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【摘 要】 随着建筑工业化的发展,工民建工程中预应力混凝土结构对混凝土的要求,要對预应力混凝土技术的应用进行分析,才能结构质量得到保证,满足外观感质量标准。
【关键词】 工民建;预应力混凝土技术;要求;应用
前言:
我国科学技术在迅猛的发展中,建筑行业同样的得到相应的发展,在建筑施工工程中,越来越多工程难度大的建筑如雨后春笋般的出现,各种施工技术也在逐渐的发展中,预应力混凝土梁施工技术就是其中相当重要的一项技术。
一、预应力混凝土技术概述
预应力,也就是提前施加压力。预应力混凝土技术就是为了防止混凝土裂缝的过早开展和出现,充分利用高强度的混凝土和高强度的钢筋,在承受使用的荷载之前,通过施加外在的压力减小混凝土的结构或者是混凝土构件产生的拉应力,或者是处于压力状态下的混凝土的结构或构件,进而提高混凝土构件的刚度、抗裂性以及强度。这样的混凝土被称作预应力混凝土。预应力混凝土技术利用混凝土的比较强的抗压能力弥补了混凝土抗拉能力的不足。预应力混凝土具有强度高、抗裂强、刚度大等优点,并且减轻了混凝土自身的重量,加大了混凝土构件的耐用性,在重荷载的结构或是大跨度的结构中,可以减少材料的用量,降低了工程的造价。不仅在工民建施工中,在其他工程建设中,预应力混凝土已经被广泛地使用,获得了良好的社会效益和经济效益。
二、工民建工程中预应力混凝土结构对混凝土的要求
预应力混凝土是指在结构或构件的受拉区,通过张拉预应力钢筋的方法,使受拉区混凝土产生预压应力,当构件在载荷作用下,在受拉区产生拉应力时,首先要用来抵消受拉区混凝土的预压应力,从而使受拉区混凝土出现裂缝的最小载荷增大,并在使用载荷不变的条件下,缩小裂缝展开的宽度,提高结构或构件的抗裂度和刚度的混凝土。在工民建工程中,预应力混凝土结构构件所用的混凝土:需要满足强度高的要求,预应力混凝土与钢筋混凝土不同,预应力混凝土必须采用强度高的混凝土,因为强度高的混凝土对采用先张法的构件可提高钢筋与混凝土之间的粘结力,对采用后张法的构件,可提高锚固端的局部承压承载力;要满足收缩、徐变小等条件,这样可以减少因收缩、徐变引起的预应力损失;要满足快硬、早强等要求,可尽早施加预应力,加快台座、锚具、夹具的周转率,以利于加快施工速度。因此,在工民建工程中,预应力混凝土构件的混凝土强度等级不宜低于C40,且不应低于C30,预应力筋宜采用预应力钢丝、钢绞线和预应力螺纹钢筋。
三、工民建施工中预应力混凝土技术的应用
1、原材料的质量控制
(1)水泥
水泥进厂时,对进厂水泥应核对检查其生产厂名、品种、标号、包装、重量、出厂日期、出厂编号及是否受潮等,并做好记录及按规定采取试样,并对其强度、安定性及其他必要性能指标复验,其质量必须符合国家标准《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》等的规定。
(2)粗骨料
对进厂的碎石、卵石应选用定点的,按国家有关标准规定生产和供应、质量符合标准的碎石卵石生产供应单位。必要时进行产地勘察,采取试样进行全面检验,质量符合标准规定,方可准予由该产地组织供应使用。
(3)细骨料
应选用洁净的,颗粒接近圆形的天然中粗江砂,含泥量不应大于2%砂石中不应有泥土、草屑、碎砖和残渣和各种软弱颗粒和活性物质。其他指标应符合现行标准《普通混凝土砂、石质量》。
(4)钢筋
钢筋进场时,应按现行国家标准《钢筋混凝土用热扎带肋钢筋》等的规定抽取试件作为力学性能检验,其质量必须符合有关标准的规定。预应力混凝土屋面板所用钢筋纵肋主筋应采用冷拉HRB335、冷拉HRB400两种,其质量要求符合冷拉钢筋的力学性能相关要求。
(5)外加剂
掺用外加剂应根据工程设计和施工要求选择,通过试验及技术经济比较确定。严禁使用对人体产生危害、对环境产生污染的外加剂。掺加外加剂的混凝土,应检验外加剂与水泥的适应性,符合要求方可使用。试配掺外加剂的混凝土时应采用工程使用的原材料,进行试验试配。外加剂配料控制系统标识应清楚,计量应准确,计量误差不应大于外加剂用量的2%。
(6)水
拌制混凝土宜采用饮用水;当采用其他水源时,水中不应含有影响水泥正常凝结与炭化的有害杂质,水质应符合国家现行标准《混凝土拌和用水标准》的规定。
2、施工设备的选择
首先在预应力混凝土梁钢筋的选择上,应该选用强度高且松弛度强的钢筋材料,这一定要进行严格的质量检验,合格后在进行使用。其次是预应力锚的选择,应该选择锚具有效系数在0.89以上的锚具,进行产品质量检测,合格后在使用。
3、预应力钢束的下料
预应力钢束的下料长度应考虑结构的孔道长度,锚具的厚度,千斤顶的长度及预应力钢绞线的锚固工作长度等要求,预应力钢绞线锚固工作长度一般取80cm。预应力管道用“#”字或“U”字型钢筋定位,定位筋每隔1-1.5m设置一个,定位筋应与下弦杆骨架钢筋点焊连接,不允许采用铁丝绑扎连接,必须确保预应力管道在浇筑混凝土时不上浮、不变位。钢绞线穿束时,必须逐根理顺,并每隔1-1.5m进行捆扎成束。捆绑成束的钢绞线不得紊乱,尽量保持各钢筋松紧一致。如发生预应力钢束与钢筋或钢筋与钢筋之间互相干扰,应本着普通钢筋给预应力钢束让位,构造筋给主筋让位、细钢筋给粗钢筋让位的原则适当移动。在断料时钢绞线应采用砂轮机切割,禁止采用电弧焊切割。为了防止切割后钢绞线在大气中暴漏发生锈蚀,穿束后应及时进行张拉、灌浆、封锚等后续工作。
4、预应力钢筋预拉工艺
预应力钢筋预拉工艺采用双相控制的方法,所以应该保证预应力钢筋的强度,这需要续实际的施工情况进行结合,在进行张拉的过程中对张拉结果进行严格的考察,以确保实际值与理论值相一致。这种工艺的监测对以后混凝土梁的养护的帮助是很大的,值得注意的是,在进行预应力混凝土梁进行拆除之前,预应力钢筋是绝对不允许拆除的。
5、混凝土浇筑、配置
混凝土浇注后,没有进行很好的养护至使混凝土受冻或使水分增发过快,造成混凝土的强度不足或出现裂缝。混凝土配置与施工必须有严格的质量控制和质量保证体系,针对具体的工程,事先必须有设计,生产和施工各方共同制定的书面文件,及质量控制和质量保证的具体细则,并明确专人负责监督和实行。拌制生产的质量控制,应采用强制式搅拌机,并运用二次投料法拌和,同时应采用电子计量和自动上料设备,精度控制在规范允许的范围内,确保拌合物的均匀性和满足设计配合比的要求。
6、预应力封锚
压浆结束后,应及时对锚具进行封锚。封锚时应先将锚具周围冲洗干净,按设计要求对锚具和预应力筋做防锈和防水处理,并对梁端混凝土凿毛,然后设置钢筋网浇注封锚混凝土。封锚混凝土宜采用水泥基聚合物混凝土,强度应符合设计规定。
当设计无要求时,混凝土的水胶比应不大于屋架混凝土的相应值,混凝土的强度应不低于屋架混凝土的相应值。封锚后必须采取可靠的防护措施,为防止环境水和其他有害介质渗入接缝,可在其表面涂刷一层1.5mm厚防水涂层。封锚混凝土在初凝后12小时内必须加强养护,充分保持混凝土湿润,防止封锚混凝土与原混凝土之间产生裂隙。封锚混凝土采用自然养护时,洒水次数应保持混凝土表面充分湿润度。当环境相对湿度小于60%时,自然养护不少于14d;当环境温度低于5℃时,封锚混凝土表面应覆盖保温材料,采取相应保温措施。冬季施工时,浇筑封锚混凝土安排在中午等温度较高时进行,浇筑完成后封锚混凝土表面覆盖一层保温材料。
四、结束语
预应力混凝土与普通混凝土比较,除能提高构件的抗裂强度和刚度外,还具有减轻自重、节约原材料、增加构件的耐久性、降低造价等优点。在施工中每个阶段的工作不慎都可能引起预应力损失,因此,施工过程中必须严格遵守施工质量的要求。
参考文献:
[1]徐伟强.试析建筑混凝土的施工技术[J].科技资讯,2010:30~32.
[2]刘林军.建筑工程中后张有粘结预应力混凝土梁施工技术[A].合肥工业大学学报(自然科学版),2011
[3]刘敏.论预应力混凝土屋架施工质量控制[J].城市建设,2010
【关键词】 工民建;预应力混凝土技术;要求;应用
前言:
我国科学技术在迅猛的发展中,建筑行业同样的得到相应的发展,在建筑施工工程中,越来越多工程难度大的建筑如雨后春笋般的出现,各种施工技术也在逐渐的发展中,预应力混凝土梁施工技术就是其中相当重要的一项技术。
一、预应力混凝土技术概述
预应力,也就是提前施加压力。预应力混凝土技术就是为了防止混凝土裂缝的过早开展和出现,充分利用高强度的混凝土和高强度的钢筋,在承受使用的荷载之前,通过施加外在的压力减小混凝土的结构或者是混凝土构件产生的拉应力,或者是处于压力状态下的混凝土的结构或构件,进而提高混凝土构件的刚度、抗裂性以及强度。这样的混凝土被称作预应力混凝土。预应力混凝土技术利用混凝土的比较强的抗压能力弥补了混凝土抗拉能力的不足。预应力混凝土具有强度高、抗裂强、刚度大等优点,并且减轻了混凝土自身的重量,加大了混凝土构件的耐用性,在重荷载的结构或是大跨度的结构中,可以减少材料的用量,降低了工程的造价。不仅在工民建施工中,在其他工程建设中,预应力混凝土已经被广泛地使用,获得了良好的社会效益和经济效益。
二、工民建工程中预应力混凝土结构对混凝土的要求
预应力混凝土是指在结构或构件的受拉区,通过张拉预应力钢筋的方法,使受拉区混凝土产生预压应力,当构件在载荷作用下,在受拉区产生拉应力时,首先要用来抵消受拉区混凝土的预压应力,从而使受拉区混凝土出现裂缝的最小载荷增大,并在使用载荷不变的条件下,缩小裂缝展开的宽度,提高结构或构件的抗裂度和刚度的混凝土。在工民建工程中,预应力混凝土结构构件所用的混凝土:需要满足强度高的要求,预应力混凝土与钢筋混凝土不同,预应力混凝土必须采用强度高的混凝土,因为强度高的混凝土对采用先张法的构件可提高钢筋与混凝土之间的粘结力,对采用后张法的构件,可提高锚固端的局部承压承载力;要满足收缩、徐变小等条件,这样可以减少因收缩、徐变引起的预应力损失;要满足快硬、早强等要求,可尽早施加预应力,加快台座、锚具、夹具的周转率,以利于加快施工速度。因此,在工民建工程中,预应力混凝土构件的混凝土强度等级不宜低于C40,且不应低于C30,预应力筋宜采用预应力钢丝、钢绞线和预应力螺纹钢筋。
三、工民建施工中预应力混凝土技术的应用
1、原材料的质量控制
(1)水泥
水泥进厂时,对进厂水泥应核对检查其生产厂名、品种、标号、包装、重量、出厂日期、出厂编号及是否受潮等,并做好记录及按规定采取试样,并对其强度、安定性及其他必要性能指标复验,其质量必须符合国家标准《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》等的规定。
(2)粗骨料
对进厂的碎石、卵石应选用定点的,按国家有关标准规定生产和供应、质量符合标准的碎石卵石生产供应单位。必要时进行产地勘察,采取试样进行全面检验,质量符合标准规定,方可准予由该产地组织供应使用。
(3)细骨料
应选用洁净的,颗粒接近圆形的天然中粗江砂,含泥量不应大于2%砂石中不应有泥土、草屑、碎砖和残渣和各种软弱颗粒和活性物质。其他指标应符合现行标准《普通混凝土砂、石质量》。
(4)钢筋
钢筋进场时,应按现行国家标准《钢筋混凝土用热扎带肋钢筋》等的规定抽取试件作为力学性能检验,其质量必须符合有关标准的规定。预应力混凝土屋面板所用钢筋纵肋主筋应采用冷拉HRB335、冷拉HRB400两种,其质量要求符合冷拉钢筋的力学性能相关要求。
(5)外加剂
掺用外加剂应根据工程设计和施工要求选择,通过试验及技术经济比较确定。严禁使用对人体产生危害、对环境产生污染的外加剂。掺加外加剂的混凝土,应检验外加剂与水泥的适应性,符合要求方可使用。试配掺外加剂的混凝土时应采用工程使用的原材料,进行试验试配。外加剂配料控制系统标识应清楚,计量应准确,计量误差不应大于外加剂用量的2%。
(6)水
拌制混凝土宜采用饮用水;当采用其他水源时,水中不应含有影响水泥正常凝结与炭化的有害杂质,水质应符合国家现行标准《混凝土拌和用水标准》的规定。
2、施工设备的选择
首先在预应力混凝土梁钢筋的选择上,应该选用强度高且松弛度强的钢筋材料,这一定要进行严格的质量检验,合格后在进行使用。其次是预应力锚的选择,应该选择锚具有效系数在0.89以上的锚具,进行产品质量检测,合格后在使用。
3、预应力钢束的下料
预应力钢束的下料长度应考虑结构的孔道长度,锚具的厚度,千斤顶的长度及预应力钢绞线的锚固工作长度等要求,预应力钢绞线锚固工作长度一般取80cm。预应力管道用“#”字或“U”字型钢筋定位,定位筋每隔1-1.5m设置一个,定位筋应与下弦杆骨架钢筋点焊连接,不允许采用铁丝绑扎连接,必须确保预应力管道在浇筑混凝土时不上浮、不变位。钢绞线穿束时,必须逐根理顺,并每隔1-1.5m进行捆扎成束。捆绑成束的钢绞线不得紊乱,尽量保持各钢筋松紧一致。如发生预应力钢束与钢筋或钢筋与钢筋之间互相干扰,应本着普通钢筋给预应力钢束让位,构造筋给主筋让位、细钢筋给粗钢筋让位的原则适当移动。在断料时钢绞线应采用砂轮机切割,禁止采用电弧焊切割。为了防止切割后钢绞线在大气中暴漏发生锈蚀,穿束后应及时进行张拉、灌浆、封锚等后续工作。
4、预应力钢筋预拉工艺
预应力钢筋预拉工艺采用双相控制的方法,所以应该保证预应力钢筋的强度,这需要续实际的施工情况进行结合,在进行张拉的过程中对张拉结果进行严格的考察,以确保实际值与理论值相一致。这种工艺的监测对以后混凝土梁的养护的帮助是很大的,值得注意的是,在进行预应力混凝土梁进行拆除之前,预应力钢筋是绝对不允许拆除的。
5、混凝土浇筑、配置
混凝土浇注后,没有进行很好的养护至使混凝土受冻或使水分增发过快,造成混凝土的强度不足或出现裂缝。混凝土配置与施工必须有严格的质量控制和质量保证体系,针对具体的工程,事先必须有设计,生产和施工各方共同制定的书面文件,及质量控制和质量保证的具体细则,并明确专人负责监督和实行。拌制生产的质量控制,应采用强制式搅拌机,并运用二次投料法拌和,同时应采用电子计量和自动上料设备,精度控制在规范允许的范围内,确保拌合物的均匀性和满足设计配合比的要求。
6、预应力封锚
压浆结束后,应及时对锚具进行封锚。封锚时应先将锚具周围冲洗干净,按设计要求对锚具和预应力筋做防锈和防水处理,并对梁端混凝土凿毛,然后设置钢筋网浇注封锚混凝土。封锚混凝土宜采用水泥基聚合物混凝土,强度应符合设计规定。
当设计无要求时,混凝土的水胶比应不大于屋架混凝土的相应值,混凝土的强度应不低于屋架混凝土的相应值。封锚后必须采取可靠的防护措施,为防止环境水和其他有害介质渗入接缝,可在其表面涂刷一层1.5mm厚防水涂层。封锚混凝土在初凝后12小时内必须加强养护,充分保持混凝土湿润,防止封锚混凝土与原混凝土之间产生裂隙。封锚混凝土采用自然养护时,洒水次数应保持混凝土表面充分湿润度。当环境相对湿度小于60%时,自然养护不少于14d;当环境温度低于5℃时,封锚混凝土表面应覆盖保温材料,采取相应保温措施。冬季施工时,浇筑封锚混凝土安排在中午等温度较高时进行,浇筑完成后封锚混凝土表面覆盖一层保温材料。
四、结束语
预应力混凝土与普通混凝土比较,除能提高构件的抗裂强度和刚度外,还具有减轻自重、节约原材料、增加构件的耐久性、降低造价等优点。在施工中每个阶段的工作不慎都可能引起预应力损失,因此,施工过程中必须严格遵守施工质量的要求。
参考文献:
[1]徐伟强.试析建筑混凝土的施工技术[J].科技资讯,2010:30~32.
[2]刘林军.建筑工程中后张有粘结预应力混凝土梁施工技术[A].合肥工业大学学报(自然科学版),2011
[3]刘敏.论预应力混凝土屋架施工质量控制[J].城市建设,2010