大型綜合體工程中混凝土預(yù)應(yīng)力技術(shù)研究

蔡佳琦

上海建工二建集團(tuán)有限公司，上海 200080

21世紀(jì)以來，伴隨著我國(guó)整體社會(huì)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，建筑行業(yè)發(fā)展也旗鼓相當(dāng)，在建工程數(shù)量不斷增加，施工技術(shù)更加的成熟。此時(shí)此刻，人類對(duì)建筑的適用、功能等要求更多，要想滿足此需求，就需要應(yīng)用更加先進(jìn)的技術(shù)。空間上預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)具有縮小截面、改善受力等優(yōu)點(diǎn)，是符合當(dāng)代房建施工需求的，探索預(yù)應(yīng)力的應(yīng)用有著十分重要的意義。

1 預(yù)應(yīng)力技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

莘莊地鐵上蓋綜合開發(fā)項(xiàng)目，總建筑面積46萬m2，34層，總高144m，地下三層，基礎(chǔ)埋深14.25m。首層裙房因開發(fā)需要將裙房首層整層空間（10080m2）設(shè)置成公交車站；為滿足公交車正常通行，對(duì)凈空及跨度都提出了嚴(yán)格要求。相比之下，預(yù)應(yīng)力技術(shù)則成為首選。

預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中添加預(yù)應(yīng)力，能夠更好抵抗荷載所造成的壓力，從而避免破壞結(jié)構(gòu)，通常在混凝土結(jié)構(gòu)上使用。預(yù)應(yīng)力混凝土梁是在自身提前產(chǎn)生能夠承載荷載的能力的前提下先行釋加壓力，讓混凝土結(jié)構(gòu)受到壓力時(shí)構(gòu)件內(nèi)出現(xiàn)抵抗力，用來減少外部荷載所產(chǎn)生的應(yīng)力，從而減少混凝土在日常使用過程中盡量不出現(xiàn)開裂現(xiàn)象［1］。

鑒于預(yù)應(yīng)力作業(yè)簡(jiǎn)便、工程造價(jià)相對(duì)較低的優(yōu)點(diǎn)，預(yù)應(yīng)力施工得到廣大建設(shè)人員的廣泛使用，主要有以下幾點(diǎn)原因：首先，可以合理的使用現(xiàn)有空間的利用率，優(yōu)化設(shè)計(jì)方向。其次，避免建設(shè)單位大面積的施工地下基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，節(jié)約成本。生活品質(zhì)的全面提升，使用者會(huì)要求設(shè)計(jì)人員根據(jù)自身需求對(duì)建筑的使用功能進(jìn)行調(diào)整，同時(shí)商場(chǎng)的商鋪需要根據(jù)營(yíng)業(yè)需求，對(duì)建筑布局進(jìn)行整改。預(yù)應(yīng)力混凝土的大范圍使用更好的承載了結(jié)構(gòu)受力體系，減少各類材料的使用量，節(jié)約了項(xiàng)目成不。且增大施工工程的安全性能，避免出現(xiàn)了常規(guī)混凝土的裂縫［2］。

2 預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)應(yīng)用于房建中的意義

框架大跨度梁，結(jié)構(gòu)基本形式:預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)框架大跨度主梁，預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)懸挑梁，次梁為普通混凝土梁及普通鋼筋混凝土樓板。其作用和效果為:擴(kuò)大跨距，增加大空間展示，增加建筑使用面積，增加結(jié)構(gòu)空間，形成獨(dú)特的建筑效果。施工前需由專業(yè)單位對(duì)結(jié)構(gòu)圖紙進(jìn)行細(xì)致詳盡的深化，對(duì)所有節(jié)點(diǎn)均要涉及，并得到原設(shè)計(jì)單位認(rèn)可［3］。

3 建筑施工中后張法有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力施工

3.1 預(yù)應(yīng)力鋼筋下料

預(yù)應(yīng)力鋼筋施工前，原材料控制是重中之重，也是最關(guān)鍵的施工工序的把握，鋼筋的下料翻樣需要嚴(yán)格根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙的要求，針對(duì)規(guī)格、長(zhǎng)度、截面積等要一一復(fù)核。材料進(jìn)場(chǎng)前需同監(jiān)理單位進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)材料外觀尺寸的檢查（不得出現(xiàn)表面裂紋、殘缺等現(xiàn)象），同時(shí)進(jìn)行材料的現(xiàn)場(chǎng)抽檢復(fù)試，待材料復(fù)核合格通過后才能使用。鋼筋翻樣下料時(shí)，需要根據(jù)規(guī)范要求進(jìn)行長(zhǎng)度計(jì)算，計(jì)劃需考慮預(yù)應(yīng)力鋼筋的曲線、外部預(yù)留長(zhǎng)度、施工工藝、設(shè)備張拉條件等綜合因數(shù)。預(yù)應(yīng)力筋的切割不得采用電弧切割，需采用切斷機(jī)切割［4］。

3.2 有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼束及端部節(jié)點(diǎn)處理

預(yù)應(yīng)力孔道應(yīng)選用鍍鋅金屬波紋管，才能保證孔道質(zhì)量。預(yù)應(yīng)力鋼筋的施工需要在現(xiàn)場(chǎng)普通模板鋼筋施工完成后，預(yù)留梁兩側(cè)側(cè)模；施工前根據(jù)圖紙預(yù)應(yīng)力鋼筋矢高要求進(jìn)行支架的設(shè)置，支架的間距為1.2m。這里值得注意的是，支架建議用直徑Φ10以上的規(guī)格鋼筋制作。關(guān)于施工中的預(yù)應(yīng)力波紋管需要固定在指定的定位支架上，在預(yù)應(yīng)力梁的端部應(yīng)設(shè)置灌漿孔。以便后期張拉排氣使用。

這里提到一點(diǎn)是，關(guān)于安裝張拉端部。錨具波紋管的位置固定且鋼束施工完成后，即可安裝墊板和螺旋筋。張拉端的鋼筋相對(duì)較密，安裝過程中比較困難，施工需要嚴(yán)格控制質(zhì)量，另外需要保證鋼筋與墊板成90°直角，以保證預(yù)應(yīng)力筋的受力。

預(yù)應(yīng)力鋼束施工完成混凝土澆筑前，需要將預(yù)應(yīng)力筋外露部分進(jìn)行有效的保護(hù)，且為后期張拉而預(yù)留的排氣孔及灌漿孔需要采用棉絲等材料將孔道進(jìn)行填塞，以確保混凝土澆筑過程中避免各類孔道的堵塞。

3.3 澆筑混凝土

混凝土澆筑前需要匯同監(jiān)理針對(duì)原先避免孔道堵塞的有效封堵措施進(jìn)行驗(yàn)收，確保澆筑前工作的有效性。預(yù)應(yīng)力梁混凝土澆筑過程中需要安排專人進(jìn)行預(yù)應(yīng)力管道等的看護(hù)，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理，避免出現(xiàn)管道封堵的情況。混凝土澆筑的原材料應(yīng)該嚴(yán)格控制，嚴(yán)禁出現(xiàn)含氯離子混凝土及砂漿腐蝕預(yù)應(yīng)力鋼筋，澆筑過程中需要振搗密實(shí)，特別的梁柱節(jié)點(diǎn)范圍，此處鋼筋相對(duì)密實(shí)，振搗要快進(jìn)慢出。混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)的要求以后，安排專人進(jìn)行拆除預(yù)應(yīng)力梁兩側(cè)的側(cè)模，清理干凈張拉端，并安裝好錨具，為張拉施工作好準(zhǔn)備［5］。

3.4 關(guān)于預(yù)應(yīng)力梁的張拉

預(yù)應(yīng)力張拉之前，需要在張拉過程中使用的設(shè)備需要通過第三方檢測(cè)單位進(jìn)行定期檢定，持有效證書才能進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)施工。現(xiàn)場(chǎng)張拉前，根據(jù)設(shè)計(jì)及圖紙要求針對(duì)主次梁進(jìn)行張拉順序的排序，然后根據(jù)預(yù)應(yīng)力筋的數(shù)量合理選用設(shè)備，并安排錨固、千斤頂?shù)葟埨O(shè)備。張拉過程中我們按照控制張拉力為主，預(yù)應(yīng)力筋伸長(zhǎng)值為輔進(jìn)行雙向控制，嚴(yán)格按照規(guī)范要求進(jìn)行質(zhì)量控制。預(yù)應(yīng)力的張拉分為三個(gè)步驟，第一步按照設(shè)計(jì)值的10%進(jìn)行張拉，并記錄預(yù)應(yīng)力筋的伸長(zhǎng)值，第二步持續(xù)加力至設(shè)計(jì)值的20%的進(jìn)行張拉，再次記錄預(yù)應(yīng)力筋的伸長(zhǎng)值，最后張拉值設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，最終記錄應(yīng)力筋的伸長(zhǎng)值。根據(jù)最終的伸長(zhǎng)值復(fù)核圖紙要求，并拆卸張拉設(shè)備。如施工過程中出現(xiàn)張拉力與伸長(zhǎng)值不相符的情況下，及時(shí)與設(shè)計(jì)溝通，確保現(xiàn)場(chǎng)的施工質(zhì)量。

3.5 預(yù)應(yīng)力孔道的灌漿

3.5.1 關(guān)于材料的要求

3.5.2 關(guān)于灌漿工藝要求

預(yù)應(yīng)力張拉完成宜48h內(nèi)灌漿。預(yù)應(yīng)力鋼絞線外露長(zhǎng)度應(yīng)控制在3～5cm，張拉完成后安排專人進(jìn)行灌漿。灌漿之前需要對(duì)原先預(yù)留的排氣孔、灌漿孔進(jìn)行檢查，確保各孔道都暢通之后才能安排灌漿，灌漿需從灌漿孔一側(cè)從低到高或從一側(cè)向另一側(cè)繼續(xù)灌注，待水泥漿從另一側(cè)冒出漿液時(shí)（排氣孔冒漿），停止灌入，即可封堵，灌漿時(shí)如遇設(shè)備故障導(dǎo)致無法正常灌漿或停留時(shí)間超過30min，需及時(shí)安裝水管沖洗灌入的水泥漿，且疏通灌漿孔和預(yù)留孔，等第二次重新灌漿。

錨具的長(zhǎng)度應(yīng)控制在3～5cm，然后使用水泥漿密封所有的張拉端，以防止?jié){體外溢，并且將排氣孔位置的波紋管逐個(gè)打通，以便下一步施工做準(zhǔn)備。灌漿之前，仔細(xì)檢查孔道的通暢情況，確保清潔及沒有滲漏。為避免相互串孔冒漿，孔道灌漿順序必須先下后上，并集中一處的孔道一次灌漿完成，以免孔道漏漿堵塞臨近孔道。灌漿時(shí)如遇設(shè)備故障導(dǎo)致無法正常灌漿或停留時(shí)間超過30min，需及時(shí)安裝水管沖洗灌入的水泥漿，且疏通灌漿孔和預(yù)留孔，等第二次重新灌漿。如果排氣管不通暢，必須通知項(xiàng)目工程師和監(jiān)理，采用電錘重新鉆孔，鉆至打通波紋管。

3.6 封端保護(hù)施工

有粘結(jié)筋的錨固區(qū)域，須有嚴(yán)格的密封保護(hù)措施，嚴(yán)防止水汽進(jìn)入，從而銹蝕預(yù)應(yīng)力筋。所以有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉完畢后，必須立即對(duì)有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼筋進(jìn)行封端保護(hù)。外露的預(yù)應(yīng)力筋采用切割機(jī)切斷，但是需確外露長(zhǎng)度不得低于3cm，張拉端的封堵采用高一強(qiáng)度的細(xì)石混凝土進(jìn)行封堵。

4 總結(jié)

通過莘莊上蓋綜合開發(fā)項(xiàng)目的實(shí)例研究分析表明，針對(duì)于預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的發(fā)展在接下去的建筑環(huán)境中必不可缺少；不斷總結(jié)過去探索未來，長(zhǎng)足發(fā)展，預(yù)應(yīng)力施工工藝越來越完善，越來越成熟，大跨度預(yù)應(yīng)力的大面積使用只會(huì)越來越普遍。住戶和用戶對(duì)建筑的適用、功能等要求在將來只會(huì)越提越高，要想滿足此需求，就需要應(yīng)用更加先進(jìn)的預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)，去實(shí)現(xiàn)預(yù)應(yīng)力技術(shù)的最大化體現(xiàn)，使得預(yù)應(yīng)力技術(shù)生命力和競(jìng)爭(zhēng)力在不遠(yuǎn)的將來蓬勃的發(fā)展，預(yù)應(yīng)力的施工將會(huì)是未來國(guó)家重點(diǎn)推廣的技術(shù)。