论文部分内容阅读
【摘要】随着我国建筑业的快速发展，混凝土结构已经成为当今建筑结构的主流，大型建筑的日益增多，大跨度预应力混凝土应用也就越来越广泛。本文就对当前建筑中大跨度预应力混凝土为基础的转换梁结构施工出现的问题和解决措施进行分析和讨论。
【关键词】大跨度；预应力；混凝土；转换梁结构；施工技术；问题；方法
随着改革开放的不断深入，以及加入WTO后，我国经济的快速发展，我国的建筑行业发展突飞猛进，尤其是一些大型建筑完工，取得了让世界瞩目的成绩，让世界看到中国建筑业的实力。而在一些大型建筑建设中，在大跨度建筑物的主体建设中预应力混凝土得到了普遍的应用，预应力混凝土凭借它巨大的粘合性和韧性，最大限度的推迟了建筑主体结构裂缝出现的时间，因此成为当前施工中首选。
一、 大跨度预应力混凝土转换梁结构的定义
预应力混凝土其实是从普通的钢筋混凝土转变而来的，随着大型建筑的建造，其中跨度越来越大，一般跨度超过60米就算大跨度，而为了保证混凝土结构的质量和安全，为了避免钢筋混凝土结构的裂缝过早出现，充分利用高强度钢筋及高强度混凝土，设法在混凝土结构或构件承受使用荷载前，通过施加外力，使得构件产生的拉应力减小，甚至处于压应力状态下的混凝土构件，这就是大跨度的预应力混凝土结构。而转换层是为满足特殊使用功能和传递结构荷载的需要而产生的结构变化形式，目前常用的转换层结构形式有梁式转换、板式转换等，其中以梁式转换层使用最广泛。进行大跨度预应力混凝土转换梁结构，目的就是在大型建筑中，抗裂性好，减少混凝土的裂缝出现，减少使用材料量，减轻自重，提高构件的稳定性和抗疲劳性。
二、 大跨度预应力混凝土转换梁结构施工中出现的主要问题
由于大跨度预应力混凝土转换梁结构也是由混凝土结构转变而来，因此在施工中容易出现结构裂缝现象，直接影响到结构的稳定性和安全性。
1.转换梁结构通常使用高强度混凝土，因此水泥使用标号较高，高标号水泥在进行凝固过程中，因为水化热升温较高，而大跨度预应力混凝土转换梁结构断面较厚，当水化热凝聚在结构中不能及时得到散发，于是就产生了内部高温。内部温度和外部的温度相差较多的时候，就会产生温度梯度，使混凝土内产生压应力，表面产生拉应力，当拉应力超过混凝土抗拉强度时，混凝土表面就产生裂缝，属表层裂缝。当表层裂缝没有及时发现和得到控制的时候，就会因为自然环境或者风雨的侵蚀，加速裂缝的扩大，同时，水分进入混凝土结构后，极易腐蚀里面的钢筋，钢筋的逐渐腐蚀，对转换梁的耐久性会产生影响，而贯穿裂缝会影响结构的整体性、耐久性和防水性，影响整个结构的安全，甚至是整个工程的安全。
2.因为在进行混凝土浇筑的时候，主要通过搅拌机械进行，然后运送到工地进行浇筑，这时候就存在一个问题，混凝土施工时使用的泵送混凝土具有较高的流动性，水占的比重较大，增大了混凝土的收缩量，与抗裂的要求相互矛盾；同时在进行运输过程中，重力作用，混凝土部分下沉，导致整体的水分所占比例出现不同，在浇筑后，就会存在混凝土内部湿度不同，因此带来的混凝土各个部位的收缩度产生不一致，出现整体不均匀现象。
三、 大跨度预应力混凝土转换梁结构的施工技术改进措施
为了保证工程质量，降低混凝土裂缝的出现几率，就需要在施工技术措施方面进行改进，通过控制混凝土绝热温升，延缓混凝土降温速率等方法来减少或避免混凝土中温度裂缝和收缩裂缝的出现，这样才能从施工阶段杜绝质量问题的产生。
1.由于转化梁结构多使用是高标号水泥，而高标号水泥产生的水化热较多，并且其中水泥使用量与产生的水化热温升大致呈正比关系。因此在水泥使用量方面注意进行控制，前提是保证符合施工技术要求，达到施工要求的质量，在此基础上优化混凝土的配合比设计，减少水泥用量，降低混凝土的温度，这样就会降低混凝土内部温度，降低内外部的温差，从而降低裂缝出现的情况。
2.在混凝土搅拌的过程中加入一定量的减水剂，目的就是在保证混凝土质量的前提下，减少水泥用量，降低水化热的大量产生，降低水灰比，改善和易性，使得温升时间延长，使混凝土的表面温度梯度减小，这样就会使得内外温差不会相差较大，不会因为内部温度过高，产生裂缝。
3.在混凝土搅拌过程中，必须要保障大跨度预应力混凝土转换梁结构的质量，所以采取的一些措施都应该围绕这个主题进行。现在施工中，有时候会选择在混凝土中掺入一定掺量具有优良性质的粉煤灰（ 不低于Ⅱ级），受粉煤灰的火山灰活性效应及微珠效应的影响，混凝土强度还有所增加（ 包括早期强度）。这样的好处就是不影响混凝土质量，而且密实度增加，混凝土的收缩性降低，这样混凝土结构整体就比较均匀，不会出现塌落现象。如果煤灰和以上说到的减水剂共同使用，这样效果更佳，不仅降低水灰比，减少水泥使用量，还明显地延缓水化热峰值的出现，降低混凝土内部绝热温升峰值，其收缩变形也有所降低，即降低了裂缝出现几率，而且降低了成本，一举两得。
4.在进行混凝土施工时，要根据施工场地天气和气候情况，进行相应措施，采用大体积混凝土结构三维有限元温度分析程序，对转换梁整个施工过程中的温度状况进行分析和计算，掌握混凝土在施工中和浇筑后一个月内各部位温度的变化规律，为转换梁的混凝土施工提供科学的依据。通过这些规律，在混凝土温度较高的情况下，可以在搅拌时加入冷水，目的是降低内部温度，减少了结构的内外温差，同时延长了混凝土的初凝时间。另外可以分层次浇筑，目的就是降低截面的厚度，可以顺利将内部温度及时降低，温度分布均匀，这样就不容易产生裂缝。
5.另外可以在钢筋配比上进行施工技术的改进，配筋可以采用8-14mm的钢筋和100-150mm 的间距比较合理，全截面的构造钢筋配筋率不宜低于0.3%，应在0.3%-0.5% 之间。这样就可以在大跨度预应力混凝土转换梁结构施工中，可以让钢筋和混凝土共同的抵抗收缩应力，提高混凝土结构的抗裂性能。
6.一些裂缝的出现和后期的维护有一定的关系，因此在施工完毕后，要注意进行相应的维护，控制混凝土内外部的温差，可以在混凝土的表面覆盖一些遮挡物，减少混凝土表面的热扩散，减小混凝土表面与中心的温度梯度，防止产生表面裂缝。同时对出现裂缝的地方进行科学检测，确定是否为有害裂缝，并及时进行相关措施的修复，防止内部钢筋受到侵蚀，影响整体结构安全性。
四、 总结
随着我国经济的快速发展，会有更多的大规模建筑出现在我们身边，而大跨度预应力混凝土转换梁结构的施工技术好坏直接影响到工程质量，而其中最重要的就是防止结构出现裂缝，从而对结构安全性和稳定性产生影响。因此在进行大跨度预应力混凝土转换梁结构的施工中，应该从施工技术方面考虑，在保证质量的基础上，进行相应的改进措施，目的就是通过控制混凝土绝热温升，延缓混凝土降温速率等方法，来减少或避免混凝土中温度裂缝和收缩裂缝出现，保证施工质量。
参考文献：
[1]袁自东.大跨度预应力混凝土转换梁结构施工技术[J].甘肃科技，2011（ 12）
[2]陆总兵，陆健，陆艳辉.现浇大跨度预应力混凝土转换梁施工技术研讨[J].建筑科学，2011（S2）
[3]马守才.大跨度混凝土转换梁结构施工问题探讨[J].城市建设理论研究，2012（10）
【关键词】大跨度；预应力；混凝土；转换梁结构；施工技术；问题；方法
随着改革开放的不断深入，以及加入WTO后，我国经济的快速发展，我国的建筑行业发展突飞猛进，尤其是一些大型建筑完工，取得了让世界瞩目的成绩，让世界看到中国建筑业的实力。而在一些大型建筑建设中，在大跨度建筑物的主体建设中预应力混凝土得到了普遍的应用，预应力混凝土凭借它巨大的粘合性和韧性，最大限度的推迟了建筑主体结构裂缝出现的时间，因此成为当前施工中首选。
一、 大跨度预应力混凝土转换梁结构的定义
预应力混凝土其实是从普通的钢筋混凝土转变而来的，随着大型建筑的建造，其中跨度越来越大，一般跨度超过60米就算大跨度，而为了保证混凝土结构的质量和安全，为了避免钢筋混凝土结构的裂缝过早出现，充分利用高强度钢筋及高强度混凝土，设法在混凝土结构或构件承受使用荷载前，通过施加外力，使得构件产生的拉应力减小，甚至处于压应力状态下的混凝土构件，这就是大跨度的预应力混凝土结构。而转换层是为满足特殊使用功能和传递结构荷载的需要而产生的结构变化形式，目前常用的转换层结构形式有梁式转换、板式转换等，其中以梁式转换层使用最广泛。进行大跨度预应力混凝土转换梁结构，目的就是在大型建筑中，抗裂性好，减少混凝土的裂缝出现，减少使用材料量，减轻自重，提高构件的稳定性和抗疲劳性。
二、 大跨度预应力混凝土转换梁结构施工中出现的主要问题
由于大跨度预应力混凝土转换梁结构也是由混凝土结构转变而来，因此在施工中容易出现结构裂缝现象，直接影响到结构的稳定性和安全性。
1.转换梁结构通常使用高强度混凝土，因此水泥使用标号较高，高标号水泥在进行凝固过程中，因为水化热升温较高，而大跨度预应力混凝土转换梁结构断面较厚，当水化热凝聚在结构中不能及时得到散发，于是就产生了内部高温。内部温度和外部的温度相差较多的时候，就会产生温度梯度，使混凝土内产生压应力，表面产生拉应力，当拉应力超过混凝土抗拉强度时，混凝土表面就产生裂缝，属表层裂缝。当表层裂缝没有及时发现和得到控制的时候，就会因为自然环境或者风雨的侵蚀，加速裂缝的扩大，同时，水分进入混凝土结构后，极易腐蚀里面的钢筋，钢筋的逐渐腐蚀，对转换梁的耐久性会产生影响，而贯穿裂缝会影响结构的整体性、耐久性和防水性，影响整个结构的安全，甚至是整个工程的安全。
2.因为在进行混凝土浇筑的时候，主要通过搅拌机械进行，然后运送到工地进行浇筑，这时候就存在一个问题，混凝土施工时使用的泵送混凝土具有较高的流动性，水占的比重较大，增大了混凝土的收缩量，与抗裂的要求相互矛盾；同时在进行运输过程中，重力作用，混凝土部分下沉，导致整体的水分所占比例出现不同，在浇筑后，就会存在混凝土内部湿度不同，因此带来的混凝土各个部位的收缩度产生不一致，出现整体不均匀现象。
三、 大跨度预应力混凝土转换梁结构的施工技术改进措施
为了保证工程质量，降低混凝土裂缝的出现几率，就需要在施工技术措施方面进行改进，通过控制混凝土绝热温升，延缓混凝土降温速率等方法来减少或避免混凝土中温度裂缝和收缩裂缝的出现，这样才能从施工阶段杜绝质量问题的产生。
1.由于转化梁结构多使用是高标号水泥，而高标号水泥产生的水化热较多，并且其中水泥使用量与产生的水化热温升大致呈正比关系。因此在水泥使用量方面注意进行控制，前提是保证符合施工技术要求，达到施工要求的质量，在此基础上优化混凝土的配合比设计，减少水泥用量，降低混凝土的温度，这样就会降低混凝土内部温度，降低内外部的温差，从而降低裂缝出现的情况。
2.在混凝土搅拌的过程中加入一定量的减水剂，目的就是在保证混凝土质量的前提下，减少水泥用量，降低水化热的大量产生，降低水灰比，改善和易性，使得温升时间延长，使混凝土的表面温度梯度减小，这样就会使得内外温差不会相差较大，不会因为内部温度过高，产生裂缝。
3.在混凝土搅拌过程中，必须要保障大跨度预应力混凝土转换梁结构的质量，所以采取的一些措施都应该围绕这个主题进行。现在施工中，有时候会选择在混凝土中掺入一定掺量具有优良性质的粉煤灰（ 不低于Ⅱ级），受粉煤灰的火山灰活性效应及微珠效应的影响，混凝土强度还有所增加（ 包括早期强度）。这样的好处就是不影响混凝土质量，而且密实度增加，混凝土的收缩性降低，这样混凝土结构整体就比较均匀，不会出现塌落现象。如果煤灰和以上说到的减水剂共同使用，这样效果更佳，不仅降低水灰比，减少水泥使用量，还明显地延缓水化热峰值的出现，降低混凝土内部绝热温升峰值，其收缩变形也有所降低，即降低了裂缝出现几率，而且降低了成本，一举两得。
4.在进行混凝土施工时，要根据施工场地天气和气候情况，进行相应措施，采用大体积混凝土结构三维有限元温度分析程序，对转换梁整个施工过程中的温度状况进行分析和计算，掌握混凝土在施工中和浇筑后一个月内各部位温度的变化规律，为转换梁的混凝土施工提供科学的依据。通过这些规律，在混凝土温度较高的情况下，可以在搅拌时加入冷水，目的是降低内部温度，减少了结构的内外温差，同时延长了混凝土的初凝时间。另外可以分层次浇筑，目的就是降低截面的厚度，可以顺利将内部温度及时降低，温度分布均匀，这样就不容易产生裂缝。
5.另外可以在钢筋配比上进行施工技术的改进，配筋可以采用8-14mm的钢筋和100-150mm 的间距比较合理，全截面的构造钢筋配筋率不宜低于0.3%，应在0.3%-0.5% 之间。这样就可以在大跨度预应力混凝土转换梁结构施工中，可以让钢筋和混凝土共同的抵抗收缩应力，提高混凝土结构的抗裂性能。
6.一些裂缝的出现和后期的维护有一定的关系，因此在施工完毕后，要注意进行相应的维护，控制混凝土内外部的温差，可以在混凝土的表面覆盖一些遮挡物，减少混凝土表面的热扩散，减小混凝土表面与中心的温度梯度，防止产生表面裂缝。同时对出现裂缝的地方进行科学检测，确定是否为有害裂缝，并及时进行相关措施的修复，防止内部钢筋受到侵蚀，影响整体结构安全性。
四、 总结
随着我国经济的快速发展，会有更多的大规模建筑出现在我们身边，而大跨度预应力混凝土转换梁结构的施工技术好坏直接影响到工程质量，而其中最重要的就是防止结构出现裂缝，从而对结构安全性和稳定性产生影响。因此在进行大跨度预应力混凝土转换梁结构的施工中，应该从施工技术方面考虑，在保证质量的基础上，进行相应的改进措施，目的就是通过控制混凝土绝热温升，延缓混凝土降温速率等方法，来减少或避免混凝土中温度裂缝和收缩裂缝出现，保证施工质量。
参考文献：
[1]袁自东.大跨度预应力混凝土转换梁结构施工技术[J].甘肃科技，2011（ 12）
[2]陆总兵，陆健，陆艳辉.现浇大跨度预应力混凝土转换梁施工技术研讨[J].建筑科学，2011（S2）
[3]马守才.大跨度混凝土转换梁结构施工问题探讨[J].城市建设理论研究，2012（10）