預(yù)應(yīng)力混凝土工程施工技術(shù)

【摘 要】 近年來(lái)，預(yù)應(yīng)力混凝土施工技術(shù)在建筑施工中得到了廣泛應(yīng)用，然而隨之出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題也日益增多，因此，施工過(guò)程中，必須把握好施工技術(shù)要點(diǎn)，確保工程質(zhì)量。本文結(jié)合工程實(shí)例，介紹了預(yù)應(yīng)力混凝土工程的施工技術(shù)，指出了施工過(guò)程中的注意事項(xiàng)和質(zhì)量控制措施，可為類似工程施工提供參考。

【關(guān)鍵詞】 預(yù)應(yīng)力；混凝土；施工技術(shù)；布置

隨著建筑工程施工規(guī)模的不斷擴(kuò)大，建筑對(duì)混凝土的抗裂性要求更高了。普通混凝土的抗裂性能很弱，而預(yù)應(yīng)力混凝土恰好彌補(bǔ)了這一缺陷。預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的形式逐漸豐富多樣，并且能有效減輕了結(jié)構(gòu)自重有效控制構(gòu)件的撓度和裂縫寬度，抗震性能也能夠得到可靠保證。但該技術(shù)危險(xiǎn)系數(shù)相對(duì)較高，質(zhì)量控制難度大，因此，在實(shí)際施工過(guò)程中，必須以安全為前提，把握好施工技術(shù)要點(diǎn)環(huán)節(jié)，確保工程質(zhì)量。

1 工程概況

某工業(yè)建筑面積為7萬(wàn)m2，高23.02m，為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。樓層為3層，由倉(cāng)儲(chǔ)區(qū)和車間組成。樓層標(biāo)高分別為：倉(cāng)儲(chǔ)區(qū)12.14m，行車區(qū)10.88m，屋面為鋼結(jié)構(gòu)。分A，B，C和盤道區(qū)4個(gè)部分（見(jiàn)圖1）。倉(cāng)庫(kù)區(qū)主要柱網(wǎng)尺寸為11000mm×11000mm，車間主要柱網(wǎng)尺寸為16000mm×11000mm。

2 預(yù)應(yīng)力設(shè)計(jì)

預(yù)應(yīng)力筋采用1860級(jí)鋼絞線（即《預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絞線》GB/T5224—2003中高強(qiáng)低松弛鋼絞線），框架梁采用有黏結(jié)預(yù)應(yīng)力技術(shù)，井字次梁采用無(wú)黏結(jié)預(yù)應(yīng)力技術(shù)。有黏結(jié)預(yù)應(yīng)力孔道采用塑料波紋管成孔，預(yù)應(yīng)力混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C40，張拉端采用夾片式錨具，固定端采用擠壓式錨具。

根據(jù)結(jié)構(gòu)計(jì)算，綜合溫度及混凝土收縮徐變的影響，預(yù)應(yīng)力梁配筋如表1所示。表1預(yù)應(yīng)力梁（5.65，12.65m）

3 預(yù)應(yīng)力混凝土工程施工技術(shù)

本工程的施工特點(diǎn)如下。

1）本工程結(jié)構(gòu)屬于超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)，必須對(duì)后澆帶位置和預(yù)應(yīng)力鋼筋搭接綜合考慮，對(duì)預(yù)應(yīng)力鋼筋合理分段布置、對(duì)構(gòu)造細(xì)部進(jìn)行精心施工，降低后澆帶對(duì)預(yù)應(yīng)力張拉的影響。

2）由于預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)跨度大、恒載與施工荷載大，且為現(xiàn)澆施工，導(dǎo)致模板與支架體系搭設(shè)密集，給預(yù)應(yīng)力張拉現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)帶來(lái)很大難度。

3）由于荷載較大，縱向受力主筋及箍筋較密而塑料波紋管按彎矩圖曲線布置，給施工帶來(lái)一定難度，特別是預(yù)應(yīng)力筋矢高及曲線形狀直接影響結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力的建立，是影響工程質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一。針對(duì)以上施工特點(diǎn)采用以下措施。

3.1 預(yù)應(yīng)力筋的分段布置

本工程屬超長(zhǎng)混凝土預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，通過(guò)設(shè)置后澆帶來(lái)釋放混凝土早期收縮應(yīng)力，后澆帶設(shè)置在梁跨1/3處，寬度為800mm。結(jié)合施工單位的經(jīng)驗(yàn)及具體的現(xiàn)場(chǎng)情況，考慮工程工期、預(yù)應(yīng)力工程的施工、支撐模板材料的周轉(zhuǎn)，決定A，B區(qū)按后澆帶將結(jié)構(gòu)整體平面分成9個(gè)區(qū)進(jìn)行施工，C區(qū)按后澆帶分成6個(gè)區(qū)進(jìn)行施工，施工分區(qū)布置如圖1所示。每區(qū)混凝土一次澆筑完成。梁板混凝土全部采用商品混凝土，用汽車泵一次泵送到位。

為減少預(yù)應(yīng)力損失，滿足設(shè)計(jì)有效預(yù)應(yīng)力的要求，結(jié)構(gòu)縱橫向長(zhǎng)度內(nèi)的預(yù)應(yīng)力筋必須采用分段搭接。框架結(jié)構(gòu)的連續(xù)跨數(shù)過(guò)多，而且框架大梁的高跨比較大，導(dǎo)致連續(xù)多波預(yù)應(yīng)力筋曲線的總轉(zhuǎn)角較大，中間跨的預(yù)應(yīng)力損失必然過(guò)大，過(guò)大的預(yù)應(yīng)力損失既降低抗裂度，又降低承載力。長(zhǎng)度大、曲線轉(zhuǎn)角大使預(yù)應(yīng)力筋的穿束也比較困難，影響預(yù)應(yīng)力施工質(zhì)量與進(jìn)度。在預(yù)應(yīng)力設(shè)計(jì)過(guò)程中，根據(jù)平均有效預(yù)應(yīng)力不低于1000MPa的技術(shù)要求，結(jié)合后澆帶位置和土建施工順序，對(duì)預(yù)應(yīng)力筋的分段進(jìn)行全面整體布置。其中后澆帶跨的預(yù)應(yīng)力筋單獨(dú)布置。使連續(xù)跨數(shù)最多不超過(guò)6跨，大大減少了內(nèi)跨預(yù)應(yīng)力的損失。土建施工在本單元混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，預(yù)應(yīng)力可以及時(shí)進(jìn)行張拉，土建施工可以及時(shí)拆除模板，可以使排架模板材料及時(shí)周轉(zhuǎn)。減少后澆帶施工影響。框架梁一般情況下2束鋼絞線分別在后澆帶兩側(cè)節(jié)點(diǎn)搭接，其他束鋼絞線跨過(guò)后澆帶錯(cuò)過(guò)一跨后搭接。

預(yù)應(yīng)力施工中，按軸線劃分施工段，將每個(gè)框架梁作為一個(gè)施工段，由于本工程為雙向樓蓋，將先施工的字母軸線作為第1批施工段，后施工的數(shù)字軸線作為第2批施工段，依次類推。每個(gè)施工段在鋼筋綁扎時(shí)，在每跨預(yù)應(yīng)力筋涉及范圍內(nèi)，普通鋼筋先綁扎完成，確保在施工段范圍內(nèi)的預(yù)應(yīng)力筋能夠連續(xù)施工，減少對(duì)后續(xù)工程的影響。

3.2 預(yù)應(yīng)力筋張拉端布置

本工程預(yù)應(yīng)力筋張拉端設(shè)置采取在梁柱間加腋、正對(duì)稱或斜對(duì)稱設(shè)置的方案。具體方法為在柱與框架梁交界處，框架梁兩側(cè)正對(duì)稱或斜對(duì)稱設(shè)置兩個(gè)矩形加腋體，為方便支模，高度同附近最小梁高。為保證預(yù)應(yīng)力施工質(zhì)量以及建筑要求，張拉端采用內(nèi)置式，在預(yù)應(yīng)力施工完后，采用細(xì)石混凝土或防水砂漿封閉。考慮到框架鋼筋、水平管道等因素影響，錨墊板位置一般設(shè)置在加腋區(qū)截面的中上部。

這種布置的優(yōu)點(diǎn)為轉(zhuǎn)角較小，摩阻損失減少，而且不影響土建施工普通鋼筋的綁扎。由于無(wú)須開(kāi)槽，對(duì)預(yù)應(yīng)力梁的截面無(wú)削弱，施工質(zhì)量有保證。缺點(diǎn)為由于需另行加腋，混凝土用量略有增加。且張拉均在板下進(jìn)行，增加了預(yù)應(yīng)力張拉施工難度。

3.3 張拉端臨時(shí)輔助孔的留設(shè)

考慮到本工程梁截面及自重較大，采用的支撐體系較為密集，不利于預(yù)應(yīng)力張拉設(shè)備進(jìn)入板底現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行張拉操作的實(shí)際情況，擬考慮采用樓面結(jié)構(gòu)上部搭設(shè)張拉操作腳手架，主要張拉設(shè)備樓面上下結(jié)合的施工措施。具體方法為結(jié)構(gòu)混凝土澆搗時(shí)，在張拉端區(qū)域梁上部翼緣處設(shè)置2個(gè)間距為1m左右φ100mm臨時(shí)預(yù)留孔，以作為起重鋼絲繩穿孔之用。臨時(shí)孔采用預(yù)留管留孔（見(jiàn)圖2）。

3.4 無(wú)黏結(jié)預(yù)應(yīng)力張拉節(jié)點(diǎn)

連續(xù)次梁節(jié)點(diǎn)采用在板面斜向張拉的方式，節(jié)點(diǎn)細(xì)部構(gòu)造如圖3所示。

3.5 施工工序的搭接與配合

由于建筑平面尺寸較大，單層建筑面積均在1萬(wàn)m2以上。施工時(shí)需要多專業(yè)穿插及配合，在總體施工順序以及工序間的流水作業(yè)方面必須與相關(guān)專業(yè)做好協(xié)調(diào)配合工作，以確保施工進(jìn)度和安全。

按設(shè)計(jì)要求，有黏結(jié)預(yù)應(yīng)力筋矢高一般在支座處最高點(diǎn)：行車道為150mm、庫(kù)房為130mm。跨中處最低點(diǎn)為120mm。根據(jù)一般非預(yù)應(yīng)力鋼筋配筋情況，在編制普通鋼筋綁扎順序時(shí)，充分考慮對(duì)預(yù)應(yīng)力筋矢高的影響。當(dāng)預(yù)應(yīng)力筋與普通鋼筋或其他管線位置有沖突時(shí)，首先保證預(yù)應(yīng)力筋位置的準(zhǔn)確。由于預(yù)應(yīng)力梁的截面較大，而梁內(nèi)預(yù)應(yīng)力線形為曲線，要在箍筋上焊支架來(lái)固定矢高位置，因此在支模時(shí)，應(yīng)先留雙側(cè)或單側(cè)模板和梁端模板后封，以確保預(yù)應(yīng)力施工。鋼筋下料時(shí)應(yīng)考慮柱中主筋要讓出錨墊板或孔道的間距。

預(yù)應(yīng)力梁內(nèi)腰筋之間S形拉結(jié)筋待波紋管鋪設(shè)后再放置綁扎，預(yù)應(yīng)力孔道的外徑最大為100mm，對(duì)于柱內(nèi)豎向鋼筋和箍筋交叉處鋼筋較密，進(jìn)行預(yù)應(yīng)力筋孔道與普通鋼筋相互間的排列設(shè)計(jì)時(shí)，須先穿設(shè)預(yù)應(yīng)力波紋管及鋼絞線，并放置預(yù)應(yīng)力固定端或張拉端錨墊板，然后再綁扎固定柱箍筋。

根據(jù)預(yù)應(yīng)力梁內(nèi)布置的束數(shù)，在梁箍筋綁扎時(shí)對(duì)稱留置相應(yīng)數(shù)量不小于100mm的空檔，以便穿設(shè)預(yù)應(yīng)力波紋管。字母軸預(yù)應(yīng)力框架梁布置1束預(yù)應(yīng)力筋，箍筋采用2肢箍，可將中間的開(kāi)檔盡量放大至100mm以上，主框架梁內(nèi)布置2束預(yù)應(yīng)力筋，箍筋采用4肢箍，可將兩邊的開(kāi)檔放大至100mm以上。在預(yù)應(yīng)力梁制作時(shí)，一側(cè)或兩側(cè)需搭設(shè)腳手平臺(tái)，寬度約為1m，以便于堆放材料和安全施工。

4 結(jié)語(yǔ)

實(shí)踐表明，上述施工技術(shù)措施在工程質(zhì)量、工期、工程造價(jià)等方面，均取得了令人滿意的效果。雖然目前預(yù)應(yīng)力混凝土施工技術(shù)仍存在著不少技術(shù)難點(diǎn)，但我們有理由相信，隨著我國(guó)建筑業(yè)的飛速發(fā)展，施工技術(shù)及施工隊(duì)伍素質(zhì)的不斷提高，預(yù)應(yīng)力混凝土必將迎來(lái)更加美好的應(yīng)用前景。

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