建筑工程施工中预应力混凝土施工技术应用

李娟

楚雄市职业高级中学 云南 楚雄 675000

国民经济的持续进步为现代建筑领域发展提供了有效的支持，在进行工程施工建设时，预应力混凝土施工技术作为新兴工程施工技术，得到了广泛的应用。因为预应力混凝土技术在施工中有很多优点，所以各类工程施工中都十分青睐该项技术。在具体施工建设中，预应力混凝土不仅能够提升建筑工程抗裂程度，还可以增强其刚度与耐久程度。相关工作施工建设人员应针对预应力混凝土施工技术，结合相关施工方案和特征作出全方位的解析，以此确保预应力混凝土技术可以更好应用在工程建设中。

1 预应力混凝土概述

预应力混凝土主要是由钢筋和混凝土两者融合形成的一种高强度混凝土，在工程结构作业中，为防止混凝土存在早裂问题，需要在结构构件应用前，预先为相应混凝土构件加压，也就是在混凝土能够承受的受力范围内，对工程使用钢筋通过人工施力，进行张拉，并产生一定回缩力，促使混凝土存在一定预应力。使用预应力混凝土建设成的预应力钢筋混凝土结构，可以在结构接受外力拉伸的时候，让其本身存在预应力对外拉伸力进行抵消，以此限制外界对于混凝土结构造成的影响，防止混凝土出现裂缝问题，这便是预应力混凝土施工技术[1]。

在现代工程作业中，预应力混凝土一般能够分成无粘结预应力混凝土以及完全预应力混凝土和部分预应力混凝土等多种类型。而在不同工程施工建设方案与施工工艺中，预应力混凝土所起到的作用效果也存在一定不同。所以在工程建设中应结合工程项目具体施工要求以及工程项目性质与工程作业具体情况，选择使用合适技术开展作业。

2 预应力混凝土工程施工难点

2.1 材料配制困难

有关工作者在进行配料工艺配制时，应对配料比例进行严格控制，确保布局与承载力能满足建筑整体要求。同时，为防止对建筑整体结构方面质量产生影响，要对减水剂与细集料用量进行严格控制。如果想要有效提升工程施工质量，还需有关施工工作者制定工程施工质量控制方案。特别是施工单位要将混料结构作为参照，充分发挥混凝土结构在稳定性方面的优势。不过伴随现代化发展，各种新型混合材料层出不穷，但很多混合材料的结构成分与材料存在很大差异，在质量标准方面不够统一，再加上传统材料很难和其混合到一起，十分容易对整体工程结构相关质量控制工作造成很大影响。

2.2 底板施工难以达到要求

预应力混凝土支座的安装与底板施工是整体工程施工管理的重要难点。在作业中，通常需要依赖于底板钢筋的支撑来达到承载力的要求。通常情况下，在单位面积的板材之间，需要使用二十五到三十根预应力钢筋，并且承载板的厚度要达到120cm，所以许多预应力混凝土底板的作业很难达到预期要求。

2.3 预应力安装质量难以控制

在进行预应力安装时，对预应力支撑点方面的控制和选择，要通过建设设计与梁柱支撑点进行明确，相关配置内容存在一定复杂性，如果支撑点的布置不合理，或者存在一定相关粘结预应力部位偏差，都会对预应力混凝土的施工效果造成很大的影响，甚至会对整个工程的质量造成很大的影响。同时，在工程内部结构相应预应力控制中，一般以型钢作为主要构件，以此提升核心梁板柱实际承载力，易导致预应力支撑波纹管与钢筋等相应材料在作业中相互影响，且预应力张拉顶端使用外锚方式的预应力支撑柱，也是施工作业开展的一大难题。

2.4 预应力混凝土养护困难

预应力混凝土进行养护时，采用的一般都是蒸汽。然而，在对预应力混凝土进行养护的时候，其养护效果会被温度变化影响。如果温度出现上升，混凝土内钢筋就会受到一定影响，在较高温度下钢筋会出现热膨胀，不过基座却不会被温度变化影响，导致出现温差，对预应力产生影响。为了将这种现象降至最低，就需要在混凝土中间强度还没有达到相应标准基础上，加强温差控制。

3 预应力混凝土优势

3.1 强度高、抗裂性能强

因为事先就施加了一定预应力，所以建筑施工中预应力混凝土在一般荷载作用下，混凝土出现裂缝几率会显著降低，或是在时间方面出现一定延迟。从而使预应力混凝土开展构件制作时，能欧为其提供充足强度，促使对荷载作用下产生的风险进行降低或者消除。所以预应力混凝土应用中制造的构件在建筑空间方面能够有更大跨度。

3.2 节约材料，经济效益高

由于预应力混凝土在强度性能方面比较高，所以所制造出的构件可以在应力恒定基础上，横截面尺寸会出现明显降低，从而减少钢筋混凝土数量。另外在建筑工程造价上，预应力混凝土一般能够节省30%-60%钢筋费用和20%-40%混凝土方面费用，充分提升整体工程经济效益。

3.3 裂缝闭合性能强

预应力混凝土是现代建筑工程建设必要构件，在具体作业中保持弹性状态。所以在结构展开局部或是整体卸载时，相应预应力混凝土的结构性能不仅具有较强闭合性能，还能有效减少结构形状变化时受到的冲击，最大提升横截面强度，以此让建筑结构自身以及使用方面耐久性都能得到显著提升。

3.4 构件抗疲劳能力强

应用预应力混凝土可以在一定程度上减少在钢筋中需要承受的相应应力循环频率，提升其抗疲劳能力，同时还能有效延长建筑工程使用寿命。另外，该项性能不仅能降低桥梁与立交桥等相关承受荷载构筑物具体危险系数，还可以节省工程施工时使用资源与能源，从而降低工程施工作业经济支出，在提升整体工程经济效益基础上，促使大众能在更好的环境中生活。

4 建筑工程作业中预应力混凝土先张法施工技术应用

4.1 先张法中混凝土的浇筑

预应力筋张拉完成之后，就能浇筑混凝土。在对台座进行混凝土浇筑时，能够从台座一端朝着另一端开展作业。因此同时浇筑生产线，和混凝土浇筑速度与模板构造形式相关，但每条生产线构件都需确保一次连续完成浇筑[2]。在进行混凝土浇筑时，需要严格对水灰比做好控制，保证振捣密实，所以可以适当延长振捣时间。此外，在预应力构件节点位置与端部，由于钢筋布置比较密实，所以在放松预应力筋的时候，其端部就会出现一定应力集中，所以在对该部分混凝土进行振捣时，要给予充分关注。完成浇筑振捣的建筑混凝土构件，需注意避免踩踏暴露的预应力筋，防止破坏预应力筋和混凝土之间粘结力[3]。同时构件使用叠层生产的时候，要等下层构件实际混凝土强度超过5.0N/mm2，才能浇筑振捣上层构件混凝土，如果作业时平均温度超出20℃，每两天才能叠浇一层，而每次进行叠浇时，需要先对下层构件表面做好隔离剂涂刷，避免各层之间互相粘结。

4.2 混凝土养护

利用台座法进行预应力混凝土构件制造时，通常都是自然养护，而为压缩混凝土实际养护时间，提升台座周转率，增加生产量，也能使用蒸汽养护或是加早强剂的方式进行混凝土养护。在构件利用槽式台座进行生产时，使用蒸汽养护，因为受拉钢筋和台座间存在的温差会导致出现预应力损失，造成这种情况的原因是：工程混凝土和钢筋虽然线膨胀系数方面较为相近，但若是混凝土进行浇捣之后温度即刻提升，由于混凝土和钢筋还没有结成整体，并且钢筋受热之后虽然可以出现一定程度膨胀，但却不能伸长，因为其两端已经锚固在台座之上，而锚固台座温度提升要比钢筋低，长度基本不会出现改变，从而使钢筋变松，让张拉应力减少[4]。为降低该方面损失，一般会使用二次升温的方式。也就是初次升温时，要将温差保持在20℃内，等构件混凝土强度超过10N/mm2，再依照一般规定继续进行升温养护。

4.3 预应力筋放松

对中小型的钢筋混凝土构件，进行钢丝放松，能够使用剪切以及锯割和熔断等方式。在长线台座上，用断丝钳进行剪切时，需从生产线中间位置构件开始，以此降低回弹，同时因为第一构件完成剪筋之后，预应力筋产生收缩力通常会大于构件和底膜间的摩阻，所以构件和底模便会自动分离，促使构件脱模。对于所有预应力构件，需从外向内对称放，防止过度扭转导致构件端部出现开裂。而如果钢筋混凝土构件的配筋比较多，就需要让所有钢丝同时放松，不能使用逐根放松方式，不然最后剩下的几根钢丝会因为承受应力过大，从而突然断裂。另外进行放松时，可以通过放松横梁方式进行实现，横梁千斤顶或者预先设置在相应横梁点位置的放松装置砂箱放松或是楔块放松。而钢筋放松，不能用割断或是剪断等骤然放松方式，需使用千斤顶或者砂箱和预热熔割等方式，逐渐进行放松。如果钢筋数量比较少，能够使用逐根加热熔断以及利用预先设置在相应钢筋端部砂箱等有关装置进行单根放松。要是钢筋数量比较多，就需要所有钢筋同时间放松[5]。

5 建筑工程作业中预应力混凝土后张法施工技术应用

5.1 后张法混凝土施工作业要点

进行后张法混凝土作业时，应结合相应设计图纸中的规定，把预应力钢筋曲线坐标转变成金属波纹管底线坐标。在进行作业时，应使用固定支撑架，对相关配套设备设施材料与波纹管进行固定，需要在金属底线坐标之内对固定支撑架进行安装，使用铁丝绑定支架以及波纹管。在进行上述操作时，混凝土作业时就不会出现波管上浮问题。另外在向固定支撑架中进行钢筋放置前，要确保将钢筋长度以及张力与锚具等方面问题做好计算，在现场作业中，应对下料长度以及有关预应力钢筋设计形状给予充分关注，防止作业中出现位置摆放不当问题。进行梁柱结筋作业时，应从上至下对钢筋进行铺设。但在作业中，要注意把已经预先编制好形状的相应无粘结性钢筋一一传入至钢筋柱内，每隔1m间距，就要绑扎六至八根钢筋，但最多不能超出十根。

5.2 后张法混凝土控制要点

建筑工程施工中，利用后张法混凝土施工技术进行施工建设时，应通过优化施工工艺，借此对施工质量进行有效控制。在实际施工作业中，有关施工工作者应注意加强构件、外露预应力钢筋与夹片的保护，同时针对实际工程施工情况，以优质塑料帽对相关材料进行有效保护。工程施工作业中，应使用和标准规格一致的混凝土砂浆与粘结剂，借此提升工程建设质量。而在开展底层模板混凝土建筑时，要注意预留好一定宽度缝隙，从而保证梁板柱和混凝土之间构件支撑安全性与稳定性，全方位提升预应力混凝土预制操作实际水平[6]。等预应力混凝土完成浇筑之后，需要在三到五天内对混凝土开展局部养护，保证其强度能够符合工程施工建设有关标准。

6 工程作业中预应力技术应用

6.1 在建筑工程加固施工中的应用

伴随现代工程项目规模持续扩大，社会大众对于工程项目结构稳定性方面要求不断提升，为提升土地利用率，相关工程施工人员必须选取合适方式对年久失修建筑进行加固改造，而预应力混凝土施工技术不仅能确保建筑整体支撑能力，还能对建筑进行有效加固。预应力混凝土技术应用优势主要体现在两方面，首先是可以实现建筑整体结构加固，其次便是能做好局部加固，提升建筑局部位置强度。

6.2 在受弯构件中的应用

在工程作业中，建筑整体结构强度和稳定性会受到各方面因素影响，可以利用受弯构件提升建筑稳定性，保证建筑可以很好承载压力。在处理构件的时候，应用碳纤维技术会致使构件承载力降低，进而对建筑应用安全造成影响。把预应力施工技术和碳纤维技术进行结合，可以充分提升建筑构件实际承载力，确保受弯加固，提升建筑结构稳定性。

6.3 在混凝土框架中的应用

伴随我国现代化建设不断深化，建筑工程数量与规模不断提升，为有效提升土地利用率，工程建设高度也持续提升，而这就需要建筑结构在承载力方面能够符合相应规定要求。由于高层工程作业中会应用很多框架结构，所以框架结构安全性与稳定性会对建筑结构整体稳固性造成影响。因此相关施工单位就需要对提升混凝土框架结构安全性与稳定性给予充分重视。当前很多工程建设中都会把预应力技术运用到混凝土框架作业中，明显提升了混凝土框架结构安全性与稳定性。相关技术工作者需要对施工现场进行详细勘察和分析，全方位掌握混凝土康佳具体情况，并根据其真实情况制定合适施工方案。

6.4 在转换层结构中的应用

随着现代城市建设中，高层建筑数量越来越多，许多建筑都属于综合性建筑，并且在楼层受力方面也存在不同要求，需要应用结构转换层，把不同结构体系有效结合到一起，而预应力施工技术则起着非常关键的作用。工程作业需充分预应力混凝土技术在高层工程转换层结构作业中的优势，确保有效满足工程建设中大空间应力方面需求，节约空间与材料，最大限度提升应用效果。

6.5 在多跨连续梁中的应用

部分工程施工作业会进行多跨连续梁施工，该方面作业施工难度高，相关施工人员应确保灵活应用预应力混凝土施工技术，以此提升多跨连续梁建设整体刚度。另外，把预应力混凝土技术运用到多跨连续梁作业中，还能够对整体结构进行加固，有效提升整体结构稳定性，防止多跨连续梁出现变形。

7 结语

综上所述，预应力混凝土技术在现代工程建设中应用十分广泛，对于结构体系作出了详细划分。而对工程作业中具体事项，还需根据技术特征，对施工内容进行把控，确保工程施工质量，在提升施工效果的基础上，还需加强细节内容重视程度，保证做好各环节施工，以此为建筑领域发展打下良好基础。