建筑工程中預(yù)應(yīng)力混凝土工程施工技術(shù)的研究

白鵬勃

摘要：預(yù)應(yīng)力混凝土具有抗裂性好、剛度大、節(jié)省材料、減小自重、卸載后的結(jié)構(gòu)變形或裂縫可得到恢復(fù)等特點(diǎn)，同時(shí)能提高構(gòu)件的抗剪能力、耐疲勞性能以及受壓構(gòu)件的穩(wěn)定性，使高強(qiáng)鋼材和高強(qiáng)混凝土得到應(yīng)用，優(yōu)點(diǎn)顯著。本文強(qiáng)調(diào)了建筑工程中預(yù)應(yīng)力混凝土工程施工應(yīng)注意的問題，分析研究了建筑工程中預(yù)應(yīng)力混凝土工程施工技術(shù)要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：建筑工程預(yù)應(yīng)力混凝土工程施工技術(shù)

預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)工程施工工藝復(fù)雜、專業(yè)性較強(qiáng)、質(zhì)量要求較高，施工中稍有不慎即會(huì)產(chǎn)生不同程度的缺陷，影響結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性。做好預(yù)應(yīng)力混凝土施工質(zhì)量控制意義深遠(yuǎn)。

一、建筑工程中預(yù)應(yīng)力混凝土工程施工應(yīng)注意的問題

1、預(yù)應(yīng)力鋼筋質(zhì)量不合格

強(qiáng)度不達(dá)標(biāo)時(shí)會(huì)降低預(yù)應(yīng)力值，影響承載能力；伸長(zhǎng)率不達(dá)標(biāo)時(shí)，造成斷絲或滑絲。

2、鋼絞線生銹

輕度的浮銹會(huì)增大摩阻值，嚴(yán)重的銹蝕會(huì)損傷鋼絞線的截面，降低抗壓強(qiáng)度，張拉時(shí)易斷裂，甚至有可能埋下預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)毀壞的隱患，影響孔道灌漿后預(yù)應(yīng)力鋼筋的握裹力。

3、波紋管材質(zhì)低劣

表現(xiàn)為整體強(qiáng)度、剛度不符合標(biāo)準(zhǔn)，螺旋卷壓接咬合不牢固、不嚴(yán)密。管材厚度、硬度不符合標(biāo)準(zhǔn)。易造成截面變形，影響穿束；易開裂，使水泥漿漏入，造成孔道不同程度的堵塞，輕則增大摩阻，重則影響穿束。

4、波紋管孔道漏進(jìn)水泥漿液

輕則減少孔道截面積，增加摩阻值；重則堵孔，使穿束困難，甚至無法穿束。

5、錨具、夾具質(zhì)量不穩(wěn)定

表現(xiàn)為夾片幾何尺寸不合格，硬度不均勻。夾片硬度大時(shí)，造成斷絲或夾片脆裂；夾片硬度小時(shí)，會(huì)造成滑絲；夾片與錨環(huán)孔幾何尺寸不吻合、不匹配，影響錨固效果。

6、錨具安裝不規(guī)范

錨環(huán)沒放入錨墊板的定位槽內(nèi)，夾片沒有對(duì)齊，沒擺勻?？赡茉斐删植繎?yīng)力集中，影響錨固效果。

7、張拉操作方面

在張拉過程中，沒有按規(guī)程操作，嚴(yán)格控制好張拉力，造成預(yù)應(yīng)力筋滑絲或斷絲，達(dá)不到鋼絲的設(shè)計(jì)強(qiáng)度，從而影響構(gòu)件的承載力。

8、孔道灌漿方面

孔道灌漿用漿液中，外加劑使用不規(guī)范。如鋁粉不做脫脂處理，影響膨脹效果；抗凍劑含氯鹽，造成預(yù)應(yīng)力鋼筋銹蝕；摻入計(jì)量不準(zhǔn)確影響預(yù)期效果，甚至導(dǎo)致負(fù)面效應(yīng)等。

二、建筑工程中預(yù)應(yīng)力混凝土工程施工技術(shù)要點(diǎn)

1、先張法

先張法是在澆筑混凝土構(gòu)件之前，張拉預(yù)應(yīng)力筋，并將其臨時(shí)錨固在臺(tái)座上或鋼模上，然后澆筑混凝土，待混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度（一般不低于混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的75%）。保證預(yù)應(yīng)力筋與混凝土之間有足夠的粘結(jié)力時(shí)，放松預(yù)應(yīng)力筋。當(dāng)預(yù)應(yīng)力筋彈性回縮時(shí)，借助于混凝土與預(yù)應(yīng)力筋之間的粘結(jié)力，使混凝土產(chǎn)生預(yù)壓應(yīng)力。

先張法目前大多用于生產(chǎn)中小型預(yù)應(yīng)力構(gòu)件，如屋面板、樓板、小梁、檁條等。

（1）先張法中混凝土的澆筑

預(yù)應(yīng)力筋張拉完畢后即可澆筑混凝土。在臺(tái)座上澆灌混凝土?xí)r，可以從臺(tái)座的一端向另一端順序進(jìn)行。一次同時(shí)澆灌的生產(chǎn)線，取決于澆筑速度和模板的構(gòu)造形式，但每條生產(chǎn)線上的構(gòu)件必須一次連續(xù)澆灌完畢。

澆灌混凝土?xí)r，必須嚴(yán)格控制水灰比，振搗必須密實(shí)，因此，振搗的時(shí)間可以適當(dāng)放長(zhǎng)。在預(yù)應(yīng)力構(gòu)件的端部和節(jié)點(diǎn)部位，因鋼筋布置一般較密，放松預(yù)應(yīng)力筋時(shí)，端部又有應(yīng)力集中現(xiàn)象，故對(duì)該部分混凝土的振搗應(yīng)特別注意。剛澆搗的混凝土構(gòu)件，應(yīng)注意防止踩踏外露的預(yù)應(yīng)力筋，以免破壞混凝土與預(yù)應(yīng)力筋之間的粘結(jié)力。

構(gòu)件采用疊層生產(chǎn)時(shí)，應(yīng)待下層構(gòu)件混凝土強(qiáng)度達(dá)到5.0N/mm2 以上時(shí)，方可澆搗上層構(gòu)件混凝土（一般當(dāng)平均氣溫高于20℃時(shí)。每?jī)商炜莎B澆一層），每次疊澆時(shí)，必須先在下層構(gòu)件的表面涂刷隔離劑，以防止各層互相粘結(jié)。

（2）混凝土養(yǎng)護(hù)

用臺(tái)座法制作的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，一般采用自然養(yǎng)護(hù)，為了縮短混凝土的養(yǎng)護(hù)時(shí)間，加速臺(tái)座的周轉(zhuǎn)率，提高生產(chǎn)量，也可以采用蒸汽養(yǎng)護(hù)或加早強(qiáng)劑。

當(dāng)構(gòu)件用槽式臺(tái)座生產(chǎn)，采用蒸汽養(yǎng)護(hù)時(shí)，由于受拉鋼筋與臺(tái)座之間的溫差將引起預(yù)應(yīng)力損失，其原因是：混凝土與鋼筋雖有著相近的線膨脹系數(shù)，但如果混凝土在澆搗后溫度立即升高，因混凝土與鋼筋還未結(jié)成整體，鋼筋受熱后雖然能引起膨脹，但卻無法伸長(zhǎng)（因兩端已錨固住臺(tái)座上，而臺(tái)座溫度的升高比鋼筋小，長(zhǎng)度基本不變），因而鋼筋變松，張拉應(yīng)力減少。為了減少這種損失，常采用二次升溫的辦法。即初次升溫的溫差控制在20℃內(nèi)，待構(gòu)件混凝土強(qiáng)度達(dá)到10N/mm2（鋼絲配筋）以上時(shí)，再按一般規(guī)定繼續(xù)升溫養(yǎng)護(hù)。此時(shí)增加溫度已經(jīng)不再會(huì)引起鋼筋內(nèi)的應(yīng)力降低，因鋼筋與混凝土已經(jīng)結(jié)成整體，二者之間已有足夠的粘結(jié)力，在溫度的影響下不能伸縮，因而應(yīng)力不變。

當(dāng)采用鋼模制作預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，將鋼筋直接錨固在鋼模上，溫度升高時(shí)，由于模板與鋼筋有同樣變形，因而不會(huì)引起應(yīng)力損失，可以采用一般的加熱養(yǎng)護(hù)制度。

（3）預(yù)應(yīng)力筋的放松

預(yù)應(yīng)力筋的放松是預(yù)應(yīng)力建立的過程，放松方法和順序是否正確，直接影響構(gòu)件的質(zhì)量，因此，在放松之前應(yīng)確定可靠的放松順序和放松方法，采取相應(yīng)的技術(shù)措施確保工程質(zhì)量。

預(yù)應(yīng)力筋的放松必須待混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)定的強(qiáng)度以后才可以進(jìn)行。當(dāng)設(shè)計(jì)無要求時(shí)，應(yīng)不低于設(shè)計(jì)的混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的75%。

對(duì)于配筋不多的中小型鋼筋混凝土構(gòu)件，鋼絲放松可采用剪切（用斷絲鉗）、鋸割（用無齒鋸）和熔斷（用氧氣乙炔焰）等方法進(jìn)行。在長(zhǎng)線臺(tái)座上，剪切宜從生產(chǎn)線中間的構(gòu)件剪起，這樣可以減小回彈，同時(shí)，由于第一構(gòu)件剪筋后。預(yù)應(yīng)力筋的收縮力往往大于構(gòu)件與底模之間的摩擦阻力，因而構(gòu)件與底模會(huì)自動(dòng)分離，便于構(gòu)件脫模。對(duì)于每一塊預(yù)應(yīng)力構(gòu)件，應(yīng)從外向內(nèi)對(duì)稱放，以避免過度扭轉(zhuǎn)引起構(gòu)件的端部開裂。

對(duì)于配筋較多的鋼筋混凝土構(gòu)件，所有鋼絲應(yīng)該同時(shí)放松，不允許采用逐根放松的方法；否則，最后幾根鋼絲將因承受過大的應(yīng)力而突然斷裂。同時(shí)，放松的方法可用放松橫梁來實(shí)現(xiàn)，橫梁千斤頂或預(yù)先設(shè)置在橫梁點(diǎn)處的放松裝置砂箱放松或楔塊放松。

鋼筋的放松，不允許用剪斷或割斷等方式突然放松，而應(yīng)采用于斤頂、砂箱、預(yù)熱熔割等方式緩慢地進(jìn)行放松。鋼筋數(shù)量較少時(shí)，可以采用逐根加熱熔斷或借助預(yù)先設(shè)置在鋼筋端部的砂箱等裝置單根放松。當(dāng)鋼筋數(shù)量較多時(shí)，所有鋼筋應(yīng)該同時(shí)放松。此時(shí)宜采用砂箱或千斤頂進(jìn)行放松。

采用氧氣乙炔焰預(yù)熱粗鋼筋放松時(shí)，應(yīng)在烘烤區(qū)輪換加熱每根鋼筋，使其同步升溫。此時(shí)，鋼筋內(nèi)力徐徐下降，外形慢慢伸長(zhǎng)，待鋼筋出現(xiàn)縮頸。即可切斷。此法應(yīng)注意防止燒傷構(gòu)件。

2、后張法

后張法是先制作構(gòu)件或先澆筑結(jié)構(gòu)混凝土。并在預(yù)應(yīng)力筋的部位預(yù)先留出孔道。待混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)定的強(qiáng)度等級(jí)以后，在預(yù)留孔道內(nèi)穿入預(yù)應(yīng)力筋，并按設(shè)計(jì)要求的張拉控制應(yīng)力進(jìn)行張拉，利用錨具把預(yù)應(yīng)力筋錨固在構(gòu)件端部，最后進(jìn)行孔道灌漿。張拉后的鋼筋通過錨具傳遞預(yù)應(yīng)力，使構(gòu)件或結(jié)構(gòu)混凝土得到預(yù)壓。

后張法的特點(diǎn)是直接在構(gòu)件上張拉預(yù)應(yīng)力筋，構(gòu)件在張拉過程中受到預(yù)壓力而完成混凝土的彈性壓縮。因此，混凝土的彈性壓縮，不直接影響預(yù)應(yīng)力筋的有效預(yù)應(yīng)力值的建立。后張法適宜于在施工現(xiàn)場(chǎng)制作大型構(gòu)件（如屋架等）。以避免大型構(gòu)件長(zhǎng)途運(yùn)輸中的麻煩。

參考文獻(xiàn)

[1]周為公.預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土折線型屋架施工要點(diǎn)探討[J]. 河南建材. 2016（06）

[2]趙文抒.淺談建筑工程預(yù)應(yīng)力施工的應(yīng)用[J]. 門窗. 2018（12）

[3]王偉森.后張法預(yù)應(yīng)力混凝土施工技術(shù)研究與應(yīng)用[J]. 福建建材. 2016（12）

（作者單位：河北建設(shè)集團(tuán)天辰建筑工程有限公司）