摘要：后张预应力混凝土施工技术在跨度较大的建筑混凝土工程中应用较多，可以有效解决大跨度梁挠度和抗裂等方面的问题。本文结合某体育馆建筑工程案例，探讨后张预应力混凝土施工技术的运用，包括其施工前准备、混凝土梁施工和预应力钢绞线张拉施工等。进而提出几点施工质量控制措施，以期提升后张预应力混凝土施工技术在建筑工程中的应用效果。
关键词：建筑工程；后张预应力混凝土；施工工艺；质量控制要点
前言
随着建筑行业及建筑施工技术的快速发展，目前大跨度建筑越来越普遍，对建筑结构的抗裂、抗弯性能等都提出了更高要求。在此情况下，普通混凝土梁施工技术已经无法满足要求，许多工程采用预应力混凝土施工技术，利用预应力筋提高混凝土强度，从而保证其符合设计要求。其中，后张预应力混凝土施工技术的应用更加广泛，不仅施工效果较好，而且技术流程也相对简单，有利于加快施工进度。
一、工程概况
该工程部分框架梁为有粘结预应力技术，部分框架梁及非框架梁采用无粘结预应力技术，混凝土强度为C40。预应力钢筋为高强低松弛1×7标准型钢绞线，其直径为15.2mm，强度为1860Mpa。有粘结预应力筋的每米重量为1.12kg，无粘结预应力筋的每米重量为1.22kg。锚固端采用挤压锚具，有粘结预应力张拉端采用夹片式群锚，质量符合国家标准。锚具的锚固性能为：锚固效率系数大于等于0.95，极限拉力时总应变大于等于2.0%。预应力钢绞线和锚具按规定抽样送检，由具备资质的建筑质量监督检测部门对母材力学性能进行试验，锚具进行组装件静载锚固性能试验。预应力结构设计和施工验收标准规范主要包括《混凝土结构设计规范》（GB 50010-2010）、《建筑抗震设计规范》（GB 50011-2010）、《预应力筋用锚具、夹具和连接器》（GB/T 14370-2007）、《预应力混凝土用钢绞线》（GB/T 5224-2003）等。后张预应力混凝土梁施工设计如图1所示。
图1 后张预应力混凝土梁施工设计示意图
二、后张预应力混凝土施工工艺的运用
（一）预应力施工设计
由预应力专业施工二级资质单位负责设计、施工图纸深化和施工方案编制。在设计过程中，需要计算预应力筋的下料长度，计算公式为下料长度=预应力筋在构建内的投影长度+每跨内取一倍梁高（板厚）的曲线增量+操作长度。在预应力筋铺设设计方面，梁预应力筋采用曲线布置方式，梁中的反弯点处用钢筋支架进行定位和绑扎，控制反弯点位置，使预应力筋支起。预应力筋为受力钢筋，铺设方法与普通钢筋位置有冲突时，有限保证预应力筋的设计位置。有粘结预应力筋采用穿束法布置，无粘结预应力筋铺设要保证预应力筋走向顺直，减少平面外弯曲、避免扭绞。框架混凝土抗压强度要超过设计强度95%，跨后浇带的预应力筋要等到混凝土强度到100%后再进行张拉。张拉前需要对混凝土质量进行检查，张拉过程采取双控法，若实际伸长值与理论值相差超过±6%，需要暂停检查，调整后在尽心搞施工，并做好预应力筋张拉记录。
（二）施工前准备
在施工前，首先要完成材料和设备的准备工作。上述工程后张预应力混凝土施工需要采用钢绞线和金属螺旋管等材料，其中钢绞线标准强度为1860N/mm2，其公称直径为S15.24。采用的金属螺旋管为钢带卷制作，厚度为0.3mm，螺旋管内径规格为φ65，管长为6m。工程选用QM15-7群锚体系，包括锚板、垫板、螺旋筋、夹片等配套材料。采用的施工设备主要包括液压千斤顶、顶压器、电动高压油泵、灰浆泵等。其中，千斤顶穿心孔直径较大，需要在锚具和缸体间设置钢套环。顶压器要与千斤顶、锚具相匹配。采用的高压油泵额定油压为50MPa，也与千斤顶油压匹配。使用1.5级60MPa量程表进行测量，配置4kW电动机，工作压力为1.5MPa，灰浆泵的水平运送距离为150m。此外，在施工前按照要求开展施工技术方案较低和安全较低等工作，搭建张拉平台，确保人员、材料、设备组织到位[1]。
（三）混凝土梁施工
在混凝土梁施工过程中，首先进行模板支设，采用竹模板，在板木上固定垫板，并用泡沫塑料封闭孔道。确定梁钢筋和模板位置及尺寸后，将梁端模板合上。梁支撑系统与次梁、板分开，除了预应力混凝土梁外的其他模板和支撑系统均在张拉前拆除，以保障混凝土梁底模板和梁支撑系统满足要求，梁起拱高度控制在1.5%左右。然后进行波纹管安装，完成非预应力钢筋骨架的绑扎后，穿插波纹管，确保螺旋管位置与设计坐标相符，井字形支架采用φ8钢筋焊接，并在主筋和梁腰筋处绑扎，托架螺旋管。梁内的螺旋管呈抛物线设计，采用防水缠绕接头处，防止水泥浆深入。完成安装后进行混凝土浇筑，考虑到梁端钢筋较为密集，可能在浇筑时出现问题，导致局部压力过大，因此需要严格控制混凝土石子粒径，并采用小型振动棒进行占到，避免螺旋管被振动棒触碰[2]。
（四）预应力钢绞线张拉
在预应力钢绞线张拉施工过程中，张拉控制应力为钢绞线抗拉强度的75%，及1395MPa。在与粘结预应力孔道灌浆施工中，需要采用的灌浆设备包括灌浆泵、过滤器、控制阀、砂浆搅拌机和计量设备等。采用42.5MPa普通硅酸盐水泥拌制素水泥浆，要求水泥强度在M30以上，水灰比控制在0.45以内。此外，水泥浆的氯离子含量不能超过水泥重量0.06%，不能含有其他具有腐蚀效果的外加剂。在灌浆前使用压缩空气对管道进行清理，确保水泥浆流动顺畅，并检查灌浆孔与排气孔。施工时要将出浆口与孔道连接，确保密封良好，然后启动灌浆泵进行注浆。在注浆过程中注意检查出浆口，等到浆液流出后逐一封闭。整个灌浆过程的灌浆压力应控制在0.5~0.7MPa范围内。在预应力钢筋张拉端封锚施工时，需要切除多余筋，外露部分应在30mm左右，不能露出锚孔外表面。封锚前将周围混凝土表面清理干净，涂刷防腐油脂。最后用同标号细石混凝土进行预应力筋封锚。
三、后张预应力混凝土施工质量控制要点分析
（一）施工原材料质量控制
在上述工程后张预应力混凝土施工过程中，首先要加强原材料质量控制，施工所用的锚具、垫片、夹片等工具的尺寸规格必须符合设计要求，并做好偏差控制。应重点加强对预应力筋的检查，在材料入场时检查材料生产合格证书，并由厂家提供质量报告，明确相关质量和性能参数。在现场也要对预应力筋进行检测，记录检验数据，与预应力筋的出厂检测报告进行对比，确认无误后才能进行交接。在材料的现场存放过程中，应采取分类管理方法，并对材料进行整齐堆放，做好保护措施。在使用前应再次进行随机抽查，并对材料进行清理，避免表面存在油污、尘土等污染物。
（二）浇筑与张拉施工质量控制
预应力混凝土梁的浇筑和张拉施工是整个施工过程的重点环节，在施工过程中，应重点加强预应力筋的布置情况检查、连接节点检查、管线施工位置检查、预应力筋穿束和破损情况检查等工作。确保前道工序质量合格后，才能进行下一道工序的施工。在混凝土浇筑施工中，应对振捣施工进行严格控制，不能触碰到波纹管，特别应控制好梁节点等关键部位的施工质量。在逐层浇筑和拉伸施工过程中，必须始终按照设计流程顺序进行浇筑，且第二层浇筑和张拉施工要在第一层施工完成后进行。此外还要控制好施工质量管理与进度控制的关系，合理控制进度流程，减少施工技术质量风险问题。
（三）大跨度施工质量控制
后张预应力混凝土施工技术的主要优点在于构件截面积小、质量轻，而且强度大、耐久性强，可以有效解决大跨度混凝土结构施工的裂缝问题，确保结构承载力符合设计要求。在设计和施工中，都需要根据工程主体结构特点，合理安排大跨度预应力混凝土梁的施工工序，加强后张预应力施工过程的监督和管理。完成张拉施工后，要在水泥浆密封12h后进行灌浆施工，合理设计出浆孔和灌浆孔，回收多余水泥浆，并做好管路清洗工作，确保施工的连续进行，确保大跨度结构施工质量。
结束语
综上所述，后张预应力混凝土梁是一种适用于大跨度建筑结构施工的技术方法，可以为建筑结构的承载力和强度提供保障，降低结构裂缝等质量问题的发生几率。通过合理运用后张预应力施工工艺，加强施工流程质量控制，可以充分发挥后张预应力混凝土施工技术的优势，提高工程整体建设质量。
参考文献：
[1]周增强.后张预应力混凝土梁施工技术在建筑工程中的应用[J].技术与市场，2017，24（06）：199-200.
[2]周继谋，曹淑静.建筑工程后张预应力混凝土施工工艺及质量控制要点分析[J].居业，2016（09）：125-126.
论文作者:程柏青
论文发表刊物:《防护工程》2018年第32期
论文发表时间:2019/2/26
标签：预应力论文; 混凝土论文; 施工技术论文; 水泥浆论文; 质量控制论文; 钢筋论文; 强度论文; 《防护工程》2018年第32期论文;