預應力混凝土工程施工技術

【摘 要】 近年來，預應力混凝土施工技術在建筑施工中得到了廣泛應用，然而隨之出現的質量問題也日益增多，因此，施工過程中，必須把握好施工技術要點，確保工程質量。本文結合工程實例，介紹了預應力混凝土工程的施工技術，指出了施工過程中的注意事項和質量控制措施，可為類似工程施工提供參考。

【關鍵詞】 預應力；混凝土；施工技術；布置

隨著建筑工程施工規模的不斷擴大，建筑對混凝土的抗裂性要求更高了。普通混凝土的抗裂性能很弱，而預應力混凝土恰好彌補了這一缺陷。預應力結構的形式逐漸豐富多樣，并且能有效減輕了結構自重有效控制構件的撓度和裂縫寬度，抗震性能也能夠得到可靠保證。但該技術危險系數相對較高，質量控制難度大，因此，在實際施工過程中，必須以安全為前提，把握好施工技術要點環節，確保工程質量。

1 工程概況

某工業建筑面積為7萬m2，高23.02m，為鋼筋混凝土框架結構。樓層為3層，由倉儲區和車間組成。樓層標高分別為：倉儲區12.14m，行車區10.88m，屋面為鋼結構。分A，B，C和盤道區4個部分（見圖1）。倉庫區主要柱網尺寸為11000mm×11000mm，車間主要柱網尺寸為16000mm×11000mm。

2 預應力設計

預應力筋采用1860級鋼絞線（即《預應力混凝土用鋼絞線》GB/T5224—2003中高強低松弛鋼絞線），框架梁采用有黏結預應力技術，井字次梁采用無黏結預應力技術。有黏結預應力孔道采用塑料波紋管成孔，預應力混凝土強度等級為C40，張拉端采用夾片式錨具，固定端采用擠壓式錨具。

根據結構計算，綜合溫度及混凝土收縮徐變的影響，預應力梁配筋如表1所示。表1預應力梁（5.65，12.65m）

3 預應力混凝土工程施工技術

本工程的施工特點如下。

1）本工程結構屬于超長結構，必須對后澆帶位置和預應力鋼筋搭接綜合考慮，對預應力鋼筋合理分段布置、對構造細部進行精心施工，降低后澆帶對預應力張拉的影響。

2）由于預應力結構跨度大、恒載與施工荷載大，且為現澆施工，導致模板與支架體系搭設密集，給預應力張拉現場施工作業帶來很大難度。

3）由于荷載較大，縱向受力主筋及箍筋較密而塑料波紋管按彎矩圖曲線布置，給施工帶來一定難度，特別是預應力筋矢高及曲線形狀直接影響結構預應力的建立，是影響工程質量的關鍵因素之一。針對以上施工特點采用以下措施。

3.1 預應力筋的分段布置

本工程屬超長混凝土預應力結構，通過設置后澆帶來釋放混凝土早期收縮應力，后澆帶設置在梁跨1/3處，寬度為800mm。結合施工單位的經驗及具體的現場情況，考慮工程工期、預應力工程的施工、支撐模板材料的周轉，決定A，B區按后澆帶將結構整體平面分成9個區進行施工，C區按后澆帶分成6個區進行施工，施工分區布置如圖1所示。每區混凝土一次澆筑完成。梁板混凝土全部采用商品混凝土，用汽車泵一次泵送到位。

為減少預應力損失，滿足設計有效預應力的要求，結構縱橫向長度內的預應力筋必須采用分段搭接。框架結構的連續跨數過多，而且框架大梁的高跨比較大，導致連續多波預應力筋曲線的總轉角較大，中間跨的預應力損失必然過大，過大的預應力損失既降低抗裂度，又降低承載力。長度大、曲線轉角大使預應力筋的穿束也比較困難，影響預應力施工質量與進度。在預應力設計過程中，根據平均有效預應力不低于1000MPa的技術要求，結合后澆帶位置和土建施工順序，對預應力筋的分段進行全面整體布置。其中后澆帶跨的預應力筋單獨布置。使連續跨數最多不超過6跨，大大減少了內跨預應力的損失。土建施工在本單元混凝土強度達到設計要求后，預應力可以及時進行張拉，土建施工可以及時拆除模板，可以使排架模板材料及時周轉。減少后澆帶施工影響。框架梁一般情況下2束鋼絞線分別在后澆帶兩側節點搭接，其他束鋼絞線跨過后澆帶錯過一跨后搭接。

預應力施工中，按軸線劃分施工段，將每個框架梁作為一個施工段，由于本工程為雙向樓蓋，將先施工的字母軸線作為第1批施工段，后施工的數字軸線作為第2批施工段，依次類推。每個施工段在鋼筋綁扎時，在每跨預應力筋涉及范圍內，普通鋼筋先綁扎完成，確保在施工段范圍內的預應力筋能夠連續施工，減少對后續工程的影響。

3.2 預應力筋張拉端布置

本工程預應力筋張拉端設置采取在梁柱間加腋、正對稱或斜對稱設置的方案。具體方法為在柱與框架梁交界處，框架梁兩側正對稱或斜對稱設置兩個矩形加腋體，為方便支模，高度同附近最小梁高。為保證預應力施工質量以及建筑要求，張拉端采用內置式，在預應力施工完后，采用細石混凝土或防水砂漿封閉。考慮到框架鋼筋、水平管道等因素影響，錨墊板位置一般設置在加腋區截面的中上部。

這種布置的優點為轉角較小，摩阻損失減少，而且不影響土建施工普通鋼筋的綁扎。由于無須開槽，對預應力梁的截面無削弱，施工質量有保證。缺點為由于需另行加腋，混凝土用量略有增加。且張拉均在板下進行，增加了預應力張拉施工難度。

3.3 張拉端臨時輔助孔的留設

考慮到本工程梁截面及自重較大，采用的支撐體系較為密集，不利于預應力張拉設備進入板底現場進行張拉操作的實際情況，擬考慮采用樓面結構上部搭設張拉操作腳手架，主要張拉設備樓面上下結合的施工措施。具體方法為結構混凝土澆搗時，在張拉端區域梁上部翼緣處設置2個間距為1m左右φ100mm臨時預留孔，以作為起重鋼絲繩穿孔之用。臨時孔采用預留管留孔（見圖2）。

3.4 無黏結預應力張拉節點

連續次梁節點采用在板面斜向張拉的方式，節點細部構造如圖3所示。

3.5 施工工序的搭接與配合

由于建筑平面尺寸較大，單層建筑面積均在1萬m2以上。施工時需要多專業穿插及配合，在總體施工順序以及工序間的流水作業方面必須與相關專業做好協調配合工作，以確保施工進度和安全。

按設計要求，有黏結預應力筋矢高一般在支座處最高點：行車道為150mm、庫房為130mm。跨中處最低點為120mm。根據一般非預應力鋼筋配筋情況，在編制普通鋼筋綁扎順序時，充分考慮對預應力筋矢高的影響。當預應力筋與普通鋼筋或其他管線位置有沖突時，首先保證預應力筋位置的準確。由于預應力梁的截面較大，而梁內預應力線形為曲線，要在箍筋上焊支架來固定矢高位置，因此在支模時，應先留雙側或單側模板和梁端模板后封，以確保預應力施工。鋼筋下料時應考慮柱中主筋要讓出錨墊板或孔道的間距。

預應力梁內腰筋之間S形拉結筋待波紋管鋪設后再放置綁扎，預應力孔道的外徑最大為100mm，對于柱內豎向鋼筋和箍筋交叉處鋼筋較密，進行預應力筋孔道與普通鋼筋相互間的排列設計時，須先穿設預應力波紋管及鋼絞線，并放置預應力固定端或張拉端錨墊板，然后再綁扎固定柱箍筋。

根據預應力梁內布置的束數，在梁箍筋綁扎時對稱留置相應數量不小于100mm的空檔，以便穿設預應力波紋管。字母軸預應力框架梁布置1束預應力筋，箍筋采用2肢箍，可將中間的開檔盡量放大至100mm以上，主框架梁內布置2束預應力筋，箍筋采用4肢箍，可將兩邊的開檔放大至100mm以上。在預應力梁制作時，一側或兩側需搭設腳手平臺，寬度約為1m，以便于堆放材料和安全施工。

4 結語

實踐表明，上述施工技術措施在工程質量、工期、工程造價等方面，均取得了令人滿意的效果。雖然目前預應力混凝土施工技術仍存在著不少技術難點，但我們有理由相信，隨著我國建筑業的飛速發展，施工技術及施工隊伍素質的不斷提高，預應力混凝土必將迎來更加美好的應用前景。

參考文獻

[1] 曾廣勇.建筑工程中預應力施工技術淺析[J].城市建設理論研究，2012年第21期

[2] 甘蘭.預應力混凝土結構施工技術在房屋建筑的應用[J].科技致富向導，2011年第08期