论文部分内容阅读
【摘要】预应力混凝土结构是指由配置受力的预应力钢筋通过张拉或其他方法建立預加应力的混凝土制成的结构。本文从较为常用的后张预应力混凝土结构施工的各个阶段进行分析，通过总结各阶段可能出现的问题，提出一些合理化建议，并为相应施工技术的提高作出实践基础。只有理论联系实践，总结以往的施工经验并不断改进施工技术，并将其应用到施工之中，才能保持建筑行业的活力。
【关键词】建筑工程；预应力混凝土；施工技术
Construction Technology of Prestressed Concrete
Zhang Zheng-yang
（The eighth division Shihezi urban and rural planning service centerShiheziXinjiang832000）
【Abstract】Prestressed concrete structures are structures made of concrete that are constructed by prestressed stiffeners by tensioning or other methods to create pre-stressed concrete. This paper analyzes the various stages of the construction of post - tensioned prestressed concrete structures， summarizes the possible problems at various stages， puts forward some reasonable suggestions and makes the practical basis for the corresponding construction technology improvement. Only the theory of practice， summed up the previous construction experience and continue to improve the construction technology， and its application to the construction， in order to maintain the vitality of the construction industry.
【Key words】Construction engineering；Prestressed concrete；Construction technology
1. 引言：
改革开放以来，为适应现代化、工业化建设，我国建筑行业获得前所未有的发展。众所周知，钢筋和混凝土是现代非常重要的建筑材料，钢筋混凝土结构成了全世界各类房建中不可或缺的结构。现浇混凝土结构的整体性较好，再配上预应力钢筋，可以获得更大的延性、刚度，更好地保护混凝土，更加适应于对裂缝控制要求较高的工程中，形成的结构体对于地震、爆炸等偶然荷载的抵抗性能更好，同时但是预应力混凝土在施工过程中需要专门的材料、设备和技术。
2. 预应力混凝土工程施工计划和方案的设计
（1）预应力混凝土后张法施工是在浇筑混凝土构件时，在放置预应力筋的位置处预留孔道，待混凝土达到一定强度时将预应力钢筋穿过孔道进行张拉并锚固于构件上，最后进行孔道灌浆。混凝土受到预应力钢筋传递的张应力，从而混凝土产生预加应力。
（2）在对预应力混凝土施工方案进行设计的时候，要考虑到结构本身的一些特性（混凝土可能发生收缩和徐变）、施工场地的地形情况、气候、以及对施工安全等级和各类结构的抗震级别的要求，由专业人员确定施工方案并施工平面图，施工过程中的配筋图等示意图。设计对工程造成的影响相当大，所以相关设计人员务必严肃认真地对待工程的设计，不仅要保证工程的安全使用要求，还要尽量使材料的使用率提高，应用各种建筑技术，选择最佳的建筑材料、最合适的设计尺寸，最大限度地节省人力、材料和物力等，从而才能在很大程度上提高工程的效益。
3. 预应力混凝土工程施工准备
（1）预应力混凝土工程施工前必须做好各种准备，明确各种材料的使用情况，确保后面的施工能正常进行。施工材料准备：钢筋、钢绞线、金属螺旋管和水泥等材料必须在正规的生产厂家购进，必须有各种合格证书及钢筋、水泥性能的抽检报告等。预应力混凝土工程中要求使用高强度的混凝土（一般选用C50及以上强度规格的混凝土），混凝土的辅料（骨料、高效减水剂、矿物活性材料等）的选用也要符合预应力混凝土的相关规范。
（2）机具、设备的选用直接影响到了施工过程的顺利与否，务必保留选用的机具设备的技术参数等，按照相关规范进行机具设备的选用是十分必要的。锚具作为预应力筋的组成部分，将永远留置在预应力混凝土构件上，不能重复使用，因此为了整个结构的质量，锚具的选用也马虎不得。选取的锚具质量必须过关，没有超过标准的裂缝出现，能够满足正常张拉及放松预应力钢筋的性能，上面的灌浆孔面积必须适宜；千斤顶、钢套环、顶压气、高压油泵和压浆泵等设备必须能满足工作使用要求，按说明进行配套标定和使用。
4. 安装模板、预留孔道及抽管
（1）模板的设计、材料和安装的质量对预应力混凝土结构质量影响很大。只有具备了足够的刚度，合适的分块，快速的安装和拆卸速度，灵敏密闭的液压部件，平整无污等优点，才能再拆模后达到较为理想的效果。
（2）预留孔道必须有准确的尺寸和位置；孔道的直径应比预应力筋的外径（包括钢筋对焊接头的外径或需穿入孔道的锚具外径）大10～15 mm，以利于预应力筋穿入。端部的预埋垫板应垂直于孔道中心线并用螺栓或钉子固定在模板上，以防止浇筑混凝土时发生走动；孔道留设的方法有钢管抽芯法、胶管抽芯法和预埋波纹管法等，这是后张法预应力混凝土构件制作中的关键工序之一。 （3）钢管抽芯法是预先将钢管敷设在模板的孔道位置上，在混凝土浇筑后每隔一定时间慢慢转动钢管，防止它与混凝土粘结，待混凝土初凝后、终凝前抽出钢管形成孔道。选用的钢管要求平直、表面光滑，敷设位置淮确。准确地掌握抽管时间很重要，抽管顺序宜先上后下进行，抽管方法可用人工抽管或卷扬机抽管，抽管时必须速度均匀，边抽边转并与孔道保持在一直线上。抽管后应及时检查孔道情况，并做好孔道清理工作，以防止以后穿筋困难；胶管抽芯法可用于留设直线、曲线或折线孔道。胶管抽芯法预留孔道，混凝土浇筑后不需要旋转胶管，抽管时间一般控制在200h·℃，抽管时应先上后下，先曲后直；预埋波纹管法中的波纹管直接埋设在构件中而不再抽出。在留设孔道的同时，还在要设计规定的位置留设灌浆孔和排气孔。波纹管应密封良好并有一定的轴向刚度，接头应严密，不得漏浆。
5. 混凝土的浇筑、养护
混凝土的配比要注意按照施工方案严格执行，遵守相关的规范，坚决不允许私自改变的情况出现。采用合适的工艺进行混凝土的灌注，同时要保证振捣的质量，并确保预设孔道不会被损坏。为了防止混凝土表面发生龟裂，进行二次收浆是一般采用的较为有效的措施。在混凝土的养护过程中，要注意保湿养护对其进行湿度控制、温度控制和养护液的喷洒等。
6. 预应力筋的制作、穿束和张拉
（1）预应力筋的制作与钢筋的直径、钢材的品种、锚具的类型、张拉设备和张拉工艺有关。目前常用的预应力筋有单根钢筋、钢筋束或钢绞线束、钢丝束。单根钢筋的制作，一般包括配料、对焊等工序。钢筋束和钢绞线应该按照具体的相关规范进行制备，一般的施工单位钢绞线束主要采用3～6根74组成。钢筋束和钢绞线束的强度高，柔性好，所以普遍应用于我国各种工程建设中。
（2）制作预应力筋完毕后，将钢筋或钢筋束人工穿束，穿束过程中注意对预设管道的保护，并随时对工程中的施工质量进行检查，如果预设管道有破损，要及时进行修补工作。
（3）制作预应力混凝土构件的核心就是钢筋的张拉。安装张拉设备时，直线预应力筋应使张拉力的作用线与孔道中心线重合；曲线预应力筋应使张拉力的作用线与孔道中心线末端的切线重合。与此同时要注意对张拉质量的控制，避免出现超张拉、滑丝、断丝和保护层裂缝的意外情况的初现。超张拉虽然可以提高结构体中钢筋的有效预应力，提高结构体的抗裂性能，但是对于结构体后期徐变上拱的稳定性就不能保证。
7. 孔道灌浆
预应力筋张拉锚固后，孔道应及时灌浆，增加结构的整体性和耐久性。灌浆前混凝土孔道应用压力水冲刷于净并润湿孔壁，保证管道内没有杂物和积水等。灌浆应该从下面开始，可采用电动灰浆泵，均匀不间断地进行，孔道灌浆应采用強度等级不低于42.5 MPa普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥配制的水泥浆；对空隙大的孔道可采用水泥砂浆灌浆。水泥浆及水泥砂浆强度均不应低于20MPa。灌浆过程中，注意对结构体所处的环境温度和湿度进行控制，必要时添加适量外加剂。相关检测人员在此过程中还需要随时进行抽样检测灰浆的力学性质。在灌浆结束后，宜再继续加压至0.5～0.6MPa并稳压一定时间，以确保孔道灌浆的密实性。灌浆后孔道内水泥浆及水泥砂浆强度达到15MPa时，预应力混凝土构件即可进行起吊运输或安装。
8. 无结预应力混凝土
无粘结预应力混凝土和粘结预应力混凝土的施工工艺、流程基本上都是一样的。只是使用的预应力材料不一样。有粘结预应力混凝土用的是有粘结钢绞线，无粘结预应力混凝土用的是无粘结钢绞线。无粘结钢绞线有包裹，有粘结钢绞线无包裹。而且有抗震要求的必须使用有粘结钢绞线。
9. 结语：预应力钢筋混凝土的施工流程比普通的流程相对来说较为复杂，在一些可以简化和改进的地方，比如预应力筋的布设上，如能对这一类的施工技术加以研究的话，一定可以对工程产生深远的影响。由于预应力混凝土结构对解决建筑物挠度和裂缝问题有很大的作用，近年来将相关领域在这些方面先进的研究成果应用到了实践中去，预应力钢筋混凝土施工技术得到了很大的提高，这对于我国建筑业的发展起到了促进作用，有利于建筑水平的整体提高，施工质量得到保证，企业效益的增加。但是对于施工中一些普遍的问题还需要我们进一步探索和研究。总体来说，预应力混凝土的应用前景还是十分乐观的。
参考文献
[1]李向阳.浅谈民用建筑施工中预应力混凝土施工技术[J].科技与企业，2014，（5）.
[2]汤宁，杨普梁.建筑工程中后张有黏结预应力混凝土梁施工技术[J].中华民居（下旬刊），2012，（10）.
[3]周浩，魏诗雅.混凝土及预应力技术发展研究[J].大众商务.2010，（10）.
[4]黎旦.浅谈后张法预应力混凝土施工工艺[J].企业技术开发.2013，（16）.
[5]左猛.预应力钢筋混凝土结构的施工技术浅议[J].科技信息2013，（18）.
【关键词】建筑工程；预应力混凝土；施工技术
Construction Technology of Prestressed Concrete
Zhang Zheng-yang
（The eighth division Shihezi urban and rural planning service centerShiheziXinjiang832000）
【Abstract】Prestressed concrete structures are structures made of concrete that are constructed by prestressed stiffeners by tensioning or other methods to create pre-stressed concrete. This paper analyzes the various stages of the construction of post - tensioned prestressed concrete structures， summarizes the possible problems at various stages， puts forward some reasonable suggestions and makes the practical basis for the corresponding construction technology improvement. Only the theory of practice， summed up the previous construction experience and continue to improve the construction technology， and its application to the construction， in order to maintain the vitality of the construction industry.
【Key words】Construction engineering；Prestressed concrete；Construction technology
1. 引言：
改革开放以来，为适应现代化、工业化建设，我国建筑行业获得前所未有的发展。众所周知，钢筋和混凝土是现代非常重要的建筑材料，钢筋混凝土结构成了全世界各类房建中不可或缺的结构。现浇混凝土结构的整体性较好，再配上预应力钢筋，可以获得更大的延性、刚度，更好地保护混凝土，更加适应于对裂缝控制要求较高的工程中，形成的结构体对于地震、爆炸等偶然荷载的抵抗性能更好，同时但是预应力混凝土在施工过程中需要专门的材料、设备和技术。
2. 预应力混凝土工程施工计划和方案的设计
（1）预应力混凝土后张法施工是在浇筑混凝土构件时，在放置预应力筋的位置处预留孔道，待混凝土达到一定强度时将预应力钢筋穿过孔道进行张拉并锚固于构件上，最后进行孔道灌浆。混凝土受到预应力钢筋传递的张应力，从而混凝土产生预加应力。
（2）在对预应力混凝土施工方案进行设计的时候，要考虑到结构本身的一些特性（混凝土可能发生收缩和徐变）、施工场地的地形情况、气候、以及对施工安全等级和各类结构的抗震级别的要求，由专业人员确定施工方案并施工平面图，施工过程中的配筋图等示意图。设计对工程造成的影响相当大，所以相关设计人员务必严肃认真地对待工程的设计，不仅要保证工程的安全使用要求，还要尽量使材料的使用率提高，应用各种建筑技术，选择最佳的建筑材料、最合适的设计尺寸，最大限度地节省人力、材料和物力等，从而才能在很大程度上提高工程的效益。
3. 预应力混凝土工程施工准备
（1）预应力混凝土工程施工前必须做好各种准备，明确各种材料的使用情况，确保后面的施工能正常进行。施工材料准备：钢筋、钢绞线、金属螺旋管和水泥等材料必须在正规的生产厂家购进，必须有各种合格证书及钢筋、水泥性能的抽检报告等。预应力混凝土工程中要求使用高强度的混凝土（一般选用C50及以上强度规格的混凝土），混凝土的辅料（骨料、高效减水剂、矿物活性材料等）的选用也要符合预应力混凝土的相关规范。
（2）机具、设备的选用直接影响到了施工过程的顺利与否，务必保留选用的机具设备的技术参数等，按照相关规范进行机具设备的选用是十分必要的。锚具作为预应力筋的组成部分，将永远留置在预应力混凝土构件上，不能重复使用，因此为了整个结构的质量，锚具的选用也马虎不得。选取的锚具质量必须过关，没有超过标准的裂缝出现，能够满足正常张拉及放松预应力钢筋的性能，上面的灌浆孔面积必须适宜；千斤顶、钢套环、顶压气、高压油泵和压浆泵等设备必须能满足工作使用要求，按说明进行配套标定和使用。
4. 安装模板、预留孔道及抽管
（1）模板的设计、材料和安装的质量对预应力混凝土结构质量影响很大。只有具备了足够的刚度，合适的分块，快速的安装和拆卸速度，灵敏密闭的液压部件，平整无污等优点，才能再拆模后达到较为理想的效果。
（2）预留孔道必须有准确的尺寸和位置；孔道的直径应比预应力筋的外径（包括钢筋对焊接头的外径或需穿入孔道的锚具外径）大10～15 mm，以利于预应力筋穿入。端部的预埋垫板应垂直于孔道中心线并用螺栓或钉子固定在模板上，以防止浇筑混凝土时发生走动；孔道留设的方法有钢管抽芯法、胶管抽芯法和预埋波纹管法等，这是后张法预应力混凝土构件制作中的关键工序之一。 （3）钢管抽芯法是预先将钢管敷设在模板的孔道位置上，在混凝土浇筑后每隔一定时间慢慢转动钢管，防止它与混凝土粘结，待混凝土初凝后、终凝前抽出钢管形成孔道。选用的钢管要求平直、表面光滑，敷设位置淮确。准确地掌握抽管时间很重要，抽管顺序宜先上后下进行，抽管方法可用人工抽管或卷扬机抽管，抽管时必须速度均匀，边抽边转并与孔道保持在一直线上。抽管后应及时检查孔道情况，并做好孔道清理工作，以防止以后穿筋困难；胶管抽芯法可用于留设直线、曲线或折线孔道。胶管抽芯法预留孔道，混凝土浇筑后不需要旋转胶管，抽管时间一般控制在200h·℃，抽管时应先上后下，先曲后直；预埋波纹管法中的波纹管直接埋设在构件中而不再抽出。在留设孔道的同时，还在要设计规定的位置留设灌浆孔和排气孔。波纹管应密封良好并有一定的轴向刚度，接头应严密，不得漏浆。
5. 混凝土的浇筑、养护
混凝土的配比要注意按照施工方案严格执行，遵守相关的规范，坚决不允许私自改变的情况出现。采用合适的工艺进行混凝土的灌注，同时要保证振捣的质量，并确保预设孔道不会被损坏。为了防止混凝土表面发生龟裂，进行二次收浆是一般采用的较为有效的措施。在混凝土的养护过程中，要注意保湿养护对其进行湿度控制、温度控制和养护液的喷洒等。
6. 预应力筋的制作、穿束和张拉
（1）预应力筋的制作与钢筋的直径、钢材的品种、锚具的类型、张拉设备和张拉工艺有关。目前常用的预应力筋有单根钢筋、钢筋束或钢绞线束、钢丝束。单根钢筋的制作，一般包括配料、对焊等工序。钢筋束和钢绞线应该按照具体的相关规范进行制备，一般的施工单位钢绞线束主要采用3～6根74组成。钢筋束和钢绞线束的强度高，柔性好，所以普遍应用于我国各种工程建设中。
（2）制作预应力筋完毕后，将钢筋或钢筋束人工穿束，穿束过程中注意对预设管道的保护，并随时对工程中的施工质量进行检查，如果预设管道有破损，要及时进行修补工作。
（3）制作预应力混凝土构件的核心就是钢筋的张拉。安装张拉设备时，直线预应力筋应使张拉力的作用线与孔道中心线重合；曲线预应力筋应使张拉力的作用线与孔道中心线末端的切线重合。与此同时要注意对张拉质量的控制，避免出现超张拉、滑丝、断丝和保护层裂缝的意外情况的初现。超张拉虽然可以提高结构体中钢筋的有效预应力，提高结构体的抗裂性能，但是对于结构体后期徐变上拱的稳定性就不能保证。
7. 孔道灌浆
预应力筋张拉锚固后，孔道应及时灌浆，增加结构的整体性和耐久性。灌浆前混凝土孔道应用压力水冲刷于净并润湿孔壁，保证管道内没有杂物和积水等。灌浆应该从下面开始，可采用电动灰浆泵，均匀不间断地进行，孔道灌浆应采用強度等级不低于42.5 MPa普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥配制的水泥浆；对空隙大的孔道可采用水泥砂浆灌浆。水泥浆及水泥砂浆强度均不应低于20MPa。灌浆过程中，注意对结构体所处的环境温度和湿度进行控制，必要时添加适量外加剂。相关检测人员在此过程中还需要随时进行抽样检测灰浆的力学性质。在灌浆结束后，宜再继续加压至0.5～0.6MPa并稳压一定时间，以确保孔道灌浆的密实性。灌浆后孔道内水泥浆及水泥砂浆强度达到15MPa时，预应力混凝土构件即可进行起吊运输或安装。
8. 无结预应力混凝土
无粘结预应力混凝土和粘结预应力混凝土的施工工艺、流程基本上都是一样的。只是使用的预应力材料不一样。有粘结预应力混凝土用的是有粘结钢绞线，无粘结预应力混凝土用的是无粘结钢绞线。无粘结钢绞线有包裹，有粘结钢绞线无包裹。而且有抗震要求的必须使用有粘结钢绞线。
9. 结语：预应力钢筋混凝土的施工流程比普通的流程相对来说较为复杂，在一些可以简化和改进的地方，比如预应力筋的布设上，如能对这一类的施工技术加以研究的话，一定可以对工程产生深远的影响。由于预应力混凝土结构对解决建筑物挠度和裂缝问题有很大的作用，近年来将相关领域在这些方面先进的研究成果应用到了实践中去，预应力钢筋混凝土施工技术得到了很大的提高，这对于我国建筑业的发展起到了促进作用，有利于建筑水平的整体提高，施工质量得到保证，企业效益的增加。但是对于施工中一些普遍的问题还需要我们进一步探索和研究。总体来说，预应力混凝土的应用前景还是十分乐观的。
参考文献
[1]李向阳.浅谈民用建筑施工中预应力混凝土施工技术[J].科技与企业，2014，（5）.
[2]汤宁，杨普梁.建筑工程中后张有黏结预应力混凝土梁施工技术[J].中华民居（下旬刊），2012，（10）.
[3]周浩，魏诗雅.混凝土及预应力技术发展研究[J].大众商务.2010，（10）.
[4]黎旦.浅谈后张法预应力混凝土施工工艺[J].企业技术开发.2013，（16）.
[5]左猛.预应力钢筋混凝土结构的施工技术浅议[J].科技信息2013，（18）.