工民建施工中預應力混凝土技術的應用

李燁

河北省第三建筑工程有限公司

工民建施工中預應力混凝土技術的應用

李燁

河北省第三建筑工程有限公司

在工民建施工中，鋼筋構件剛度低、混凝土強度低、混凝土抗裂性差等問題出現的頻率較高。預應力混凝土技術的出現，為進一步減少以上問題的發生提供了良好的技術條件。本文主要從預應力混凝土結構概述作為出發點，結合工程案例分析了預應力混凝土技術在工程項目中的具體應用，探討了相關保護與監控措施，以期為提高工民建工程整體質量提供一些參考和意見。

工民建；預應力；混凝土技術

1 引言

近年來，隨著城市規模的擴大化，工民建筑數量不斷增多，對于房屋建筑的施工工藝和質量要求更高。預應力混凝土技術是房屋建筑施工體系的重要組成部分，是重要施工環節，因此，建筑施工單位應加強這一環節的重視。在工民建施工中，普通鋼筋混凝土具有明顯的缺點，而預應力混凝土技術可以彌補普通鋼筋混凝土缺點。該技術具有節約材料、減少施工時間、提高混凝土構件剛度和混凝土強度、構件使用時間久、減少自重、抗壓性好、抗烈性好等優勢，因此被廣泛應用于建筑工程領域。尤其是建筑構件和結構中的應用，對于提高建筑施工整體質量具有積極的影響。

2 預應力混凝土結構概述

2.1 預應力混凝土結構

就預應力混凝土設計思路而言，主要將高強度的鋼筋與混凝土材料結合在一起，利用預應力施加的外力促使混凝土構件獲得足夠的荷載。其目的是減少混凝土構件的拉應力、減少混凝土裂縫情況的發生、提高混凝土構件的剛度。按照結構類型，分為三種。其一，完全預應力。其二，部分預應力。其三，無粘結預應力。按照施工方式，可將預應力混凝土分為先澆筑混凝土、預制混凝土等。按照張拉方式，分為兩種。一是先張法，二是后張法。在具體施工中，可以依據工程實際情況選擇合適的施工方法，從而達到預期的質量和使用效果。

2.2 優勢分析

與普通混凝土技術相比，預應力混凝土技術的優勢較為明顯。主要體現在以下幾方面：首先，提高混凝土構件剛度。在具體施工中，構件的抗開裂問題較為常見。其原因是構件承載力與預應力的結合，能夠確保構件保持在穩定狀態。其次，達到節約材料費用的效果。高強度材料的組合不僅可以節約材料成本，還可以進一步降低構件截面面積，從而減少施工單位不必要的經濟損失，最終達到提高建筑工程經濟效益的目的。最后，提高建筑抗剪切的性能。采用預應力混凝土技術和預應力結構既增加了建筑剪壓力面積，又可以提高建筑物整體穩定性和抗剪承載性能。預應力結構卸載之后，可以凸顯建筑物的閉合性功能。從而減少結構變形、增加構建抗疲勞強度、降低鋼筋應力循環幅值、增加鋼筋使用壽命。相較于普通鋼筋混凝土工程而言，預應力材料的性能能夠得以完全發揮。除此之外，預應力混凝土能在一定程度上提升建筑物的抗震性能，進而減少地震的危害。

3 工程概況

3.1 工程案例

某高層商住樓，總建筑面積為64080㎡。其中，地上有二十六層，地下有三層。結合建筑實際情況，項目部決定采用現澆框架剪力墻結構。依據建筑的使用功能，基礎底板和第一層至十二層頂板部分的框架梁分別采用后張無粘結預應力技術、后張有粘結預應力技術。

3.2 施工難點

就基礎底板特征而言，底板層預應力筋數量較多，但是間距較小。柱上板的預應力筋分布較為密集，數量高達30根。基礎底板最厚處高達1250mm。因此該建筑工程的施工難點為預應力筋施工順序的把握、預應力筋的線形控制等。

3.3 預應力混凝土技術的具體應用

首先，結合工程實際情況，為進一步提高構件的剛度、解決材料、減小自重、增加結構的耐久性，需要選用高強度的材料，從而減少鋼筋用量，進而在節省鋼材的同時減少構件截面尺寸。由于工程預應力筋的線形控制難度系數較大，這就需要在施工中減少混凝土梁的豎向剪力，從而控制梁的腹板厚度。采用預應力混凝土技術應遵從以下幾點原則：第一，科學合理配比混凝土。在展開預應力混凝土施工作業之前，應合理安排施工順序。其目的是避免長期暴漏或者基礎過大引起裂縫。在設計混凝土施工方案時，應著重把握混凝土結構的設計和現澆板的厚度、鋼筋位置和鋼筋保護層的厚度是著重需要考慮的因素。鋼筋位置設計和踩筋位置設計工作，都應該配備專業人員，進而提高混凝土澆筑施工質量、減少踩筋情況的發生。其目的是減少高強度混凝土的使用、保障混凝土質量、提高構建強度、減少鋼筋預應力損失。加強和穩固混凝土結構之前，設計人員應規定和清理預應力筋數量。并進行適當的添加和刪減，特別是在先張法中，預應力鋼筋與混凝土之間的粘結自錨強度應達到規定范圍內。預應力混凝土應具有良好的加工性能，混凝土強度要高，確保預應力鋼筋的應用功能得以充分發揮。第二，注意混凝土澆筑問題。確保鋼筋位置的正確性是提升建筑混凝土澆筑施工整體質量的關鍵要素。在具體施工中，如果發現位置發生偏移，應及時展開調整。將鋼筋位置矯正至正確位置，進而保障建筑主體結構的穩定性。主梁結構位置的鋼筋數量較多、分布密集。大量分布無規律的鋼筋會增加混凝土澆筑施工難度。這就需要結合建筑結構實際情況，選擇合適的混凝土振搗方式和澆筑方式。比如選擇水泥混合細石頭，以人工振搗方式展開混凝土振搗，可以保證鋼筋位置的正確性。

其次，鋼筋結構的設計。在施工中，鋼筋結構設計工作尤為重要。應依據建筑工程實際情況展開鋼筋結構設計，在設計中應著重考慮預應力混凝土結構的荷載作用和整體結構的使用功能。同時，在施工階段，施工單位需要加強驗收混凝土結構強度、控制混凝土材料應力等，進而為后期施工奠定基礎。

最后，封錨施工應用。對于拼裝部件的拼裝處的混凝土，有明確規定，其設計強度不得低于40%。混凝土設計強度不得低于75%。豎向預應力管道部分，應選擇耐焊的鐵皮管。在安裝過程中，安裝管道之后及時檢查接頭部位。尤其是進出口漿必須用專用膠帶封住。其目的是防止進漿堵塞。管道遭受堵塞之后，就會影響壓漿效果。張拉施工中，應仔細檢查螺紋鋼筋是否被拉斷。如有焊點，表明電焊施工中電焊已經傷及鋼筋。這就需要在安裝螺紋鋼筋之前，檢查電焊設備是否完好無缺。

3.4 相關保護與監控措施

預應力混凝土施工中，施工人員應具備責任意識和自我保護意識。尤其是在振搗混凝土中，應與管道保持一定的距離，不能僅僅貼住管道，避免管道偏移，從而增加管道與鋼筋摩擦力。除此之外，需要著重把握混凝土搗鼓澆筑質量，做好預應力混凝土養護工作。就混凝土養護方法而言，主要包括兩種。一是自然養護；二是蒸汽養護。一般在常溫下情況下，采用自然養護法，養護28天。蒸汽養護是指在臺座上進行養護。受外界溫度變化的影響，預應力鋼筋會發生膨脹。但是臺座溫度并沒有受到外界溫度變化的影響，因此預應力鋼筋與臺座的溫差較大，從為致使預應力遭受損失。為避免這一情況的發生，需要從溫差入手。在混凝土還沒有完全硬化的時候，展開混凝土養護。結合相關經驗得知，混凝土強度達到8MPa或者10MPa以上時，是控制混凝土與臺座溫差的最佳時期。除此之外，還需及時覆蓋混凝土現澆構件。在保養期間，遭遇降雨天氣，應及時做好防范措施。比如搭建雨棚，避免雨水對混凝土造成負面影響，從而確保混凝土強度。

4 結語

相較于普通混凝土而言，預應力混凝土的優勢較為明顯，在工民建施工中應用較多。隨著工民建工程數量的增加，預應力混凝土使用規模得以不斷擴大。這就需要施工人員在具體施工中，著重把握預應力混凝土配比比例、混凝土澆筑施工程序、及時清點預應筋數量、混凝土養護管理、現場技術管理等，進而從整體上提升建筑物整體質量，并充分發揮預應力混凝土技術的應用效果和使用功能。在以后的工民建工程當中，還需對預應力技術加強研究創新，使其發揮出更大的作用。

[1]劉軍.工民建施工中預應力混凝土技術的應用與分析[J].科技創新與應用,2015(19):251.

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[3]李姝.預應力混凝土技術在工民建施工的應用[J].中華民居(下旬刊),2013(4):147～148.