论文部分内容阅读
摘要：预应力技术经过了几十年的工程实践和不断研究，已经是比较成熟的一项工程技术，在今后的发展中，还将日臻完善。工程实践告诉我们，预应力技术以种种优势，在某些建设领域有着强大的生命力和竞争力，甚至在其还未完全占领的领域仍然具有强大的发展潜力。本文将针对建筑工程预应力技术施工的难点进行探讨。
关键词：建筑工程；预应力；施工
中图分类号：TU74
1引言
随着经济的不断发展和人们物质生活水平的不断提高，人们对工作和生活环境的要求也越来越高，对住宅要求有较舒适的内部环境，对办公室要求有开阔明朗的空间，对建筑要求有较大的净高，而预应力结构的出现，这些要求都可以轻松实现[1]。预应力结构的形式多种多样，常见预应力结构形式有：梁大板框架结构、转换层结构、无梁平板结构、吊车梁结构、门架结构及特殊结构等。
2工程概况
预应力混凝土结构的工作原理是通过对混凝土结构合理布置预应力钢筋，并在混凝土强度达到一定要求时张拉预应力钢筋，从而产生与外荷载效应相反的等效荷载，该等效荷载可以抵消部分或全部外荷载，使结构受到的实际剩余荷载明显减少，从而可实现当梁板跨度和所受外荷载相同时，截面尺寸明显减少；截面尺寸和所受外荷载相同时，结构跨越的跨度明显增大的目的。某工程屋面层局部大跨度梁采用有粘结预应力混凝土梁结构，预应力梁最大跨度为 22m ，梁最大截面为600m m ×1300m m ，本工程预应力钢筋全部采用 II级松弛 φj15.24钢绞线，预应力钢绞线抗拉强度标准值为fptk= 1860M pa，张拉控制应力σcon= 1302M pa，单根预应力钢筋张拉控制应力 N con =182.3KN，锚具一律采用I类锚具，其中张拉端采用夹片锚具，固定端采用挤压锚具。本工程预应力梁混凝土强度等级均为C40。
3施工难点与解决措施
3.1预应力筋铺放原则
（1）为保证预应力筋的矢高位置，要求先铺预应力筋，后铺水、电线道等；张拉端的承压板需有可靠固定，严防震捣混凝土时移动，并须保持张拉作用线与承压板垂直（绑扎时应保持预应力筋与锚杆轴线重合）。（2）预应力筋的位置宜保持顺直，承压板面必须与张拉作用线垂直，节点组装件安装牢固，不得留有间隙；从预应力筋开始铺设直到混凝土浇筑，避免在预应力筋周围使用电焊，以防预应力通电造成强度降低。（3）两端穿筋位置应相互对应，所穿的预应力筋不要与已穿好的预应力筋发生缠绕，避免预应力筋之间发生扭结[2]。
3.2混凝土浇注和振捣
预应力筋铺放完成后，应由施工单位、质量检查部门、监理会同设计单位进行隐蔽验收，确认合格后，方可浇筑混凝土。土建单位浇筑混凝土，应认真振捣，保证混凝土的密实。尤其是承压板、锚板周围的混凝土严禁漏振，不得出现蜂窝或孔洞。振捣时，应尽量避免踏压碰撞预应力筋、支撑架以及端部预埋部件。
3.3预应力张拉
（1）混凝土达到设计要求张拉强度（（100%）后方可进行预应力筋的张拉。张拉前应根据提供同条件养护的混凝土试块强度试验报告单。（2）张拉机具采用千斤顶和配套油泵。（3）应根据设计要求的预应力筋张拉控制应力为σcon=1302MPa，张拉力为195kN，实际张拉力根据实际状况进行3%的超张拉；计算出本工程预应力的张拉力对应的油压表读数.应变控制由预应力伸长值核对先记录原始缸长；张拉至to%设计张拉力，记录初始缸长；张拉至最终张拉力，持荷3min，记录缸长。然后通过回归计算得出预应力筋的伸长值。
3.4质量控制方法和要求
（1）采用张拉时张拉力按标定的数值进行，用伸长值进行校核，即张拉质量采用应力应变双控方法。（2）锚具要检验合格，锚板及夹片表面无裂纹，外观尺寸符合产品标准；夹片及锚环的硬度检验符合标准；锚具静载锚固性能试验，钢绞线一锚具组装件的锚固效率系数要求大于或等于0.95，延伸率大于或等于2%。（3）张拉严格按照操作规程进行，控制给油速度，给油时间不应低于0.5min[3]。预应力筋应与承压板保持垂直。千斤顶安装位置应与预应力筋在同一轴线上，并与承压板保持垂直。（4）张拉中预应力钢筋应避免断裂或滑脱，对后张法预应力结构构件，其数量严禁超过同一截面预应力筋总根数的3%，且每束钢丝不超过1根。（5）实测伸长值与计算伸长值相差超过+6%或-6%时，应停止张拉。
3.5孔道灌浆
张拉完成后应静停12h进行观察，如未发现问题，则在72h内进行孔道灌浆以防预应力筋锈蚀或松弛.
（1）灌浆之前应切除外露的钢绞线，且保留在锚具外侧的外露预应力筋长度不应小于3cm，清理喇叭口表面及装配螺孔的水泥浆及其它杂物。（2）灌浆压力不小于0.5MPa，孔道较长或输浆管较长时压力宜增大0.1-0.2MPa；到排气孔冒出浓浆〔与灌浆初始浓度相同）时，即可堵塞此处的排气孔，再继续加压至0.5-0.6N/mmz，稍后再封闭灌浆孔。从检查孔抽查灌浆的密实情况，如有不实，应及时处理。（3）预应力梁灌浆完成后，浆体达到设计要求的强度，方可拆除梁下部受力支撑。
3.6锚具保护
预应力筋张拉完毕后，用机械方法（砂轮机或液压剪），将外露预应力筋切断，且保留在锚具外侧的外露预应力筋长度不应小于3cm，将张拉端及其周围清理千净，最后按设计要求封堵。（1）模板的拆除：预应力梁底模及支撑，必须在预应力筋张拉结束，方可拆除。（2）预应力孔道灌浆：预应力筋张拉后，应在 24h 内灌浆，如不能及时灌浆时，应采取保护措施保证锚固装置及钢绞线不被锈蚀，以防滑丝。孔道灌浆的质量在有粘结预应力施工中是非常关键的工序，压浆前对压浆机进行认真检查、标定，用压浆机向管道内注压清水，充分冲洗，润湿管道，至全部管道冲洗完后，方开始压浆。采用 525 硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥配制纯水泥浆，水灰比控制在 0.4～0.45，加少量的减水剂（5%左右）。每一道孔道灌浆一次性完成，中途不能停顿，在灌浆过程中喷嘴不能离开关键孔以免空气进入形成气泡。待排气孔流出浓浆并稳压后撤除压力并及时封闭排气孔、关键孔。灌浆施工时，需按有关规定现场抽样留置灰浆试块进行强度测定[4]。（3）端部预应力筋的切除及封锚：预应力筋张拉完毕灌浆完成后，待预应力孔道内浆体达到一定强度后采用砂轮切割机或氧乙炔焰切断端部多余的预应力筋，严禁使用电弧。当用氧乙炔焰切割时，火焰不得接触锚具，切割过程中还应用水冷却锚具，切割后预应力筋的外露长度不应小于 30mm，然后用同等级强度的膨胀细石混凝土封闭端部，实施永久性防护措施，以防止水分及其他有害介质侵入[5]。
结论
本工程采用了有粘结预应力技术，很好地解决了大跨度混凝土梁在受荷载较大时的挠度和抗裂问题，同时也大大减少混凝土梁的截面尺寸和混凝土及钢筋的用量，提高了结构的使用空间，降低了工程造价。本预应力工程已完工两年多，从各方面观察的情况来看，效果是良好的。虽然预应力施工应用在民用房屋建筑工程中是一项比较成熟的工程技术，但施工中仍有很多问题很难准确分析，需进一步不断摸索和总结。
参考文献：
[1]耿高阳. 预应力施工技术在房屋建筑工程中质量控制中的应用浅析[J]. 科技创新与应用，2013，02：196-197.
[2]黄永富，何周江. 某建筑工程无粘性后张预应力施工实践[J]. 建筑监督检测与造价，2013，03：47-49+52.
[3]李求会 潘寿宁. 建筑工程建设中静压预应力管桩施工技术分析[J]. 城市建筑，2013，06：59.
关键词：建筑工程；预应力；施工
中图分类号：TU74
1引言
随着经济的不断发展和人们物质生活水平的不断提高，人们对工作和生活环境的要求也越来越高，对住宅要求有较舒适的内部环境，对办公室要求有开阔明朗的空间，对建筑要求有较大的净高，而预应力结构的出现，这些要求都可以轻松实现[1]。预应力结构的形式多种多样，常见预应力结构形式有：梁大板框架结构、转换层结构、无梁平板结构、吊车梁结构、门架结构及特殊结构等。
2工程概况
预应力混凝土结构的工作原理是通过对混凝土结构合理布置预应力钢筋，并在混凝土强度达到一定要求时张拉预应力钢筋，从而产生与外荷载效应相反的等效荷载，该等效荷载可以抵消部分或全部外荷载，使结构受到的实际剩余荷载明显减少，从而可实现当梁板跨度和所受外荷载相同时，截面尺寸明显减少；截面尺寸和所受外荷载相同时，结构跨越的跨度明显增大的目的。某工程屋面层局部大跨度梁采用有粘结预应力混凝土梁结构，预应力梁最大跨度为 22m ，梁最大截面为600m m ×1300m m ，本工程预应力钢筋全部采用 II级松弛 φj15.24钢绞线，预应力钢绞线抗拉强度标准值为fptk= 1860M pa，张拉控制应力σcon= 1302M pa，单根预应力钢筋张拉控制应力 N con =182.3KN，锚具一律采用I类锚具，其中张拉端采用夹片锚具，固定端采用挤压锚具。本工程预应力梁混凝土强度等级均为C40。
3施工难点与解决措施
3.1预应力筋铺放原则
（1）为保证预应力筋的矢高位置，要求先铺预应力筋，后铺水、电线道等；张拉端的承压板需有可靠固定，严防震捣混凝土时移动，并须保持张拉作用线与承压板垂直（绑扎时应保持预应力筋与锚杆轴线重合）。（2）预应力筋的位置宜保持顺直，承压板面必须与张拉作用线垂直，节点组装件安装牢固，不得留有间隙；从预应力筋开始铺设直到混凝土浇筑，避免在预应力筋周围使用电焊，以防预应力通电造成强度降低。（3）两端穿筋位置应相互对应，所穿的预应力筋不要与已穿好的预应力筋发生缠绕，避免预应力筋之间发生扭结[2]。
3.2混凝土浇注和振捣
预应力筋铺放完成后，应由施工单位、质量检查部门、监理会同设计单位进行隐蔽验收，确认合格后，方可浇筑混凝土。土建单位浇筑混凝土，应认真振捣，保证混凝土的密实。尤其是承压板、锚板周围的混凝土严禁漏振，不得出现蜂窝或孔洞。振捣时，应尽量避免踏压碰撞预应力筋、支撑架以及端部预埋部件。
3.3预应力张拉
（1）混凝土达到设计要求张拉强度（（100%）后方可进行预应力筋的张拉。张拉前应根据提供同条件养护的混凝土试块强度试验报告单。（2）张拉机具采用千斤顶和配套油泵。（3）应根据设计要求的预应力筋张拉控制应力为σcon=1302MPa，张拉力为195kN，实际张拉力根据实际状况进行3%的超张拉；计算出本工程预应力的张拉力对应的油压表读数.应变控制由预应力伸长值核对先记录原始缸长；张拉至to%设计张拉力，记录初始缸长；张拉至最终张拉力，持荷3min，记录缸长。然后通过回归计算得出预应力筋的伸长值。
3.4质量控制方法和要求
（1）采用张拉时张拉力按标定的数值进行，用伸长值进行校核，即张拉质量采用应力应变双控方法。（2）锚具要检验合格，锚板及夹片表面无裂纹，外观尺寸符合产品标准；夹片及锚环的硬度检验符合标准；锚具静载锚固性能试验，钢绞线一锚具组装件的锚固效率系数要求大于或等于0.95，延伸率大于或等于2%。（3）张拉严格按照操作规程进行，控制给油速度，给油时间不应低于0.5min[3]。预应力筋应与承压板保持垂直。千斤顶安装位置应与预应力筋在同一轴线上，并与承压板保持垂直。（4）张拉中预应力钢筋应避免断裂或滑脱，对后张法预应力结构构件，其数量严禁超过同一截面预应力筋总根数的3%，且每束钢丝不超过1根。（5）实测伸长值与计算伸长值相差超过+6%或-6%时，应停止张拉。
3.5孔道灌浆
张拉完成后应静停12h进行观察，如未发现问题，则在72h内进行孔道灌浆以防预应力筋锈蚀或松弛.
（1）灌浆之前应切除外露的钢绞线，且保留在锚具外侧的外露预应力筋长度不应小于3cm，清理喇叭口表面及装配螺孔的水泥浆及其它杂物。（2）灌浆压力不小于0.5MPa，孔道较长或输浆管较长时压力宜增大0.1-0.2MPa；到排气孔冒出浓浆〔与灌浆初始浓度相同）时，即可堵塞此处的排气孔，再继续加压至0.5-0.6N/mmz，稍后再封闭灌浆孔。从检查孔抽查灌浆的密实情况，如有不实，应及时处理。（3）预应力梁灌浆完成后，浆体达到设计要求的强度，方可拆除梁下部受力支撑。
3.6锚具保护
预应力筋张拉完毕后，用机械方法（砂轮机或液压剪），将外露预应力筋切断，且保留在锚具外侧的外露预应力筋长度不应小于3cm，将张拉端及其周围清理千净，最后按设计要求封堵。（1）模板的拆除：预应力梁底模及支撑，必须在预应力筋张拉结束，方可拆除。（2）预应力孔道灌浆：预应力筋张拉后，应在 24h 内灌浆，如不能及时灌浆时，应采取保护措施保证锚固装置及钢绞线不被锈蚀，以防滑丝。孔道灌浆的质量在有粘结预应力施工中是非常关键的工序，压浆前对压浆机进行认真检查、标定，用压浆机向管道内注压清水，充分冲洗，润湿管道，至全部管道冲洗完后，方开始压浆。采用 525 硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥配制纯水泥浆，水灰比控制在 0.4～0.45，加少量的减水剂（5%左右）。每一道孔道灌浆一次性完成，中途不能停顿，在灌浆过程中喷嘴不能离开关键孔以免空气进入形成气泡。待排气孔流出浓浆并稳压后撤除压力并及时封闭排气孔、关键孔。灌浆施工时，需按有关规定现场抽样留置灰浆试块进行强度测定[4]。（3）端部预应力筋的切除及封锚：预应力筋张拉完毕灌浆完成后，待预应力孔道内浆体达到一定强度后采用砂轮切割机或氧乙炔焰切断端部多余的预应力筋，严禁使用电弧。当用氧乙炔焰切割时，火焰不得接触锚具，切割过程中还应用水冷却锚具，切割后预应力筋的外露长度不应小于 30mm，然后用同等级强度的膨胀细石混凝土封闭端部，实施永久性防护措施，以防止水分及其他有害介质侵入[5]。
结论
本工程采用了有粘结预应力技术，很好地解决了大跨度混凝土梁在受荷载较大时的挠度和抗裂问题，同时也大大减少混凝土梁的截面尺寸和混凝土及钢筋的用量，提高了结构的使用空间，降低了工程造价。本预应力工程已完工两年多，从各方面观察的情况来看，效果是良好的。虽然预应力施工应用在民用房屋建筑工程中是一项比较成熟的工程技术，但施工中仍有很多问题很难准确分析，需进一步不断摸索和总结。
参考文献：
[1]耿高阳. 预应力施工技术在房屋建筑工程中质量控制中的应用浅析[J]. 科技创新与应用，2013，02：196-197.
[2]黄永富，何周江. 某建筑工程无粘性后张预应力施工实践[J]. 建筑监督检测与造价，2013，03：47-49+52.
[3]李求会 潘寿宁. 建筑工程建设中静压预应力管桩施工技术分析[J]. 城市建筑，2013，06：59.