土建工程中預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)要點(diǎn)

郝 玉 興

(山西八建集團(tuán)有限公司，山西 太原 030024)

建筑、橋梁、道路、水系是城市建設(shè)的重要組成部分，隨著城市化建設(shè)的推進(jìn)，人們對建筑的安全性、舒適性提出了更高要求。建筑材料的使用更為多樣，從木結(jié)構(gòu)到磚石結(jié)構(gòu)到高強(qiáng)度鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，預(yù)應(yīng)力混凝土以覆蓋范圍大、墻體厚度薄、抗壓強(qiáng)度大等諸多優(yōu)勢得到更多青睞。眾所周知，土建工程為各項(xiàng)社會(huì)基礎(chǔ)服務(wù)提供了基本設(shè)施條件，施工過程較為復(fù)雜土建工程施工質(zhì)量是近年來的熱點(diǎn)問題。對于建筑、橋梁、路面來講，其樓體的穩(wěn)定性、舒適性與實(shí)用性遠(yuǎn)高于華麗的外表，因此在實(shí)際設(shè)計(jì)與施工中，應(yīng)保證土建工程質(zhì)量。預(yù)應(yīng)力技術(shù)的使用改變了傳統(tǒng)施工環(huán)境，具有高效率、質(zhì)量好、節(jié)約成本等優(yōu)勢，為土建工程施工提供了新出路。

1 預(yù)應(yīng)力技術(shù)概念及優(yōu)勢

預(yù)應(yīng)力(prestressing force)：預(yù)應(yīng)力是為了改善結(jié)構(gòu)服役表現(xiàn)，在施工期間給結(jié)構(gòu)預(yù)先施加的壓應(yīng)力，結(jié)構(gòu)服役期間預(yù)加壓應(yīng)力可全部或部分抵消荷載導(dǎo)致的拉應(yīng)力，避免結(jié)構(gòu)破壞。常用于混凝土結(jié)構(gòu)。預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，是在結(jié)構(gòu)承受荷載之前，預(yù)先對其施加壓力，使其在外荷載作用時(shí)的受拉區(qū)混凝土內(nèi)力產(chǎn)生壓應(yīng)力，用以抵消或減小外荷載產(chǎn)生的拉應(yīng)力，使結(jié)構(gòu)在正常使用的情況下不產(chǎn)生裂縫或者裂得比較晚[1]。

1.1 預(yù)應(yīng)力技術(shù)的發(fā)展

預(yù)應(yīng)力技術(shù)正式進(jìn)入土木工程使用范疇已經(jīng)80余年之久，初期主要是一般粘結(jié)的預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，在20世紀(jì)70年代后，隨著相關(guān)工藝的實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)積累，預(yù)應(yīng)力技術(shù)達(dá)到初步成熟，受到設(shè)計(jì)師的廣泛應(yīng)用，20世紀(jì)末，鋼結(jié)構(gòu)開始大量出現(xiàn)，預(yù)應(yīng)力得到更大發(fā)展，在空間鋼結(jié)構(gòu)中應(yīng)用甚廣。

1.2 預(yù)應(yīng)力技術(shù)的優(yōu)勢

預(yù)應(yīng)力技術(shù)之所以能夠被建設(shè)設(shè)計(jì)師廣泛應(yīng)用，是因?yàn)槠渥陨砭哂惺┕へ?fù)擔(dān)輕，節(jié)省經(jīng)濟(jì)等優(yōu)勢，具體如下：其一，有利于減少基坑與地下室挖深，現(xiàn)代建筑為了節(jié)省占地面積通常采用高層建筑，由于小區(qū)地上停車面積有限，因此一般將停車場設(shè)于地下，預(yù)應(yīng)力的使用能夠?qū)⒌装遄龀深A(yù)應(yīng)力平板，配電房等需要高度的結(jié)構(gòu)采用局部下挖，降低了整體層高、開挖深度，極大節(jié)約了建筑成本；其二，有利于住戶改造，室內(nèi)裝修行業(yè)大熱，許多業(yè)主更愿意根據(jù)自己的喜好對房屋進(jìn)行改造，商場用樓由于要分隔商戶也需要對建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)做調(diào)整，預(yù)應(yīng)力樓板具有很強(qiáng)的適應(yīng)性，能夠保證用戶改造時(shí)整棟樓體的穩(wěn)定性；其三，抗裂性強(qiáng)，眾所周知，建筑最為常見的問題就是墻體開裂，維修工程十分繁瑣，對建筑質(zhì)量造成嚴(yán)重影響，預(yù)應(yīng)力板的使用克服了這一問題，在預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中，等效荷載與軸向壓力的存在能夠增大抗裂性，減少鋼筋的用量，相當(dāng)程度降低了工程造價(jià)。

2 預(yù)應(yīng)力技術(shù)使用要點(diǎn)

2.1 準(zhǔn)備階段注意事項(xiàng)

準(zhǔn)備工作是否充分對整個(gè)工程中預(yù)應(yīng)力的應(yīng)用具有極大的影響作用，應(yīng)引起重視，重點(diǎn)關(guān)注施工材料的準(zhǔn)備和器械質(zhì)量兩大方面。預(yù)應(yīng)力技術(shù)要求施工材料質(zhì)量過硬，尤其著重查看預(yù)應(yīng)力筋的質(zhì)量報(bào)告、合格證等，保證后續(xù)工作的順利進(jìn)行，材料不允許出現(xiàn)損傷，功能符合實(shí)際施工需要，及時(shí)進(jìn)行抽查工作，保證材料質(zhì)量，為預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用創(chuàng)造有利條件[2]。

2.2 預(yù)應(yīng)力筋和錨具控制要點(diǎn)

預(yù)應(yīng)力筋下料工作要根據(jù)擬定檔案按部就班的進(jìn)行。嚴(yán)格控制長度指標(biāo)，確定鋼絞線長度，施工過程避免“圖方便”心理導(dǎo)致的施工問題，要按照具體的數(shù)據(jù)資料確定鋼絞線長度，并擺放至對應(yīng)正確位置上，避免“死彎”現(xiàn)象的出現(xiàn)。

2.3 預(yù)應(yīng)力筋定位要點(diǎn)

預(yù)應(yīng)力筋的定位過程需要固定架，固定架的運(yùn)用能夠保證預(yù)應(yīng)力筋完全豎直的固定與垂直度，避免人眼估量出現(xiàn)細(xì)微偏差，導(dǎo)致后期工程建造的不穩(wěn)定，固定工作結(jié)束后，方可開展泌水管安裝，先進(jìn)行打孔工作，20 mm左右，再用海綿包裹，最后用鐵絲固定，也可繼續(xù)使用膠帶再次進(jìn)行密封，防止泥漿滲漏[3]。

2.4 錨墊板安裝要點(diǎn)

錨的作用需要在安裝工作全部完成后才能得以發(fā)揮。錨墊板的安裝過程主要在于穩(wěn)定，首先將其包裹在波紋段的任意端，與柱筋一起進(jìn)行固定，把錨具投擲于構(gòu)件中心，與張拉端和預(yù)應(yīng)力筋形成垂直關(guān)系，保證后期工作的穩(wěn)步進(jìn)行。

2.5 混凝土澆筑的要點(diǎn)

混凝土的澆筑對于預(yù)應(yīng)力技術(shù)的運(yùn)用有著關(guān)鍵性的作用，對于混凝土的澆筑必須做好一系列的控制工作，這些工作的實(shí)施也會(huì)對預(yù)應(yīng)力筋作用的發(fā)揮帶來影響，因此，相關(guān)工作人員必須做好混凝土的澆筑工作[4]。在進(jìn)行混凝土澆筑工作之前，要對預(yù)應(yīng)力筋的尺寸、位置和數(shù)目進(jìn)行仔細(xì)檢查，杜絕不良現(xiàn)象的發(fā)生，只有在技術(shù)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)之后才能進(jìn)行混凝土澆筑工作。在開始澆筑后，工作人員需要對振搗的質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)督，避免出現(xiàn)因?yàn)檎駬v的完整度出現(xiàn)問題而構(gòu)成威脅，進(jìn)而造成事故的發(fā)生。

2.6 預(yù)應(yīng)力筋張拉要點(diǎn)

首先，需要對現(xiàn)場以及相應(yīng)的材料進(jìn)行清理，例如將墊板上的泥漿沖洗干凈，并且清理鋼絞線，只有清理工作做好之后，才能為預(yù)應(yīng)力張拉創(chuàng)造一個(gè)良好的條件。在清理工作完成之后，需要對使用到的千斤頂和錨板等工具進(jìn)行安裝，并確保其能夠正常使用。最后，在澆筑完成之后需要等到混凝土凝結(jié)到預(yù)設(shè)強(qiáng)度之后，方可進(jìn)行相應(yīng)的預(yù)應(yīng)力張拉工作。

3 土建工程施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用

3.1 應(yīng)用在建筑加固施工中

在建筑工程的施工階段經(jīng)常采用加固施工的方法來達(dá)到設(shè)計(jì)要求，滿足建筑荷載。建筑加固通常采用結(jié)構(gòu)優(yōu)化和構(gòu)件補(bǔ)強(qiáng)方式，加固期間可運(yùn)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)，減小建筑承重壓力。在初彎距過程中，預(yù)應(yīng)力會(huì)持續(xù)下滑，適當(dāng)?shù)募庸檀胧┠軌蛴行岣邩?gòu)件荷載。

3.2 預(yù)應(yīng)力在受彎結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用

建筑結(jié)構(gòu)中會(huì)有許多的受彎結(jié)構(gòu)，當(dāng)過多的出現(xiàn)這種結(jié)構(gòu)時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致建筑的承載能力降低，達(dá)不到前期的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)所提出的要求，嚴(yán)重會(huì)導(dǎo)致建筑的整體安全性降低[5]。而預(yù)應(yīng)力技術(shù)的使用，可以科學(xué)的增加受彎結(jié)構(gòu)的荷載性能，從而解決以上問題。預(yù)應(yīng)力技術(shù)使用在建筑中時(shí)，一般使用炭纖維材料，其具有較高的強(qiáng)度與方便施工等特征。在預(yù)應(yīng)力技術(shù)中使用碳纖維材料時(shí)，應(yīng)提前留有初始拉應(yīng)力，當(dāng)出現(xiàn)壓力應(yīng)變破壞的情況時(shí)，碳纖維就可以有效的提升應(yīng)力水平，進(jìn)而對構(gòu)件起到良好的保護(hù)作用。

3.3 預(yù)應(yīng)力在混凝土框架中的應(yīng)用

混凝土由于自身重量較大，層高多等特點(diǎn)，在實(shí)際應(yīng)用中需要預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用，保證框架結(jié)構(gòu)的承重能力。支撐層框架梁工作應(yīng)注意地基的處理，避免由于土地自身重量引起的沉降問題[6]。預(yù)應(yīng)力技術(shù)的使用，能夠保證預(yù)應(yīng)力筋全面釋放，張拉工作進(jìn)行前，即時(shí)拆卸樓板模板和框架梁等臨時(shí)結(jié)構(gòu)?；炷翝补嘁侠戆芽卣駬v強(qiáng)度，保證波紋的穩(wěn)定，最后使用高壓水進(jìn)行沖孔工作，保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。

4 結(jié)語

土建工程中預(yù)應(yīng)力技術(shù)問題的應(yīng)用對于建筑質(zhì)量十分重要。相關(guān)設(shè)計(jì)人員與施工人員要保證準(zhǔn)備階段的材料的質(zhì)量、預(yù)應(yīng)力筋下料和錨具的平穩(wěn)性、預(yù)應(yīng)力筋定位的垂直與水平、錨墊板的安裝要點(diǎn)、混凝土澆筑過程的振搗質(zhì)量與預(yù)應(yīng)力筋張拉強(qiáng)度。