付建良
杭州广厦建筑监理有限公司 浙江杭州 310016
摘要：随着科技的发展和社会的进步，我国的建筑行业水平也得到了前所未有的提高，预应力混凝土梁是建筑行业梁施工普遍采用的形式，大跨度预应力混凝土梁的质量对大型建筑的安全、稳定具有重要直接影响。
关键词：预应力；混凝土技术；大跨度连续；框架结构；施工应用
引言
到目前为止，预应力混凝土技术已经得到了很大的提高，大量的实际经验都验证了预应力技术在建筑工程中具有良好的受力性能，能够减轻工件自身的重量，提高工程的安全性、稳定性和耐久性。预应力混凝土技术能够缩短工程工期，降低施工成本，降低楼板厚度，使建筑物具有更大的跨度和空间，满足多种建筑类型和建筑风格的需要，因此，预应力混凝土梁成为现代建筑中重要的组成部分，在建筑、桥梁、管道建设等领域具有广泛的应用。
1.预应力混凝土的结构特点
预应力混凝土结构具有以下几个方面的特点：第一，抗裂性能较好。由于构件在受拉之后会在开裂的部位施加一定的预压应力，这样在正常使用的时候就可以避免出现裂缝或裂缝过宽的情况。第二，变形小，耐久性好，刚度也较大。在预应力的作用下，构件即使是使用荷载也不会出现裂缝，能大幅度提高构件的耐久性。同时，在使用过程中构件的刚度也不会发生突变。另外，在预应力的作用下构件还有可能出现一定程度的反拱。这样一来，与普通钢筋混凝土梁板构件相比，预应力混凝土梁板构件的挠度只有前者的几分之一。第三，可以大大提升高强钢材的利用程度，还可以有效降低因结构自重而产生的负担。预应力混凝土中主要使用的是强度较高的混凝土和钢筋，这样可以大大减小构件的截面，从而有效的降低结构的自重，一般可以减轻20%～30%左右。第四，还能在一定程度上提升构件整体的抗剪能力。据有关试验表明，如果存在纵向预应力钢筋，可以防止构件出现斜裂缝，可以提升构件的抗剪能力。第五，可以提高受压构件的稳定性。据有关试验表明，在钢筋混凝土柱上施加预应力，有可能会提升受压构件的抗压能力。
2.施工工艺
2.1 施工工艺流程
有粘结预应力混凝土的施工流程：安装预应力梁底模板→绑扎预应力梁普通钢筋→波纹管曲线放线及焊接固定架→安装波纹管→安装预应力梁侧模→安装锚垫板及端头模板→钢绞线穿束→隐蔽工程验收→浇筑梁板混凝土及养护→拆除张拉端模板→检查孔道有无堵塞→锚具安装及预应力筋张拉→防水防腐处理→孔道灌浆→封锚。
2.2 施工特点及难点
（1）模板安装
梁板普通钢筋在原位绑扎，梁普通钢筋采用“下沉式”绑扎方式，绑扎完毕后下放至梁底。对主梁，在有粘结预应力筋波纹管穿入后，调整波纹管的标高并用扎丝将其绑扎牢固后，再行关闭梁两侧模板。一级次梁可先行关闭一侧梁模板，以方便预应力筋的穿束和最低点的定位绑扎，另一侧模板待上述工作完成后关闭。二级次梁可一次性关闭所有模板。注意起拱要求，其模板应起拱到位。
（2）钢筋绑扎
为满足预应力筋的设计矢高要求，对于交叉梁普通钢筋的高度、绑扎顺序、箍筋大小进行确认。若普通钢筋与预应力钢筋发生矛盾，应以普通钢筋避让预应力钢筋为主，同时，应及时提出避让或变更方案，报设计单位认可。预应力结构体系框架柱纵向钢筋预留时应注意此问题。
由于预应力筋的通长铺设，因此要求普通钢筋的绑扎必须整条梁连续进行绑扎顺序按先主梁后次梁进行。值得注意的是，所有的梁S形拉结筋必须等到波纹管穿入后再绑扎。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆同时为保证预应力筋的穿束后曲线标高的精度，在焊有支撑筋的位置要求梁筋的垫块必须垫到位，普通钢筋绑扎完后应及时下放到位以保证梁体的平整。
（3）浇筑混凝土
由于梁中钢筋拥挤，在浇注混凝土时一定要注意浇筑密实。采用振捣棒振捣混凝土时，不能触动波纹管，以免损坏漏浆影响以后的张拉。为此在钢筋较密处，混凝土浇筑前，在波纹管间的空隙处插入标志性的竹竿或短钢管，振捣时，顺管插入振捣棒，这样就可以避免损伤波纹管了。在梁柱节点钢筋稠密区，宜使用较小直径的振捣棒，使混凝土振捣密实。
（4）拆模
在预应力筋张拉前，首先要拆除板模板，以防张拉预应力筋过程中，模板、支撑等约束影响预应力的建立。但梁底模板及支撑必须在预应力筋张拉后才能拆除。张拉端模板在混凝土浇筑后尽快拆除，以便于端部清理及锚具的安装。模板拆除过程中，注意不能松动梁底模板及支撑体系。
2.3波纹管顺利穿出
保证波纹管在梁中和从梁柱节点处顺利穿出是预应力施工的一个技术关键。由于梁钢筋较密尤其是在端部梁柱节点处，波纹管的直径较大，穿管长度较长，这些都决定了穿管工作将很困难。为此施工中将波纹管分段，搭接穿入。波纹管接头处用胶带包裹严密，不得漏浆。接头处理得当后再绑扎。
对梁柱节点，由于波纹管通过，且该节点处柱纵筋较多，波纹管穿管更加困难。为此，在施工前，首先对柱上纵筋进行放样，适当调整部分纵筋的间距。对于当柱下混凝土浇筑后，纵筋调整困难时，可先将少部分纵筋截断，然后穿波纹管。波纹管穿设完毕后，再行将纵筋从波纹管间的空隙处穿入并适当焊接。
3.预应力混凝土结构设计与施工
预应力混凝土结构的设计不同于一般混凝土结构。由于预应力技术是相对新的一门技术，目前有相当一部分设计人员对高效的预应力混凝土结构的设计还不是特别熟悉，由于预应力混凝土结构设计复杂，与平时熟悉的普通钢筋混凝土结构的设计相比，预应力混凝土结构要计算预应力筋用量、预应力损失、端部锚固区承压计算、次应力计算、竖向结构对梁板轴向应力建立的影响计算等，花费的工作量较大。预应力混凝土施工较一般混凝土结构施工有较多的技术含量，因为预应力的建立，施工过程是关键，施工质量的好坏直接对预应力建立的效果产生影响。预应力的施工往往需要专业化的队伍。这也决定了对预应力混凝土技术的研究，不能单一从设计或施工一个方面进行，而必须将设计与施工结合起来加以考虑。预应力混凝土结构这种在设计和施工上的特殊性决定了它们在设计和施工上较普通混凝土结构有更大的关联性—— 设计的好坏决定了施工的可行性与便利性，施工的好坏决定了设计意图的贯彻程度和工程最终的质量。
预应力的构造设计与普通钢筋的设计是不同的，预应力筋的位置一经确定，不可以像普通钢筋那样允许位置变动。因为预应力筋位置（如设计标高）的改变会导致预应力的建立效果、承载能力的改变，可能造成设计承载能力的不足，对结构产生不利影响。如在结构主次梁或井字梁的交叉处，梁内纵横钢筋必然相互交叉，所以预应力束与束之间、上下距离必须留有足够的空隙以便纵横两个方向的钢筋能相互无阻碍的穿通，同一方向每根梁内预应力筋与非预应力筋必须放在同一个水平面上，以免发生碰撞。水平方向也必须留有足够的空隙，以便浇筑混凝土。设计时，必须使纵横梁交叉处的预应力筋与非预应力筋及预应力筋之间不发生碰撞。因此，在施工前，宜事先做好交叉节点处钢筋布置图，以免在施工中一旦造成冲突，处理困难，延误工期。
4.结束语
综上所述，通过分析，采用大跨度预应力混凝土框架结构是科学合理的，这不仅满足了大空间要求，同时又符合结构设计经济实用安全的原则。但需要注意的是该施工技术要求比较强，在实际施工中必须严格要求各环节施工，保证施工质量。在未来的工程建设中将会得到更为广泛的应用。
参考文献：
[1]朱华，超大跨度预应力转换梁的预应力施工与测试[J]安徽建筑，2008.12
[2]王超，探讨大跨度预应力混凝土转换梁结构施工技术[J]科学之友，2011.07
论文作者:付建良
论文发表刊物:《建筑科技》2017年第20期
论文发表时间:2018/2/9
标签：预应力论文; 混凝土论文; 钢筋论文; 构件论文; 波纹管论文; 模板论文; 梁柱论文; 《建筑科技》2017年第20期论文;