預應力施工技術在高層建筑中的應用

張林煒（太原學院，山西 太原 030000）

目前在高層建筑施工過程中，預應力施工技術應用較為廣泛，預應力施工技術對施工人員有較高要求，預應力施工技術在施工過程中應做好施工要求及技術規(guī)范，做好質(zhì)量控制。在預應力施工過程中要注重施工工序和施工環(huán)節(jié)，在預應力鋼筋錨固、預應力筋安裝、鋼絞線下料等方面要注重技術要點和難點，嚴格把控施工過程，保證預應力結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量[1]。

1 預應力施工技術在高層建筑施工中的必要性

目前我國高層建筑規(guī)模及數(shù)量在不斷擴大，預應力結(jié)構(gòu)在高層建筑應用越來越廣，預應力結(jié)構(gòu)作為一種新型建筑結(jié)構(gòu)，在施工過程中具有較大的技術優(yōu)勢，能夠減少工程的整體造價，提高結(jié)構(gòu)的強度，減輕結(jié)構(gòu)的自重，提高抗裂性能，在保證施工質(zhì)量的同時能夠節(jié)省建筑材料，同時可以簡化施工模板，有效提高建筑的施工效率。此外，還能夠有效擴展建筑工程應用領域，有效發(fā)揮高強度材料，簡化建筑項目施工流程，促進建筑項目進度，提高我國建筑工程的質(zhì)量以及建筑企業(yè)的經(jīng)濟價值與社會價值，推動我國建筑行業(yè)可持續(xù)性發(fā)展。

2 預應力施工的技術優(yōu)勢

預應力技術主要指在建設工程項目過程中預先對鋼筋施加壓力，當受到外界荷載作用時受拉區(qū)混凝土產(chǎn)生壓應力，由于混凝土抗拉能力較小，這時可以抵消或減小外荷載產(chǎn)生的拉應力，使得混凝土產(chǎn)生的拉應力在正常承受荷載作用下不產(chǎn)生裂縫或者延緩裂縫的產(chǎn)生。在這個過程中可以推遲裂縫出現(xiàn)時間，有效提高構(gòu)件剛度，預應力技術在高層建筑中的應用越來越廣泛，提高建筑的施工質(zhì)量，確保建筑的安全性能[2]。

3 高層建筑對預應力施工的要求

高層建筑對預應力施工要求主要表現(xiàn)在以下三個方面：其一，對建筑整體的施工要求。在高層建筑施工過程中對預應力施工技術具有嚴格的施工要求，因此，要加大預應力施工過程中的科學把控，實現(xiàn)良好的現(xiàn)場管理，保證對預應力筋下料的使用，操作過程要符合施工標準，對預應力筋機進行合理使用，對施工內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行綜合排查，保證建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性；其二，施工質(zhì)量要求。在預應力施工過程中，為了提升建筑整體施工質(zhì)量，就要充分發(fā)揮主體穩(wěn)定與作用力的有效融合，全面發(fā)揮建筑效果，加大對整體支撐及拉伸施工的分析，保證建筑結(jié)構(gòu)與固定端柱筋的統(tǒng)一，保證建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)與外部環(huán)境的一致性，實現(xiàn)主體與作用力的有效融合，提升其穩(wěn)定性；其三，建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部的預應力控制效果。預應力施工過程中要從實際情況出發(fā)，加大對現(xiàn)場材料的監(jiān)管，對材料進行檢測，保證建筑材料的質(zhì)量符合工程建設要求，同時，對于設備的質(zhì)量要進行嚴格把控，保證設備質(zhì)量符合施工標準，不斷提升建筑結(jié)構(gòu)材料及設備應用效果，在施工過程中對于梁面、墻體等隱蔽環(huán)節(jié)要重視，提前做好施工方案，對施工技術人員提前進行培訓，明確施工工序及技術要求，保證建筑結(jié)構(gòu)中預應力應用效果[3]。

4 高層建筑預應力施工中需要注意的幾點問題

其一，針對具體施工技術環(huán)節(jié)進行分析，比如在張拉環(huán)節(jié)中，若存在滑絲或斷絲狀況，要針對這種狀況進行分析，對各種不利因素進行整合，控制張拉環(huán)節(jié)中的力度，嚴格規(guī)范操作，設置合理的預應力鋼筋；其二，在預應力施工過程中，要充分發(fā)揮其應用優(yōu)勢，把控好預應力混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量，在施工過程中實現(xiàn)對內(nèi)對外荷載的抵消，保證結(jié)構(gòu)平穩(wěn)性。

5 預應力施工技術在高層建筑中的應用路徑

5.1 工程案例

本文以某大樓為例展開分析。該大樓地上22層、地下2層，采用鋼筋混凝土框架-核心筒結(jié)構(gòu)，總建筑面積為95247.59m2，建筑空間跨度最大為10.9m，因梁截面受限，經(jīng)綜合考慮分析后部分采用預應力施工技術，施工技術主要從以下幾個方面進行展開。

5.2 施工技術概況

預應力混凝土施工技術主要分為兩種，一種是先張法，一種是后張法。先張法主要是先對鋪放預應力筋進行張拉，然后再澆筑混凝土，最后再松預應力筋，預應力筋主要采用高強鋼絞線、鋼絲，而且多為直線型，先張法操作簡單，主要適用于中小跨度構(gòu)件，應用范圍有限；后張法主要是前期先對預應力筋進行處理、放置，澆筑混凝土之后再張拉預應力筋，后張法適用范圍較廣，能夠根據(jù)構(gòu)件截面布置預應力筋線型。本項目采用后張法預應力鋼筋混凝土構(gòu)件的制作，一般主要包括以下幾個步驟：其一，購置預應力筋及錨具、加工埋件、螺旋筋等材料，同時對材料、配件進行入庫檢查；其二，對預應力筋進行下料及加工，準備預應力筋支架，支梁板底模，綁扎梁鋼筋及支架定位；其三，鋪放波紋管及安裝配件；其四，檢查預應力筋鋪放質(zhì)量；其五，綁扎樓板鋼筋，穿入鋼絞線；其六，澆筑混凝土及養(yǎng)護；其七，張拉預應力筋及孔道灌漿；其八，切除鋼筋、進行封錨[4]。

5.3 施工前的準備

首先要做好施工前的準備，保證施工材料的質(zhì)量。為了提高結(jié)構(gòu)平穩(wěn)性，保證預應力施工工作有序進行，需要對供應商提供的相關質(zhì)量檢測報告等資料進行審核，對材料進行嚴格的監(jiān)督與管理，對預應力筋進行質(zhì)量檢測，同時對于不滿足施工要求的材料要提前進行處理。

5.4 鋼絞線下料

在高層建筑預應力施工過程中，鋼筋一般是在施工現(xiàn)場進行加工，施工人員需要將運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場的預應力筋進行下料、冷拉等工作，在預拉過程中速度不能過快，要嚴格把控施工順序、施工質(zhì)量。在鋼絞線下料前，要利用細鐵絲進行捆綁、進行約束，在施工現(xiàn)場要合理安排鋼筋、鋼絞線的位置，在下料過程中應保證施工平穩(wěn)性，在冷拉過程中要保證鋼絞線抗拉強度預拉值控制在85%的范圍以內(nèi)。

5.5 預應力筋孔道鋪設

在預應力筋孔道鋪設時，按照相關圖紙對支架鋼筋進行定位，把控好波紋管的位置，利用鋼絲等材料進行位置控制，同時嚴格把控焊接質(zhì)量，保證支架鋼筋之間距離控制在100cm左右，保證預應力筋孔道順暢，使得混凝土在澆筑過程中波紋管不會發(fā)生移動。

5.6 預應力筋的安裝

在預應力筋安裝過程中，可以借助人工方式實現(xiàn)單根穿束，采用相關措施降低穿束過程中預應力筋和波紋管之間的碰撞，比如利用膠帶或者其他軟布進行包裝，同時也可以防止損壞現(xiàn)象出現(xiàn)，完成預應力筋穿束工作后要及時進行檢查，對于不合理狀況要進行排除，如果存在破損現(xiàn)象應該利用膠帶重新進行捆綁。

5.7 混凝土澆筑

在鋼筋綁扎完之后，要對隱蔽工程進行檢測，檢測鋼筋是否合格，然后再開始布置模板，在模板安裝過程中要根據(jù)其位置控制好相應的孔道，安裝后要進行嚴格的驗收，保證混凝土澆筑工作能夠正常進行。在混凝土澆筑過程中要保證混凝土的質(zhì)量，對混凝土的配合比要事先進行設計并且進行試驗，對坍落度進行檢測，在混凝土澆筑之前要提前制定混凝土澆筑方案，選定合適攪拌機，同時對施工人員加強技術培訓，對于關鍵技術環(huán)節(jié)要重點進行培訓，提高其技術要求，比如在梁柱接頭處，施工人員應該提高鋼筋的綁扎質(zhì)量以及混凝土的振搗質(zhì)量，這樣才能有效保證混凝土的澆筑質(zhì)量。如果梁的高度較大，在澆筑過程中應采用分層澆注方法，把握好下料厚度，在振搗過程中要把控好機械的選擇、振搗的時間，在澆注過程中若存在振搗錯位、孔道變形等情況要及時對其進行處理，嚴格把控好施工質(zhì)量[5]。

5.8 預應力筋的張拉及錨固

當本項目混凝土的強度滿足設計要求后，可在孔道中插入預應力筋，準確計算預應力鋼筋的張拉力，合理選擇張拉法，在張拉過程中要選用合理的千斤頂及高壓油泵，同時校驗油泵及千斤頂，要和預應力鋼筋的類型相匹配，將混凝土的收縮徐變產(chǎn)生的預應力損失扣除，準確計算張拉力值，對相關設備進行質(zhì)量檢查，保證施工順利進行。在張拉過程中要注意張拉技術要點和難點，比如在張拉過程中要保證張拉速度，合理控制張拉量，嚴格計算預應力鋼筋拉伸長度，控制預應力鋼筋合理拉伸長度。

5.9 孔道灌漿施工

本項目使用灰漿攪拌機攪拌的水泥漿，應先將其過濾，灌漿時間通常設定在張拉完成以后，最遲不可超出20d。在灌漿過程中，應加強對水泥漿材料配合比的把控，在孔道灌漿施工過程中要嚴格把控施工順序，首先，將孔道和灌漿機的出漿口連接起來并密封好，在孔道灌漿的過程中，應該填滿預應力鋼絞線及孔道之間空隙，然后啟動灌漿泵往管道注入壓力水泥漿，這樣可以讓預應力鋼絞線與混凝土充分粘合，形成一個整體，水泥漿凝固之后，將連接接頭拆除，并做好清理工作。

6 結(jié)語

綜上所述，預應力施工技術在高層建筑中應用越來越廣，本文主要對預應力施工技術在高層建筑中的必要性進行了探討，闡述了預應力施工技術的優(yōu)勢，同時對高層建筑對預應力施工的要求進行了描述，闡述了高層建筑預應力施工中需要注意的問題，對預應力施工技術在高層建筑施工中的應用路徑進行了詳細的探討分析。