìn)行。施工前的質(zhì)量控制主要包括：預(yù)應(yīng)力施工單位的選擇必須與對(duì)應(yīng)的專業(yè)等級(jí)相符。在施工之前應(yīng)預(yù)習(xí)圖紙，掌握要求和目的，標(biāo)記處難處，尋求幫助。施工前的編制應(yīng)對(duì)設(shè)計(jì)的要求相滿足，組織設(shè)計(jì)應(yīng)有較強(qiáng)操作性的預(yù)應(yīng)力專項(xiàng)進(jìn)行施工，便于準(zhǔn)確地在結(jié)構(gòu)中建立預(yù)應(yīng)力。項(xiàng)目經(jīng)理、技術(shù)人員和安員應(yīng)是專職的、有資質(zhì)的，并且能被分配到場(chǎng)，由相關(guān)人員對(duì)比較重要的工序和施工過(guò)程進(jìn)行監(jiān)督，并且對(duì)施工工人進(jìn)行培訓(xùn)。而材料方面的質(zhì)量控制，選擇預(yù)應(yīng)力筋是極其必要的，必須對(duì)產(chǎn)品的合格證和檢驗(yàn)報(bào)告等相關(guān)方面進(jìn)行準(zhǔn)確驗(yàn)收，必須開展預(yù)應(yīng)力筋的外觀檢查工作，通過(guò)抽樣檢驗(yàn)，達(dá)到合格后即可進(jìn)行下一步操作，同時(shí)也應(yīng)對(duì)進(jìn)場(chǎng)錨具進(jìn)行類似的質(zhì)量檢驗(yàn)。

六、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，優(yōu)質(zhì)的工程項(xiàng)目是需要現(xiàn)金的施工技術(shù)及嚴(yán)格的施工工藝流程實(shí)現(xiàn)的，這是確保工程質(zhì)量的關(guān)鍵。除了上述施工要點(diǎn)以外，我們?cè)趯?shí)踐中還有一些問(wèn)題需要不斷的研究。需要通過(guò)相關(guān)行業(yè)、相關(guān)人員之間的共同努力實(shí)現(xiàn)，特別是建筑行業(yè)自身，應(yīng)與自身的實(shí)際相結(jié)合，不斷革新技術(shù)，確保該項(xiàng)技術(shù)能得到廣泛推廣。

參考文獻(xiàn)

[1]張玉明，常萬(wàn)鵬.《無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土平板開洞技術(shù)》[J].《施工技術(shù)》，2007.12.

[2]仝為民.《關(guān)于無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力梁柱節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)的討論》[J].《建筑技術(shù)開發(fā)》，2005.3.

[3]楊麗梅，江炳章.《應(yīng)用日益廣泛的無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力技術(shù)》[J].《重慶交通學(xué)院學(xué)報(bào)》，2004.

[4]梁文彥，王振清，付章建.《無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土梁非線性有限元分析方法研究》[J].《哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報(bào)》，2004.4.