试沦建筑工程中预应力混凝土工程施工技术

刘朱

【摘要】预应力混凝土施工技术是目前建筑企业普遍用来优化工程结构性能的一种先进手段，一般指在工程结构处于受力状态之前，对构件受控范围里的钢筋进行弹性拉伸，经由钢筋原本具备的回缩能力，将预压应力施加在该区域的混凝土上，以此来迅速提升工程构件的刚度数值及耐久抗裂性。预应力混凝土和普通纲筋混凝土之间存在明显差异，其自身重量、面积、材料耗损小，抗裂、刚度、耐久性能优异，但是在使用预应力混凝土施工技术时，必须准备专业的设备、材料、特殊工艺。

【关键词】建筑工程；预应力；混凝土

预应力混凝土是在结构受力之前，对结构构件受接区的钢筋在弹性范围内进行拉伸，利用钢筋的弹性回缩，对受压区的混凝土预先施加预压应力，以提高结构构件的抗裂性、刚度和耐久性等性能的技术。与普通钢筋混凝土比较，预应力混凝土具有构件截面小、自重轻、刚度大、抗裂度高、耐久性好、材料省等优点，但预应立力混凝土施工时，需要专门的材料与设备、特殊的工艺，单价较高。在大开间、大跨度与重荷载的结构中，采用预应力混凝土结构，可以减少材料用量，扩大使用功能，综合经济效益好。因此，预应力混凝土在现代结构中具有广阔的发展前景。

预应力混凝土按施工方式的不同，可分为预制预应力混凝土、现浇预应力混凝土和叠合预应力混凝土等。

预应力混凝土按预应力度的大小可分为全预应力混凝土和部分预应力混凝土。全预应力混凝土是在全部使用荷载下受拉边缘不允许出现拉应力的预应力混凝土，适用于要求混凝土不开裂的结构；部分预应力混凝土是在全部使用荷载下受拉边缘允许出现一定的拉应力或裂縫的混凝土，其综合性能较好，费用较低，适用面广。

按预加应力的方法不同，可分为先张法预应力混凝土和后张法预应力混凝土。按预应力筋粘结状态，又可分为有粘结预应力混凝土和无粘结预应力混凝土。在建筑工程中，预应力混凝土结构体系主要有部分预应力混凝土现浇框架结构体系和无粘结预应力混凝土现浇楼板结构体系。在特种构筑物中，预应力混凝土结构也用于电视塔、安全壳、简仓、储液池等。此外，预应力技术在房屋加固与改造中也得到推广直用。

1 建筑工程施工中预应力混凝土先张法施工技术的应用

先张法所指的就是在进行混凝土构件的浇筑之前，把预应力筋进行张拉，同时在钢模上把它临时固定，之后，需要做的就是实行混凝土的浇筑，等到混凝土的强度达到一定的值的时候，在确保了预应力筋和混凝土两者之间存在有充足的粘结力的时候，就可以把预应力筋松开了。这里需要注意的是，混凝土强度的一定值在一般情况下就认定为大于等于混凝土强度标准值的75%。当预应力筋和混凝土之间有充足的粘力的时候，在预应力筋被松开并回弹的时候，就能够在这一粘结力的作用之下，产生预压应力。在一般情况之下，先张法在中小型预应力构件中使用的比较多。

1.1 先张法混凝土的浇筑

等到把预应力筋张拉完毕之后，就能够实行混凝土的浇筑了，具体在实行浇筑的时候，可以从由台座的一端，朝着另一端的方向逐步进行。对于一次同时浇灌的生产线来讲，在具体的浇灌的过程中，完全是由教主的速度以及模板的构造形式来决定的，但是，不变的是，在每一条生产线上的构建，实行的都是一次性的连续浇灌。

在进行具体的混凝土的浇灌的这一过程当中，必须要对水灰比实行严格的控制，在振捣的时候，可以通过把振捣的时间延长来保证振捣密实。需要注意的是，由于预应力构件的端部以及节点等部位，在钢筋的布置上面通常都比较密集，所以再把预应力筋放松的时候，断不会出现应力集中的情况，所以，我们在具体的操作过程中要对这一部分的振捣引起特别的重视。对于刚浇灌和振捣过的混凝土构件来讲，尤其要保证外露的预应力筋不被踩踏，其目的是保证粘结力不被破坏。

1.2 先张法混凝土的保护

对于采用台座法的方式来制作的预应力混凝土的构件来讲，对其养护采用的是自然养护，在这一过程中，为了使得混凝土的养护时间得到减少，为了使得台座的周转率得到提升，为了使得生产的质量得到提高，我们还可以采取蒸汽养护的方式来进行。

在采用蒸汽养护的时候，受拉钢筋和台座之间会产生温差，这一温差会造成预应力的损失，这是因为混凝土和钢筋之间虽然具有相似的线膨胀系数，但是，在浇筑和振捣之后，温度会立即上升，而混凝土和钢筋之间还没有结成一个整体，所以，钢筋在受到热之后，会发生膨胀，但是，却不能够伸长，这样一来，钢筋就会变松，从而张拉应力就会减少。那么，为了使得预应力的损失得到减少，我们通常会采用二次升温的方式来解决，具体来讲也就是在初次进行升温的时候，尽可能的保证温度在20摄氏度以内，等到构件混凝土强度超过了10牛每平方毫米之后，根据一般的规定来实行继续的升温养护措施，在经过了这样的处理之后，此时把温度增加的话，也不会对钢筋内的应力产生影响，也就是应力不会改变。

1.3 先张法预应力筋的放松

对于预应力筋的放松来讲，这也是预应力建立过程中的一个重要环节，在这一过程中，放松方法的正确与否以及放松顺序的正确与否，都会对构件的质量产生直接的影响，所以，在进行具体的放松之前，必须要把可靠地放松顺序确定好，把可靠地放松方法找出来，在此基础上来实行相应的技术措施。

当然，在进行预应力的放松的时候，必须要等到混凝土和设计所规定的强度相满足的时候，才能够实行，如果不能够满足要求的，那么，也要保证其大于等于设计的混凝土立方体抗压强度标准值的75%。

需要注意的是，在进行钢筋的放松的时候，必须要保证不通过剪断或者个度那的方式来造成突然放松的现象，而是应该采用于斤顶、砂箱以及预热熔割等等的方式来慢慢的、逐步的实行放松。如果钢筋的数量比较少的话，我们可以采取逐根加热熔断的方式来进行，或者也可以通过在钢筋端部预先把砂箱设置好的方式，来实行单根放松。那么，反过来，如果钢筋数量比较多的话，我们就需要同时把所有的钢筋放松。

2 建筑工程施工中预应力混凝土后张法施工技术的应用

2.1 后张法施工的锚具

当把单根粗钢筋用作预应力筋的时候，对于张拉端来讲，主要采用的是螺丝端杆锚具；对于固定端来讲，主要采用的是帮条锚具或者是墩头锚具。

当把钢金属或者是钢绞线束，来作为预应力筋的时候，对于张拉端来讲，所采用的是IMI2型的锚具；对于固定端来讲，所采用的是墩头锚具。

当把钢丝束来作为预应力筋的时候，对于张拉端来讲，所采用的是锥形螺杆锚具以及DM5A型墩头锚具；对于固定端来讲，所采用的是DM5B型墩头锚具。

2.2 后张法施工工艺

从预应力筋的制作上来看，主要分成两种情况，第一种情况是单根钢筋的制作：对于单根钢筋的制作来讲，通常包括了配料、对焊以及冷拉等等的程序，这时，在对钢筋的下料长度进行确定的时候，主要通过计算的方式实现，当然，在具体的计算过程中，需要对锚具的特点、焊接头的压缩量、钢筋的冷拉率以及弹性的回缩率等等进行充分的考虑。第二种情况是，钢筋束的制作：对于钢筋束的制作来讲，在实行具体的下料长度的计算的时候，所需要考虑的不仅仅是受锚具的影响，而且还要考虑受张拉机械的影响，所以，为了使得穿入构建孔道当中的预应力筋束不被扭结，就必须要把编束工作做好，那么，就应该在理顺钢筋的基础上，来采用18-22号铅丝来在每相隔0.1米的地方绑上一道，从而构成束状。 从孔道留设上面来看，所谓的孔道留设可以说是后张法预应力混凝土构件当中的一个至关重要的工序，如果预留孔道的尺寸以及位置等都是正确的话，那么，孔道就是平顺的；对于端部的预埋垫板来讲，应该和管道的中心线处于垂直的位置，同时应该采用螺栓或者是钉子，来将其在模板上固定好，其目的是保证在进行混凝土的浇筑的时候，不会产生走动现象。对于直线孔道来讲，对其我们可以采取的方式有：钢管抽芯法、胶管抽芯法以及预埋管法；对于呈曲线状的孔道或者是呈折线状的孔道来讲，我们可以采取的方式有：胶管抽芯法以及预埋管法。在所有的这些方法当中，钢管抽芯法以及胶管抽芯法主要是在预制构件当中进行应用；对于预埋管法主要采用的是薄钢管、镀锌钢管以及波纹管等等，需要注意的是，采用金属波纹管进行留孔的话，通常在大型构件当中进行应用的。从金属波纹管的连接上来看，通常我们都会使用大一号的通行波纹管，在连接的时候，接头管的长度应该控制在200毫米至300毫米之间，并采用密封膠带辣酱两端封裹好。对于波纹管的安装来讲，应该事先根据设计图当中的预应力筋的曲线坐标，来在箍筋上标记出来。从现浇预应力结构的金属波纹管留孔来讲，可以采取的措施就是在波纹管上开一个洞，在洞上把海绵垫片覆盖上，同时盖上带嘴的塑料弧形压板，在此基础上，用铁丝来将其紧紧扎牢，当然，这样还不够，还需要用增强塑料管来把带嘴塑料弧形压板的嘴插上。

2.3 预应力筋的张拉

在实行预应力筋的张拉的时候，必须要保证构件的混凝土的强度是和设计的要求相满足的，如果不能够和设计的要求相满足，那么，也应该保证混凝土的强度大于等于设计强度等级的75%。需要注意的是，对于拼装的预应力构件来讲，在拼缝的地方如果对混凝土设计成为为要求的话，通常需要保证混凝土要大于等于块体的混凝土设计强度等级的40%，同时需要满足的条件就是应该大于等于15兆帕。

3 结语

总之，在目前，预应力技术可以说是一种相对比较策划那个数的工程技术，但是，即便如此，在日后的不断发展中，仍然需要对其作出进一步的完善，相关的实践表明了预应力技术由于在多种方面存在优势，而在建筑领域表现出了强大的生命力，拥有了广阔的应用前景。

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