无黏结预应力技术的应用

邱浩涵

厦门火炬高新技术产业开发区招商服务中心（361000）

无黏结预应力技术的应用

邱浩涵

厦门火炬高新技术产业开发区招商服务中心（361000）

以某建筑工程作为例，首先对该建筑工程的基本情况进行论述，并在此基础上，阐述了采用无黏结预应力施工技术的计算分析过程，然后就采用无黏结预应力施工技术在施工过程中的技术重点进行论述。

无粘结预应力；建筑工程；计算分析；技术重点

0 引言

在改革开放之后的三十多年当中，我国建筑行业得到了很快的发展，许许多多新型建筑工程材料以及施工技术得到了推广和普及。在这些建筑施工技术当中，无黏结预应力施工技术便是其中一项重要的建筑施工技术,显著提高了对土地的使用效率。

1 工程简介

某工程位于某市郊区，其组合楼板形状为椭圆形，长轴方向长度大约300 m，短轴方向长度大约180 m，计划建筑工程总面积为40 933 m2。采用的楼板形式是组合楼板，每一块楼板的厚度约为150 mm。为了有效地对楼板温度应力进行控制，施工单位选择在楼板当中采用无黏结预应力施工技术。无黏结钢绞线设置方式为双向间隔距离60 cm一根，在一条直线方向进行设置。针对楼板当中的圆弧降板部分，使用无黏结预应力施工技术时单方向间隔距离为20 cm。

2 工程的计算分析

施工单位为了能够分析预应力在温度波动的情况下,在建筑工程组合楼板当中应力的变化情况，按照该建筑工程的组合楼板状况在ANSYS软件当中构建出来一个单元实体板块，使用SOLIDE45模拟出了在该建筑工程组合楼板当中的混凝土部分。施工单位为了化简运算，在该模型当中，默认为压型钢板与混凝土底部会在力的相互作用下产生同样的变化，并且不考虑压型钢板和混凝土在相互作用和外力环境之下彼此之间会产生相互位移。在模型当中，厚楼板的高度为150 mm，压型钢板规格为厚度1 mm的厚钢板，肋部高度为75 mm，肋部宽度为25 mm，组合楼板有限元模型，如图1所示。

图1 建筑工程组合楼板的有限元模型

针对组合楼板的运算主要分为以下三个步骤：

计算人员需要解析在无预应力作用的环境下，组合楼板在添加温度因素后产生的应力波动情况。在该工程当中，计算人员衡量在温度降低20℃的前提下产生的组合楼板所发生的应力波动状况。

在温度差相同的环境当中，计算人员需要沿着楼板的板肋垂直方向添加大小为1.3 N/mm2的压力。

在温度差相同的环境当中，计算人员需要给楼板添加垂直、水平两个方向，大小为1.3 N/mm2的压力。

凭借以上过程，在该建筑工程当中，组合楼板内部预应力变化如图2所示，内力如表1所示。

图2 组合板内力的变化和内力的形变样式图

表1 内力分析表

从对表1的观察当中能够发现，伴随着不同的预应力，建筑结构内部应力逐渐降低，这符合建筑楼板添加预应力之后内力的客观变化规律，但是数据变动很大，和正常情况下由温度因素出现的内力存在不匹配现象。原因主要有以下几点

1）边界环境的影响

这种计算方式必定会产生很大的温度应力；

2）钢制板材等材料对计算结果造成的影响

由于组合楼板是通过多种建筑材料构成的新型建筑材料，压型钢板在温度变化的情况下同样也可能产生内力，对建筑工程当中所使用的混凝土的内力同样也会造成很大的影响。

因此在该建筑工程实际施工中，对组合楼板使用无黏结预应力技术，能够显著减小建筑结构因为温度差异变化而出现了的应力，由此符合结构在使用过程中的相关质量要求。

在建筑工程当中，组合楼板和普通楼板最大的区别在于组合楼板混凝土的横截面是会产生变化的。在横截面变化的过程当中，注定会产生应力集中的问题。一旦这一问题无法正确处理，混凝土便可能在温度差异变化较大的情况下出现裂开现象。通过实验可以发现,在无预应力作用的组合楼板当中，在温度因素的影响下，会在这一区域产生很强应力集中现象。在施工单位进行单向预应力建设时，增加了界面的压力，有效针对预应力集中现象进行了改善，并降低了这一区域的应力大小。在施工单位进行双向预应力建设时，这一区域的应力部分再次得到了极大程度的改善，结构内力进一步得到了削弱。所以，在建筑工程组合楼板当中合理使用无黏结预应力施工技术，能够显著对建筑内部应力分布进行改善，降低应力最大值，让建筑自身拥有更好的安全性和稳定性。

3 使用无黏结预应力施工技术的重点

无黏结预应力施工技术为五大步骤：压型钢板的铺设、一般底部钢筋的铺设、组合楼板预应力的铺设、一般上部钢筋的铺设以及开展混凝土浇筑作业。钢绞线在垂直方向上其位置相对保持稳定，之后从主肋位置钢绞线同纵向主肋钢绞线进行相互捆绑绑扎，由此构成一个良好的钢绞线网络，之后施工人员需要进行普通钢筋的铺设作业，并在此之上进行混凝土的浇筑。从整体来看，整个施工过程迅速，技术难度相对较低，建筑工程的预应力得到了极为有效的保障。

需要关注的是，在无黏结预应力钢筋进行铺设之前,施工人员应该针对其外包层进行检查，如果存在有细微破损的无黏结预应力钢筋，应使用塑料胶带对其进行补包。针对破损严重的无黏结预应力钢筋，施工单位应主动按报废处理。在双向预应力钢筋铺设时，应先进行下层预应力钢筋的铺设，然后进行上层的预应力钢筋的铺设，以便杜绝无黏结预应力钢筋在铺设过程中出现相互穿插的情况。最后，依照工程所要求的曲线形状，施工单位可以使用混凝土垫块或者短钢筋来对钢筋高度进行控制，使用铁丝进行捆绑。

4 结语

在建筑工程当中，无黏结预应力施工技术的运用已经十分普及。从工程的整体效果来看，该技术能够显著对因温度因素而产生的应力变化进行控制,有效改善建筑结构内部应力的分布状况，提升建筑的安全性和稳定性，更好地保障住户生命财产安全。同时，该技术还拥有操作简单、作业时间短等优点，非常适合在我国这样一个人口密度极大的国家中使用。

[1]孔祥荣,赵顺波.无粘结预应力技术在污水沉淀池工程的应用[J].OVM通讯,2012(6)：30-32.

[2]陆钦贽,林远征.后张无粘结预应力技术在永安公寓工程中的应用[J].建筑技术,2011(1)：2-6.