范 华 敬
(山西华远现代物流有限责任公司,山西 太原 030003)
我国社会经济高速发展,随着人们物质需求和消费能力的不断提高,过去的住房无论从结构还是功能都已无法满足当前人们的需要,高层、超高层建筑已成为现代社会主流,这些建筑具有大跨度、大自重的特点,在结构稳定性与安全性方面有较大的局限性。因此,加强预应力技术在房建工程中的应用有着十分重要的意义。
混凝土结构自身具有较强的抗压能力,刚度较大,但抗拉能力比较薄弱,所以当混凝土结构受到较大的拉应力且超过最大限值时,就会出现混凝土结构开裂的现象。预应力技术就是在混凝土结构的受拉部位铺设预应力筋并提前施加压应力,以抵抗外界荷载所产生的拉应力,将作用于混凝土结构的拉应力和压应力相互抵消,以改善混凝土结构的抗拉性能。当混凝士结构的内外荷载达到平衡状态时,整个混凝土结构就会保持稳定。
预应力技术根据预应力筋张拉先后分为先张法和后张法。在实际施工中通常采用后张法预应力技术,其主要工艺流程为:安装底模→绑扎普通钢筋→埋设波纹管→穿束预应力筋→安装侧模板→浇筑混凝土→养护→拆侧模→张拉预应力筋→孔道压浆→切割→封堵锚具。
预应力技术所使用预应力筋、预应力管道、锚具、夹片、连接器等材料性能均应符合国家现行规范。材料进场时,均应对其进行初验,合格后抽样复检,确认合格后方可使用。
张拉设备与压力表必须配套标定合格后,配套使用。每套设备连续作业不得超过半年且不超过200次,在使用过程中应加强张拉设备与压力表的日常保养维护,出现异常或检修后,重新配套标定。
预应力管道在安装前,应先准确安装定位支架,避免预应力管道移位、弯曲,影响张拉质量,同时在以后作业过程中(如预应力筋穿束、钢筋焊接),应对预应力管道采取保护措施,防止发生移位或损伤。
预应力筋穿束可采用人工穿束或机器牵引穿束,穿束前应将穿束端包裹,防止预应力筋划破波纹管造成漏浆。穿束过程中及完毕后,应对波纹管进行检查,如有破损应立即包缠。
浇筑混凝土前,应对普通钢筋,预应力管道、预应力筋、预埋件等的位置、规格和数量等进行隐蔽验收,验收合格后方可浇筑。浇筑过程中,应注意保证以上隐蔽构件的位置准确性以及预应力管道的顺畅,必要时应由专业人员随时检查。浇筑时应根据不同的区域选择不同的振捣工具,确保振捣密实。但应注意振捣工具不得直接接触波纹管,以免破坏预应力管道。浇筑完成后,应及时采取养护措施,保证混凝土结构的强度增长符合要求。
当混凝土结构强度达到要求时,即可进行预应力筋的张拉,张拉前应对张拉设备、预应力筋、锚具、夹片等进行检查,并划定安全区域,严禁张拉端部站人。张拉时应同步、对称张拉,采取双重控制法控制张拉应力,并准确计算张拉应力的持荷时间,确保张拉应力的有效传递。
在房建工程中大都选用粘贴碳纤维片加固受弯结构。由于材料特性的限制,在混凝土结构初始应变过大时,碳纤维片的加固作用就会受到影响,混凝土结构就会产生破损。因此应将预应力施加在碳纤维片材粘贴的过程中,使其具有初始拉应力,这样碳纤维片材在构件破坏时就能有效提高其应力,还可以使碳纤维高强度的特性得到有效发挥。
混凝土框架结构具有大跨度、大自重的特点,在结构稳定性与安全性方面有较大的局限性。在施工中,对混凝土框架结构提前施加预应力,使压应力在混凝土框架结构的受拉区产生,将作用于混凝土框架结构的拉应力和压应力相互抵消,降低混凝土框架结构的压应变和拉应变,提高混凝土框架结构的应变增量和应力,确保混凝土框架结构的稳定性与安全性。
一般预应力技术的设计都比较复杂,其施工过程与整体建筑的施工联系密切。在设计阶段,预应力技术的设计除了规定张拉顺序外,还要准确定位固定端柱筋、保证张拉端底筋以及梁面弯曲与锚具位置保持高度一致以及普通钢筋与预应力管道的间隔等,一旦考虑不周,将会影响整个施工的进行。
预应力技术的张拉必须严格按照预定的施工组织进行,张拉前应检查所有细节,预应力操作人员必须经考核合格方可上岗。
在实际施工中,因预应力技术张拉时,受拉预应力筋处于高度紧张状态,随时都有断裂的可能,因此必须在张拉前划定安全区域,张拉过程中严禁张拉端部站人,也不得随意踩踏预应力设备。张拉时发现异常,应立即停止张拉,并组织检修,以免发生安全事故。
预应力技术很好的解决了混凝土结构在受到较大荷载时的弯曲和开裂问题,使混凝土结构具有较好的抗震性,且具有一定的防渗透和防腐能力,在房建工程施工中得到了广泛的应用,当然它也存在一些不足之处,也不能解决房建工程中所遇到的所有问题,在今后,预应力技术的应用需要我们进一步探索。
参考文献:
[1] 张韶金,房屋建筑预应力施工技术探讨[J].城市建设理论研究(电子版),2015(21):4005-4006.
[2] 樊双成.试论预应力技术在房屋建筑施工中的应用[J].门窗,2014(7):113-114.
[3] 蒋仁艮.在高层建筑框架梁结构中有粘结预应力的技术应用[J].经营管理者,2013(6):71.
[4] 耿春波.预应力混凝土施工相关问题探析[J].中国科技信息,2013(7):21.