谈预应力混凝土梁的施工技术

张信祯

【摘 要】在建设工程施工中，由于预应力混凝土够改善结构构件的裂缝和变形的性能，而且该拉应力与混凝土中的压应力正好组成一个自平衡系统，使得混凝土结构的受力更为合理，因此得到了广泛的使用。基于此，本文就将结合工程实例，对房屋建筑预应力混凝土梁的主要施工技术进行分析探讨。

【关键词】预应力；混凝土梁；技术；措施

1、工程概述及使用预应力混凝土梁的优点

某房屋工程由主楼和裙房两部分组成，主楼平面近似为正方形，边长约为50米，地下两层，地上二十层，地面以上高度为97.90米。裙房平面近似为长方形，边长分别为79.20米和40.50米，在66.30米处设置伸缩缝一道，地下共三层，为停车场，地上六层，地面以上总高度为22.10米。主楼与裙房之间0.00以下连通，0.00以上设抗震缝。本工程设计烈度6度，主楼地下一、二层采用无粘结预应力结构，裙房地下共三层楼板采用有粘结预应力混凝土施工工艺，主楼板厚240mm，裙房板厚250mm楼面结构混凝土强度等级为C40，预应力钢筋全部采用Ⅱ级松弛φ15.24mm钢绞线，预应力钢绞线抗拉强度标准值为1860MPa，张拉控制应力1302Mpa，单根预应力钢筋张拉控制应力为182.3kN，锚具一律采用I类锚具，其中张拉端采用夹片锚具，固定端采用挤压锚具。

使用预应力混凝土梁的优点：预应力混凝土连续梁技术从力学上来说能够减少整体梁的受力，降低外张力，这就使得梁的截面能够在一个张力较小的环境下凝固，以此使得浇筑的截面整体表面平整，没有较大的裂缝等现象；预应力混凝土连续梁结构能够保证构件的稳定，传统的连续梁的结构件，因为受到压力，很容易发生弯折，造成房屋建筑的安全隐患。但是预应力混凝土连续梁就完全不用担心这个问题，因为一旦整体结构的某些构件受到压迫，由于提前施加了预应力的作用，导致纵向上的力被收紧了，没办法造成构件的变形，周边的结构因为构件的稳固也相应的提高了抗压强度。

2、预应力施工主要技术要点

2.1、铺设底板、绑扎骨架钢筋

本工程在实际施工中，绑扎完成预应力梁上下单排主筋和箍筋后，就可穿插进行预应力筋的制作。如果现场梁、板底模同时进行铺设，应预留梁一侧的模板。

2.2、钢绞线矢高定位

本工程在实际施工中，预应力钢绞线在定矢高前，先进行预应力梁箍筋绑扎，然后根据设计图进行矢高钢筋定位及固定，圖纸的矢高尺寸为预应力梁上表面至预应力钢绞线中心的距离，近似为上表面至波纹管中心的距离，因此钢筋的固定应考虑到波纹管及支架钢筋本身的尺寸，支架钢筋的规格为Φ12。

2.3、预应力张拉作业

本工程在实际施工中对于预应力筋张拉程序为：0→10%σcon（预紧至10%的控制应力，读数量测伸长值）→20%σcon（读数量测伸长值）→103%σcon（读数量测伸长值）→锚固卸荷至零；实际的张拉控制应力：

σcon=0.75×Fptk=0.75×1860=1395MPa

初应力时量取千斤顶活塞的伸长量L1，张拉达20%σcon时再量取千斤顶活塞的伸长量L2，张拉达103%σcon再量取千斤顶活塞的伸长量L3，L3与L1二者之差为钢束的实际张拉伸长量；张拉时应均匀缓慢、平稳升高油压，逐步张拉至控制应力；对预应力筋张拉理论伸长值进行计算，并与实际伸长量对比，实际张拉伸长量与理论伸长相比较误差不超过±6%，超出时应立即停止张拉，查明原因并采取相应措施后再继续作业。

2.4、预应力梁的施工

预应力混凝土梁的强度较高，外加剂和掺合料较多，在配料、拌和、运输、浇筑、养护及控制等各个工序环节必须仔细地计划安排，各种施工设备均处于一级运转状态。因任何原因造成的中途停顿，对工程质量都产生很大影响。因此在施工时应该备有备用的震动器，电力及搅拌设备，在运输和搬运过程中避免产生离析，尽可能的在浇筑地点附近搅拌。严格控制搅拌时间及进料程序，加强震动成形，对成型混凝土的养生，以不停的洒水养生比麻袋等物覆盖养护要好，其余方面与普通混凝土区别不大。

3、预应力混凝土梁施工常见问题及处理措施探讨

3.1、混凝土梁裂缝

3.1.1、沉淀裂缝

本工程在实际施工中，由于混凝土在浇筑结束后，仍存在着一个沉淀密实的过程，在这期间，塑性混凝土由于受到局部的约束而造成在约束部位产生空隙或裂缝。对于这种裂缝，选用小坍落度的混凝土，增加保护层厚度，均可减少裂缝的发生。

3.1.2、塑性收缩裂缝

塑性收缩裂缝是在模板及混凝土的表面，由于外界湿度低，温度高，风吹等作用使混凝土表面水分很快损失而出现的。由于新浇筑混凝土表面水分很快蒸发，而内部水分又不能及时补给，致使表面混凝土产生收缩（水泥浆收缩的大小约为干水泥的1%）。但下层混凝土与表面又不同步进行，从而产生拉力，此时混凝土的强度又很低，因此在混凝土表面就出现裂缝。因此工作中要注意混凝土表面的水分损失，可采取喷雾，润湿表面的空气，在最终抹面前采用塑料覆盖降低表面温度等方法。

3.1.3、干缩裂缝

混凝土在约束条件下干缩是其产生裂缝的常见原因，高强度混凝土虽然采用减水剂，减少水用量，但其实际用水量还是超过水泥水化的要求量，这样，多余水分的蒸发将使混凝土的整体产生收缩，这时如果混凝土梁滑动受到阻力（主要是与底模的摩擦），便会引起拉应力。当此应力超过抗拉强度时，裂缝随即出现，而且此裂缝在很小的应力下扩展、延伸，最终贯通全断面。这种裂缝对于梁来说，主要是解决底模的表面光度，降低混凝土与底模之间的摩擦，消除因混凝土干缩而出现的拉应力，便会避免裂缝的发生。

3.1.4、热变形裂缝

混凝土遇热膨胀，温度下降时则收缩。由于水泥水化或环境温度变化，使混凝土结构产生温差，从而导致体积的变化，当此变化引起的应变超过其本身的极限拉伸时，混凝土也会开裂。要防止混凝土温度裂缝的出现，首先要降低混凝土内部的最高温度，这就要注意浇筑混凝土所用原材料的温度。若砂石本身的温度很高，就无疑增加了新拌混凝土的初始温度，因此，在炎热的夏季施工时，必须采取措施保护砂石材料，避免阳光直射而使其温度升高；其次，对浇筑成型的混凝土也要进行保护，防止混凝土梁局部的温度变化，由于混凝土的比热小，在太阳直射下，被射部分温度升高很快。而它又是热的不良导体，所以没有被射的部分温度又增加很慢，这样，受热部分的升温膨胀，由于受到另一侧的限制而产生拉应力，从而导致裂缝的发生。相反，温度降低时具有同样的道理。

3.2、预应力的损失

预应力的损失对结构的正常使用很不利，它会减小预应力梁的拱度而使工作面整体变形，甚至使混凝土开裂，最终造成结构的破坏。而由于混凝土结构的复杂性，预应力的损失不可避免，如由于混凝土收缩、徐变等引起的预应力损失；在施加预应力时，由于张拉锚具的变形，预应力筋的内缩造成的锚具损失；还有由于孔道质量造成的孔道摩擦损失等。对于预应力的损失一般采用超张拉方法，既预先张拉一部分供其损失用，具体方法是：从0应力开始张拉至1.05倍的设计拉力，持荷两分钟后，再卸荷至设计拉力；或者从0应力直接拉张至1.03倍的设计拉力。

总言之，预应力混凝土是社会经济发展中必不可少的结构材料，预应力混凝土梁在领域内已有不可替代的地位，因此掌握一套熟练的预应力混凝土梁施工技术意义很大，在以后的实际工作中必须得到我们的重视发展。

参考文献：

[1]韦亮.大跨度预应力混凝土转换梁结构施工技术研究[D].重庆大学，2004.

[2]黄春蕾，杨旗.解析建筑工程中后张有黏结预应力混凝土梁施工技术[J].中华民居（下旬刊），2014，01：397.

[3]姜媛.高大跨度预应力混凝土梁的施工[J].门窗，2014，02：174.

[4]姜涛.概述高大跨度预应力混凝土梁的施工[J].科技与企业，2013，07：222-223.

[5]刘猛.先压法双预应力混凝土梁的静载性能研究[D].河北工业大学，2006.