房屋建筑無粘結預應力施工技術研究

【摘要】本文以房屋建筑無粘結預應力施工技術為研究主體，詳細闡述了無粘結預應力筋制作和無粘結預應力施工工藝方面問題。

【關鍵詞】房屋建筑； 無粘結預應力； 施工技術

工程質量的好壞關乎著廣大的居民的切身利益。保證工程質量施工技術是關鍵，為提高城市土的利用率，緩解人口壓力，建筑物不斷向高層方向發展。受設計、施工技術、材料、監督等因素的影響，高層建筑在后期使用的過程中常出現裂縫、脫落甚至倒塌事故等，影響著建筑物的功能及使用壽命，嚴重的可危及公民的人身財產安全。下面對房屋建筑無粘結預應力施工技術作以簡要闡述。

1 無粘結預應力混凝土結構的概念和特點

體內或體外無粘結預應力混凝土結構是指預應力筋僅通過錨具及轉向塊對結構施加預應力的一種后張預應力混凝土結構體系。當有粘結預應力混凝土梁受荷時，最大彎矩截面上預應力筋應變的變化等于周圍混凝土應變的變化。因此，有粘結預應力鋼筋應力的增長，取決于梁最大彎矩截面的局部變形。在無粘結預應力混凝土梁中，由于無粘結預應力筋和混凝土之間能發生縱向的相對滑動，如果忽略摩擦的影響，則可以認為無粘結筋中的應力沿全長是均勻分布的，其應變的改變量等于沿無粘結筋全長周圍混凝土應變變化的平均值。因此， 當無粘結預應力混凝土梁加載至破壞時，無粘結預應力筋最大彎矩截面處的應力小于有粘結 預應力梁對應截面處預應力筋的應力增量，并小于其無粘結筋的極限強度。

無粘結部分預應力混凝土結構是繼有粘結預應力混凝土結構和部分預應力混凝土結構后又一種新的結構形式。無粘結預應力混凝土結構具有以下優點：①結構自重輕。無粘結預應力混凝土結構澆筑混凝土時可以不預留孔道，因此能夠減小構件尺寸并減輕自重，同時減小下部支撐結構的 荷載以及降低造價。②施工速度快。施工時同非預應力鋼筋一樣，無粘結預應力筋按 照設計要求放置在模板內，然后澆筑混凝土，等到混凝土到達一定強度后再進行張拉、錨固 并封堵端部。施工過程中不需要預埋管道、穿筋和灌漿等復雜工序，大大簡化了施工工藝，加快了施工速度。同時，無粘結預應力混凝土構件可預制也可現澆，對于構造比較復雜的曲 線布筋構件和運輸不便、施工場地受限的建筑均可適用。③抗腐蝕能力強。無粘結預 應力筋放在涂有防腐油脂的塑料套管內，具有雙重的防腐能力。后張有粘結預應力構件因壓 漿不密實而可能導致的預應力筋銹蝕或斷絲，無粘結預應力構件則可以避免出現這樣的危險。④使用性能好。裂縫和撓度在使用荷載作用下容易得到控制。通過同時配置無粘結預應力筋 和非預應力筋，可以在滿足極限承載力的同時，避免較大集中裂縫的出現，具有與有粘結預應力混凝土結構相似的力學性能。⑤防火性能好。后張現澆平板結構的火災試驗表明，只要具有一定的保護層厚度和板的厚度，無粘結預應力混凝土結構的防火性能是可靠的。一些國際標準和規范中規定了無粘結預應力混凝土板的厚度限值和保護層厚度限值。⑥抗震性能好。研究表明，在地震荷載的作用下，當產生大幅度反復位移時，與有粘結預應力 筋可能由受拉變為受壓不同，無粘結預應力筋能始終處于受拉狀態。無粘結預應力筋應力變 化幅度小，可將局部變形均勻分布到預應力筋全長上，因而能使無粘結預應力筋的應力始終 保持在彈性階段。同時，無粘結部分預應力混凝土結構中配置的非預應力鋼筋，可以使結構 具有較好的能量耗散能力。⑦應用范圍廣。多層以及高層建筑中的單向板、密肋板、雙向連續板以及框架梁、井字梁、扁梁和懸臂梁等結構或構件均可采用無粘結預應力混凝土結構。

2 無粘結預應力施工技術分析

2.1 梁預應力筋鋪設及質量控制

①預應力筋穿放。在梁底模上定出預應力筋的軸線位置，并做好標志，按圖紙要求在軸線 上每隔1m 劃一橫線寫上該點標高尺寸。檢查非預應力筋的直徑、規格、位置等是否正確。按 圖紙進行鋼筋綁扎，要求嚴格控制鋼筋的間距及位置。②承壓板、控制點的定位、 固定。定位時應調整柱子主筋及梁錨固端鋼筋的位置，以保證預應力筋順利通過，固定時，承壓板用電焊焊牢，并保證承壓板各方向和垂直度，控制點定位筋用直徑不小于8 的金剛筋 同箍筋焊牢。③控制預應力筋的曲線形狀。無粘結預應力筋設計中常采用拋物線、斜直線、平直線等幾種線形，或它們的組合。鋪設時應先鋪設下支預應力筋，再鋪設上層筋，每層筋鋪設時，先鋪設中間束鋼筋，依次鋪設邊束鋼筋。每束預應力筋應理順，每隔1000mm～ 2000mm 綁扎，并與定位筋綁扎牢固。

2.2 預應力筋的張拉預應力

筋在張拉之前需要準備的工作：①清理錨墊板喇叭管里面的混凝土；②清理鋼絞線上泥漿；③套上錨板，在錐子孔內涂黃油并安裝工作夾片；④完成千斤頂的安裝；⑤套上限位板； ⑥確保使用的千斤頂和油壓表配套，裝上張拉千斤頂；⑦裝上錨板并在錐孔內安裝錨夾片。達到設計要求后進行張拉，按照相關要求采用的是一端張拉方式，張拉前加固腳手架和張拉平臺并進行張拉前的準備工作，確保相關工作人員安全、順利的進行張拉。

2.3 預應力孔道灌漿預應力

筋張拉結束后，必須在24 小時內進行灌漿，如果不能在24 小時內實現灌漿，就要采取一定措施以保證錨固設施和鋼絞線不銹蝕。在有粘結預應力的施工中，孔道灌漿的質量是非常重要的，因此，在壓漿前應仔細檢查壓漿機，并且要向管道內注壓清水，沖洗管道，直到全部管道沖洗結束后，才能開始壓漿步驟。孔道灌漿時，選用灰漿泵進行操作。

3 預應力技術發展展望

近年來國家大力倡導綠色建筑、可持續發展，預應力作為結構高效、節材、耐久的技術必將得到更廣泛的應用，預應力工藝技術結合施工工藝產生的綠色無支架施工工法也將是未來大型復雜工程的重要選擇。結合國家政策導向和工程建設需求，未來預應力技術將會有更快的進步和更為廣泛的應用。

3.1 新材料技術開發應用

預應力材料技術的發 展是預應力技術革命的先驅。預應力筋除了目前使用的高強度鋼材外，未來還應有耐久性好、強度高、自重輕的碳纖維和聚酯纖維類預應力筋，應加大相關應用技術研究，進一步研究其 張拉錨固技術和結構應用相關技術，積極推廣使用該技術。此外，現有預應力鋼筋的耐久性能、防火性能也是未來應繼續改進研究的方向。

3.2 預應力工藝技術的發展

工藝技術是保證預應力短期、長期效應和耐久性的關鍵手段，應積極發展預應力筋智能化張拉技術，減少人為因素對施工質量的影響；應改進灌漿技術和設備，提高灌漿質量，完善侵蝕性環境下無粘結束密封技術，尤其是錨固端封閉技術。發展預應力技術與施工方法結合形成的預應力施工工法或專利，擴大特殊預應力施工技術在懸臂分段施工、固定胎架連續頂推施工、移動模架逐孔施工、塊體節段拼裝、大節段預制吊裝等領域的應用規模，擴展預應力技術新的應用領域。

3.3 標準規范、設計方法的改進

我國當前的預應力混凝土房屋建筑設計水平相對還比較低，急待完善與提高，主要表現在：結合預應力混凝土特點對結構的整體布局，概念設計，方案對比，綜合技術經濟效益的分析研究薄弱，設計理論上過分強調了裂縫對耐久性的危害，對某些預應力結構的抗裂要求過嚴，造成用鋼量明顯增加。因此，要積極改進規范條文，精心設計，突出預應力結構的經濟性和綜合優勢，充分體現預應力技術作為綠色結構技術的特點，積極普及推廣。

4 結束語

無粘結預應力技術的應用大大降低了混凝土和鋼筋的使用，而且工期短、結構簡單，便于施工作業，因此也具有更加廣闊的發展空間。