無(wú)黏結(jié)預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用

邱浩涵

廈門(mén)火炬高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)區(qū)招商服務(wù)中心（361000）

無(wú)黏結(jié)預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用

邱浩涵

廈門(mén)火炬高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)區(qū)招商服務(wù)中心（361000）

以某建筑工程作為例，首先對(duì)該建筑工程的基本情況進(jìn)行論述，并在此基礎(chǔ)上，闡述了采用無(wú)黏結(jié)預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的計(jì)算分析過(guò)程，然后就采用無(wú)黏結(jié)預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)在施工過(guò)程中的技術(shù)重點(diǎn)進(jìn)行論述。

無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力；建筑工程；計(jì)算分析；技術(shù)重點(diǎn)

0 引言

在改革開(kāi)放之后的三十多年當(dāng)中，我國(guó)建筑行業(yè)得到了很快的發(fā)展，許許多多新型建筑工程材料以及施工技術(shù)得到了推廣和普及。在這些建筑施工技術(shù)當(dāng)中，無(wú)黏結(jié)預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)便是其中一項(xiàng)重要的建筑施工技術(shù),顯著提高了對(duì)土地的使用效率。

1 工程簡(jiǎn)介

某工程位于某市郊區(qū)，其組合樓板形狀為橢圓形，長(zhǎng)軸方向長(zhǎng)度大約300 m，短軸方向長(zhǎng)度大約180 m，計(jì)劃建筑工程總面積為40 933 m2。采用的樓板形式是組合樓板，每一塊樓板的厚度約為150 mm。為了有效地對(duì)樓板溫度應(yīng)力進(jìn)行控制，施工單位選擇在樓板當(dāng)中采用無(wú)黏結(jié)預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)。無(wú)黏結(jié)鋼絞線設(shè)置方式為雙向間隔距離60 cm一根，在一條直線方向進(jìn)行設(shè)置。針對(duì)樓板當(dāng)中的圓弧降板部分，使用無(wú)黏結(jié)預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)時(shí)單方向間隔距離為20 cm。

2 工程的計(jì)算分析

施工單位為了能夠分析預(yù)應(yīng)力在溫度波動(dòng)的情況下,在建筑工程組合樓板當(dāng)中應(yīng)力的變化情況，按照該建筑工程的組合樓板狀況在ANSYS軟件當(dāng)中構(gòu)建出來(lái)一個(gè)單元實(shí)體板塊，使用SOLIDE45模擬出了在該建筑工程組合樓板當(dāng)中的混凝土部分。施工單位為了化簡(jiǎn)運(yùn)算，在該模型當(dāng)中，默認(rèn)為壓型鋼板與混凝土底部會(huì)在力的相互作用下產(chǎn)生同樣的變化，并且不考慮壓型鋼板和混凝土在相互作用和外力環(huán)境之下彼此之間會(huì)產(chǎn)生相互位移。在模型當(dāng)中，厚樓板的高度為150 mm，壓型鋼板規(guī)格為厚度1 mm的厚鋼板，肋部高度為75 mm，肋部寬度為25 mm，組合樓板有限元模型，如圖1所示。

圖1 建筑工程組合樓板的有限元模型

針對(duì)組合樓板的運(yùn)算主要分為以下三個(gè)步驟：

計(jì)算人員需要解析在無(wú)預(yù)應(yīng)力作用的環(huán)境下，組合樓板在添加溫度因素后產(chǎn)生的應(yīng)力波動(dòng)情況。在該工程當(dāng)中，計(jì)算人員衡量在溫度降低20℃的前提下產(chǎn)生的組合樓板所發(fā)生的應(yīng)力波動(dòng)狀況。

在溫度差相同的環(huán)境當(dāng)中，計(jì)算人員需要沿著樓板的板肋垂直方向添加大小為1.3 N/mm2的壓力。

在溫度差相同的環(huán)境當(dāng)中，計(jì)算人員需要給樓板添加垂直、水平兩個(gè)方向，大小為1.3 N/mm2的壓力。

憑借以上過(guò)程，在該建筑工程當(dāng)中，組合樓板內(nèi)部預(yù)應(yīng)力變化如圖2所示，內(nèi)力如表1所示。

圖2 組合板內(nèi)力的變化和內(nèi)力的形變樣式圖

表1 內(nèi)力分析表

從對(duì)表1的觀察當(dāng)中能夠發(fā)現(xiàn)，伴隨著不同的預(yù)應(yīng)力，建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部應(yīng)力逐漸降低，這符合建筑樓板添加預(yù)應(yīng)力之后內(nèi)力的客觀變化規(guī)律，但是數(shù)據(jù)變動(dòng)很大，和正常情況下由溫度因素出現(xiàn)的內(nèi)力存在不匹配現(xiàn)象。原因主要有以下幾點(diǎn)

1）邊界環(huán)境的影響

這種計(jì)算方式必定會(huì)產(chǎn)生很大的溫度應(yīng)力；

2）鋼制板材等材料對(duì)計(jì)算結(jié)果造成的影響

由于組合樓板是通過(guò)多種建筑材料構(gòu)成的新型建筑材料，壓型鋼板在溫度變化的情況下同樣也可能產(chǎn)生內(nèi)力，對(duì)建筑工程當(dāng)中所使用的混凝土的內(nèi)力同樣也會(huì)造成很大的影響。

因此在該建筑工程實(shí)際施工中，對(duì)組合樓板使用無(wú)黏結(jié)預(yù)應(yīng)力技術(shù)，能夠顯著減小建筑結(jié)構(gòu)因?yàn)闇囟炔町愖兓霈F(xiàn)了的應(yīng)力，由此符合結(jié)構(gòu)在使用過(guò)程中的相關(guān)質(zhì)量要求。

在建筑工程當(dāng)中，組合樓板和普通樓板最大的區(qū)別在于組合樓板混凝土的橫截面是會(huì)產(chǎn)生變化的。在橫截面變化的過(guò)程當(dāng)中，注定會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力集中的問(wèn)題。一旦這一問(wèn)題無(wú)法正確處理，混凝土便可能在溫度差異變化較大的情況下出現(xiàn)裂開(kāi)現(xiàn)象。通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn),在無(wú)預(yù)應(yīng)力作用的組合樓板當(dāng)中，在溫度因素的影響下，會(huì)在這一區(qū)域產(chǎn)生很強(qiáng)應(yīng)力集中現(xiàn)象。在施工單位進(jìn)行單向預(yù)應(yīng)力建設(shè)時(shí)，增加了界面的壓力，有效針對(duì)預(yù)應(yīng)力集中現(xiàn)象進(jìn)行了改善，并降低了這一區(qū)域的應(yīng)力大小。在施工單位進(jìn)行雙向預(yù)應(yīng)力建設(shè)時(shí)，這一區(qū)域的應(yīng)力部分再次得到了極大程度的改善，結(jié)構(gòu)內(nèi)力進(jìn)一步得到了削弱。所以，在建筑工程組合樓板當(dāng)中合理使用無(wú)黏結(jié)預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)，能夠顯著對(duì)建筑內(nèi)部應(yīng)力分布進(jìn)行改善，降低應(yīng)力最大值，讓建筑自身?yè)碛懈玫陌踩院头€(wěn)定性。

3 使用無(wú)黏結(jié)預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的重點(diǎn)

無(wú)黏結(jié)預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)為五大步驟：壓型鋼板的鋪設(shè)、一般底部鋼筋的鋪設(shè)、組合樓板預(yù)應(yīng)力的鋪設(shè)、一般上部鋼筋的鋪設(shè)以及開(kāi)展混凝土澆筑作業(yè)。鋼絞線在垂直方向上其位置相對(duì)保持穩(wěn)定，之后從主肋位置鋼絞線同縱向主肋鋼絞線進(jìn)行相互捆綁綁扎，由此構(gòu)成一個(gè)良好的鋼絞線網(wǎng)絡(luò)，之后施工人員需要進(jìn)行普通鋼筋的鋪設(shè)作業(yè)，并在此之上進(jìn)行混凝土的澆筑。從整體來(lái)看，整個(gè)施工過(guò)程迅速，技術(shù)難度相對(duì)較低，建筑工程的預(yù)應(yīng)力得到了極為有效的保障。

需要關(guān)注的是，在無(wú)黏結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼筋進(jìn)行鋪設(shè)之前,施工人員應(yīng)該針對(duì)其外包層進(jìn)行檢查，如果存在有細(xì)微破損的無(wú)黏結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼筋，應(yīng)使用塑料膠帶對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)包。針對(duì)破損嚴(yán)重的無(wú)黏結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼筋，施工單位應(yīng)主動(dòng)按報(bào)廢處理。在雙向預(yù)應(yīng)力鋼筋鋪設(shè)時(shí)，應(yīng)先進(jìn)行下層預(yù)應(yīng)力鋼筋的鋪設(shè)，然后進(jìn)行上層的預(yù)應(yīng)力鋼筋的鋪設(shè)，以便杜絕無(wú)黏結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼筋在鋪設(shè)過(guò)程中出現(xiàn)相互穿插的情況。最后，依照工程所要求的曲線形狀，施工單位可以使用混凝土墊塊或者短鋼筋來(lái)對(duì)鋼筋高度進(jìn)行控制，使用鐵絲進(jìn)行捆綁。

4 結(jié)語(yǔ)

在建筑工程當(dāng)中，無(wú)黏結(jié)預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的運(yùn)用已經(jīng)十分普及。從工程的整體效果來(lái)看，該技術(shù)能夠顯著對(duì)因溫度因素而產(chǎn)生的應(yīng)力變化進(jìn)行控制,有效改善建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部應(yīng)力的分布狀況，提升建筑的安全性和穩(wěn)定性，更好地保障住戶(hù)生命財(cái)產(chǎn)安全。同時(shí)，該技術(shù)還擁有操作簡(jiǎn)單、作業(yè)時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn)，非常適合在我國(guó)這樣一個(gè)人口密度極大的國(guó)家中使用。

[1]孔祥榮,趙順波.無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力技術(shù)在污水沉淀池工程的應(yīng)用[J].OVM通訊,2012(6)：30-32.

[2]陸欽贄,林遠(yuǎn)征.后張無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力技術(shù)在永安公寓工程中的應(yīng)用[J].建筑技術(shù),2011(1)：2-6.