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摘要:伴随着中国市场经济的迅速发展,人们住房和工作的建筑环境和空间的要求日益提高,进而促使科学技术和施工技术的进步,而预应力技术的应用可以轻松地达到人们的要求。在建筑工程施工的过程中,采用预应力技术可以有效的提高建筑工程的质量,减少建筑工程结构的裂缝现象,提高建筑整体的抗震能力。本文就土木工程中预应力技术的应用进行探析。
关键词:土木工程;预应力技术;应用
一、预应力技术的三种应用结构
1.1平板结构
传统的普通钢筋混凝土两半结构体系,需在柱间及墙下设置框架梁和次梁,这必然导致室内明梁纵横交错,降低了楼层的有效高度,影响力室内美观和使用功能,装修也比较难处理,因此为提高整个楼盖的抗裂性,减小板厚,提高其使用功能,近年来大量应用现代高效预应力混凝土技术,将整个楼盖设计为无梁平板结构。建筑工程中的平板结构分为两方面,即建筑结构中的水平向系统,以及竖直向系统。这些以板,柱,梯为主的结构体系易在压力下发生弹性形变,变弯变折等等。当这些结构体系发生形状变化时易造成建筑结构受损,受损后的建筑受力不均导致墙体崩裂,坍塌等危险事件发生。这种结构的优点有四点,分别为,有利于减少地下室埋深及基坑开挖深度,有利于增加建筑物楼层的净空高度或者减少层高,具有优越的抗裂性、减少钢筋用量,降低了结构的造价,施加预应力后楼板的模板就可以拆除,施工方便,速度快。
1.2框架结构
框架结构指的是建筑内部的梁结构与柱结构通过刚性连接,构建成建筑设施的承重结构。框架结构的精髓便是使建筑整体受力并不由墙壁等承受,而是由建筑内部的横向以及纵向的框架进行力的分担。作为整个建筑施工体的受力结构,框架结构若因受力不均等问题产生破损,整个建筑体就容易因此倒塌,因此框架结构起着及其重要的作用。在框架结构中应用最广的便是钢筋,其在横向与纵向的荷载中都起到重要左右,一旦发生钢筋形变甚至断裂,建筑就会分崩离析。通过在框架结构中使用预应力技术,就可以在保证钢筋发挥自身承重作用的同时,提高抵抗能力以及建筑工程的质量,从而也保证来建筑内部的人员生命财产安全。
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1.3转换层结构
所谓转换层结构,即当建筑设施内部的某层面由于上层与下层功能性质的不同,从而使得该楼层的上部与下部采用不相同的结构形式,这一楼层起到了一个结构转化的中介作用,便将其称之为转换层结构。转换层中的预应力技术应用具有如下优点,高层建筑转换层结构抗裂性明显提升,由于转换层结构需要设计较大的跨度,转换层极易由于不完善的设计方案而产生裂缝,从而导致建筑质量严重下降,然而采用预应力技术建造的转换层结构有了明显更强的抗裂性,增加其稳定性,加大受力限度,保证了高层建筑质量。
二、土木工程中预应力技术的应用
2.1混凝土管桩应用
在结构构件承受的外荷载前施加预张应力,具有大角度的升高构件的承载能力,减少构件截面高度,裂缝出现的时间会延迟,减少裂缝的裂开的宽度,提高构件耐久力性优点,能够被广泛的应用各种大跨度混凝土框架、大跨度楼面板及其结构加固工程中,这就是预应力。近年来,国内建筑工程施工中,预应力混凝土管桩是一种新桩型,它对于提高施工进度,质量和安全起到了重要作用。从建筑工程技术的角度,对预应力混凝土管桩的应用是现代离心制管技术和预应力技术的完美结合,在建筑工程中的实际应用具有全面素质,良好的地质适应性的优点,便于运输和储存,在各种建筑,建筑基础工程材料中已广泛应用。
2.2转换层结构应用
近年来,我国城市建设的规模越来越大,高层建筑在很多城市层出不穷。在这些高层建筑中,综合性和多功能的建筑所占的比例很大。在这些建筑的下部,往往分布着需要大空间、大柱网的公共设施,这种分布情况从受力的角度来看是不合理的。解决这种矛盾的主要方式就是设置结构转换层。目前,预应力技术的发展速度很快,工程施工费用和预应力材料价格的下降趋势较为明显。因此,在工程施工中使用预应力混凝土结构的成本较低。在这种情况下,在高层建筑转换层结构中预应力技术的应用越来越多。采用预应力技术在施工和结构方面的优点很多,比如可以控制裂缝和挠度、减少截面尺寸等。一般来说,只要在构造处理和预应力的使用方面比较得当,预应力结构的抗震效果就能得到有效的保障。
2.3预应力平板结构应用
为了提高整个楼盖的抗裂性能,减薄板厚,减轻结构自重,提高其使用功能,采用近年来在大量工程中得以广泛应用的现代高效预应力混凝土结构技术,将整个楼盖设计为后张部分预应力混凝土无梁平板结构是一个良好的选择。这种结构具有各种预应力结构的许多共性,其优点主要有:有利于减少地下室埋深及基坑开挖深度;具有优越的抗裂性,减少钢筋用量,降低结构的造价;施加预应力后楼板的模板就可以拆除,施工方便,速度快。
三、土木工程预应力施工技术的质量控制
3.1支架的固定焊接及波纹管的设放
不同的支架固定着建筑与盈利筋曲线的不同控制点,在完成普通筋捆绑和定型后,要根据要求的设计波动纹管,捆筋在正确的曲线各个控制点上,支架的固定及焊接的间隔要在1000毫米以下,只有直径不小于10毫米的支架才能保证准确的变位。同时放线的人员和焊工的工作人员要同时施工,一起焊接来准确固定支架在要求的位置。普通筋捆绑完,支架也准确固定以后,就要进行铺管前安装固定端的锚垫了,波纹管被一点一点的嵌入到张拉端,长400m,旋入150mm后要用胶带密封,封堵就要用棉丝了,这样的施工就能最大限度降低弯折现象的出现,可偏差的范围在水平的层面上也能保证在10mm以内。
四、钢筋穿束、固定以及排气泌水孔预留
在预应力梁捆绑结、固定架焊接完成后,应当先将波纹管进行适当的辅放,将预应力内筋放入到管中,待整个操作全部完成后,再将波纹管捆绑在固定支架之上。首先,具体穿束操作过程中,利用胶布、软布等,将其端口有效的包裹起来,以免穿束时预应力钢筋损坏波纹管,造成其严重磨损。当预应力钢筋有效穿束完成以后,及时复查波纹管损坏与否,一旦发现有损坏、漏水现象,应当及时的对其利用防水胶布进行包扎。在固定预应力钢筋、建材预应力水平放置过程中,首先应当对其进行有效的理直,并且垂直放置时会受到固定架的限制;固定操作完成后,应当将泌水管安放于波纹管最高位置,两端端口处。
4.1孔道灌浆
预应力筋张拉锚固后,孔道应及时灌浆,增加结构的整体性和耐久性。灌浆前混凝土孔道应用压力水冲刷干净并润湿孔壁,保证管道内没有杂物和积水等。灌浆应该从下面开始,可采用电动灰浆泵,均匀不间断地进行,孔道灌浆应采用强度等级不低于42.5Mpa普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥配制的水泥浆;对空隙大的孔道可采用水泥砂浆灌浆。灌浆过程中,注意对结构体所处的环境温度和湿度进行控制,必要时添加适量外加剂。在灌浆结束后,宜再继续加压至0.5-0.6Mpa并稳压一定时间,以确保孔道灌浆的密实性。灌浆后孔道内水泥浆及水泥砂浆强度达到15Mpa时,预应力混凝土构件即可进行起吊运输或安装。
结语:预应力混凝土结构是解决大跨度、重荷载等类建筑结构的重要技术。随着我国城市化进程的加快,居住建筑、大跨度公共建筑工业建筑的大量兴建,预应力混凝土技术将会有飞速的发展和变化。
参考文献:
[1]王后宽.建筑工程预应力技术的应用[J].黑龙江科技信息,2017,06
[2]宁斌.土木工程建筑施工技术分析[J]. 江西建材,2017(14)
[3]方三陵.基于土木工程建筑施工技术及创新研究[J].智能城市,2017(6)
论文作者:陈宗泽,唐春勇
论文发表刊物:《防护工程》2019年第2期
论文发表时间:2019/7/2
标签:预应力论文; 结构论文; 建筑论文; 技术论文; 孔道论文; 钢筋论文; 混凝土论文; 《防护工程》2019年第2期论文;