齊延龍
(中國建筑第八工程局有限公司南方分公司,廣東 深圳518000)
預應力混凝土結構在實際使用過程當中,其最為主要的工作原理實際上就是借助對混凝土結構科學安排預應力鋼筋,待混凝土強度符合相關標準之后張拉預應力鋼筋,從而出現能夠和外荷載效應所不同的等效荷載,該等效荷載能夠在某種程度上消除一定數量的外荷載,從根本上降低整個結構的剩余荷載,最終使得梁板跨度與所受外荷載兩項數值趨于同一數值,此時便能夠促使截面的尺寸快速降低;截面尺寸與所受外荷載兩項數值完全相同時,便能夠達到明顯提升結構跨越跨度的最終目的[1]。
通過對預應力混凝土進行仔細的研究和分析后能夠看出,其最為主要的特點就是質量較小,并且其品質往往會超過其他種類的混凝土。正是由于具備上述特點,所以,在實際使用過程中,往往能夠從最大程度上減少不必要的材料浪費,充分發揮材料的使用價值。尤其是在很多跨度較大的構建建筑中,該混凝土技術往往更能充分發揮出自身的作用。但如果僅僅只是從施工方面來說,在開展此項施工過程中,其施工步驟非常復雜,因此,通常會使用很多專用設備來開展施工工作,這也就在無形當中提升了施工難度。在絕大多數情況時,混凝土的強度往往需要超過C30。在國外,僅僅從抗壓強度這一方面來看,每相隔10a 時間,混凝土抗壓能力便能夠出現一次質的飛躍。
預應力混凝土作為一種新型的混凝土,其主要工作原理實際上就是在混凝土構架的受力區域當中,充分使用張力的作用,對鋼筋展開一定的牽拉,最終為之提供足夠的預應力,除此之外,在負重數值相對穩定之后,則需要及時對受力位置展開拉伸,能夠非常有效地降低前期所造成的預應力,這樣一來便能夠快速降低裂縫寬度,從而真正實現提升整個混凝土構架的強度。在進行施工時,預應力混凝土構架中的混凝土通常需要達到3 個方面的要求:(1)強度需要符合相關標準;(2)收縮性、徐變性符合相關要求;(3)快硬、早強等相關因素能夠符合標準。只有滿足上述3 方面要求之后,才能夠明顯提升整個預應力的實施效率,有效地加快整個施工工作的速度和進程。因此,需要將預應力混凝土的強度嚴格控制在C30~C40,與此同時,在選用預應力筋的過程中,應盡可能地使用一些性能較為優異的鋼筋、鋼絲[2]。
在本文的研究過程中,這一工程的建筑面積為摘要m2,主樓主要有39 層,分別為地上37 層、地下2 層,并且建筑的自身高度高達168m,主要使用的建筑結構是較為常見的鋼筋混凝土框架剪力墻結構,并且實際建設過程當中有相當一部分都對其使用了后張有黏結預應力技術。
在本文所研究的工程當中,預應力孔道主要所使用的就是一些壁厚大于或等于0.28mm 的鍍鋅波紋管。波紋管應當擱置在支架鋼筋上進行定位,相鄰兩個支架鋼筋之間的距離應當控制為1m。在波紋管全部布設完成之后,一定要在第一時間將其捆綁在支架鋼筋紙上,其主要目的就是為了能夠有效地提升整個孔道的流暢性。兩根波紋管間一定要借助大一號的波紋管螺旋進行相互連接,同時還需要借助膠帶來完成相關的封裹工作,詳細情況如圖1 所示。

圖1 波紋管接長示意圖
連跨多波預應力梁,能夠在最大程度上降低其自身的預應力損失,在實際進行設計工作時,通常使用分段布置預應力鋼筋的形式來展開設計,這就要求施工人員應當在連跨多波預應力梁中部梁柱節點處及時確定最終的張拉端。因此,在施工前期的深化設計過程中就應當對此類節點使用加腋變角張拉的方式[3]。
在本文所研究的工程項目中,預應力筋主要是在波紋管鋪設工作全部完成之前穿入孔道當中的,穿束方法主要使用人工單根穿入的方式。對于那些裙樓中超長束來講,因為其自身的孔道長度遠超正常數值,所以,這也就直接導致了其穿束阻力明顯增加,在采用人工穿束工作時同樣也要面臨更大的挑戰。為了能夠真正確保預應力鋼筋的安裝質量,在對該預應力梁的預應力筋進行安裝時,通常會使用卷揚機前拉后送整束穿。
通過對相關設計工作進行分析后可知,在本文中所研究的工程中,對于預應力筋張拉時混凝土強度具有明確的要求,最終數值應當至少大于或等于設計強度的9/10,其自身的預應力筋的張拉控制應力數值主要是:主樓Rcon=0.7fptk=摘要N/mm2(fptk為普通鋼筋、預應力鋼筋強度標準值);裙樓Rcon=0.75fptk=摘要N/mm2。在開展張拉工作之前,千斤頂與精密壓力表二者需要開展相關的檢測工作,通過檢測工作最終確定出準確的出力與油壓表數值兩者之間的相互關系。
在本文所研究的工程中,實際施工時主要使用到的張拉程序是0.2Rcon(初讀數)→0.6Rcon(中間讀數)→1.0Rcon(最后讀數)持荷2min 錨固。嚴格按照施工標準進行施工,預應力張拉工作通常需要使用雙控法,也就是通常所說的應力控制,同時還需要及時對其伸長值進行仔細地核對。在對實際的伸長值和理想狀態下相對比后,一定要將其嚴格控制在±6%左右。在本文所主要研究的工程中,應時刻注意其施工操作的可行性,確保整個施工工作的順利完成[4]。
在該工程施工項目中,主要使用的是42.5 級普通硅酸鹽水泥,需要在其中摻入JM2σ 系列的外加劑,配合比:水泥∶水∶外加劑=1∶0.4∶0.07。灌漿設備主要使用的就是UB3 型灰漿泵,在實際工作中,應當將灌漿壓力嚴格維持在0.4MPa~0.6MPa。從設置在曲線孔道最高點周邊的灌漿孔中均勻地一次灌滿孔道,一定要等到泌水位置有濃漿之后,才能夠對其采用封閉處理,并且還需要嚴格控制儀器最終的壓強數值,確保其數值能夠達到0.6MPa。
該工程項目當中,主要使用的是不間斷接力灌漿的方式來完成灌漿工作。所有孔道基本都處于一個較為穩定的狀態,孔道也并沒有出現阻塞問題。與此同時,水泥漿試塊28d 之后的數值依舊能夠達到相關標準[5]。
本工程已經封頂,通過仔細分析整個施工過程,后張法有黏結預應力技術在施工工程當中發揮了十分重要的作用,通過對多項數值進行總結和分析后能夠看出,在建立預應力的過程中真正體現出了相關設計者科學合理的設計意圖。通過對該工程的施工實踐進行研究后,主要總結出了3 個方面內容:(1)大面積連續跨多波有黏結預應力框架結構預應力專項施工,整個工作當中的主要難點就是設計工作;(2)在開展施工之前,往往需要充分研究和分析施工圖紙,只有在真正掌握了設計人員的設計意圖之后,才能夠開展后續的施工;(3)對于預應力混凝土巨型框架結構的主要施工方案需要展開詳細分析。