摘要:近年来,社会经济不断发展、人民生活水平不高提高,促进了我国建筑行业的迅速崛起。预应力混凝土施工技术在建筑施工中得到了广泛应用,然而随之出现的质量问题也日益增多,因此,施工过程中,必须把握好施工工艺要点和质量控制,确保工程质量。
关键词:预应力混凝土 施工技术 质量
随着建筑工程施工规模的不断扩大,建筑对混凝土的抗裂性要求更高了。普通混凝土的抗裂性能很弱,而预应力混凝土恰好弥补了这一缺陷。预应力结构的形式逐渐丰富多样,并且能有效减轻了结构自重有效控制构件的挠度和裂缝宽度,抗震性能也能够得到可靠保证。但该技术危险系数相对较高,质量控制难度大,因此,在实际施工过程中,必须以安全为前提,把握好施工技术要点环节,确保工程质量。
1.预应力混凝土工程施工技术的概况以及特点简述
1.1预应力混凝土工程作用的综合论述
预应力混凝土,是为了弥补混凝土过早出现裂缝的现象,在构件使用以前,预先给混凝土一个预压力,即在混凝土的受拉区内,用人工加力的方法,将钢筋进行张拉,利用钢筋的回缩力,使混凝土受拉区预先受压力。这种储存下来的预加压力,当构件承受由外荷载产生拉力时,首先抵消受拉区混凝土中的预压力,然后随荷载增加,才使混凝土受拉,这就限制了混凝土的伸长,延缓或不使裂缝出现,这就是预应力混凝土土建施工中的基础运用。
预应力混凝土也可从简义上理解,即在混凝土受拉区域预加压应力的混凝土。因为在钢筋混凝土结构中,钢筋和混凝土共同工作,由于二者强度相差很多,钢筋的抗压和抗拉强度均很高;而混凝土的强度,特别是抗拉强度,要低得多。所以,在荷载不大情况下,混凝土的受拉区即可能开裂。为延迟混凝土开裂,通过在混凝土受拉区预先施加压力,使构件在无荷载作用时,混凝土保持受压状态,混凝土在荷载作用下,充分利用钢筋的强度。随着建筑技术的不断发展,预应力设计理论以及施工关键技术也日趋完善和成熟,预应力技术同时也反映了建筑技术的发展水平的重要标志。
1.2预应力混凝土工程施工技术的特点
预应力混凝土是一种将高强钢材和高强混凝土能动的结合在一起的建筑材料,在施工过程中涌现出许多鲜明的特点:首先是抗裂性好,刚度大。由于对构件施加预应力,大大推迟了裂缝的出现,在使用荷载作用下,构件可不出现裂缝,或使裂缝推迟出现,所以提高了构件的刚度,增加了结构的耐久性。
再者就是节省材料,减小自重。其结构由于必须采用高强度材料,因此可减少钢筋用量和构件截面尺寸,节省钢材和混凝土,降低结构自重,对大跨度和重荷载结构有着明显的优越性。与此同时还可以减小混凝土梁的竖向剪力和主拉应力。预应力梁混凝土梁的曲线钢筋(束)可以使梁中支座附近的竖向剪力减小;又由于混凝土截面上预应力的存在,使荷载作用下的主拉应力也就减小。这利于减小梁的腹板厚度,使预应力混凝土梁的自重可以进一步减小。
提高受压构件的稳定性也是其非常鲜明的特点。当受压构件长细比较大时,在受到一定的压力后便容易被压弯,以致丧失稳定而破坏。如果对钢筋混凝土柱施加预应力,使纵向受力钢筋张拉得很紧,不但预应力钢筋本身不容易压弯,而且可以帮助周围的混凝土提高抵抗压弯的能力。还能够提高构件的耐疲劳性能。因为具有强大预应力的钢筋,在使用阶段因加荷或卸荷所引起的应力变化幅度相对较小,故此可提高抗疲劳强度,这对承受动荷载的结构来说是很有利的。最后可以明确的认定预应力可以作为结构构件连接的手段,促进大跨结构新体系与施工方法的发展。
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2.预应力混凝土工程施工工程的问题和解决措施
2.1当前该工程所面临的工程问题
预应力混凝土技术是通过在混凝土构件的受拉区预先施加压应力的方法,来抵消凝土构件在工作状态承受的拉应力,从而充分利用钢材的抗拉强度,不但提高混凝土的抗裂度、刚度和耐久性,而且强度提高、节约钢材、构件自重减轻、稳定性高等优点。但是与此同时在施工的过程当中,有一些技术性的问题在阻碍预应力混凝土在土建施工工程中的进一步发展。
预应力混凝土技术工艺较复杂,对质量要求高,因而需要配备一支技术较熟练的专业队伍,但目前我国在专业人员培养方面做得不尽人意,可以说是缺乏不足。
我们都知道一个工程技术的发展与应用需要专业设备作为保障,预应力混凝土技术的发展更需要一定的专门设备,如张拉机具、灌浆设备等。先张法需要有张拉台座;后张法还要耗用数量较多、质量可靠的锚具等。就目前我国的技术发展现状来看,在器具的发明研究及应用中仍然存在很多弊端。
预应力混凝土结构的开工费用较大,对构件数量少的工程成本较高。预应力反拱度不易控制。它随混凝土徐变的增加而增大,因而会造成施工工程平面不平顺等一些列基础性问题。
2.2预应力混凝土工程施工质量监控及解决措施
预应力结构因其独特的优点被广泛应用于工程建设的各个领域,成为当今最有发展前途、最先进、用途最广、强度最高的现代结构之一,所以必须加强预应力混凝土工程施工的质量监控。
预应力混凝土施工中高标号的混凝土质量( 抗压强度) 直接影响后续预应力钢绞线的施工。因此对混凝土配合比、混凝土材料水泥、集料、外加剂、掺合料、水的质量必须严格把关。水泥进场时应附有生产厂的品质试验检测报告等合格证明文件,并按批次对同一生产厂、同一品种、同一强度等级及统一出厂日期的水泥进行强度、细度、安定性和凝结时间等性能的检验。集料的进场检验组批应符合《土建工程施工规范》要求,配合比应通过设计和试验来确定,经批准后方可使用且应在混凝土拌制前将理论配合比换算为施工配合比。混凝土浇筑时应检查模型的尺寸、模板内有无杂物、积水等,浇筑应按一定的顺序、方法、方向分层浇筑。严格做到不漏振、不过振,保证混凝土的质量及外观达标。浇筑完成后及时进行养护工作,满足其对湿度、温度和时间的要求。
与此同时,还要加强对预应力钢筋的质量监控。
预应力钢筋,第一要做到强度要高。预应力钢筋的张拉应力在构件的整个制作和使用过程中会出现各种应力损失。这些损失的总和有时可达200N/mm²以上,如果所用的钢筋强度不高,那么张力时所建立应力甚至会损失殆尽。
其次与混凝土要有较好的粘结力。特别在先张法中,预应力钢筋与混凝土之间必须有较高的粘结自锚强度。对一些高强度的光面钢丝就要经过“刻痕”、“压波”或“扭结”,使它形成刻痕钢丝、波形钢丝及扭结钢丝,增加粘结力。
最后要有足够的塑性和良好的加工性能。钢材强度越高,其塑性越低。钢筋塑性太低时,特别当处于低温和冲击荷载条件下,就有可能发生脆性断裂。良好的加工性能是指焊接性能好,以及采用镦头锚板时,钢筋头部镦粗后不影响原有的力学性能等。
3、结语
预应力混凝土施工工程是建造大跨度工程结构,作为建筑工程中关键技术之一,在我国的土建施工中的作用不容小视。但是其施工技术比较复杂,在一定程度上阻碍了其发展和推广。目前我国的发展技术还不算成熟,因此该技术的发展还需要一个长期的阶段来完善发展。
相关文献:
[1] 杜拱辰.现代预应力混凝土结构[M].北京:中国建筑工业出版社,2012
[2] 杜拱辰,米祥友等.世纪之交的预应力新技术[M].北京:专利出版社,2010
[3] 杜拱辰,米祥友等.预应力技术应用 40 周年纪念文集[J].中国预应力技术应用 40 周年纪念会,2011:54-56
论文作者:陈活祥
论文发表刊物:《基层建设》2015年19期
论文发表时间:2015/10/12
标签:预应力论文; 混凝土论文; 钢筋论文; 构件论文; 荷载论文; 应力论文; 强度论文; 《基层建设》2015年19期论文;