無粘結預應力混凝土施工技術要點分析

趙祥哲

摘 要：預應力混凝土結構具有大跨度、大空間、抗開裂等特性，在大型建筑和高層建筑中有著廣泛的應用。根據受力形式的不同，可以將該施工技術分為有粘結預應力混凝土和無粘結預應力混凝土，文章以無粘結預應力混凝土施工為例，首先介紹了該技術的施工要點，隨后指出了預應力混凝土結構中出現裂縫問題的主要原因，最后結合實際工作經驗，提出了裂縫問題的防控措施。

關鍵詞：無粘結；預應力混凝土；施工技術；要點分析

1 無粘結預應力施工工藝的概述

1.1 無粘結預應力施工技術的優缺點

與其他混凝土施工技術相比，無粘結預應力施工的工序相對簡單，在混凝土澆筑過程中，不需要提前預留孔道，一方面能夠保證混凝土澆筑工作的順利進行，另一方面也間接的減輕了施工壓力。預應力筋通過適當加工，可以很方便的做成任意彎曲形狀，滿足了不同情況下的施工需要。

但是無粘結預應力施工技術的缺點也比較突出，例如由于預應力筋形狀的改變，可能會導致原有的物理強度降低，所承受的拉力和上部荷載力也會相應減小。后期使用過程中容易出現開裂問題。

綜合考慮無粘結預應力技術的優缺點，該技術主要適用于多跨單向平板、多跨雙向平板的預應力混凝土結構中。因此，施工企業在選用施工技術種類時，應當從工程實際和建設需要出發，確保該施工技術的應用能夠提升建筑質量。

1.2 無粘結預應力混凝土的施工原料

（1）無粘結預應力筋。根據工程類型和建筑規模，所選用預應力筋的規格也不盡相同，對于普通建筑來說，可以選用鋼筋束或鋼絞線。（2）涂料層。如果在混凝土澆筑期間，直接讓預應力筋與混凝土接觸，混凝土中的水分會使預應力筋出現不同程度的銹蝕。涂料層的作用主要有兩方面：其一是增加了預應力筋的防腐蝕能力，保證了鋼筋框架結構的安全；其二是能夠在一定程度上起到抵消張拉力的效果，避免預應力損失。常用的涂料層原料主要有建筑油脂、防腐瀝青等。（3）外包層。建筑施工場地的環境較為復雜，即便是在預應力筋表層涂刷涂料，也很容易因環境污染導致涂料層的破壞。外包層具有較強的化學穩定性和耐磨性，且能夠承受較高的溫度，可以有效保障預應力筋涂料層的完整。

2 無粘結預應力混凝土的施工要點

2.1 描預應力曲線

支模時應先安裝底模與一邊側模，根據設計圖提供的預應力筋理論曲線坐標，將其轉換成金屬波管底線的坐標并制成表格，以方便施工。施工時將管底線描在側模上，作為金屬波紋管及固定架等埋設材料的安裝基準線。另一側模板應在梁綁扎非預應力筋和埋設預應力材料等工序完成后再安裝。

2.2 安裝波紋管

首先，安裝固定架。根據第一步中所描繪的側模曲線，將側模曲線上的標高尺度與波紋管的底部對齊。理論上來說，應當保證波紋管的軸心線與側模曲線的基點相重合，但是考慮到誤差因素的影響，因此在實際施工時，只要兩者之間不存在明顯位移即可；其次，將固定架焊接在箍筋上。焊接之前，應保持固定架呈水平狀態，焊接過程中要始終保證固定架的整體穩定性，如果施工條件允許，可以在箍筋下方增加一塊墊塊，防止焊接過程中的固定架抖動；再次，選用規格、尺寸都符合的波紋管，將波紋管插入固定架內，并用建筑膠帶將波紋管的兩端密封，以防止兩端開口處出現漏漿問題。最后，將波紋管與支架焊接成一個整體，防止后期混凝土澆筑時出現波紋管浮動問題。

2.3 預應力筋下料

在預應力筋下料之前，施工人員應當多次檢驗預應力筋的下料長度、錨具形式以及冷拉伸長率等。除此之外，預應力筋下料還需要輔助設備的配合，也應當在下料施工之前提起準備好施工所需的各類機械設備。下料過程中，要始終將下料的長度誤差控制在±80cm以內，如果預應力筋的下料長度超過誤差上限，就可能導致預應力筋構件孔道長度縮短，影響預應力筋的物理強度；如果預應力筋的下料長度低于誤差下限，就可能影響張拉伸長值，不利于預應力筋形狀的變化。因此，施工人員必須要嚴格控制下料程度，合理選用下料設備。

2.4 預應力筋穿束

根據工程施工要求的不同，預應力筋穿束可分為多束穿和單根穿兩類。多數穿施工時，一般選用鋼絲作為預應力筋的主體材料；單根穿的情況下，一般以鋼絞線作為預應力筋的主體材料。但是無論采取何種穿束形式，都應當在穿束結束后，用膠帶包裹張拉預留位置，一方面可以起到一定的預應力筋固定效果；另一方面也可以有效防止建筑泥沙混入到波紋管內，導致無粘結預應力混凝土的受力不平衡。

2.5 孔道灌漿

孔道灌漿施工應當在預應力張拉施工后立即進行，這樣可以有效避免預應力損失。在孔道灌漿時，應當首先利用空氣泵檢查孔道內的通氣情況，如果通氣不暢，還必須要分析導致孔道阻塞的原因，并采取有針對性的解決措施。隨后，將灌漿裝填在張拉錨具上，開始灌漿施工。施工階段應當堅持自下而上的原則，以避免排氣孔冒出灌漿，導致孔道內的殘留空氣不能及時排除，影響施工質量。灌漿結束后，用混凝土澆筑孔道頂端，并注意做好頂端混凝土的養護工作。

3 無粘結預應力混凝土結構中的裂縫問題

預應力混凝土結構形成裂縫的原因，與普通的鋼筋混凝土結構有共同點，主要表現在以下幾個方面：混凝土塑性塌落；塑性收縮裂縫；堿性骨料化學反應；混凝土水化熱；混凝土干縮；鋼筋腐蝕；外部荷載過大；結構基礎不均勻沉降；外界溫度變化。除了上述共同點外，預應力混凝土與普通鋼筋混凝土相比，也有其自身的特點，主要表現在如下兩個方面：（1）預應力混凝土構件的受拉區布置有預應

力筋，如果通過外部作用提供預加壓力，雖然能夠在一定程度上起到抵消預拉區拉應力的效果，但是按照存在活載情況計算出來的構件在無活載作用時，預壓應力有可能使預拉區產生裂縫。（2）在預應力筋錨固端，預壓應力對錨固部位的擠壓使得此處產生沿鋼筋走向的水平縱向裂縫。概括講來，裂縫原因歸結為兩類，一類屬于由于外部環境的變化影響，導致無粘結預應力結構的梨花性質出現改變，例如溫度影響、濕度影響以及太陽輻射等；另一類是由于預應力筋自身結構的改變導致的裂縫，例如預應力混凝土失水干縮、塑性收縮，或是由于工程上部荷載壓力增加導致地基不均勻沉降等，都會在一定程度上導致裂縫問題。

4 裂縫問題的防控措施

第一，要做好密封防水工作。無粘結筋塑料保護套在施工過程中容易出現破損問題，失去對內部鋼筋結構的保護作用。后期混凝土澆筑后，很容易造成鋼筋腐蝕。因此，必須要使用水密性膠帶，重點纏繞無粘結筋的塑料保護套。在波紋管的兩端也需要采取密封措施，防止外部水分進入到套管內，造成套管內壁腐蝕和裂縫。

第二，要將無粘結筋綁扎在固定架上，一方面可以有效預防預應力張拉導致的塑料保護套管位移；另一方面也可以提高無粘結筋和固定架的整體抗壓能力。需要注意的是，應當使用柔性塑料繩帶進行捆綁，以避免綁扎過緊導致保護套開裂。

第三，無粘結預應力混凝土施工中的錨環、夾片裸露在外部，在施工過程中容易受到損壞，也應當采取保護措施。可以選用內注油脂的塑料帽外罩，然后澆筑封閉錨穴的膨脹混凝土或環氧砂漿，錨穴內壁應涂環氧樹脂或其他粘結劑。

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