論建筑施工中預應力的應用及存在的問題

張德偉 王燁

（沈陽辰宇建設集團有限責任公司，遼寧，沈陽，110000）

論建筑施工中預應力的應用及存在的問題

張德偉 王燁

（沈陽辰宇建設集團有限責任公司，遼寧，沈陽，110000）

隨著我國建筑施工建設規(guī)模的不斷擴大，在建筑施工工程中，越來越廣泛地應用到了預應力技術，然而隨之出現(xiàn)的質(zhì)量問題也日益增多，產(chǎn)生這些問題的原因是多種多樣的。本文首先闡述了預應力在建筑施工工程中的應用，然后總結了建筑施工中預應力技術在工程應用中出現(xiàn)的問題，最后探討和闡述了改善這些問題的措施。

建筑施工；預應力技術；混凝土

近幾年來， 由于預應力混凝土結構能夠充分利用材料的高強度性能，還能有效阻止混凝土開裂，減輕結構自身重量，增大橋梁跨度，剛度較大，行車舒適等特點，普遍地運用在建筑施工工程中。但是在預應力建筑施工中出現(xiàn)的若干預應力技術問題也相當普遍， 給施工和工程結構的質(zhì)量帶來了一些潛在的隱患，已廣泛受到許多專家的關注。

一、預應力技術在建筑施工中的應用

1、預應力技術在加固施工過程中的應用

一般建筑施工的加固是通過補強構件和改善結構性能來提高現(xiàn)有建筑施工的承載力，來延長其使用壽命，滿足建筑設計的要求。通常加固的方式有：建筑面補強層加固、改變結構受力體系加固以及體外預應力加固等等。在實際中，卸載的主要目的就是為了減小加固施工時混凝土結構的初始應變。可以先對構件施加預應力，使構件的受拉區(qū)產(chǎn)生壓應力，受壓區(qū)產(chǎn)生拉應力，使構件在初彎矩時的壓應變和拉應變減小，這樣可以提高構件在極限承載力時的應變增量和應力， 充分發(fā)揮加固鋼筋。

2、預應力技術在混凝土多跨連續(xù)梁的應用

多跨連續(xù)梁有正彎矩區(qū)域和負彎矩區(qū)域，一般情況下，跨中為正彎矩，支座處為負彎矩。當橋梁的抗彎承載力和抗剪承載力達不到要求時，就需要進行加固處理，當跨中正彎矩區(qū)抗彎承載力不足時， 可以采用施工比較容易的粘貼碳纖維的方法加固。

3、預應力技術在受彎結構中的應用

碳纖維具有施工簡單，高強度的特點，所以對受彎構建進行加固的方法廣泛地采用粘貼碳纖維片材。但是在加固前結構就已經(jīng)具有初始內(nèi)應力，混凝土有了初始拉應變和壓應變，當混凝土受壓區(qū)壓應變達到或超過混凝土的極限壓應變時，構件達到或超過了極限承載力。碳纖維片材的最終盈利是由混凝土的應變增量決定的，比如當初始應變較大時，碳纖維片材的應力較小構件就破壞了， 那么就沒有充分發(fā)揮碳纖維強度高的特點。可以在粘貼碳纖維片材時就對其施加預應力，使其附有初始拉應力， 從而提高當構件破壞時的碳纖維片材的應力，充分發(fā)揮其強度。

二、預應力在建筑施工中出現(xiàn)的問題

1、孔道堵塞問題

預留孔道堵塞或塌陷會使預應力鋼筋不能順利通過，這樣會影響張拉的效果，進而影響灌注工程質(zhì)量。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是在水泥還尚未凝固之前就抽芯， 這樣就沒有一定的強度，或抽芯太遲，就可能會拔斷橡膠抽拔管。

2、波紋管堵塞

堵管的主要意思是在混凝土澆筑后波紋管出現(xiàn)堵塞的現(xiàn)象。波紋管堵塞會使得后期預應力鋼絞線穿束無法通過或張拉預應力時，鋼絞線實際值與設計值有差距，這樣就造成不必要的麻煩，既影響了工期又耗費了人力。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是在施工過程中施工人員沒有嚴格按照規(guī)范安裝波紋管，引起波紋管定位不準確導致彎折、套管接頭松動，或者是在澆筑過程中，施工人員操作不當，造成波紋管破裂，直接造成了混凝土水泥漿深入到波紋管而堵塞了波紋管。另外，波紋管本身的質(zhì)量缺陷也會引起水泥漿滲漏造成的堵管。

3、預應力構件張拉前出現(xiàn)裂縫問題

預應力構件張拉前出現(xiàn)的裂縫問題通常是由溫差和收縮造成的， 并且鋼筋砼結構在使用荷載作用下出現(xiàn)裂縫是難以避免的，但是在預制場內(nèi)的構件要盡量避免裂縫。

4、預應力超長時出現(xiàn)的一段張拉工藝問題

目前我國國內(nèi)澆筑大跨度預應力連續(xù)箱梁底板預應力通常采用一端張拉工藝。但是根據(jù)國內(nèi)外有關規(guī)范，跨度在30m或30m 以上的預應力橋梁，都要采用兩端對稱張拉工藝，才能保證跨中承載力， 否則就會導致因跨中承載力不足而造成的正截面裂縫。根據(jù)有關調(diào)查資料顯示，在我國目前通車的公路橋梁中，存在著大量的因張拉工藝不合理出現(xiàn)的裂縫現(xiàn)象。

5、后張預應力結構張拉力控制的問題

預應力施工不規(guī)范， 主要是張拉力控制是否正確對預應力橋梁質(zhì)量有較大影響。張拉作業(yè)一般是同時控制張拉力和預應力筋伸長量，以張拉力為主，用伸長值校核張拉力。通常情況下張拉力的計量是采用1.5 級油壓，但是這種計量誤差較大。因為有的千斤頂沒有經(jīng)計量標定就張拉，而且大部分張拉人員未經(jīng)專業(yè)培訓， 或者作業(yè)時不夠?qū)Ｐ模?就會出現(xiàn)較大誤差。特別當多束張拉時，由于每束張拉力都不一樣，往往在計算預應力筋的伸長值時不準確，不清楚彈性模量取值，這樣就造成實際張拉時難以做到將伸長量按規(guī)范規(guī)定控制的范圍內(nèi)。

三、針對預應力相關技術問題提出的解決措施

遇到堵管問題，首先根據(jù)預應力筋曲線坐標，標注漏漿孔道堵塞的位置，在避開梁的主筋位置，采用沖擊鉆緩慢進行開孔，清除波紋管中的水泥漿塊，使鋼絞線能順利穿過波紋管并能夠自由伸縮；然后待張拉完畢后用高一等級微膨脹混凝土封堵孔洞。可采取以下預防措施：在施工下料前對波紋管質(zhì)量仔細檢查，對有缺陷的波紋管及早發(fā)現(xiàn)；在澆筑混凝土前檢查波紋管的安裝位置，固定好，檢查套管接頭連接是否牢固，密閉性是否達到要求；在澆筑混凝土過程中注意波紋管的保護，避免振搗棒碰壞波紋管。

為預防表面溫度裂縫，應控制構件內(nèi)外過大的溫差，在夏季施工時優(yōu)先使用低水化熱水泥。在低溫時預制構件應采取保溫措施，不要過早拆除模板。對空心板等薄壁構件適當延長拆模時間，使之緩慢降溫。預制構件和臺座之間應涂刷有效隔離劑以預防粘接，使構件不受底模熱脹冷縮的作用。在砼澆筑前的施工作業(yè)中應注意保護隔離劑，對于用長線法生產(chǎn)先張構件應及時放松應力筋，以減少約束作用。

四、結語

在道路橋梁施工預應力工藝較復雜，在預應力施工中應做好預應力施工操作人員的技能培訓，嚴格要求按照操作程序施工，認真做好施工前后的各項檢查，早發(fā)現(xiàn)問題，因此從設計到施工的所有技術人員都應精心設計、保證工程順利施工，編制科學合理的施工方案嚴格按照施工驗收規(guī)范、操作規(guī)程作業(yè)，同時應不斷應用新技術、新材料、新工藝，確保工程施工質(zhì)量。

[1] 盛興旺,辛學忠.預應力斜交箱形連續(xù)梁非線性分析[J].中國鐵道科學,2009(2).

[2] 馬劍飛.大跨徑預應力連續(xù)梁橋施工控制關鍵技術研究[D].武漢理工大學，2008.

[3] 徐炳法，劉俊.蘇通大橋輔橋大跨度連續(xù)剛構施工[J].橋梁建設，2007，（S2）.

TU110

1674-3954（2011）03-0064-01