摘要:本文首先对预应力混凝土技术做了概述,然后分析了工民建施工中的预应力混凝土技术要点,最后结合具体工程案例探讨了预应力混凝土技术应用。
关键词:预应力混凝土;工民建;先张法;二次浇筑
一、预应力混凝土技术概述
从现阶段工民建施工的实际情况来看,预应力混凝土施工技术在工民建施工过程中的应用非常广泛,通过对预应力混凝土施工技术的合理运用,可以有效促进工民建结构耐久性的提升,在此基础上为工民建的施工质量与施工效率提供有力的保障。除此之外,预应力混凝土施工技术在解决混凝土结构抗拉力不足等问题以及减少混凝土裂缝等方面,也发挥着积极的作用,有利于全面提升工民建施工整体结构的稳定性与安全性。工民建施工过程中,受到外部多种因素的影响,会导致混凝土施工本身的性能与质量无法达到最佳状态,但是选用预应力混凝土技术,可以通过强化建筑结构抗拉力以及刚度等方式,达到建筑结构整体抗震性能进一步提升的目的,对于保障居住者的生命财产安全具有重要意义。混凝土施工关键技术在工民建施工中的大范围应用,能够有效控制施工建筑原材料的投入,与现代绿色施工理念与要求相符合,在增强工民建结构设计美感等方面也发挥着重要作用。
二、工民建施工中的预应力混凝土技术要点
(一)先张法与后张法
1、先张法
(1)先张法施工特点
先张法指的是在进行浇注混凝土前,先张拉预应力钢筋并将其临时固定在台座或钢模,在混凝土强度达到一定值时,混凝土和预应力筋产生了粘合力,将预应力筋放松,在其反弹作用下使构件受拉区的混凝土来承受预应压力。一般先张法是应用于中小型预应力混凝土构件中,其原理在于可以通过钢筋和混凝土的粘黏力,将预应力传递到混凝土。
(2)先张法施工采用的机械设备
采用先张法进行施工时,对机械设备的要求比较高。首先是台座,此为施工中进行张拉和预应力筋临时固定时,采用的支撑架构,要保证可以很好地承受预应力筋张拉力,因此,台座要保证强度、刚度和稳定性足够。按照构造形式,台座一般有镦式和槽式两种,前者适用于张拉吨位较小的构件,而后者则适用于张拉吨位较大构件;其次是夹具,主要是在施工中临时规定预应力筋,是先张法施工中必不可少的,需要保证其工作可靠、构造简单和装卸方便,一般有锚固夹具和张拉夹具;最后是张拉设备,不仅对其要求工作可靠,且要具备精准的控制力,可以在使用中以稳定速率加大压力,比如液压千斤顶和卷扬机等。
2、后张法
(1)后张法特点
后张法操作与先张法相反,在工民建施工中会先进行混凝土浇筑,再张拉预应力筋。先将留有孔道的混凝土构件制作出来,在混凝土的强度达到设计要求后,预应力筋穿过孔道并利用锚具将其固定在构件端部,再采用张拉机具张拉使其达到规定的应力,最后进行孔道灌浆。其原理在于利用锚具可以将张拉力传递到混凝土构件,并且可以进一步产生预应力。
(2)施工工艺
孔道留设,这是后张法施工中的关键工序,可以采用钢管抽芯、胶管抽芯和预埋管三种方法进行,要保证孔道尺寸与位置准确,孔道直径大于预应力筋、过孔道锚具外径的 10—15mm,孔道之间和孔道与构件边缘距离要保持在 25mm 或以上。
预应力筋制作、穿束,可采用钢丝来下料、编束,穿束可采用人工、卷扬机或者穿束机来进行。张拉预应力筋,张拉时要保证结构混凝土强度符合设计要求,要注意采用的张拉方式、程序和延长值校核等问题。完成张拉和锚固后尽快进行孔道灌浆,需自上而下缓慢、均匀、连续进行。灌浆前要用压力水进行孔道的冲洗和湿润。灌浆使用的水泥浆为强度合适的额硅酸盐水泥,控制好水灰比,搅拌 3h 之后将泌水率控制在 2%。最后进行封锚施工,检查构件各部分确认是否有裂缝存在。完成封锚后切割外露部分,不能切割时可以涂刷防锈漆,同时使用混凝土将其封裹完好。
(二)有粘接力的混凝土和无粘接力的混凝土
1、有粘接力的混凝土在工民建施工中的应用分析
对于这一方面来说,其主要是指在具有一定的粘接力作用的条件下实现预应力钢筋的拉应力降低,从而带动对混凝土的预应力的降低,进而导致混凝土的整体强度和承载负荷能力被限制。对于这一技术环节来说,由于上述的特点,因而在实际的建筑施工环节应用不多。当然这一技术也并不是一无是处,其在使用中,对于机械设备的要求较低,对于技术要求也不高,同时在施工生产中的自由灵活程度极高,同时不需要张拉台座,这些优良的性能使得其在建筑工程中还是存在一定的用武之地,尤其是在大型预应力混凝土构件的施工过程中经常见到它们的影子,因而也是一个非常重要的建筑施工建设技术应用环节。
2、无粘接力的混凝土在工民建施工中的应用分析
无粘接力的混凝土在工民建施工中的应用作为一种重要预应力混凝土技术应用形式,其在施工过程中对应施工方法同一般的混凝土制作方法相同。对于这一技术环节来说,首先将设计所需的钢筋直接放入设定的位置,然后进行混凝土建筑,这一过程除了浇筑以外不需要其他的任何处理环节,比如预留孔道等,由此能够很好降低过程施工复杂度。对于这一技术来说,由于其能够减少工程量以及对建设原材料有所节省,使得对应的造价得到有效控制,因而这一技术得到非常广泛的应用。
三、预应力混凝土施工技术应用案例
(一)工程概况
某房屋建筑工程项目为工地裙房,一共 7层,高度为 44.9m,其中主楼一共 18层,总楼层高度为 80.2m,其中后浇带结构立面示意图如下图所示。本次房屋建筑工程的上部结构属于现浇钢筋混凝土整体框架范畴,其实际的混凝土强度可以达到设计强度的 80%,在此基础上张拉不跨过后浇带的预应力筋。
图1 后浇带结构立面示意图
(二)施工技术应用
在工程项目施工过程中,由于后浇带两侧变形差这一因素的影响,使得主楼后浇带在完成第三层封闭同时其他各楼层未完全封闭的情况下,除去第一层的各个楼层支架,均没有实施相应的拆除操作。出于对楼下模板支撑出现倾斜变形现象的考虑,为了最大程度上降低上述因素对整个施工安全性的影响,对此需要对该建筑工程事故产生原因展开相关分析十分必要,具体总结内容如下:建筑项目梁板柱体系混凝土施工过程中,由于新浇筑楼层的混凝土自重荷载与施工荷载均由模板支撑系统承担,并且楼层主板本身的主次关系使得荷载逐渐向着梁传递,所以施工过程中整体结构体系已经不存在板上的荷载,使其直接通过模板支撑逐渐向着时变结构体系的底层楼板传递,进而导致时变结构体系的梁,楼板模板支撑传递给楼层的梁板施工荷载。
通过统计计算,本次建筑工程所应用的为局部预应力混凝土施工技术,每层的面积相对较大,整个穿插施工时间相对较长,同时由于施工过程中部分预应力的产生,使得梁在结构内部设置后浇孔作为张拉空间需要保证大面积建筑局部采取预应力混凝土施工。针对这种情况,应该通过额外增加埋设波纹管以及孔道灌浆等施工工序的方式,达到有效预防局部压力过大所引发的混凝土破损问题的目的。另外,上述操作还可以强化房屋建筑工程施工整体的稳定性,在降低混凝土裂缝发生几率的基础上,有效延长房屋建筑的使用寿命。
四、结语
综上所述,在工民建施工中,应用预应力混凝土技术可以取得良好的成效,但这种技术是系统而复杂的,需要企业控制好施工程序和各项细节问题。对此,企业要积极提高自身技术实力,能够根据工程实际采用合理的施工方法,进一步确保工民建施工质量。
参考文献:
[1]徐更生.房屋建筑工程预应力混凝土施工关键技术研究[J].价值工程,2018(34)
[2]罗诗锴.关于房屋建筑工程预应力混凝土施工关键技术探讨[J].建材与装饰,2016(28)
论文作者:吴国炼
论文发表刊物:《基层建设》2019年第23期
论文发表时间:2019/11/8
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