探討預應力混凝土結構關鍵技術及施工管理

陳雨

（福建華航建設集團有限公司　福建省　福州市　350000）

探討預應力混凝土結構關鍵技術及施工管理

陳雨

（福建華航建設集團有限公司福建省福州市350000）

隨著科技的發展，預應力混凝土從理論、材料、工藝到土建工程的各種應用，都取得前所未有的發展和成就；但是仍然存在著一些問題，預應力混凝土技術在我國的應用還有一段很長的路要走。本文主要闡述預應力混凝土結構的基本理論，強調了預應力混凝土結構的關鍵技術以及施工管理力的要求，以供參考[1]。

預應力混凝土；基本理論；關鍵技術；施工管理

1　預應力混凝土的基本理論

為彌補混凝土在構件使用前過早的出現裂縫，預先給混凝土一個預壓力，是用人工加力的方法在混凝土的受拉區內將鋼筋不停拉張，在鋼筋回縮力的影響下，使混凝土受拉區預先受壓力。把這種預加壓力很好的儲存下來，一旦構件承受由外荷載產生壓力時，可以抵消受拉區混凝土中的預壓力，在荷載增加的過程中，混凝土隨之受拉，從而限制混凝土的伸長，盡可能的減少裂縫的出現，是用預應力將結構控制在最小范圍，從而提高構件抗裂性能和剛度的，這就是預應力混凝土施[2～3]，如圖1所示。

圖1　預應力混凝土模板

1.1第一種概念

預應力混凝土是否能夠正常工作，要看它的彈性是否符合各方面的要求。預應力混凝土是一種特殊的彈性材料，這種彈性材料在預壓力混凝土的影響下更好的發揮它的作用，提高施工的可靠性，和鋼筋混凝土的結構相比是截然不同的。用無拉應力或零應力的原則進行預應力混凝土設計，通過對預應力的施加改變混凝土的性能，運用力學的原理來計算混凝土的應力。

1.2第二種概念

將預應力混凝土看作是高強度鋼材和混凝土的協調，充分發揮兩者的潛力。必須是高強鋼筋有很大的伸長變形，才能使其強度得到充分的發揮，如果高強鋼筋沒有伸長變形，只是簡單的澆筑在混凝土內，在荷載作用的影響下，混凝土就會出現裂縫，構建的抗裂性會降低，只有在高強鋼筋和混凝土結合前預先張拉，才能提高混凝土的抗拉和抗壓能力，減小裂縫出現的可能性。

1.3第三種概念

預應力混凝土的設計主要的受預加力和荷載效應的相互影響。預加應力是對混凝土構件預先施加與使用荷載（外力）相反的荷載，來抵消部分使用荷載效應的方法，如果外荷載對構件各截面的力矩被抵消，那么就說明這是的外荷載恰好是受到預應力筋的反力平衡；反之沒有被抵消時，就需要用荷載值計算應力，是通過預加應力來實現荷載平衡。

2　預應力混凝土的關鍵技術

2.1先張法

為了保證混凝土結構施工強度，在混凝土澆灌前進行張拉預應力筋施工，在張拉時，應該將預應力筋固定起來，待澆灌完畢之后，檢測混凝土強度是否達標，即通常所說的先張法。目前，先張法在實踐中的應用比較普遍，能放松預應力筋，使預應力筋和混凝土咬合，整體施工粘接性好，并且能有效提升構件的承載能力，在受拉情況下，也能保障混凝土結構基礎性能。

先張法的特點：在先張法的普遍推廣中，對它各方面的要求也隨之提高，在材料運用上一般采用高強鋼絲、鋼絞線這種較好的預應力筋束，然后與混凝土結合達到固定的目的，是臨時的，施工工序簡單，臨時固定的工具可以重復使用，大批生產時比較經濟，質量也很穩定；由于大跨徑的構件的預加力可能會隨隨著荷載彎矩的時常進行調整，所以先張法不能滿足大跨徑構件的需求，在大跨徑的運用上不能得到推廣。

預應力的鋪設：鋪設前的隔離工作是必不可少的，用刷隔離劑的方式對臺面和模板做一個隔離層，以便更好的脫模，為避免混凝土和預應力的粘結力受到影響，在使用隔離劑是不得使預應力筋受到污染，在做好隔離后，要確定預應力筋的張拉力，要符合設計要求，采用超拉張時，可以超過5％，但是不能超過相關表規定，并且對其詳細計算，以免出現失誤。

預應力筋張力P按下式計算：

式中：P——預應力筋張力（N）；

m——超張拉百分率（％）；

σcon——張拉控制應力（N/mm2）；

Ap——預應力筋截面面積（mm2）。

先張法混凝土澆筑與養護：為減少預應力的損失，要注重混凝土的保養。混凝土的保養首先要注意對預應力筋的保護，讓它與周圍的事物保持一定的距離，避免人的踩踏和硬物的碰撞，使預應力筋與混凝土能夠更好的咬合，保持一定的粘接性。在對混凝土的養護上可以采用自然養護和濕熱養護兩種方法，采取濕熱養護時，要注意因溫度升高而引起的應力降低，導致混凝土的硬結，造成一定的損失，所以在采取濕熱養護時，為減少溫差損失，在混凝土達到一定強度前，把溫度升高限定在一定的范圍（一般不超過20℃）；在采取自然養護時，要注意氣溫的高低，氣溫過高時注意澆水，保證它的濕度，氣溫過低是注意覆蓋，保證它的溫度。

2.2后張法

為了保證混凝土結構的施工強度，在預應力筋穿過孔道后再進行張拉，需要在達標的混凝土保證的情況下，把構件本身作為支座，這就是我們施工常見的后張法。對預應力筋的張拉不能無限制的進行，需要在規定的范圍，不然混凝土會不停地受到壓縮，不能很好的固定粘接，沒有使構件的混凝土受到恰到好處的預壓應力，阻礙施工的進展。

后張法的特點：對預應力筋的錨固要使用專門的錨具來固定，這些錨具的數量要多，質量也要有保證，和先張法的直線配筋不同，后張法通常采用曲線配筋，正好和先張法相反，不僅改善了先張法在預加力作用點不能調整的固定模式和單一方式，而且還能滿足工廠制作和現場制作兩方面的要求，帶來極大的方便。

預應力張拉：預應力筋的張拉對于生產預應力構件起著關鍵性的作用，所以要認真檢查混凝土的張拉強度是否達到要求，在達到要求的情況下還要檢測設計等級是否達標；根據預應力筋的長度，施工的不同，預應力筋的張拉方式也不同，要根據實際的情況而定；同時也要注意后張法預應力筋的張拉程序。

3　施工管理措施

3.1原材料的質量控制

鋼絞線要經過實地考察，仔細篩選，嚴格規定的標準，只有把合格的材料投入使用，才能保證施工的安全可靠，為了避免損傷，對材料的存放要嚴格把關，長時間的堆放也會導致預應力筋生銹；下好料的鋼筋要貼上標簽，按長度分好類別，在選用是能夠很好的分辨；錨夾具的重要性也不能忽視，是固定的關鍵，對錨夾具的篩選也要經過實地考察，取樣等一系列的措施才能做最后的決定；膨脹劑、隔離劑、減水劑等施工需要用到的外加劑都要小心采購，是不含氯離子的，經過施工監理單位的認可，才能使用[4]。

3.2施工機具的質量控制

張拉機具油泵和千斤頂是施工的關鍵機具，所以在施工前要仔細的檢查機具是否在規定檢定期限內，除了檢查油表和千斤頂的記錄是否清晰完整，還要準備充足油泵和千斤頂，在出現問題時能夠及時的解決；所以不管在施工前還是施工后都應該保持張拉機具油泵和千斤頂的良好狀態，時刻處于備戰狀態，還要定期的對油泵千斤頂重新檢定。還有后張法中用到的灌漿設備也要隨時保持健康狀態，現場施工時為避免失誤，也要備用一臺，這些施工機具都是十分重要的，要對其質量嚴格控制。

3.3施工的安全保證措施

①要預防安全，在施工前對工作人員進行安全教育，對安全提出具體的要求；②要給施工人員配發安全帽，穿防滑鞋，作業時禁止吸煙；對施工腳手工架、張拉平臺組織檢查人員不定時的進行安全檢測；在施工時，注意操作的正確性和熟練性，預應力筋張拉是，張拉人員不能在千斤頂正面操作，應該在兩端操作等；這些都是施工應該注意的安全，為安全有效的施工，不管是施工人員還是監管人員都應該認真負責的工作。

3.4施工技術的質量控制

技術是核心，施工的技術在一定程度上直接影響了工程的質量，所以我們要保證施工人員的技術達到施工的要求。首先在施工前要對施工人員的進行技術培訓，審核達標后才能進入施工現場，針對對我國技術落后的狀況，可以組織施工人員學習和借鑒國外的先進經驗和技術，從而完善混凝土的施工技術；在施工的過程中，管理人員要嚴格的檢查施工人員施工現場的技術是否達到規定的要求和標準，避免有些施工人員出現偷工減料的，確保施工技術符合工程的質量要求。

4　結束語

綜上所述，預應力混凝土技術的不斷改進，已經廣泛應用與各個行業，不僅給我們的生活帶來極大的便利，也對現在科技的發展起到推動作用，但是在施工過程中我們要注意的不僅是技術問題、質量問題，還有安全問題，時代是不斷發展的，我們也要加快前進的步伐不斷的研究，讓預應力混凝土技術更好的完善。希望通過本文的簡單介紹和分析，能夠幫助相關工作人員，更好的開展施工工作。

[1]李彥林.預應力混凝土結構關鍵技術及施工管理[D].長安大學，2012.

[2]周銘.建筑工程中預應力混凝土結構的施工工藝分析[J].城市建筑，2014（15）：92.

[3]蘇金源.在役預應力混凝土結構的有效預應力檢測實例分析[J].廣東科技，2013，22（14）：151～152.

[4]陳彥莉.路橋施工中預應力技術的應用分析[J].城市建設理論研究（電子版），2013（6）.

TU755

A

1673-0038（2015）17-0095-02

2015-4-6

陳雨（1961-），男，工程師，大專，主要從事施工技術與管理工作。