無黏結(jié)預應力技術的應用

邱浩涵

廈門火炬高新技術產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)招商服務中心（361000）

無黏結(jié)預應力技術的應用

邱浩涵

廈門火炬高新技術產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)招商服務中心（361000）

以某建筑工程作為例，首先對該建筑工程的基本情況進行論述，并在此基礎上，闡述了采用無黏結(jié)預應力施工技術的計算分析過程，然后就采用無黏結(jié)預應力施工技術在施工過程中的技術重點進行論述。

無粘結(jié)預應力；建筑工程；計算分析；技術重點

0 引言

在改革開放之后的三十多年當中，我國建筑行業(yè)得到了很快的發(fā)展，許許多多新型建筑工程材料以及施工技術得到了推廣和普及。在這些建筑施工技術當中，無黏結(jié)預應力施工技術便是其中一項重要的建筑施工技術,顯著提高了對土地的使用效率。

1 工程簡介

某工程位于某市郊區(qū)，其組合樓板形狀為橢圓形，長軸方向長度大約300 m，短軸方向長度大約180 m，計劃建筑工程總面積為40 933 m2。采用的樓板形式是組合樓板，每一塊樓板的厚度約為150 mm。為了有效地對樓板溫度應力進行控制，施工單位選擇在樓板當中采用無黏結(jié)預應力施工技術。無黏結(jié)鋼絞線設置方式為雙向間隔距離60 cm一根，在一條直線方向進行設置。針對樓板當中的圓弧降板部分，使用無黏結(jié)預應力施工技術時單方向間隔距離為20 cm。

2 工程的計算分析

施工單位為了能夠分析預應力在溫度波動的情況下,在建筑工程組合樓板當中應力的變化情況，按照該建筑工程的組合樓板狀況在ANSYS軟件當中構(gòu)建出來一個單元實體板塊，使用SOLIDE45模擬出了在該建筑工程組合樓板當中的混凝土部分。施工單位為了化簡運算，在該模型當中，默認為壓型鋼板與混凝土底部會在力的相互作用下產(chǎn)生同樣的變化，并且不考慮壓型鋼板和混凝土在相互作用和外力環(huán)境之下彼此之間會產(chǎn)生相互位移。在模型當中，厚樓板的高度為150 mm，壓型鋼板規(guī)格為厚度1 mm的厚鋼板，肋部高度為75 mm，肋部寬度為25 mm，組合樓板有限元模型，如圖1所示。

圖1 建筑工程組合樓板的有限元模型

針對組合樓板的運算主要分為以下三個步驟：

計算人員需要解析在無預應力作用的環(huán)境下，組合樓板在添加溫度因素后產(chǎn)生的應力波動情況。在該工程當中，計算人員衡量在溫度降低20℃的前提下產(chǎn)生的組合樓板所發(fā)生的應力波動狀況。

在溫度差相同的環(huán)境當中，計算人員需要沿著樓板的板肋垂直方向添加大小為1.3 N/mm2的壓力。

在溫度差相同的環(huán)境當中，計算人員需要給樓板添加垂直、水平兩個方向，大小為1.3 N/mm2的壓力。

憑借以上過程，在該建筑工程當中，組合樓板內(nèi)部預應力變化如圖2所示，內(nèi)力如表1所示。

圖2 組合板內(nèi)力的變化和內(nèi)力的形變樣式圖

表1 內(nèi)力分析表

從對表1的觀察當中能夠發(fā)現(xiàn)，伴隨著不同的預應力，建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部應力逐漸降低，這符合建筑樓板添加預應力之后內(nèi)力的客觀變化規(guī)律，但是數(shù)據(jù)變動很大，和正常情況下由溫度因素出現(xiàn)的內(nèi)力存在不匹配現(xiàn)象。原因主要有以下幾點

1）邊界環(huán)境的影響

這種計算方式必定會產(chǎn)生很大的溫度應力；

2）鋼制板材等材料對計算結(jié)果造成的影響

由于組合樓板是通過多種建筑材料構(gòu)成的新型建筑材料，壓型鋼板在溫度變化的情況下同樣也可能產(chǎn)生內(nèi)力，對建筑工程當中所使用的混凝土的內(nèi)力同樣也會造成很大的影響。

因此在該建筑工程實際施工中，對組合樓板使用無黏結(jié)預應力技術，能夠顯著減小建筑結(jié)構(gòu)因為溫度差異變化而出現(xiàn)了的應力，由此符合結(jié)構(gòu)在使用過程中的相關質(zhì)量要求。

在建筑工程當中，組合樓板和普通樓板最大的區(qū)別在于組合樓板混凝土的橫截面是會產(chǎn)生變化的。在橫截面變化的過程當中，注定會產(chǎn)生應力集中的問題。一旦這一問題無法正確處理，混凝土便可能在溫度差異變化較大的情況下出現(xiàn)裂開現(xiàn)象。通過實驗可以發(fā)現(xiàn),在無預應力作用的組合樓板當中，在溫度因素的影響下，會在這一區(qū)域產(chǎn)生很強應力集中現(xiàn)象。在施工單位進行單向預應力建設時，增加了界面的壓力，有效針對預應力集中現(xiàn)象進行了改善，并降低了這一區(qū)域的應力大小。在施工單位進行雙向預應力建設時，這一區(qū)域的應力部分再次得到了極大程度的改善，結(jié)構(gòu)內(nèi)力進一步得到了削弱。所以，在建筑工程組合樓板當中合理使用無黏結(jié)預應力施工技術，能夠顯著對建筑內(nèi)部應力分布進行改善，降低應力最大值，讓建筑自身擁有更好的安全性和穩(wěn)定性。

3 使用無黏結(jié)預應力施工技術的重點

無黏結(jié)預應力施工技術為五大步驟：壓型鋼板的鋪設、一般底部鋼筋的鋪設、組合樓板預應力的鋪設、一般上部鋼筋的鋪設以及開展混凝土澆筑作業(yè)。鋼絞線在垂直方向上其位置相對保持穩(wěn)定，之后從主肋位置鋼絞線同縱向主肋鋼絞線進行相互捆綁綁扎，由此構(gòu)成一個良好的鋼絞線網(wǎng)絡，之后施工人員需要進行普通鋼筋的鋪設作業(yè)，并在此之上進行混凝土的澆筑。從整體來看，整個施工過程迅速，技術難度相對較低，建筑工程的預應力得到了極為有效的保障。

需要關注的是，在無黏結(jié)預應力鋼筋進行鋪設之前,施工人員應該針對其外包層進行檢查，如果存在有細微破損的無黏結(jié)預應力鋼筋，應使用塑料膠帶對其進行補包。針對破損嚴重的無黏結(jié)預應力鋼筋，施工單位應主動按報廢處理。在雙向預應力鋼筋鋪設時，應先進行下層預應力鋼筋的鋪設，然后進行上層的預應力鋼筋的鋪設，以便杜絕無黏結(jié)預應力鋼筋在鋪設過程中出現(xiàn)相互穿插的情況。最后，依照工程所要求的曲線形狀，施工單位可以使用混凝土墊塊或者短鋼筋來對鋼筋高度進行控制，使用鐵絲進行捆綁。

4 結(jié)語

在建筑工程當中，無黏結(jié)預應力施工技術的運用已經(jīng)十分普及。從工程的整體效果來看，該技術能夠顯著對因溫度因素而產(chǎn)生的應力變化進行控制,有效改善建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部應力的分布狀況，提升建筑的安全性和穩(wěn)定性，更好地保障住戶生命財產(chǎn)安全。同時，該技術還擁有操作簡單、作業(yè)時間短等優(yōu)點，非常適合在我國這樣一個人口密度極大的國家中使用。

[1]孔祥榮,趙順波.無粘結(jié)預應力技術在污水沉淀池工程的應用[J].OVM通訊,2012(6)：30-32.

[2]陸欽贄,林遠征.后張無粘結(jié)預應力技術在永安公寓工程中的應用[J].建筑技術,2011(1)：2-6.