淺談?lì)A(yù)應(yīng)力混凝土工程施工技術(shù)

張正楊

【摘要】預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)是指由配置受力的預(yù)應(yīng)力鋼筋通過(guò)張拉或其他方法建立預(yù)加應(yīng)力的混凝土制成的結(jié)構(gòu)。本文從較為常用的后張預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)施工的各個(gè)階段進(jìn)行分析，通過(guò)總結(jié)各階段可能出現(xiàn)的問(wèn)題，提出一些合理化建議，并為相應(yīng)施工技術(shù)的提高作出實(shí)踐基礎(chǔ)。只有理論聯(lián)系實(shí)踐，總結(jié)以往的施工經(jīng)驗(yàn)并不斷改進(jìn)施工技術(shù)，并將其應(yīng)用到施工之中，才能保持建筑行業(yè)的活力。

【關(guān)鍵詞】建筑工程；預(yù)應(yīng)力混凝土；施工技術(shù)

Construction Technology of Prestressed Concrete

Zhang Zheng-yang

（The eighth division Shihezi urban and rural planning service centerShiheziXinjiang832000）

【Abstract】Prestressed concrete structures are structures made of concrete that are constructed by prestressed stiffeners by tensioning or other methods to create pre-stressed concrete. This paper analyzes the various stages of the construction of post - tensioned prestressed concrete structures， summarizes the possible problems at various stages， puts forward some reasonable suggestions and makes the practical basis for the corresponding construction technology improvement. Only the theory of practice， summed up the previous construction experience and continue to improve the construction technology， and its application to the construction， in order to maintain the vitality of the construction industry.

【Key words】Construction engineering；Prestressed concrete；Construction technology

1. 引言：

改革開(kāi)放以來(lái)，為適應(yīng)現(xiàn)代化、工業(yè)化建設(shè)，我國(guó)建筑行業(yè)獲得前所未有的發(fā)展。眾所周知，鋼筋和混凝土是現(xiàn)代非常重要的建筑材料，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)成了全世界各類(lèi)房建中不可或缺的結(jié)構(gòu)。現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)的整體性較好，再配上預(yù)應(yīng)力鋼筋，可以獲得更大的延性、剛度，更好地保護(hù)混凝土，更加適應(yīng)于對(duì)裂縫控制要求較高的工程中，形成的結(jié)構(gòu)體對(duì)于地震、爆炸等偶然荷載的抵抗性能更好，同時(shí)但是預(yù)應(yīng)力混凝土在施工過(guò)程中需要專(zhuān)門(mén)的材料、設(shè)備和技術(shù)。

2. 預(yù)應(yīng)力混凝土工程施工計(jì)劃和方案的設(shè)計(jì)

（1）預(yù)應(yīng)力混凝土后張法施工是在澆筑混凝土構(gòu)件時(shí)，在放置預(yù)應(yīng)力筋的位置處預(yù)留孔道，待混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度時(shí)將預(yù)應(yīng)力鋼筋穿過(guò)孔道進(jìn)行張拉并錨固于構(gòu)件上，最后進(jìn)行孔道灌漿。混凝土受到預(yù)應(yīng)力鋼筋傳遞的張應(yīng)力，從而混凝土產(chǎn)生預(yù)加應(yīng)力。

（2）在對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土施工方案進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，要考慮到結(jié)構(gòu)本身的一些特性（混凝土可能發(fā)生收縮和徐變）、施工場(chǎng)地的地形情況、氣候、以及對(duì)施工安全等級(jí)和各類(lèi)結(jié)構(gòu)的抗震級(jí)別的要求，由專(zhuān)業(yè)人員確定施工方案并施工平面圖，施工過(guò)程中的配筋圖等示意圖。設(shè)計(jì)對(duì)工程造成的影響相當(dāng)大，所以相關(guān)設(shè)計(jì)人員務(wù)必嚴(yán)肅認(rèn)真地對(duì)待工程的設(shè)計(jì)，不僅要保證工程的安全使用要求，還要盡量使材料的使用率提高，應(yīng)用各種建筑技術(shù)，選擇最佳的建筑材料、最合適的設(shè)計(jì)尺寸，最大限度地節(jié)省人力、材料和物力等，從而才能在很大程度上提高工程的效益。

3. 預(yù)應(yīng)力混凝土工程施工準(zhǔn)備

（1）預(yù)應(yīng)力混凝土工程施工前必須做好各種準(zhǔn)備，明確各種材料的使用情況，確保后面的施工能正常進(jìn)行。施工材料準(zhǔn)備：鋼筋、鋼絞線(xiàn)、金屬螺旋管和水泥等材料必須在正規(guī)的生產(chǎn)廠(chǎng)家購(gòu)進(jìn)，必須有各種合格證書(shū)及鋼筋、水泥性能的抽檢報(bào)告等。預(yù)應(yīng)力混凝土工程中要求使用高強(qiáng)度的混凝土（一般選用C50及以上強(qiáng)度規(guī)格的混凝土），混凝土的輔料（骨料、高效減水劑、礦物活性材料等）的選用也要符合預(yù)應(yīng)力混凝土的相關(guān)規(guī)范。

（2）機(jī)具、設(shè)備的選用直接影響到了施工過(guò)程的順利與否，務(wù)必保留選用的機(jī)具設(shè)備的技術(shù)參數(shù)等，按照相關(guān)規(guī)范進(jìn)行機(jī)具設(shè)備的選用是十分必要的。錨具作為預(yù)應(yīng)力筋的組成部分，將永遠(yuǎn)留置在預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件上，不能重復(fù)使用，因此為了整個(gè)結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，錨具的選用也馬虎不得。選取的錨具質(zhì)量必須過(guò)關(guān)，沒(méi)有超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的裂縫出現(xiàn)，能夠滿(mǎn)足正常張拉及放松預(yù)應(yīng)力鋼筋的性能，上面的灌漿孔面積必須適宜；千斤頂、鋼套環(huán)、頂壓氣、高壓油泵和壓漿泵等設(shè)備必須能滿(mǎn)足工作使用要求，按說(shuō)明進(jìn)行配套標(biāo)定和使用。

4. 安裝模板、預(yù)留孔道及抽管

（1）模板的設(shè)計(jì)、材料和安裝的質(zhì)量對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量影響很大。只有具備了足夠的剛度，合適的分塊，快速的安裝和拆卸速度，靈敏密閉的液壓部件，平整無(wú)污等優(yōu)點(diǎn)，才能再拆模后達(dá)到較為理想的效果。

（2）預(yù)留孔道必須有準(zhǔn)確的尺寸和位置；孔道的直徑應(yīng)比預(yù)應(yīng)力筋的外徑（包括鋼筋對(duì)焊接頭的外徑或需穿入孔道的錨具外徑）大10～15 mm，以利于預(yù)應(yīng)力筋穿入。端部的預(yù)埋墊板應(yīng)垂直于孔道中心線(xiàn)并用螺栓或釘子固定在模板上，以防止?jié)仓炷習(xí)r發(fā)生走動(dòng)；孔道留設(shè)的方法有鋼管抽芯法、膠管抽芯法和預(yù)埋波紋管法等，這是后張法預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件制作中的關(guān)鍵工序之一。

（3）鋼管抽芯法是預(yù)先將鋼管敷設(shè)在模板的孔道位置上，在混凝土澆筑后每隔一定時(shí)間慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)鋼管，防止它與混凝土粘結(jié)，待混凝土初凝后、終凝前抽出鋼管形成孔道。選用的鋼管要求平直、表面光滑，敷設(shè)位置淮確。準(zhǔn)確地掌握抽管時(shí)間很重要，抽管順序宜先上后下進(jìn)行，抽管方法可用人工抽管或卷?yè)P(yáng)機(jī)抽管，抽管時(shí)必須速度均勻，邊抽邊轉(zhuǎn)并與孔道保持在一直線(xiàn)上。抽管后應(yīng)及時(shí)檢查孔道情況，并做好孔道清理工作，以防止以后穿筋困難；膠管抽芯法可用于留設(shè)直線(xiàn)、曲線(xiàn)或折線(xiàn)孔道。膠管抽芯法預(yù)留孔道，混凝土澆筑后不需要旋轉(zhuǎn)膠管，抽管時(shí)間一般控制在200h·℃，抽管時(shí)應(yīng)先上后下，先曲后直；預(yù)埋波紋管法中的波紋管直接埋設(shè)在構(gòu)件中而不再抽出。在留設(shè)孔道的同時(shí)，還在要設(shè)計(jì)規(guī)定的位置留設(shè)灌漿孔和排氣孔。波紋管應(yīng)密封良好并有一定的軸向剛度，接頭應(yīng)嚴(yán)密，不得漏漿。

5. 混凝土的澆筑、養(yǎng)護(hù)

混凝土的配比要注意按照施工方案嚴(yán)格執(zhí)行，遵守相關(guān)的規(guī)范，堅(jiān)決不允許私自改變的情況出現(xiàn)。采用合適的工藝進(jìn)行混凝土的灌注，同時(shí)要保證振搗的質(zhì)量，并確保預(yù)設(shè)孔道不會(huì)被損壞。為了防止混凝土表面發(fā)生龜裂，進(jìn)行二次收漿是一般采用的較為有效的措施。在混凝土的養(yǎng)護(hù)過(guò)程中，要注意保濕養(yǎng)護(hù)對(duì)其進(jìn)行濕度控制、溫度控制和養(yǎng)護(hù)液的噴灑等。

6. 預(yù)應(yīng)力筋的制作、穿束和張拉

（1）預(yù)應(yīng)力筋的制作與鋼筋的直徑、鋼材的品種、錨具的類(lèi)型、張拉設(shè)備和張拉工藝有關(guān)。目前常用的預(yù)應(yīng)力筋有單根鋼筋、鋼筋束或鋼絞線(xiàn)束、鋼絲束。單根鋼筋的制作，一般包括配料、對(duì)焊等工序。鋼筋束和鋼絞線(xiàn)應(yīng)該按照具體的相關(guān)規(guī)范進(jìn)行制備，一般的施工單位鋼絞線(xiàn)束主要采用3～6根74組成。鋼筋束和鋼絞線(xiàn)束的強(qiáng)度高，柔性好，所以普遍應(yīng)用于我國(guó)各種工程建設(shè)中。

（2）制作預(yù)應(yīng)力筋完畢后，將鋼筋或鋼筋束人工穿束，穿束過(guò)程中注意對(duì)預(yù)設(shè)管道的保護(hù)，并隨時(shí)對(duì)工程中的施工質(zhì)量進(jìn)行檢查，如果預(yù)設(shè)管道有破損，要及時(shí)進(jìn)行修補(bǔ)工作。

（3）制作預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的核心就是鋼筋的張拉。安裝張拉設(shè)備時(shí)，直線(xiàn)預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)使張拉力的作用線(xiàn)與孔道中心線(xiàn)重合；曲線(xiàn)預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)使張拉力的作用線(xiàn)與孔道中心線(xiàn)末端的切線(xiàn)重合。與此同時(shí)要注意對(duì)張拉質(zhì)量的控制，避免出現(xiàn)超張拉、滑絲、斷絲和保護(hù)層裂縫的意外情況的初現(xiàn)。超張拉雖然可以提高結(jié)構(gòu)體中鋼筋的有效預(yù)應(yīng)力，提高結(jié)構(gòu)體的抗裂性能，但是對(duì)于結(jié)構(gòu)體后期徐變上拱的穩(wěn)定性就不能保證。

7. 孔道灌漿

預(yù)應(yīng)力筋張拉錨固后，孔道應(yīng)及時(shí)灌漿，增加結(jié)構(gòu)的整體性和耐久性。灌漿前混凝土孔道應(yīng)用壓力水沖刷于凈并潤(rùn)濕孔壁，保證管道內(nèi)沒(méi)有雜物和積水等。灌漿應(yīng)該從下面開(kāi)始，可采用電動(dòng)灰漿泵，均勻不間斷地進(jìn)行，孔道灌漿應(yīng)采用強(qiáng)度等級(jí)不低于42.5 MPa普通硅酸鹽水泥或礦渣硅酸鹽水泥配制的水泥漿；對(duì)空隙大的孔道可采用水泥砂漿灌漿。水泥漿及水泥砂漿強(qiáng)度均不應(yīng)低于20MPa。灌漿過(guò)程中，注意對(duì)結(jié)構(gòu)體所處的環(huán)境溫度和濕度進(jìn)行控制，必要時(shí)添加適量外加劑。相關(guān)檢測(cè)人員在此過(guò)程中還需要隨時(shí)進(jìn)行抽樣檢測(cè)灰漿的力學(xué)性質(zhì)。在灌漿結(jié)束后，宜再繼續(xù)加壓至0.5～0.6MPa并穩(wěn)壓一定時(shí)間，以確保孔道灌漿的密實(shí)性。灌漿后孔道內(nèi)水泥漿及水泥砂漿強(qiáng)度達(dá)到15MPa時(shí)，預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件即可進(jìn)行起吊運(yùn)輸或安裝。

8. 無(wú)結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土

無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土和粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土的施工工藝、流程基本上都是一樣的。只是使用的預(yù)應(yīng)力材料不一樣。有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土用的是有粘結(jié)鋼絞線(xiàn)，無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土用的是無(wú)粘結(jié)鋼絞線(xiàn)。無(wú)粘結(jié)鋼絞線(xiàn)有包裹，有粘結(jié)鋼絞線(xiàn)無(wú)包裹。而且有抗震要求的必須使用有粘結(jié)鋼絞線(xiàn)。

9. 結(jié)語(yǔ)：預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土的施工流程比普通的流程相對(duì)來(lái)說(shuō)較為復(fù)雜，在一些可以簡(jiǎn)化和改進(jìn)的地方，比如預(yù)應(yīng)力筋的布設(shè)上，如能對(duì)這一類(lèi)的施工技術(shù)加以研究的話(huà)，一定可以對(duì)工程產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。由于預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)對(duì)解決建筑物撓度和裂縫問(wèn)題有很大的作用，近年來(lái)將相關(guān)領(lǐng)域在這些方面先進(jìn)的研究成果應(yīng)用到了實(shí)踐中去，預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土施工技術(shù)得到了很大的提高，這對(duì)于我國(guó)建筑業(yè)的發(fā)展起到了促進(jìn)作用，有利于建筑水平的整體提高，施工質(zhì)量得到保證，企業(yè)效益的增加。但是對(duì)于施工中一些普遍的問(wèn)題還需要我們進(jìn)一步探索和研究。總體來(lái)說(shuō)，預(yù)應(yīng)力混凝土的應(yīng)用前景還是十分樂(lè)觀的。

參考文獻(xiàn)

[1]李向陽(yáng).淺談民用建筑施工中預(yù)應(yīng)力混凝土施工技術(shù)[J].科技與企業(yè)，2014，（5）.

[2]湯寧，楊普梁.建筑工程中后張有黏結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土梁施工技術(shù)[J].中華民居（下旬刊），2012，（10）.

[3]周浩，魏詩(shī)雅.混凝土及預(yù)應(yīng)力技術(shù)發(fā)展研究[J].大眾商務(wù).2010，（10）.

[4]黎旦.淺談后張法預(yù)應(yīng)力混凝土施工工藝[J].企業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā).2013，（16）.

[5]左猛.預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)淺議[J].科技信息2013，（18）.