工民建施工中预应力混凝土技术的应用

李烨

河北省第三建筑工程有限公司

工民建施工中预应力混凝土技术的应用

李烨

河北省第三建筑工程有限公司

在工民建施工中，钢筋构件刚度低、混凝土强度低、混凝土抗裂性差等问题出现的频率较高。预应力混凝土技术的出现，为进一步减少以上问题的发生提供了良好的技术条件。本文主要从预应力混凝土结构概述作为出发点，结合工程案例分析了预应力混凝土技术在工程项目中的具体应用，探讨了相关保护与监控措施，以期为提高工民建工程整体质量提供一些参考和意见。

工民建；预应力；混凝土技术

1 引言

近年来，随着城市规模的扩大化，工民建筑数量不断增多，对于房屋建筑的施工工艺和质量要求更高。预应力混凝土技术是房屋建筑施工体系的重要组成部分，是重要施工环节，因此，建筑施工单位应加强这一环节的重视。在工民建施工中，普通钢筋混凝土具有明显的缺点，而预应力混凝土技术可以弥补普通钢筋混凝土缺点。该技术具有节约材料、减少施工时间、提高混凝土构件刚度和混凝土强度、构件使用时间久、减少自重、抗压性好、抗烈性好等优势，因此被广泛应用于建筑工程领域。尤其是建筑构件和结构中的应用，对于提高建筑施工整体质量具有积极的影响。

2 预应力混凝土结构概述

2.1 预应力混凝土结构

就预应力混凝土设计思路而言，主要将高强度的钢筋与混凝土材料结合在一起，利用预应力施加的外力促使混凝土构件获得足够的荷载。其目的是减少混凝土构件的拉应力、减少混凝土裂缝情况的发生、提高混凝土构件的刚度。按照结构类型，分为三种。其一，完全预应力。其二，部分预应力。其三，无粘结预应力。按照施工方式，可将预应力混凝土分为先浇筑混凝土、预制混凝土等。按照张拉方式，分为两种。一是先张法，二是后张法。在具体施工中，可以依据工程实际情况选择合适的施工方法，从而达到预期的质量和使用效果。

2.2 优势分析

与普通混凝土技术相比，预应力混凝土技术的优势较为明显。主要体现在以下几方面：首先，提高混凝土构件刚度。在具体施工中，构件的抗开裂问题较为常见。其原因是构件承载力与预应力的结合，能够确保构件保持在稳定状态。其次，达到节约材料费用的效果。高强度材料的组合不仅可以节约材料成本，还可以进一步降低构件截面面积，从而减少施工单位不必要的经济损失，最终达到提高建筑工程经济效益的目的。最后，提高建筑抗剪切的性能。采用预应力混凝土技术和预应力结构既增加了建筑剪压力面积，又可以提高建筑物整体稳定性和抗剪承载性能。预应力结构卸载之后，可以凸显建筑物的闭合性功能。从而减少结构变形、增加构建抗疲劳强度、降低钢筋应力循环幅值、增加钢筋使用寿命。相较于普通钢筋混凝土工程而言，预应力材料的性能能够得以完全发挥。除此之外，预应力混凝土能在一定程度上提升建筑物的抗震性能，进而减少地震的危害。

3 工程概况

3.1 工程案例

某高层商住楼，总建筑面积为64080㎡。其中，地上有二十六层，地下有三层。结合建筑实际情况，项目部决定采用现浇框架剪力墙结构。依据建筑的使用功能，基础底板和第一层至十二层顶板部分的框架梁分别采用后张无粘结预应力技术、后张有粘结预应力技术。

3.2 施工难点

就基础底板特征而言，底板层预应力筋数量较多，但是间距较小。柱上板的预应力筋分布较为密集，数量高达30根。基础底板最厚处高达1250mm。因此该建筑工程的施工难点为预应力筋施工顺序的把握、预应力筋的线形控制等。

3.3 预应力混凝土技术的具体应用

首先，结合工程实际情况，为进一步提高构件的刚度、解决材料、减小自重、增加结构的耐久性，需要选用高强度的材料，从而减少钢筋用量，进而在节省钢材的同时减少构件截面尺寸。由于工程预应力筋的线形控制难度系数较大，这就需要在施工中减少混凝土梁的竖向剪力，从而控制梁的腹板厚度。采用预应力混凝土技术应遵从以下几点原则：第一，科学合理配比混凝土。在展开预应力混凝土施工作业之前，应合理安排施工顺序。其目的是避免长期暴漏或者基础过大引起裂缝。在设计混凝土施工方案时，应着重把握混凝土结构的设计和现浇板的厚度、钢筋位置和钢筋保护层的厚度是着重需要考虑的因素。钢筋位置设计和踩筋位置设计工作，都应该配备专业人员，进而提高混凝土浇筑施工质量、减少踩筋情况的发生。其目的是减少高强度混凝土的使用、保障混凝土质量、提高构建强度、减少钢筋预应力损失。加强和稳固混凝土结构之前，设计人员应规定和清理预应力筋数量。并进行适当的添加和删减，特别是在先张法中，预应力钢筋与混凝土之间的粘结自锚强度应达到规定范围内。预应力混凝土应具有良好的加工性能，混凝土强度要高，确保预应力钢筋的应用功能得以充分发挥。第二，注意混凝土浇筑问题。确保钢筋位置的正确性是提升建筑混凝土浇筑施工整体质量的关键要素。在具体施工中，如果发现位置发生偏移，应及时展开调整。将钢筋位置矫正至正确位置，进而保障建筑主体结构的稳定性。主梁结构位置的钢筋数量较多、分布密集。大量分布无规律的钢筋会增加混凝土浇筑施工难度。这就需要结合建筑结构实际情况，选择合适的混凝土振捣方式和浇筑方式。比如选择水泥混合细石头，以人工振捣方式展开混凝土振捣，可以保证钢筋位置的正确性。

其次，钢筋结构的设计。在施工中，钢筋结构设计工作尤为重要。应依据建筑工程实际情况展开钢筋结构设计，在设计中应着重考虑预应力混凝土结构的荷载作用和整体结构的使用功能。同时，在施工阶段，施工单位需要加强验收混凝土结构强度、控制混凝土材料应力等，进而为后期施工奠定基础。

最后，封锚施工应用。对于拼装部件的拼装处的混凝土，有明确规定，其设计强度不得低于40%。混凝土设计强度不得低于75%。竖向预应力管道部分，应选择耐焊的铁皮管。在安装过程中，安装管道之后及时检查接头部位。尤其是进出口浆必须用专用胶带封住。其目的是防止进浆堵塞。管道遭受堵塞之后，就会影响压浆效果。张拉施工中，应仔细检查螺纹钢筋是否被拉断。如有焊点，表明电焊施工中电焊已经伤及钢筋。这就需要在安装螺纹钢筋之前，检查电焊设备是否完好无缺。

3.4 相关保护与监控措施

预应力混凝土施工中，施工人员应具备责任意识和自我保护意识。尤其是在振捣混凝土中，应与管道保持一定的距离，不能仅仅贴住管道，避免管道偏移，从而增加管道与钢筋摩擦力。除此之外，需要着重把握混凝土捣鼓浇筑质量，做好预应力混凝土养护工作。就混凝土养护方法而言，主要包括两种。一是自然养护；二是蒸汽养护。一般在常温下情况下，采用自然养护法，养护28天。蒸汽养护是指在台座上进行养护。受外界温度变化的影响，预应力钢筋会发生膨胀。但是台座温度并没有受到外界温度变化的影响，因此预应力钢筋与台座的温差较大，从为致使预应力遭受损失。为避免这一情况的发生，需要从温差入手。在混凝土还没有完全硬化的时候，展开混凝土养护。结合相关经验得知，混凝土强度达到8MPa或者10MPa以上时，是控制混凝土与台座温差的最佳时期。除此之外，还需及时覆盖混凝土现浇构件。在保养期间，遭遇降雨天气，应及时做好防范措施。比如搭建雨棚，避免雨水对混凝土造成负面影响，从而确保混凝土强度。

4 结语

相较于普通混凝土而言，预应力混凝土的优势较为明显，在工民建施工中应用较多。随着工民建工程数量的增加，预应力混凝土使用规模得以不断扩大。这就需要施工人员在具体施工中，着重把握预应力混凝土配比比例、混凝土浇筑施工程序、及时清点预应筋数量、混凝土养护管理、现场技术管理等，进而从整体上提升建筑物整体质量，并充分发挥预应力混凝土技术的应用效果和使用功能。在以后的工民建工程当中，还需对预应力技术加强研究创新，使其发挥出更大的作用。

[1]刘军.工民建施工中预应力混凝土技术的应用与分析[J].科技创新与应用,2015(19):251.

[2]贾长寅.基于工民建施工的预应力混凝土技术实践分析[J].江西建材,2014(18):75.

[3]李姝.预应力混凝土技术在工民建施工的应用[J].中华民居(下旬刊),2013(4):147～148.