摘要:预应力混凝土结构是现代建筑材料综合发展的结果,它主要由高强度刚才和混凝土组合而成,该技术的应用不仅提高了建筑工程整体结构的刚度和耐久性,而且节省了材料,所以,探究、分析预应力混凝土结构关键技术及施工管理非常关键。文中首先对混凝土结构的基本概念进行了简单分析,阐述了此结构在建筑领域应用时的关键技术,最后提出几点施工管理措施,以供参考,希望通过本文的介绍和剖析能够充分利用好这种结构的优势,保障整个建筑行业得到有效的发展。
关键词:预应力混凝土结构;关键技术;施工管理
在科技水平、社会持续发展下,建筑技术取得显著进步,促使更多新型技术和方法受到广泛运用。此类新型技术、理念的应用,不仅可以实现施工工艺的简化,而且还可以提升工程整体施工效率。其中预应力混凝土结构的应用,因为可以改善建筑结构耐久性、稳定性,所以,使其不断受到人们应用和认可,只有对其关键技术进行合理掌握,才能保证该项技术得到科学运用,真正发挥自身价值的同时,为建筑行业的发展起到一定促进作用。
1.预应力混凝土结构的特点
预应力混凝土结构的主要施工原料有两种,高强度钢材和混凝土,将这两种材料经过一定的设计理论和先进工艺结合起来组成的结构。相比于传统的钢筋混凝土结构,预应力混凝土具有很多的优点:比如因使用的基础材料强度比较高,所以结构整体的强度、刚度都很大,而且抗裂、抗渗、抗剪等各方面的性能也都比较良好,并且还能最大程度地节约建材,研究发现应用此种结构能节省钢材40%~50%,节省混凝土20%~40%,最重要的是能降低结构自重,使结构更轻巧和美观。但是此种结构也存在一定的缺点:例如预应力混凝土结构的生产工艺过程相对复杂一些,而且施工技术要求也比较高,通常情况下需要有专业施工机械设备以及技术操作人员;另外就是预应力混凝土结构的成本比较高。
2.预应力混凝土的关键技术
2.1先张法
为了保证混凝土结构施工强度,在混凝土浇灌前进行张拉预应力筋施工,在张拉时,应该将预应力筋固定起来,待浇灌完毕之后,检测混凝土强度是否达标,即通常所说的先张法。目前,先张法在实践中的应用比较普遍,能放松预应力筋,使预应力筋和混凝土咬合,整体施工粘接性好,并且能有效提升构件的承载能力,在受拉情况下,也能保障混凝土结构基础性能。先张法的特点:在先张法的普遍推广中,对它各方面的要求也随之提高,在材料运用上一般采用高强钢丝、钢绞线这种较好的预应力筋束,然后与混凝土结合达到临时固定的目的,施工工序简单,临时固定的工具可以重复使用,大批生产时比较经济,质量也很稳定;由于大跨径的构件的预加力可能会随随着荷载弯矩的时常进行调整,所以先张法不能满足大跨径构件的需求,在大跨径的运用上不能得到推广。先张法混凝土浇筑与养护:为减少预应力的损失,要注重混凝土的保养。混凝土的保养首先要注意对预应力筋的保护,让它与周围的事物保持一定的距离,避免人的踩踏和硬物的碰撞,使预应力筋与混凝土能够更好的咬合,保持一定的粘接性。在对混凝土的养护上可以采用自然养护和湿热养护两种方法,采取湿热养护时,要注意因温度升高而引起的应力降低,导致混凝土的硬结,造成一定的损失,所以在采取湿热养护时,为减少温差损失,在混凝土达到一定强度前,把温度升高限定在一定的范围(一般不超过20℃);在采取自然养护时,要注意气温的高低,气温过高时注意洒水,保证它的湿度,气温过低是注意覆盖,保证它的温度。
2.2后张法施工技术
后张法是先浇筑混凝土构件,接着在构件上施加预应力。具体的工艺流程如下:先把后张预应力筋套管、钢筋等安装好,接着进行模板的安装以及混凝土的浇筑。这里需要注意的是力筋有两种穿入方式:先穿和后穿。在混凝土结构达到规定强度以后,把预应力筋拉到规定的应力值处,同时将其锚于梁两端,接着通过两端锚具把预应力传给混凝土结构。为防止预应力筋受到腐蚀,同时恢复其和与混凝土结构间的粘结力,应该用水泥浆把预应力筋和套管的缝隙灌实。因为水泥浆不仅具备防腐功能,还能促进预应力筋与混凝土间粘结力的恢复。
2.3配制与浇筑
当对预应力混凝土结构进行施工时,其配制与浇筑过程中,需要重点注意以下几点:第一,尽可能选择硅酸盐水泥,严禁采用矿渣硅酸盐水泥,或者火山灰质、粉煤灰质等材料。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆而在进行粗集料的选择时,可以将碎石作为重要材料,其粒径更是需要维持5毫米到25毫米范围内。第二,在结构中,对于水泥的用量每立方米需要低于500千克,若是情况较为特殊,可以将其提升至550千克。第三,混凝土中禁止添加氯化钠或氮化钙等氯盐。第四,当对氯化物进行应用时,确保氯化物总含量低于水泥总量0.06%,一旦超出此标准,则应制定相关防锈措施,如:阻锈剂的添加等。第五,当混凝土进行浇筑时,应全面强化各部位振捣工作,如筋锚固区、钢筋密集区、梁柱头部位。
2.4孔道压浆施工技术
第一,预应力筋张拉之后要进行孔道压浆施工,对孔道压浆而言,采用42.R普通硅酸盐水泥配置的水泥浆使,水灰比0.4~0.5为宜,并且应该保证水泥浆强度能满足工程设计的相关要求,如果没有具体的设计要求,通常应该大于30MPa。第二,孔道压浆完成后,必须检查压浆密实情况,如果存在压浆不密实的情况,应该及时做好相应的处理。第三,孔道压浆中和压浆后两天内,应该将混凝土温度控制在5℃以上。当白天温度高于35℃时,应该在夜间进行孔道压浆操作。第四,孔道泥浆强度达到规定要求后才能吊移预制构件。
2.4其他细节性关键技术
预应力混凝土结构主要有以下几个关键点:斜梁预制、预制斜梁就位、穿环向预应力筋、预制斜梁灌浆、向预应力筋张拉环等。上述所有关键点之间紧密联系,对这些细节,需要进行严格的分析,比如梁预制中,应该意识到模型结构尺寸的重要性,其直接影响斜梁预制效果,因其面积小,所以可以使用细石混凝土进行斜梁的预制,但是应该控制好细石混凝土的配比设计和规格等。斜梁预制的重点在控制预应力筋的预留孔道大小,应该将预留孔道大小误差控制在规范值内,整体上此环节技术要求不太多。但是在穿环向预应力筋、预制斜梁灌浆这两个环节中,因斜梁板尺寸不一,且孔道间隙有差异,因而穿筋中应该设法减轻相应的摩擦力,穿筋后才能进行预制斜梁灌浆。后面几个环节中应该重点做好钢筋的筛选和考察。
3.加强预应力混凝土结构施工管理的有效对策
结合述分析可以发现,我国当前建筑工程大力应用预应力混凝土结构过程中其技术水平和管理效能还有很大的提升空间,如果能在以下几个方面做一些改进和完善,相信一定能够有效促进我国建筑行业的发展,具体内容如下:3.1加强原材料施工质量管理
建筑施工中,原材料是保证建筑工程整体水平的基础,所以,做好原材料施工质量管理工作,对提高工程质量有重要的作用。就预应力混凝土结构施工而言,钢绞线进场前应做好实地考察工作,保证取样合格方可进入施工场地投入使用,否则不予进场。随后要做好存放和保管工作,避免外界环境、自然破坏等影响其使用性能。还有灌浆最好选用普通硅酸盐水泥,保证其符合规格,同时要将其堆放时间控制在30天内。
3.2优化施工技术管理
建筑工程项目中,施工技术作为核心内容,技术水平情况直接关系到工程的施工质量,对此,在其施工过程,要求施工人员认真做好技术相关审核工作。一方面,施工前期,由施工单位开展施工人员的技术培训工作,在审核合格后,才能深入现场工作。另一方面,管理人员应该在施工过程中,不断强化施工现场技术指导工作,防止施工技术造成的一系列安全隐患。另外,还应加大技术管理力度,预防事故人员发生偷工减料情况,以保证预应力混凝土结构的顺利竣工。
3.3做好施工配合工作
预应力混凝土施工属于土建施工的一部分内容,因为预应力混凝土结构施工中的钢绞线穿筋及钢束张拉等都和土建施工中的模板、钢筋和混凝土密切相关。因此施工中必须做好相互之间的配合协调,以此保障施工进度不受影响。施工中一定要保证各工序的密切配合,只有这样才能保证整体施工质量和进度。预应力混凝土结构的施工应紧跟整体施工进程,这样才能保证总体施工进度如期完成。
结论
通过前面的介绍我们可以了解到预应力混凝土结构有着它特有的优势和广阔的市场空间。随着预应力混凝土结构被越来越多的人所研究和熟知,我相信这项工作会使我们国家的建筑水平达到一个更高的水平。
参考文献:
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论文作者:陈家裕
论文发表刊物:《防护工程》2018年第31期
论文发表时间:2019/1/16
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