房屋建筑工程預(yù)應(yīng)力混凝土施工關(guān)鍵技術(shù)研究

王敏

（甘肅一安建設(shè)科技集團(tuán)有限公司，甘肅蘭州 730060）

0 引言

受限于我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的不平衡特性，我國(guó)部分地區(qū)的房屋建筑行業(yè)現(xiàn)代化技術(shù)改革工作起步較晚，在實(shí)際工程建設(shè)過(guò)程中房屋建筑的預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)應(yīng)用還存在不足，目前亟須總結(jié)相關(guān)技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，為后續(xù)行業(yè)內(nèi)部的現(xiàn)代化發(fā)展提供理論依據(jù)及實(shí)踐支撐。

1 預(yù)應(yīng)力混凝土施工技術(shù)概述

1.1 預(yù)應(yīng)力混凝土施工技術(shù)特點(diǎn)

在預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件中預(yù)應(yīng)力主要形成來(lái)源就是鋼結(jié)構(gòu)建材形變拉伸，在混凝土建材澆筑過(guò)程中混凝土材料被限定在建材彈性收縮范圍內(nèi)，進(jìn)而利用本身建材的彈性收縮力為目標(biāo)結(jié)構(gòu)提供外伸的壓力，并在施工過(guò)程中可以通過(guò)技術(shù)層面的封閉與調(diào)整做出靈活性的方案改進(jìn)，進(jìn)而提升鋼筋混凝土組合建材的穩(wěn)定及強(qiáng)度，延長(zhǎng)使用壽命[1]。預(yù)應(yīng)力混凝土施工技術(shù)相較于傳統(tǒng)鋼筋混凝土混合施工技術(shù)而言，可以通過(guò)外界錨固發(fā)力的方式大幅提升原有建材的強(qiáng)度剛性承力，在實(shí)際工程建設(shè)過(guò)程中精心設(shè)計(jì)的預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)可以使用較少的建材卻達(dá)成理想的效果，充分貫徹落實(shí)了現(xiàn)代房屋建筑施工行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的核心理念。

1.2 預(yù)應(yīng)力混凝土施工技術(shù)要求

第一，混凝土的強(qiáng)度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，這可提升預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，還能強(qiáng)化其自身同鋼筋之間的粘度，同時(shí)提高錨固端承受壓力的負(fù)載性能。第二，應(yīng)保證混凝土的徐變性和收縮性達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，這樣因?yàn)槭湛s原因而出現(xiàn)的預(yù)應(yīng)力的損失則會(huì)比較小。

2 某房屋建筑工程大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土梁預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)分析

2.1 混凝土梁板支撐結(jié)構(gòu)

目標(biāo)建筑工程的實(shí)際高度（地下室至頂層樓板）為26.5m，整體建筑區(qū)域內(nèi)有效面積覆蓋為365.5m3，結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)勘察數(shù)據(jù)與設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行預(yù)應(yīng)力計(jì)算可知：整體建筑工程中的裙樓屋面內(nèi)預(yù)應(yīng)力超限指標(biāo)限值為20KN/m，負(fù)責(zé)應(yīng)力支撐的模板高度應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格限制在9～26m 區(qū)間，而具體支撐體的橫向跨度應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格限制在16～30m 區(qū)間。以上各項(xiàng)數(shù)值表明目標(biāo)建筑的梁結(jié)構(gòu)支撐橫縱跨度較大且本身定位為需要承載巨大應(yīng)力的重型結(jié)構(gòu)，是在現(xiàn)階段施工中比較典型的一類(lèi)大規(guī)模模板支撐結(jié)構(gòu)。為保證該結(jié)構(gòu)的承重與穩(wěn)定功能正常發(fā)揮，在目標(biāo)案例工程中整體梁板由結(jié)構(gòu)厚度達(dá)1.8cm 的復(fù)合木膠板構(gòu)成，結(jié)構(gòu)內(nèi)部主要負(fù)責(zé)承壓的材料為鋼結(jié)構(gòu)與木結(jié)構(gòu)，兩者材料通過(guò)U 型組件進(jìn)行受力銜接，共同安置固定在鋼結(jié)構(gòu)底板與管套之間[2]。

2.2 有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋的穿管

本次房屋工程案例中所選用的預(yù)應(yīng)力技術(shù)所屬有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力技術(shù)，在實(shí)際預(yù)應(yīng)力筋施工過(guò)程中包括套波紋管施工與灌漿施工兩項(xiàng)環(huán)節(jié)。在套波紋管施工過(guò)程中套管目標(biāo)將會(huì)在套管工作中面臨摩擦阻力，為了能夠規(guī)避此現(xiàn)象發(fā)生，在進(jìn)行實(shí)際施工過(guò)程中工作人員提前對(duì)波紋管材進(jìn)行了鍍金處理，具體處理方案如下：第一，現(xiàn)場(chǎng)人員將鋼結(jié)構(gòu)絞線與波紋管材進(jìn)行分組分類(lèi)處理，其中接頭區(qū)域選用了30cm寬口的接口組件，同時(shí)使用U 型鋼筋卡扣技術(shù)對(duì)目標(biāo)結(jié)構(gòu)進(jìn)行提前張拉與有效固定處理，而后在鋼筋結(jié)構(gòu)固定端頭保持錨固件墊板與波紋管材中心始終處于垂直狀態(tài)，避免錨固前的建材移位，最后將預(yù)應(yīng)力組件與傳統(tǒng)鋼筋結(jié)構(gòu)進(jìn)行組合扎綁，在混凝土建材澆筑前嚴(yán)格排查鋼管結(jié)構(gòu)是否出現(xiàn)異常位移與縫隙開(kāi)裂，一旦發(fā)現(xiàn)開(kāi)裂情況需要迅速采取塑料膠帶加固工作，阻隔澆筑過(guò)程中混凝土向縫隙內(nèi)的侵入與膨脹。

2.3 預(yù)應(yīng)力筋的安裝

在預(yù)應(yīng)力筋下料環(huán)節(jié)中，施工人員在對(duì)預(yù)應(yīng)力筋進(jìn)行制作期間嚴(yán)格遵循技術(shù)人員所設(shè)計(jì)的鋼筋曲線樣式數(shù)據(jù)對(duì)目標(biāo)鋼筋進(jìn)行張拉與外伸操作，同時(shí)在此過(guò)程中充分考慮目標(biāo)建材的彈性收縮情況與實(shí)際施工過(guò)程中具體采用的方式為目標(biāo)鋼筋預(yù)留一定的位移長(zhǎng)度。此外考慮到預(yù)應(yīng)力筋的一次成型特性，此類(lèi)建材在房屋建筑工程施工現(xiàn)場(chǎng)的安置過(guò)程中往往會(huì)面臨著露天暫放的情況，加之施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境變化復(fù)雜，為避免建材在施工前出現(xiàn)壓斷、銹蝕與形變損耗，在實(shí)際房屋建筑施工中需要使用防水布進(jìn)行表面遮蓋警示，同時(shí)還要使用木結(jié)構(gòu)材料對(duì)其放置區(qū)域進(jìn)行地面隔離與固定[3]。在波紋管安裝環(huán)節(jié)中，施工人員需要嚴(yán)格按照房屋建筑預(yù)應(yīng)力設(shè)計(jì)圖紙的底模標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工，在現(xiàn)場(chǎng)搭設(shè)預(yù)應(yīng)力曲線作用力坐標(biāo)系，提高預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)承力受壓的穩(wěn)定性與精確性，而在對(duì)其使用鋼絲束進(jìn)行加固捆綁的環(huán)節(jié)前還要充分考慮鋼結(jié)構(gòu)摩擦對(duì)波紋管的損害，提前使用工業(yè)膠帶輔助寬口徑波紋管材進(jìn)行密封加固。

2.4 預(yù)應(yīng)力灌漿管的鋪設(shè)

預(yù)應(yīng)力灌漿管道的鋪設(shè)是保證混凝土建材能夠有序向預(yù)應(yīng)力鋼筋結(jié)構(gòu)進(jìn)行注入的關(guān)鍵。在進(jìn)行預(yù)應(yīng)力灌漿管的鋪設(shè)過(guò)程中施工人員在鋼筋綁扎預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的高處鑿出灌漿孔道，為保證灌漿過(guò)程中混凝土漿體灌注流量的持續(xù)性與穩(wěn)定性，施工中的灌漿管使用壓板與波紋管聯(lián)合固定。且本次工程中的灌漿管長(zhǎng)度被設(shè)計(jì)成超過(guò)本體混凝土預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)30mm，從而確保灌漿均勻。為避免混凝土漿體在灌注過(guò)程中出現(xiàn)漏液，技術(shù)人員向灌漿管內(nèi)部植入鋼筋固定結(jié)構(gòu)將其牢固地安置在目標(biāo)預(yù)應(yīng)力梁結(jié)構(gòu)之上，對(duì)灌漿管管口區(qū)域也相應(yīng)進(jìn)行了封閉處理，嚴(yán)格規(guī)避灌漿過(guò)程中出現(xiàn)的管體破損現(xiàn)象。

2.5 混凝土的澆筑

目標(biāo)預(yù)應(yīng)力完整結(jié)構(gòu)是橫跨30m 的房屋承重大梁，在預(yù)應(yīng)力設(shè)計(jì)圖紙中，該結(jié)構(gòu)的橫截面面積被鎖定為755mm×1800mm，這就要求混凝土的澆筑作業(yè)需要在目標(biāo)結(jié)構(gòu)中呈現(xiàn)出高澆筑密度的特點(diǎn)。考慮到混凝土建材本身的液體流動(dòng)特性，在實(shí)際澆筑作業(yè)過(guò)程中施工人員需要為澆筑后的目標(biāo)梁結(jié)構(gòu)預(yù)留足夠長(zhǎng)的初凝時(shí)間，同時(shí)嚴(yán)格控制混凝土建材在凝固過(guò)程中出現(xiàn)的坍落空間。

2.6 預(yù)應(yīng)力張拉工作

預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員為目標(biāo)梁結(jié)構(gòu)選用了C35級(jí)的混凝土建材，并要求施工人員只有在目標(biāo)混凝土達(dá)到C30 級(jí)別時(shí)才能進(jìn)行張拉控制。在張拉作業(yè)施工前，現(xiàn)場(chǎng)人員需要及時(shí)監(jiān)控混凝土建材凝固過(guò)程中的輕度變化，并將其及時(shí)進(jìn)行上報(bào)，在獲取技術(shù)人員操作許可的前提下為目標(biāo)梁結(jié)構(gòu)增加預(yù)應(yīng)力控制，具體張拉作業(yè)施力控制運(yùn)算及其公式如下所示：

根據(jù)計(jì)算公式可知本次工程對(duì)目標(biāo)梁結(jié)構(gòu)將進(jìn)行張拉預(yù)應(yīng)力控制高出原始未張拉前預(yù)應(yīng)力數(shù)值的3%。而本次房屋施工對(duì)具體鋼絞線的張力運(yùn)算如下所示：

3 結(jié)語(yǔ)

對(duì)房屋建筑工程預(yù)應(yīng)力混凝土施工技術(shù)進(jìn)行分析，是我國(guó)房屋建筑施工行業(yè)進(jìn)行現(xiàn)代化轉(zhuǎn)型的重要渠道，預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)的應(yīng)用大幅提升了施工單位的建筑生產(chǎn)效率，為目標(biāo)建筑的質(zhì)量與安全管理提供了技術(shù)性的保障。通過(guò)本文研究得知，預(yù)應(yīng)力混凝土施工技術(shù)在施工應(yīng)用過(guò)程中具備其獨(dú)特的特點(diǎn)、原理與要求。基于實(shí)際房屋建筑梁結(jié)構(gòu)工程案例，本文重點(diǎn)分析了該技術(shù)在不同方面中的實(shí)際應(yīng)用。