淺談預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用

張權(quán)華

身份證號碼：440922197211122552

摘要：隨著近代建筑行業(yè)的快速發(fā)展，混凝土結(jié)構(gòu)工程的設(shè)計及施工技術(shù)也不斷得到改進(jìn)，通過配置高強(qiáng)、高性能的輕質(zhì)材料，采用科學(xué)合理的施工技術(shù)來建造更為經(jīng)濟(jì)耐用的建筑結(jié)構(gòu)。預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)以其多重優(yōu)點廣泛應(yīng)用于建筑工程之中，本文將圍繞粘結(jié)機(jī)械張拉后張法預(yù)應(yīng)力混凝土施工的工藝原理、張拉機(jī)械、錨具及施工工藝技術(shù)等方面進(jìn)行闡述，具體一定的理論價值及實踐參考意義。

關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力；混凝土技術(shù)；施工技術(shù)；應(yīng)用分析

混凝土是一種抗壓強(qiáng)度高、抗拉強(qiáng)度低的結(jié)構(gòu)材料，它不僅抗拉強(qiáng)度很低，而且抗拉變形能力也很小，其脆性破壞沒有明顯預(yù)兆。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)利用鋼筋來承受混凝土的抗應(yīng)力，但仍存在兩個問題：首先，在帶裂縫工作狀態(tài)下裂縫的存在不僅造成受拉區(qū)混凝土材料不能充分利用、結(jié)構(gòu)剛度下降和自重比例上升，而且限制了它的使用范圍；其次，從保證結(jié)構(gòu)耐久性的要求出發(fā)，必須限制混凝土裂縫開展的寬度，這就使高強(qiáng)度鋼筋無法在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中充分發(fā)揮其作用，相應(yīng)地也不可能使高強(qiáng)度混凝土的作用發(fā)揮出來。為克服鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的缺點，經(jīng)過人們長期實踐而創(chuàng)造出一種具有廣泛發(fā)展?jié)摿Α⑿阅軆?yōu)良的結(jié)構(gòu)—預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)是在有粘結(jié)機(jī)械張拉后張法預(yù)應(yīng)力，在構(gòu)件制作時，在放置預(yù)應(yīng)力筋的部位預(yù)留孔道，待混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度，將預(yù)應(yīng)力筋穿入孔道中并進(jìn)行張拉，然后用錨具將預(yù)應(yīng)力筋錨固在構(gòu)件上，最后進(jìn)行孔道灌漿。預(yù)應(yīng)力筋承受的張拉力通過錨具傳遞給混凝土構(gòu)件，使混凝土產(chǎn)生預(yù)壓應(yīng)力。在制作鋼筋混凝土構(gòu)件時，采用某種方法使配置在構(gòu)件受拉區(qū)內(nèi)的鋼筋預(yù)先受拉，并使這個預(yù)拉力同時反作用于混凝土截面，則受拉區(qū)的混凝土便產(chǎn)生了預(yù)壓應(yīng)力，這種構(gòu)件就稱為預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件。預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件與普通混凝土構(gòu)件相比，除能提高構(gòu)件的抗裂度和剛度外，還具有能增加構(gòu)件的耐久性、節(jié)約材料、減少自重等優(yōu)點。但是在制作預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件時，增加了張拉工作，相應(yīng)增添了張拉機(jī)具和錨固裝置，制作工藝也較復(fù)雜。

1、張拉設(shè)備及施工的錨具

后張法使用張拉機(jī)械有拉桿式千斤頂、錐錨式雙作用千斤頂及YC一60型穿心式千斤頂機(jī)具設(shè)備及儀表，應(yīng)由專人使用和管理，定期維護(hù)和標(biāo)定，張拉設(shè)備應(yīng)配套標(biāo)定，以確定張拉力與壓力表讀數(shù)的關(guān)系曲線，并配套使用。標(biāo)定期限不宜超過半年，張拉設(shè)備標(biāo)定時，千斤頂活塞的運(yùn)行方向應(yīng)與實際張拉工作狀態(tài)一致：標(biāo)定張拉設(shè)備用的試驗機(jī)或測力計精度，不得低于2%，壓力表的精度不宜低于1.5級，最大量程不宜小于設(shè)備額定張拉力的1.3倍，當(dāng)發(fā)生下列情況之一時，應(yīng)對張拉設(shè)備重新標(biāo)定，單根粗鋼筋用作預(yù)應(yīng)力筋時，張拉端采用螺絲端桿錨具，固定端采用幫條錨具或鐓頭錨具，鋼筋束或鋼絞線束用作預(yù)應(yīng)力筋，張拉端采用JM12型錨具，固定端采用鐓頭錨具，鋼絲束用作預(yù)應(yīng)力筋，張拉端采用錐形螺桿錨具、DM5A型鐓頭錨具，固定端采用采用DM5B型鐓頭錨具。

2、預(yù)應(yīng)力筋制作以及孔道留設(shè)

單根鋼筋的制作：一般包括配料、對焊、冷拉等工序，鋼筋的下料長度應(yīng)由計算確定。計算時應(yīng)考慮錨具的特點、對焊接頭的壓縮量、鋼筋的冷拉率和彈性回縮率、構(gòu)件的長度等因素。鋼筋束制作：鋼筋束或鋼絞線束的下料長度計算既要考慮受錨具影響又要考慮受張拉機(jī)械影響。為了保證穿人構(gòu)件孔道中的預(yù)應(yīng)力筋束不發(fā)生扭結(jié)。鋼絲束的制作：鋼絲束的制作包括調(diào)直、下料、編束和安裝錨具等工序。鋼絲下料時如發(fā)現(xiàn)鋼絲表面有電接頭或機(jī)械損傷，應(yīng)隨時剔除。為了保證每根鋼絲長度相等，以使預(yù)應(yīng)力張拉時每根鋼絲受力均勻一致，采用錐形螺桿錨具和鐓頭錨具時，均應(yīng)采用應(yīng)力下料。為了防止鋼絲互相扭結(jié)，應(yīng)對鋼絲進(jìn)行編束，在平整的場地把鋼絲理順放平，然后在全長每隔1米用鐵線將鋼絲編成簾子狀，將編好的鋼絲簾繞襯圈形成束，再用鐵線綁扎牢固。

孔道留設(shè)是后張法預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件制作中的關(guān)鍵工序之一。預(yù)留孔道的尺寸與位置應(yīng)正確，孔道應(yīng)平順：端部的預(yù)埋墊板應(yīng)垂直于孔道中心線并用螺栓或釘子固定在模板上，以防止?jié)仓炷習(xí)r發(fā)生走動。對于直線孔道可采用鋼管抽芯法、膠管抽芯法和預(yù)埋管法；對于曲線、折線孔道可采用膠管抽芯法和預(yù)埋管法。鋼管抽芯法和膠管抽芯法主要用于預(yù)制構(gòu)件，管道可重復(fù)使用，成本較低，用金屬波紋管留孔。一般均用于鋼絞線或鋼絲束作為預(yù)應(yīng)力筋的大型構(gòu)件或結(jié)構(gòu)中，可直接將下好料的鋼絞線、鋼絲束在孔道成型前就穿人預(yù)波紋管中，這樣可省去穿束工序。對金屬波紋管的基本要求：一是在外荷載的作用下，有抵抗變形的能力：二是在澆筑混凝土過程中，水泥漿不得滲入管內(nèi)，金屬波紋管的連接，采用大一號同型波紋管，鋼筋支托應(yīng)焊在箍筋上，箍筋底部應(yīng)墊實，波紋管固定后，必須用鐵絲扎牢，以防澆筑混凝土?xí)r波紋管上浮而引起嚴(yán)重的質(zhì)量事故，波紋管安裝就位過程中，應(yīng)盡量避免反復(fù)彎曲，以防管壁開裂。同時，還應(yīng)防止電焊火花燒傷管壁，波紋管安裝后，應(yīng)檢查其位置、曲線形狀是否符合設(shè)計要求，波紋管的固定是否牢靠，接頭是否完好，管壁有無破損等。如有破損，應(yīng)及時用粘膠帶修補(bǔ)。混凝土澆筑前，應(yīng)按圖紙規(guī)定留置灌漿孔、排氣孔、泌水管等 排氣孔一般留設(shè)在構(gòu)件的兩端，灌漿孔與排氣孔也可設(shè)置在錨具或鑄鐵喇叭1：3處，應(yīng)高于灌漿孔，宜設(shè)在上方，對現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)金屬波紋管留孔，可在波紋管上開洞，其上覆蓋海綿墊片與帶嘴的塑料弧形壓板，并用鐵絲扎牢，再用增強(qiáng)塑料管插在嘴上，并將其引出梁頂面400～500mm 灌漿孔間距不宜大于30m。

3、預(yù)應(yīng)力筋技術(shù)以及封錨施工應(yīng)用

預(yù)應(yīng)力筋張拉時，構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度應(yīng)符合設(shè)計要求：如設(shè)計無要求時，混凝土強(qiáng)度不應(yīng)低于設(shè)計強(qiáng)度等級的75%對于拼裝的預(yù)應(yīng)力構(gòu)件，其拼縫處混凝土或砂漿強(qiáng)度如設(shè)計無要求時，不宜低于塊體混凝土設(shè)計強(qiáng)度等級的40%，且不低于15MPa。預(yù)應(yīng)力筋張拉后，孔道應(yīng)盡快灌漿，一般采用水泥砂漿，其強(qiáng)度不低于30N/mm2。空隙大的孔道，水泥漿中可摻人適量細(xì)砂，應(yīng)采用不低于42.5級的普通硅酸鹽水泥，水灰比宜采用0.4～O.5，摻人適當(dāng)減水劑時，水灰比可減小到O.35，但減水劑應(yīng)對鋼筋無腐蝕，灌漿前應(yīng)對錨具夾片空隙和其他可能產(chǎn)生的漏漿處采用水泥漿或結(jié)構(gòu)膠封堵，灌漿順序應(yīng)先下后上，拌好的水泥漿必須通過過濾器置于貯漿桶內(nèi)，并不斷攪拌，以防泌水沉淀，灌漿應(yīng)緩慢均勻地進(jìn)行，不得中斷，并應(yīng)排氣通順：在孔道兩端冒出濃漿并封閉排氣孔后，應(yīng)再繼續(xù)加壓至O.5～0.7N/mm2，稍后封閉灌漿孔，不摻外加劑的水泥漿，可采用二次灌漿法，封閉順序沿灌注方向依次封閉，二次灌漿時間要掌握恰當(dāng)，一般在水泥漿泌水基本完成，初凝尚未開始時進(jìn)行。室外溫度低于+5℃時，孔道灌漿應(yīng)采取抗凍保溫措施，防止?jié){體凍漲使混凝土沿孔道產(chǎn)生裂紋，構(gòu)件張拉完畢后，應(yīng)檢查端部和其它部位是否有裂縫，并填寫張拉記錄表。預(yù)應(yīng)力筋錨固后的外露部分宜采用機(jī)械方法切割，其外露長度不宜小于預(yù)應(yīng)力筋直徑的1.5倍，且不宜小于30mm，對外露的錨具，需涂刷防銹漆，并用混凝土封裹。

4、結(jié)語

由于預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)能有效地采用高強(qiáng)鋼材，提高構(gòu)件的抗裂度和剛度，還具有能增加構(gòu)件的耐久性，節(jié)約材料，減少自重等優(yōu)點，將會越來越廣泛的應(yīng)用在各種建筑工程項目中，在建筑工程進(jìn)行中有著重要的地位。我們要在實踐中不斷總結(jié)創(chuàng)新，運(yùn)用科學(xué)合理的預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)來創(chuàng)造更多精品工程，實現(xiàn)我國建筑行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展以及國民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

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