預(yù)應(yīng)力房屋結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的探討

謝衛(wèi)軍

（中海油石化工程有限公司，山東 青島 266000）

作為建筑施工中的一個(gè)關(guān)鍵步驟，預(yù)應(yīng)力房屋的質(zhì)量將會(huì)對(duì)房屋的質(zhì)量產(chǎn)生很大的影響，所以，在進(jìn)行施工的時(shí)候，必須要仔細(xì)地分析其施工的特點(diǎn)，然后才能選擇最適合的施工工藝，確保房屋的質(zhì)量。因?yàn)?，預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)在大型、多層、大跨度的建筑物中都顯示出了卓越的進(jìn)行修改、抗裂穩(wěn)定性和自重減輕的特性，比如在大型體育館、歌劇院和工業(yè)大樓的結(jié)構(gòu)施工過程中都采用了該工藝，顯著地提高了結(jié)構(gòu)施工的質(zhì)量，所以，現(xiàn)在把預(yù)應(yīng)力房屋結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)推廣到建筑工程領(lǐng)域，也就順理成章了。

1 預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)原理概述

混凝土是一種堅(jiān)固、穩(wěn)定、抗壓強(qiáng)度高的新型建筑材料，但由于其沒有表面拉力，其抗拉性較差，凝固后極易開裂。為了解決這一問題，可在需要產(chǎn)生應(yīng)力的部位，提前安裝預(yù)應(yīng)力筋，對(duì)張力與壓力加以均衡，以提高砼的韌性，并有效避免砼體斷裂。所謂的鋼筋澆筑技術(shù)，是在鋼筋里面保持平衡，用以減少因張力與水壓所引起的損傷，從而改善建筑物穩(wěn)定與安全的建造技術(shù)。從混凝土澆注技術(shù)應(yīng)用于住宅建設(shè)的理論基礎(chǔ)，還可以這樣理解：在澆注鋼筋時(shí)，它對(duì)建筑物的表面的吸引力大于對(duì)建筑物內(nèi)部的吸引力，而此時(shí)，用預(yù)應(yīng)力鋼筋可以平衡建筑物內(nèi)的應(yīng)力，這樣就能改善混凝土澆筑結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量，可以提高混凝土的澆注效率，延長(zhǎng)混凝土結(jié)構(gòu)的使用壽命。

2 房屋建筑工程預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的作用分析

2.1 結(jié)構(gòu)加固

在選用高性能構(gòu)件的基礎(chǔ)上，對(duì)張拉控制應(yīng)力進(jìn)行分析，采用體外預(yù)應(yīng)力法對(duì)建筑物進(jìn)行加固，要用鋼筋束或鋼索束，將預(yù)應(yīng)力鋼筋的水平部分與加強(qiáng)表面之間的凈距保持在30～60 mm，同時(shí)，還應(yīng)注意對(duì)暴露在外的加強(qiáng)鋼筋進(jìn)行防腐處理，以達(dá)到加強(qiáng)房屋建筑結(jié)構(gòu)的目的。

2.2 受彎構(gòu)件

在住宅建筑中，承受負(fù)載，鋼筋砼梁板是結(jié)構(gòu)中最主要的受彎受力構(gòu)件，由于受混凝土的內(nèi)應(yīng)力影響，其極限承載力也各不相同，可以有效地削弱或減緩?fù)饬?duì)壓彎構(gòu)件的損傷。

3 預(yù)應(yīng)力在房屋建筑施工中的特點(diǎn)及注意事項(xiàng)

在房屋建設(shè)中，一般都是在其部分應(yīng)用預(yù)應(yīng)力加固，并與土建施工緊密結(jié)合。對(duì)于一些預(yù)應(yīng)力梁，還需在結(jié)構(gòu)內(nèi)開后澆孔，以供張拉，在土建工程中，應(yīng)按圖紙預(yù)留一個(gè)后澆孔。同時(shí)，為防止在張拉時(shí)因局部受力過大而導(dǎo)致張拉端的破壞，應(yīng)采取其他措施，如在張拉端加設(shè)加固螺釘。在固定端部鋼筋的位置上，要保證波紋管的流暢性，在張拉端部鋼筋的位置上，要保證可以安裝錨墊；在張拉端，鋼筋側(cè)的扭轉(zhuǎn)方式以及底鋼筋的扭曲方式要和鋼筋錨固處的位置緊密聯(lián)系，箍筋的大小要根據(jù)工程圖來設(shè)置，以保證預(yù)應(yīng)力箍筋的順利使用。在進(jìn)行施工的時(shí)候交底的同時(shí)，也需要把影響普通鋼筋直徑的部位和影響預(yù)應(yīng)力箍筋的部位錯(cuò)開，并且對(duì)于影響錨具部位、預(yù)應(yīng)力箍筋部位的梁筋和柱箍體應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)，如此就可以防止了在工程施工過程中，由于不同鋼筋尺寸的交叉碰撞而干擾了形象工期的正常進(jìn)行。

4 預(yù)應(yīng)力房屋結(jié)構(gòu)施工技術(shù)現(xiàn)狀

4.1 預(yù)應(yīng)力房屋結(jié)構(gòu)加固施工技術(shù)現(xiàn)狀

隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對(duì)工程建設(shè)的質(zhì)量與安全的要求也日益提高。在房屋建設(shè)中，為保證結(jié)構(gòu)的安全性和工程質(zhì)量，一般采取加固措施，提高結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)的使用壽命和穩(wěn)定性。目前，對(duì)該問題的研究大多集中于外部預(yù)應(yīng)力、表面補(bǔ)強(qiáng)，并對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的受力系統(tǒng)進(jìn)行改造。在具體實(shí)施表面補(bǔ)強(qiáng)技術(shù)的時(shí)候，由于要與實(shí)際工程建設(shè)的現(xiàn)場(chǎng)要求相結(jié)合，所以一般都要采用預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)。通過賦予建筑結(jié)構(gòu)必要的預(yù)應(yīng)力，就能夠合理地分?jǐn)偨Y(jié)構(gòu)器件的局部荷載。在相互作用的運(yùn)動(dòng)中，預(yù)應(yīng)力將不斷的減弱，以便對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)加以補(bǔ)強(qiáng)，以便增加建筑物的承重，并使建筑物的應(yīng)變量加以提高。

4.2 預(yù)應(yīng)力房屋結(jié)構(gòu)混凝土框架施工技術(shù)現(xiàn)狀

現(xiàn)在，預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)得到了廣泛應(yīng)用，它的基本原理是：在壓縮時(shí)，利用壓縮時(shí)的預(yù)壓力，使張拉應(yīng)力得到補(bǔ)償，改善了工程零件的加固程度。在建設(shè)房屋的時(shí)候，混凝土結(jié)構(gòu)是基礎(chǔ)材料，其特點(diǎn)非常突出：自重大、跨寬、架高，正是基于這種特點(diǎn)，如要保證房屋結(jié)構(gòu)的所有構(gòu)件的承重的結(jié)構(gòu)安全性，以及房屋建筑的整個(gè)構(gòu)件的結(jié)構(gòu)安全性，就只有采用合理的預(yù)應(yīng)力工藝方可確保構(gòu)件的結(jié)構(gòu)安全性。把預(yù)應(yīng)力技術(shù)運(yùn)用到了鋼筋砼的框架結(jié)構(gòu)中，可以提高結(jié)構(gòu)的施工效率，減少工程的難度和造價(jià)。在目前的情況下，一些建筑工人對(duì)預(yù)應(yīng)力的應(yīng)用還不夠成熟，不能很好地運(yùn)用預(yù)應(yīng)力。

4.3 預(yù)應(yīng)力房屋結(jié)構(gòu)受彎結(jié)構(gòu)施工技術(shù)現(xiàn)狀

在房屋建造工程中，有許多受彎構(gòu)件，它們的建造直接關(guān)系到房屋的承載能力與安全。預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)是一項(xiàng)重要的工程，它能提高構(gòu)件的受彎承載力。在進(jìn)行承彎結(jié)構(gòu)施工時(shí)，首先要選擇施工容易、取材容易、強(qiáng)度高的碳纖維建材，這也是非常關(guān)鍵的一步。在未進(jìn)行加固的情況下，由于受力過大，結(jié)構(gòu)將發(fā)生嚴(yán)重的破壞。所用的碳纖維布的尺寸與混凝土中的應(yīng)變量有關(guān)。但在實(shí)際工程中，在使用混凝土?xí)r，由于初始變形的增大，使得碳纖維布的厚度降低，從而達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，對(duì)構(gòu)件造成破壞。

5 預(yù)應(yīng)力房屋結(jié)構(gòu)施工技術(shù)問題解決措施

5.1 預(yù)應(yīng)力房屋結(jié)構(gòu)加固施工技術(shù)問題解決措施

在對(duì)房屋結(jié)構(gòu)進(jìn)行預(yù)應(yīng)力加固時(shí)，最主要的問題是如何對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)?shù)募庸?。通過選取具有優(yōu)異性能的構(gòu)件，提高建筑物的承載能力，進(jìn)而對(duì)建筑物進(jìn)行合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，從而改變建筑物的受力模式，降低建筑物的荷載。在建造時(shí)，可通過將受力位置控制在受拉區(qū)，使預(yù)應(yīng)力作用于構(gòu)件，減小其變形，提高其承載力，從而達(dá)到減輕建筑物受力的目的。同時(shí)，加強(qiáng)了鋼筋對(duì)建筑物的加固作用，改善了結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性能和承載力。在一些特殊條件下，如受力區(qū)產(chǎn)生了正彎矩、負(fù)彎矩區(qū)等，為確保工程要求，應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)。

5.2 預(yù)應(yīng)力房屋結(jié)構(gòu)混凝土框架施工技術(shù)問題解決措施

在住宅建設(shè)中應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)，可以加快建設(shè)速度，保證住宅建設(shè)質(zhì)量，降低建設(shè)難度。在房屋建筑施工過程中，必須加強(qiáng)對(duì)預(yù)應(yīng)力的控制。為了避免支座梁的不均勻沉降，必須對(duì)地基進(jìn)行加固。當(dāng)梁底模板出現(xiàn)拱時(shí)，要在張拉前拆除邊模、樓板和模板，確保張應(yīng)力能完全釋放，并能充分利用框架梁受力。在澆筑混凝土構(gòu)架時(shí)，在施工過程中應(yīng)注意振搗的控制，以免損壞波紋管。為防止波紋管泄漏堵塞預(yù)應(yīng)力孔道，確保預(yù)應(yīng)力施工的順利進(jìn)行，可采用高壓水槍沖洗。

5.3 預(yù)應(yīng)力房屋結(jié)構(gòu)受彎結(jié)構(gòu)施工技術(shù)問題解決措施

在房屋建造過程中，受彎構(gòu)件經(jīng)常受到很大的荷載作用，這也是建設(shè)者們比較關(guān)注的問題。在房屋建筑中應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)時(shí)，應(yīng)充分考慮受彎構(gòu)件的受力狀態(tài)，并根據(jù)具體工程條件，應(yīng)用碳纖維布對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)，以提高其承載能力。此外，建筑物的極限承載力是隨著時(shí)間而變化的，在進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)之前，混凝土內(nèi)部就已經(jīng)出現(xiàn)了內(nèi)應(yīng)力，當(dāng)其受到的壓力大于其極限值時(shí)，其結(jié)構(gòu)的承載力也會(huì)隨之改變，因此，為使混凝土與碳纖維板的應(yīng)力不一致，在選用碳纖維板時(shí)，應(yīng)考慮到混凝土的變形，提高資源利用率，為提高房屋建筑工程質(zhì)量，必須加強(qiáng)預(yù)應(yīng)力法的施工質(zhì)量。

6 預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的應(yīng)用

6.1 下料和固定端錨具的制作

在應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)時(shí)，首先要督促工人做好下料，并在固定端部安裝好螺栓，這個(gè)程序的執(zhí)行，必須按照項(xiàng)目建設(shè)的特定要求來進(jìn)行，按照要求的長(zhǎng)度切斷預(yù)應(yīng)力鋼條，確保滿足建設(shè)需要。在裁剪完成后，便于啟動(dòng)固定端錨的制造程序，這樣就能完成材料的制造工藝。在有關(guān)的操作結(jié)束后，提高員工對(duì)所生產(chǎn)物料的品質(zhì)檢測(cè)能力，嚴(yán)格控制其規(guī)格、大小、數(shù)量等，然后把它運(yùn)送到施工地點(diǎn)，以確保施工的順利進(jìn)行。

6.2 將預(yù)應(yīng)力曲線進(jìn)行放線

加快拉出預(yù)應(yīng)力曲線的進(jìn)程，要在梁體中按曲線布置預(yù)應(yīng)力鋼筋，橫梁上相對(duì)應(yīng)的位置，要按照特定的安裝要求來建造，其中，曲線的形態(tài)是由其本身的高低決定的，因倒彎點(diǎn)等原因而改變，在一般情況下，建筑工人在執(zhí)行該工作時(shí)，將會(huì)在梁體中添加無預(yù)應(yīng)力鋼筋，確定具體的布線位置，使兩個(gè)相鄰的控制點(diǎn)相隔一段距離，它們之間的距離最好是1.2 m。

6.3 對(duì)固定架進(jìn)行焊接

在此工序中，必須焊接相關(guān)的緊固支架，使支架保持穩(wěn)定。一般來說，在進(jìn)行澆注之前，在梁體中施加預(yù)應(yīng)力，均需施工人員首先將其放在對(duì)應(yīng)的控制點(diǎn)上，對(duì)其進(jìn)行支撐。該流程在建筑工程中，在鋼筋綁扎完畢后，對(duì)預(yù)應(yīng)力筋底面高程的控制，使符合設(shè)計(jì)要求，這樣就可以在各個(gè)控制點(diǎn)上畫出預(yù)應(yīng)力筋的曲線，以這種位置為基礎(chǔ)，精確地進(jìn)行焊接，但要小心，每個(gè)間隔大約為1 200 mm。

6.4 波紋管的安設(shè)

施工者根據(jù)施工程序，在完成了梁體中的普通鋼筋的綁扎后，確保了固定架的焊接，使其具備了相應(yīng)的承載能力，然后，進(jìn)行了一些輔助管道的施工。在具體的施工中，首先要安裝與預(yù)應(yīng)力筋固定端相對(duì)應(yīng)的錨墊，然后逐漸將波紋管移至張拉端。然后，用同樣類型，但比它大一些的波紋管和副管道相對(duì)應(yīng)地連接起來。

6.5 預(yù)應(yīng)力筋穿束

在對(duì)預(yù)應(yīng)力筋進(jìn)行穿束時(shí)，如何提高波紋管中預(yù)應(yīng)力鋼筋的穿插效率，推動(dòng)其具體執(zhí)行，做完這一切后，對(duì)波紋管進(jìn)行捆綁，并將其固定到固定架上。其操作和施工要求手工操作，一根一根地把鋼筋穿進(jìn)去，因此，在操作時(shí)，應(yīng)使用膠布將穿束端部包裹得圓潤(rùn)、嚴(yán)密，以有效控制波紋管在進(jìn)行穿插過程中的破損，確保其施工質(zhì)量。

6.6 預(yù)應(yīng)力筋的張拉

作為預(yù)應(yīng)力的一個(gè)重要步驟，張拉索的松弛次序與松弛方法，將直接影響到建設(shè)的質(zhì)量，因此，在對(duì)預(yù)應(yīng)力筋進(jìn)行放松前，要保證放松方法的可靠性和放松順序的正確性，通過科學(xué)的施工技術(shù)，可以有效地保證工程質(zhì)量。僅當(dāng)混凝土達(dá)到了設(shè)計(jì)的強(qiáng)度后，然后才能松開預(yù)應(yīng)力索，如果對(duì)設(shè)計(jì)的強(qiáng)度沒有特別的規(guī)定，那么，就必須取混凝土立方體抗壓強(qiáng)度的75%作為標(biāo)準(zhǔn)值，在預(yù)應(yīng)力鋼筋松弛時(shí)，應(yīng)達(dá)到最小強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)。在對(duì)粗鋼進(jìn)行松弛時(shí)，可使用氧乙炔火焰進(jìn)行減壓，而且每個(gè)鋼條都要進(jìn)行輪流加熱，讓它們的溫度，也跟著升高。當(dāng)鋼筋開始延伸，有縮頸的時(shí)候，即可剪斷，期間應(yīng)小心避免燒壞構(gòu)件。

6.7 預(yù)應(yīng)力孔道灌漿施工

預(yù)應(yīng)力孔道注漿，應(yīng)在加強(qiáng)筋張拉施工結(jié)束24 h內(nèi)實(shí)施，假如有特定的例外，未能及時(shí)解決這一問題，那么就需要一些防護(hù)手段，保護(hù)錨定設(shè)備及相關(guān)的鋼索，使得它在短期內(nèi)不會(huì)被侵蝕，在使用過程中提高潤(rùn)滑作用。在有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力的建筑工程中，要用普通的硅酸鹽水泥攪拌，使之與水泥漿形成純水泥漿，并在適當(dāng)?shù)臐舛认录右钥刂啤Ｆ浯?，在?duì)波紋管的孔道進(jìn)行注漿施工時(shí)，要保證注漿一氣呵成，在施工時(shí)，相應(yīng)的噴嘴不能離開孔口，以免管中形成一定的氣泡。待水泥漿從孔洞中流出后，便可停止相應(yīng)的作業(yè)，并關(guān)閉排水孔及灌漿孔。

7 結(jié)語

在房屋建筑施工中采用預(yù)應(yīng)力技術(shù)，對(duì)提高工程質(zhì)量、確保房屋結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定具有重要意義。在具體的施工過程中，施工人員要在施工的每一個(gè)步驟中，確保房屋的穩(wěn)定，從施工的實(shí)際情況出發(fā)，緊跟時(shí)代的發(fā)展，對(duì)預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)實(shí)行嚴(yán)密的監(jiān)視。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)施工案例，研究分析當(dāng)前施工中出現(xiàn)的情況和面臨的困難，并給出了具體的措施。這既能維護(hù)施工系統(tǒng)的穩(wěn)定性，也能促進(jìn)建筑行業(yè)的安全發(fā)展，為工程建設(shè)事業(yè)做出一定的努力。