预应力混凝土构件制作与施工技术

杜学胜，郑 宇

(1.黑龙江省水利第二工程处，哈尔滨 150300;2.哈尔滨市江堤管理处，哈尔滨 150086)

预应力混凝土构件制作与施工技术

杜学胜1，郑 宇2

(1.黑龙江省水利第二工程处，哈尔滨 150300;2.哈尔滨市江堤管理处，哈尔滨 150086)

预应力混凝土构件在水利、交通、建筑等工程中得到非常广泛的应用。文章阐述了构件的优点，制作方法并以整体预应力板柱桩结构为例介绍其施工技术。

预应力混凝土;构件制作;施工优点;板柱桩构件;施工技术

1 预制混凝土构件的制作

在混凝土和钢筋混凝土的施工方法一般有3种：①现场浇筑;②泵送混凝土浇筑;③预先制作供现场装配的混凝土制品。本文主要介绍预制混凝土构件的制作并举一实例阐述其施工技术。

1.1 预制构件的优点

预制混凝土构件在水工建筑物中使用比较广泛，它与现浇混凝土比较的主要优点：①提高产品质量，制品可标准化;②加速模板周转，增加复用次数，节省钢、木材料，降低模板费用;③不受或较少受气候影响，有利于生产的均衡性和计划性;④避免高空立模和支撑的困难，可快速安全施工。

1.2 预制构件的制作

预制混凝土构件的制作，可在工厂或现场预制。外形尺寸和重量较大的或组合成整体结构物的预制混凝土构件，由于运输困难，常采取现场就地预制;数量多和重较轻的构件，多在预制工厂内成批生产。

大型预制混凝土构件的主要问题是吊装。因此，在预制前，需对构件的吊点位置、吊环或吊孔设置、吊装应力及刚度、变形等，作专门设计，以满足吊装设备和吊装方法的要求。

预制混凝土构件的成型方法，主要有：①振动法，在施工现场和预制工厂使用台座制作构件时，主要振捣设备是振捣器和振动台，由于设备简单，所以应用广泛。②振动加压法，是预制构件在振动台上成型过程中，同时施加压力，以加速混凝土的捣实，提高混凝土的强度。加压方法有静态加压和动态加压，前者是以压板的重量压在振动成型的构件表面上;后者是在静态加压的压板上再加振动器振动。③离心法，是将混凝土装入模型内，放在离心机上以一定速度旋转，在离心力的作用下使混凝土成型密实。离心法预制的构件大多是具有圆形空心的长构件，其外形有圆形、正方形或多边形等。离心法预制的构件，强度约提高20% ～30%，但要求混凝土拌和物有良好的和易性，坍落度以1～2 cm为宜。

1.3 预制构件的养护方法

预制构件的养护方法：①自然养护，成本低，应用较广。主要缺点是强度增长慢，需延长脱模时间。②蒸汽养护，将预制构件置于专门的蒸汽室内养护，可缩短养护时间，加速混凝土硬化过程。养护的最佳温度与混凝土使用的水泥品种有关，普通硅酸盐水泥，一般为80℃ ～85℃;火山灰质硅酸盐水泥和矿渣硅酸盐水泥，一般为90℃ ～95℃。蒸汽养护时间，恒温加热一般为5～8 h。③热拌混凝土热模养护，是构件在养护过程中，不直接与蒸汽接触，蒸汽只喷射在模板上，热量通过模板传到混凝土内部，其养护周期可大为缩短。因为混凝土在拌和时已预行加热，养护时的蒸汽温度与混凝土内部温度的温差较小，混凝土能较快地达到高温养护，从而加速混凝土硬化，缩短养护时间。

2 整体预应力板柱桩结构施工

预应力板柱结构，其基本单元是由四根预制钢筋混凝土柱、楼板、边梁、悬臂板和剪力墙等组成。在柱网纵横轴线处穿入预应力筋，通过预应力手段，使板柱牢固结合，形成整体，如图1所示。

主体结构安装顺序为：杯形基础杯底抄平粉底，以控制柱安装标高→柱安装、校正和固定→在柱上装设支承楼板的临时支托→楼板和边梁的安装→灌注板柱之间的砂浆和养护。

装配式整体预应力板柱结构的预应力筋可配置成直线或曲线，一般采用碳素钢丝束或钢绞线束。锚具可选用钢质锥形锚具和XM型锚具，配以YC-18、YC-20型穿心式千进行高空张拉。

预应力筋的张拉方案视下列情况而定：当轴线长度较短、柱子又较短时，可采用固定，吊装一层张拉一层的张拉方案，比较安全和省事;当轴线长度较短，而柱长时，可采用柱底固定，吊装好上层楼板，并在板柱间接缝灌浆以后，再张拉下层预应力的张拉方案，这样有利于减少柱顶的位移;当轴线较长时，由于在拉张过程中板柱间砂浆产生较大的压缩变形，而造成较大柱顶位移，则必须采取有交往措施，减少或消的附加弯矩。

图1 整体预应力板柱结构示意图

预应力筋的张拉顺序和张拉制度一般为：在层次安装上由一层开始逐层向上至顶拉;对每一层而言，先张拉长向的纵轴线预应力筋，后张拉短向的横轴线预应力筋;各轴线之间的张拉顺序，则先中柱后边柱，对称交叉张拉;对于每一轴线多根预应力拉，则以对角线对称分批张拉。长向纵轴线的预应力筋由于长度较长，宜采用两端张拉即一端先行张拉，另一端补张拉至103%σcon后锚固的张拉工艺，以使预加应力沿长线比较均匀地传递。横向预应力筋一般比较短，可采用一端张拉工艺。

预应力筋张拉锚固以后，立即进行柱上预留孔洞的灌浆，并浇筑楼板间的接缝混凝土。

［1］卢循.建筑施工技术(上册)［M］.北京：中国建筑工业出版社，1991.

［2］崔宗培，徐乾清，吴以鳌等.中国水利百科全书［M］.北京：水利电力出版社，1990.

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1007-7596(2011)05-0039-02

2011-06-18

杜学胜(1974-)，男，黑龙江阿城人，助理工程师;郑宇(1963-)，女，黑龙江哈尔滨人，助理工程师。