房屋建筑工程预应力混凝土施工关键技术

李伟革

（中铁十一局集团建筑安装工程有限公司，湖北 武汉 430000）

城市化建设背景下，房屋建筑工程项目逐渐增多，人们对于房屋建设质量的要求也在不断提升，就传统钢筋混凝土结构而言，其受外力作用明显，结构本身容易产生变形、裂缝等不良现象，这些问题不仅影响了房屋建筑整体的稳定性，而且对居住人员的人身安全造成一定威胁。基于此，预应力混凝土结构在房屋建筑工程项目中开始推广和应用，有效地弥补了传统钢筋混凝土结构的缺陷，有效地提升了房屋建筑的整体性能。

1 预应力混凝土施工优势特征

预应力混凝土是一种新型的建筑施工模式，其在结构件受外力作用前，人为地对构件施加作用力，该作用力能减小或抵消外部荷载作用所引起的拉应力，推迟受拉区混凝土开裂［1］。现阶段，预应力混凝土工艺在房屋建筑工程项目中得到了深入应用，从应用过程来看，其具有以下优势特征：

其一，预应力混凝土材料的质量较轻，运输和搬运过程极为方便，同时在施工中，该材料用量较少，进而使得结构更加轻薄，不仅起到了节省内部空间的作用，而且房屋整体更具美观性。其二，在施工中，预应力混凝土技术对钢筋实施张拉控制，并在此基础上对构件施加预应力，保证了结构件的整体强度。建筑项目施工完成后，房屋整体不仅具有良好的强度，而且抗裂能力较为突出，房屋建筑整体性能优良。其三，相比与传统建筑结构，预应力混凝土结构在防渗、抗侵蚀方面性能突出，其有效地保证了建筑的整体性、美观性，同时，受结构中的曲线钢筋束的作用，梁两端支座所受的竖向剪力有所减小，这有效地提升了建筑整体稳定性，确保了居住用户的人身安全。

2 预应力混凝土施工的难点

2.1 材料造价成本高

材料应用直接关系着工程项目的建设质量，就预应力混凝土施工而言，其施工材料与传统的材料混凝土材料存在较大差异，相比而言，预应力混凝土密度大、材料强度突出，这也使得材料的价格较为昂贵。项目建设初期，针对预应力混凝土结构的房屋工程，还需要进行房屋建设规模、材料用量的有效核算，以此来控制项目建设成本，避免成本造价施工导致项目难以进行，给企业带来经济损失。

2.2 施工技术难度大

与传统的混凝土结构相比，预应力混凝土施工的技术难度较大。一方面，就工艺技术本身而言，其材料结构较为复杂，预应力的施加工序多、难度大，这给工程项目建设带来一定阻碍，当材料预应力施加效果达不到设计要求时，会导致房屋整体结构缺陷，性能不足。另一方面，预应力混凝土施工需要较为专业的技术人员进行指导，而在当前工程项目施工中，技术人员少，且部分技术人员缺乏预应力混凝土施工经验，这使得其对于预应力混凝土相关工序的掌控力度不足，影响了工程项目最终施工质量。

2.3 梁体拱控制难

在预应力混凝土结构施工中，梁体预制过程中会设置一定的曲线钢筋束，该钢筋束会对梁体施加预应力，减少梁两端支座所受的竖向剪力，而当支座受到梁体压力减少，铰接支座的使用寿命会有所延长，这对于建筑结构整体使用寿命较为积极的作用，然而在施工过程中，预制梁在存放过程中会受到内部预应力的影响，当梁体内部预应力作用明显时，梁体结构会发生上拱等变形危害，这不仅改变了梁体的物理参数，而且其力学性质也发生了较大变化，制约了工程项目的顺利开展［2］。

3 房屋建筑工程预应力混凝土施工中的关键技术

现阶段，预应力混凝土在房屋建筑工程项目中的应用不断深入，其在改善结构件性能和补强构件加固的基础上，有效地提升了建筑结构的整体性能，延长了房屋建筑的使用时间。在房屋建筑工程施工中，预应力混凝土施工技术的应用还应关注以下要点：

3.1 重视前期准备工作

充分全面的落实前期准备工作，能为预应力混凝土施工技术应用和房屋建筑施工创在有利条件。在施工准备阶段，首先应进行技术交底，同时结合工程项目实际情况，对参建人员进行技术培训，确保全体施工人员掌握操作流程和技术要领。其次应进行施工材料的有效检验，施工材料检验是施工准备阶段的重点工作，在材料检验中，应重点关注钢筋和混凝土材料的检验。就钢筋材料而言，不仅要选择强度高、塑性好的钢材，而且需就钢材的应力损失、与混凝土黏结性能进行综合考虑，继而选择满足项目建设需要的优质钢材。通常，高强度钢丝、钢绞线、精轧螺纹钢筋具有较高的强度、弹性和耐疲劳性，其是预应力混凝土施工中的理想钢材。而在混凝土材料选择中，应严格控制水灰比、水泥用量和掺料用量，同时通过现场试验，就混凝土强度收缩性能与快速固化性能进行全面检查，确保混凝土材料收缩度小、性能稳定。最后，工程准备阶段还应进行场地三通一平处理，并在材料设备进场后，依据项目设计编制施工计划，准备进行施工建设。

3.2 规范混凝土构件应力预加

对混凝土构件预加应力是整个项目建设的关键环节，现阶段，混凝土构件应力预加包含了先张法和后张法两种形态。

1）先张法预应力混凝土施工要点

先张法预应力施加是工程项目建设中较为常用的一种施工方式，其按照先张拉钢筋、后浇筑混凝土的顺序进行项目施工［3］。在先张法预应力混凝土项目建设中，钢绞线或高强度钢丝的应用较为常见，其不仅能提升结构件整体的稳定性，而且能有效控制项目建设成本。针对先张法预应力混凝土施工，其施工控制要点还包括：其一，在张拉施工前，应进行张拉设备台座刚度和强度的有效设计，这样不仅能满足设计过程中的对抗倾斜要求，而且能满足设备抗滑动控制需要，继而从前期加工阶段确保项目施工质量。其二，先张法预应力混凝土施工应关注房屋横梁张拉操作，该过程中，需在考虑横梁刚度时候，确保其挠度值控制合理。需注意的是，在张拉锚固过程中，应确保预应力筋和锚板的受力中心位于同一点位。其三，在先张法支架与模板设置中，需考虑现场的地基承载力情况，当地基承载不足时，还应进行基础加强处理，确保施工过程的安全性。为便于模板后期调整，应预留一定的空间，然后按照模板工程设计要求进行规范安装，以此来为先张法预应力混凝土施工创造良好条件。

2）后张法预应力混凝土施工要点

后张法预应力混凝土施工中，首先要进行混凝土浇筑，待混凝土硬化到一定标准后，再进行预应力钢筋张拉。需注意的是，后张法预应力混凝土施工过程中，需要特定的锚具进行辅助作用。从施工过程来看，后张法预应力施工技术要点在于：首先，在预应力管道安装期间，应就管道的顺通情况进行检查，避免管道发生堵塞，当管道堵塞时，还应规范地进行疏通处理；其次，在管道焊接及安装时，应做好管道的有效保护，严禁管道破损；同时选用优质预应力筋进行管道穿束，并且在完成穿束后，应按照边转动预应力筋边浇筑的要求进行后续混凝土浇筑作业，确保混凝土浇筑的均匀性。最后还应对预应力筋的长度进行规范管理，要求曲线预应力筋的长度大于直线预应力筋，同时控制孔道磨损施工，确保后张法预应力混凝土施工满足项目建设标准。

3）构件锚具选择

预应力混凝土项目施工中，施工人员往往需要准备一定的锚具和夹具。依据受力原理的差异，这些锚具可分为依靠摩阻力锚固、依靠承压锚固和依靠粘结力锚固三种形态［4］。具体而言，锥形锚、镦头锚、夹片锚具、固定端锚具、连接器等都是工程项目中较为常用的锚具。就锥形锚而言，其具有面积小、使用方便的特点，需要注意的是，锥形锚具的应力损失较大，在项目建设中不具备重复张拉的能力，故而限制性较大。镦头锚能有效减少应力损失，应用效果较好，同时在项目施工中的操作较为简便，所不足之处在于该锚具在大吨位构件张拉中的适用性较小，当构件吨位较大而钢丝直径设计不合理时，容易导致钢丝断裂。夹片锚具强度高、硬度大，其可满足多种工程项目的建设需要。工程项目建设中，应在考量工程项目建设需要的基础上，合理性的进行锚具选择和应用，以此来提升构件可靠性、安全性，促进预应力混凝土建设项目的有序开展。

4）混凝土土浇筑要点

要进一步提升预应力混凝土项目的施工质量，在施工中，还应就混凝土施工过程进行全方位管理。在施工初期，应对混凝土材料的质量进行严格检查，确保水泥、骨料、掺料混合比例合理、参数准确。施工过程中，施工人员应在“先底部、顶部，后两侧”原则的指导下，严格按照二次浇筑的方式开展施工，同时在施工中，严格控制施工材料应用，避免材料浪费。完成混凝土浇筑施工后，还应进行浇筑构件的有效养护，避免构件出现裂缝缺陷，影响整体的强度和承载能力。

4 结语

预应力混凝土施工技术对于房屋建筑工程项目施工质量具有较大影响。新时期，建筑施工人员只有充分认识到预应力混凝土施工的技术优势，并在掌握分析其施工问题的基础上，进行施工过程技术要点的全面把控，才能提升预应力混凝土施工技术的应用水平，保证房屋建筑工程项目建设质量，进而为人们提供一个良好的生活和工作场所，满足社会发展需要。