淺議預(yù)應(yīng)力技術(shù)在工業(yè)與民用建筑中的應(yīng)用

馮偉榮

浙江海濱建設(shè)集團(tuán)有限公司 浙江 紹興 312000

引言：在當(dāng)前工業(yè)與民用建筑大數(shù)量、多樣化發(fā)展背景下，如何利用行之有效的技術(shù)進(jìn)行高質(zhì)、高效、安全、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、適用的工業(yè)與民用建筑成為理論界與實(shí)務(wù)界關(guān)注與研究的重點(diǎn)問題?；诖耍疚膶ㄖY(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中廣泛應(yīng)用的預(yù)應(yīng)力技術(shù)進(jìn)行了探討，以提升預(yù)應(yīng)力技術(shù)在工業(yè)與民用建筑中的應(yīng)用質(zhì)量與效率，促進(jìn)技術(shù)應(yīng)用作用有效發(fā)揮。

1 預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)與民用建筑的理論分析

1.1 預(yù)應(yīng)力技術(shù)分析

在建筑工程項(xiàng)目建設(shè)過程中，為改善建筑結(jié)構(gòu)使用性能，提升建筑整體穩(wěn)定性、安全性、可靠性，在施工過程中可給建筑結(jié)構(gòu)預(yù)先施加一定的壓力，讓建筑結(jié)構(gòu)使用過程中，能夠抵消荷載拉應(yīng)力。我們將給建筑結(jié)構(gòu)預(yù)先施加的壓力稱之為預(yù)應(yīng)力，將應(yīng)力預(yù)先施加工藝稱之為預(yù)應(yīng)力技術(shù)。

通常情況下，預(yù)應(yīng)力技術(shù)技術(shù)可分為“先張法預(yù)應(yīng)力技術(shù)”與“后張法預(yù)應(yīng)力技術(shù)”兩種類型。其中先張法預(yù)應(yīng)力技術(shù)主要應(yīng)用于裝配式建筑中的小型預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件生產(chǎn)中，即在混凝土澆筑之前，在臺座、鋼模上配置張拉的預(yù)應(yīng)力筋，帶完成鋼筋綁扎后進(jìn)行混凝土澆筑與養(yǎng)護(hù)，待混凝土強(qiáng)度達(dá)到一定強(qiáng)度后（一般超過混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度的百分之七十五）放松預(yù)應(yīng)力筋，實(shí)現(xiàn)預(yù)應(yīng)力在混凝土構(gòu)件中的有效施加，提升鋼筋混凝土構(gòu)件抗裂性能。而后張法預(yù)應(yīng)力技術(shù)適用于大型構(gòu)建現(xiàn)場施工中，主要是指在預(yù)應(yīng)力筋配置位置，留出一定孔道，混凝土強(qiáng)度達(dá)到一定值時(一般超過混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度的百分之七十五）將預(yù)應(yīng)力筋穿入相應(yīng)孔道進(jìn)行張拉，并通過錨具將張拉之后的預(yù)應(yīng)力筋固定在混凝土構(gòu)建端部，使構(gòu)件產(chǎn)生預(yù)壓應(yīng)力，并利用水泥漿灌注孔道，一方面防止鋼筋生銹，另一方面讓預(yù)應(yīng)力筋與混凝土構(gòu)建相融合，形成整體結(jié)構(gòu)。

1.2 預(yù)應(yīng)力技術(shù)具體應(yīng)用分析

目前預(yù)應(yīng)力技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于工業(yè)與民用建筑中，包括建筑梁板、建筑轉(zhuǎn)換層、建筑地下室墻板等，用以控制荷載、環(huán)境等對大跨度混凝結(jié)構(gòu)、超長混凝結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、安全性、可靠性的影響，實(shí)現(xiàn)構(gòu)建性能、建筑整體結(jié)構(gòu)性能的提升，達(dá)到降本增效目的。例如，在工業(yè)與民用建筑平板結(jié)構(gòu)（如樓梯）中應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)，能夠通過暗梁提升建筑平板結(jié)構(gòu)抗承載能夠，改善建筑平板結(jié)構(gòu)使用性能；又如在工業(yè)與民用建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)中應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)，可保證轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)底部受力均勻性，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化層結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、可靠性、承受力的有效提升，從而提高建筑整體穩(wěn)定性，避免結(jié)構(gòu)開裂、損壞等問題的產(chǎn)生。

2 預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)與民用建筑的實(shí)踐分析

2.1 工程簡介

工業(yè)與民用建筑作為建筑領(lǐng)域中的重要組成部分，是對生產(chǎn)用、生活用建筑的總稱。隨著近些年我國社會經(jīng)濟(jì)水平的不斷提升，城鎮(zhèn)化建設(shè)進(jìn)程的不斷推進(jìn)，工業(yè)與民用建筑工程項(xiàng)目數(shù)量日漸增多，社會與市場對工業(yè)與民用建筑提出了更高要求。加強(qiáng)工業(yè)與民用建筑施工技術(shù)研究，以技術(shù)為支撐，進(jìn)行高品質(zhì)、高質(zhì)量、高效率、低成本、高效益工業(yè)與民用建筑建設(shè)，已經(jīng)成為建筑企業(yè)可持續(xù)競爭發(fā)展的客觀要求與必然趨勢。某工業(yè)與民用建筑為生產(chǎn)用廠房，建筑總面積約為11170平方米，建筑高度約為10.5米，建筑結(jié)構(gòu)為空間跨度大、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性相對較差的框架結(jié)構(gòu)體系，建筑抗震設(shè)防烈度設(shè)計(jì)為七度，耐火等級設(shè)計(jì)為二級，使用年限設(shè)計(jì)為五十年。為滿足建筑工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)要求，提升建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、可靠性，設(shè)計(jì)運(yùn)用后張法預(yù)應(yīng)力技術(shù)進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)施工。

2.2 預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)分析

在工業(yè)與民用建筑施工過程中，為保證預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用的準(zhǔn)確、科學(xué)、合理與到位，根據(jù)建筑工程項(xiàng)目建設(shè)要求，結(jié)合建筑工程項(xiàng)目施工現(xiàn)場實(shí)際情況，需進(jìn)行如下技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)的掌控。

2.2.1 做好預(yù)應(yīng)力技術(shù)規(guī)劃工作

預(yù)應(yīng)力技術(shù)規(guī)劃是工業(yè)與民用建筑施工準(zhǔn)確階段的核心內(nèi)容，是保證預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用質(zhì)量達(dá)標(biāo)的前提與基礎(chǔ)。在此過程中，建筑企業(yè)以及工作人員應(yīng)做好如下工作：（1）組建經(jīng)驗(yàn)豐富、職業(yè)道德素養(yǎng)高、專業(yè)技術(shù)強(qiáng)的施工團(tuán)隊(duì)，保證人力資源配置科學(xué)合理，促進(jìn)崗位責(zé)任制度在工程項(xiàng)目實(shí)踐中的貫徹落實(shí)；（2）進(jìn)行設(shè)計(jì)與施工圖紙嚴(yán)格審查，保證圖紙準(zhǔn)確、科學(xué)，并通過質(zhì)量與技術(shù)交底，對設(shè)計(jì)意圖、施工關(guān)鍵技術(shù)、施工重點(diǎn)管理內(nèi)容等具有全面了解；（3）根據(jù)建筑工程項(xiàng)目建設(shè)要求、圖紙要求、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等，制定預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用方案，明確預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用目的、方法、內(nèi)容與質(zhì)量控制措施，為預(yù)制構(gòu)件加工、大型混凝土構(gòu)建現(xiàn)場生產(chǎn)等工作的組織開展提供指導(dǎo)。

2.2.2 科學(xué)選用施工材料與設(shè)備

在預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用過程中，需做好施工材料與設(shè)備選用工作，加強(qiáng)材料與設(shè)備質(zhì)量管控力度，為預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用奠定良好材料與設(shè)備基礎(chǔ)。在此過程中：（1）預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用過程中所需要使用的鋼絲、熱處理鋼筋等材料應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)與工業(yè)與民用建筑設(shè)計(jì)要求，具有出廠質(zhì)量證明書、性能試驗(yàn)報(bào)告等。（2）由國家相關(guān)規(guī)定與后張預(yù)應(yīng)力混凝土施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行是預(yù)應(yīng)力夾具、錨具等設(shè)備的科學(xué)選擇，并在設(shè)備進(jìn)場后依據(jù)相關(guān)規(guī)定做好質(zhì)量檢驗(yàn)工作，保證設(shè)備質(zhì)量達(dá)標(biāo)。（3）根據(jù)后張預(yù)應(yīng)力混凝土施工技術(shù)工作原理，結(jié)合工業(yè)與民用建筑施工現(xiàn)場條件，配齊施工設(shè)備。包括灌漿機(jī)具、拉伸機(jī)、電動高壓油泵等。（4）根據(jù)工業(yè)與民用建筑設(shè)計(jì)要求進(jìn)行灌漿用水泥科學(xué)選擇，通常情況下，以普通硅酸鹽水泥為主，不低于425號，且具備出廠質(zhì)量合格證書、質(zhì)量反復(fù)試驗(yàn)報(bào)。

2.2.3 加強(qiáng)技術(shù)應(yīng)用的細(xì)節(jié)處理

做好預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用細(xì)節(jié)處理工作，可有效提升預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用質(zhì)量，保證預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用作用的最大化發(fā)揮。在本文所研究工程項(xiàng)目中，細(xì)節(jié)處理工作的要點(diǎn)具體如下：

（1）嚴(yán)格把控作業(yè)條件。即預(yù)應(yīng)力技術(shù)落實(shí)之前，預(yù)應(yīng)力拉伸機(jī)應(yīng)完成質(zhì)量檢驗(yàn)與相應(yīng)記錄夠工作，保證預(yù)應(yīng)力拉伸機(jī)能夠正常、穩(wěn)定運(yùn)行；灌漿機(jī)準(zhǔn)確就位，且能夠正常使用；混凝土構(gòu)件強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求（或不低于混凝土構(gòu)件設(shè)計(jì)強(qiáng)度值的75%）；混凝土構(gòu)件經(jīng)質(zhì)量檢驗(yàn)后合格，不存在外觀缺陷、性能缺陷、尺寸缺陷；預(yù)應(yīng)力筋制作完成，并經(jīng)過相應(yīng)質(zhì)量檢驗(yàn)；連機(jī)器、錨具、夾具配齊，質(zhì)量檢驗(yàn)達(dá)標(biāo)；灌漿用水泥漿配比確定，并通過試驗(yàn)檢驗(yàn)；施工現(xiàn)場整潔干凈，做好張拉安全防護(hù)措施；完成質(zhì)量與技術(shù)交底工作。

（2）嚴(yán)格遵循工藝流程，進(jìn)行施工操作。由于本文研究工程項(xiàng)目所應(yīng)用的預(yù)應(yīng)力技術(shù)為后張預(yù)應(yīng)力技術(shù)，基于技術(shù)原理分析，結(jié)合工作經(jīng)驗(yàn)，確定技術(shù)應(yīng)用工藝流程為“埋管制孔→混凝土澆筑→抽管→混凝土養(yǎng)護(hù)→穿預(yù)應(yīng)力筋→張拉→錨固→孔道灌漿與錨頭處理”。

（3）做好各工序細(xì)節(jié)處理工作，加強(qiáng)工藝工序質(zhì)量管理。例如，在埋管制孔過程中，必須保證預(yù)埋鋼板與孔道軸線相垂直；孔道位置、尺寸正確，不存在局部彎曲現(xiàn)象；孔道接頭完好，不漏漿。在混凝土澆筑過程中，綜合分析混凝土構(gòu)件特征，鋼筋配置要求，并嚴(yán)格遵循澆筑工藝流程進(jìn)行操作，實(shí)現(xiàn)混凝土澆筑質(zhì)量的有效控制；做好模板、鋼筋、預(yù)留孔洞、預(yù)埋件等觀察工作，避免出現(xiàn)變形、移動、堵塞等問題的產(chǎn)生。在混凝土養(yǎng)護(hù)過程中，保證混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，如果沒有具體要求，需達(dá)到混凝土構(gòu)件設(shè)計(jì)強(qiáng)度值的75%以上。在預(yù)應(yīng)力筋穿入過程中，穿入之前對預(yù)應(yīng)力筋尺寸、長度、形態(tài)、規(guī)格等進(jìn)行檢驗(yàn)，保證各項(xiàng)參數(shù)符合設(shè)計(jì)要求；在穿入階段，做好鋼筋、鋼絲編碼工作，并依據(jù)編號利用工具將鋼筋、鋼絲科學(xué)引入到孔道中，實(shí)現(xiàn)一端穿入，另一端拉出。在張拉過程中，采用分批、分階段張拉法進(jìn)行施工；根據(jù)工程項(xiàng)目實(shí)際情況與設(shè)計(jì)要求，做好分批張拉預(yù)應(yīng)力損失值計(jì)算工作，有針對性落實(shí)張拉值補(bǔ)充措施；張拉單根預(yù)應(yīng)力粗鋼筋時，應(yīng)找準(zhǔn)墊板位置，先小力張拉，逐漸根據(jù)要求加力；張拉完成后，做好鋼筋錨固工作、張拉記錄工作。在孔道灌漿過程中，需做好孔道清理工作，保證孔道暢通；有效控制灌漿壓力，通常情況下灌漿壓力為0.4MPa～0.6MPa；遵循“先下后上”原則進(jìn)行灌漿。

3 結(jié)論：

總而言之，工業(yè)與民用建筑作為與人們生產(chǎn)、生活密切相關(guān)的建筑，其質(zhì)量的高低直接影響人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全。本文通過分析預(yù)應(yīng)力技術(shù)及其在工業(yè)與民用建筑中的應(yīng)用，發(fā)現(xiàn)預(yù)應(yīng)力技術(shù)是工業(yè)與民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工中應(yīng)用較為廣泛的技術(shù)，對結(jié)構(gòu)使用性能改善、結(jié)構(gòu)加固質(zhì)量提升、結(jié)構(gòu)裂縫危害防治等存在積極影響。對此，我們在明確認(rèn)知預(yù)應(yīng)力技術(shù)及其應(yīng)用作用的基礎(chǔ)上，應(yīng)立足工程實(shí)際，掌握技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)，提升預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用有效性。