大型綜合體工程中混凝土預應力技術研究

蔡佳琦

上海建工二建集團有限公司，上海 200080

21世紀以來，伴隨著我國整體社會經濟高速發展，建筑行業發展也旗鼓相當，在建工程數量不斷增加，施工技術更加的成熟。此時此刻，人類對建筑的適用、功能等要求更多，要想滿足此需求，就需要應用更加先進的技術。空間上預應力施工技術具有縮小截面、改善受力等優點，是符合當代房建施工需求的，探索預應力的應用有著十分重要的意義。

1 預應力技術的優勢

莘莊地鐵上蓋綜合開發項目，總建筑面積46萬m2，34層，總高144m，地下三層，基礎埋深14.25m。首層裙房因開發需要將裙房首層整層空間（10080m2）設置成公交車站；為滿足公交車正常通行，對凈空及跨度都提出了嚴格要求。相比之下，預應力技術則成為首選。

預應力結構設計中添加預應力，能夠更好抵抗荷載所造成的壓力，從而避免破壞結構，通常在混凝土結構上使用。預應力混凝土梁是在自身提前產生能夠承載荷載的能力的前提下先行釋加壓力，讓混凝土結構受到壓力時構件內出現抵抗力，用來減少外部荷載所產生的應力，從而減少混凝土在日常使用過程中盡量不出現開裂現象［1］。

鑒于預應力作業簡便、工程造價相對較低的優點，預應力施工得到廣大建設人員的廣泛使用，主要有以下幾點原因：首先，可以合理的使用現有空間的利用率，優化設計方向。其次，避免建設單位大面積的施工地下基礎結構，節約成本。生活品質的全面提升，使用者會要求設計人員根據自身需求對建筑的使用功能進行調整，同時商場的商鋪需要根據營業需求，對建筑布局進行整改。預應力混凝土的大范圍使用更好的承載了結構受力體系，減少各類材料的使用量，節約了項目成不。且增大施工工程的安全性能，避免出現了常規混凝土的裂縫［2］。

2 預應力施工技術應用于房建中的意義

框架大跨度梁，結構基本形式:預應力結構框架大跨度主梁，預應力結構懸挑梁，次梁為普通混凝土梁及普通鋼筋混凝土樓板。其作用和效果為:擴大跨距，增加大空間展示，增加建筑使用面積，增加結構空間，形成獨特的建筑效果。施工前需由專業單位對結構圖紙進行細致詳盡的深化，對所有節點均要涉及，并得到原設計單位認可［3］。

3 建筑施工中后張法有粘結預應力施工

3.1 預應力鋼筋下料

預應力鋼筋施工前，原材料控制是重中之重，也是最關鍵的施工工序的把握，鋼筋的下料翻樣需要嚴格根據設計圖紙的要求，針對規格、長度、截面積等要一一復核。材料進場前需同監理單位進行現場材料外觀尺寸的檢查（不得出現表面裂紋、殘缺等現象），同時進行材料的現場抽檢復試，待材料復核合格通過后才能使用。鋼筋翻樣下料時，需要根據規范要求進行長度計算，計劃需考慮預應力鋼筋的曲線、外部預留長度、施工工藝、設備張拉條件等綜合因數。預應力筋的切割不得采用電弧切割，需采用切斷機切割［4］。

3.2 有粘結預應力鋼束及端部節點處理

預應力孔道應選用鍍鋅金屬波紋管，才能保證孔道質量。預應力鋼筋的施工需要在現場普通模板鋼筋施工完成后，預留梁兩側側模；施工前根據圖紙預應力鋼筋矢高要求進行支架的設置，支架的間距為1.2m。這里值得注意的是，支架建議用直徑Φ10以上的規格鋼筋制作。關于施工中的預應力波紋管需要固定在指定的定位支架上，在預應力梁的端部應設置灌漿孔。以便后期張拉排氣使用。

這里提到一點是，關于安裝張拉端部。錨具波紋管的位置固定且鋼束施工完成后，即可安裝墊板和螺旋筋。張拉端的鋼筋相對較密，安裝過程中比較困難，施工需要嚴格控制質量，另外需要保證鋼筋與墊板成90°直角，以保證預應力筋的受力。

預應力鋼束施工完成混凝土澆筑前，需要將預應力筋外露部分進行有效的保護，且為后期張拉而預留的排氣孔及灌漿孔需要采用棉絲等材料將孔道進行填塞，以確保混凝土澆筑過程中避免各類孔道的堵塞。

3.3 澆筑混凝土

混凝土澆筑前需要匯同監理針對原先避免孔道堵塞的有效封堵措施進行驗收，確保澆筑前工作的有效性。預應力梁混凝土澆筑過程中需要安排專人進行預應力管道等的看護，發現問題及時處理，避免出現管道封堵的情況。混凝土澆筑的原材料應該嚴格控制，嚴禁出現含氯離子混凝土及砂漿腐蝕預應力鋼筋，澆筑過程中需要振搗密實，特別的梁柱節點范圍，此處鋼筋相對密實，振搗要快進慢出。混凝土強度達到設計的要求以后，安排專人進行拆除預應力梁兩側的側模，清理干凈張拉端，并安裝好錨具，為張拉施工作好準備［5］。

3.4 關于預應力梁的張拉

預應力張拉之前，需要在張拉過程中使用的設備需要通過第三方檢測單位進行定期檢定，持有效證書才能進行現場施工。現場張拉前，根據設計及圖紙要求針對主次梁進行張拉順序的排序，然后根據預應力筋的數量合理選用設備，并安排錨固、千斤頂等張拉設備。張拉過程中我們按照控制張拉力為主，預應力筋伸長值為輔進行雙向控制，嚴格按照規范要求進行質量控制。預應力的張拉分為三個步驟，第一步按照設計值的10%進行張拉，并記錄預應力筋的伸長值，第二步持續加力至設計值的20%的進行張拉，再次記錄預應力筋的伸長值，最后張拉值設計數據，最終記錄應力筋的伸長值。根據最終的伸長值復核圖紙要求，并拆卸張拉設備。如施工過程中出現張拉力與伸長值不相符的情況下，及時與設計溝通，確保現場的施工質量。

3.5 預應力孔道的灌漿

3.5.1 關于材料的要求

3.5.2 關于灌漿工藝要求

預應力張拉完成宜48h內灌漿。預應力鋼絞線外露長度應控制在3～5cm，張拉完成后安排專人進行灌漿。灌漿之前需要對原先預留的排氣孔、灌漿孔進行檢查，確保各孔道都暢通之后才能安排灌漿，灌漿需從灌漿孔一側從低到高或從一側向另一側繼續灌注，待水泥漿從另一側冒出漿液時（排氣孔冒漿），停止灌入，即可封堵，灌漿時如遇設備故障導致無法正常灌漿或停留時間超過30min，需及時安裝水管沖洗灌入的水泥漿，且疏通灌漿孔和預留孔，等第二次重新灌漿。

錨具的長度應控制在3～5cm，然后使用水泥漿密封所有的張拉端，以防止漿體外溢，并且將排氣孔位置的波紋管逐個打通，以便下一步施工做準備。灌漿之前，仔細檢查孔道的通暢情況，確保清潔及沒有滲漏。為避免相互串孔冒漿，孔道灌漿順序必須先下后上，并集中一處的孔道一次灌漿完成，以免孔道漏漿堵塞臨近孔道。灌漿時如遇設備故障導致無法正常灌漿或停留時間超過30min，需及時安裝水管沖洗灌入的水泥漿，且疏通灌漿孔和預留孔，等第二次重新灌漿。如果排氣管不通暢，必須通知項目工程師和監理，采用電錘重新鉆孔，鉆至打通波紋管。

3.6 封端保護施工

有粘結筋的錨固區域，須有嚴格的密封保護措施，嚴防止水汽進入，從而銹蝕預應力筋。所以有粘結預應力鋼筋張拉完畢后，必須立即對有粘結預應力鋼筋進行封端保護。外露的預應力筋采用切割機切斷，但是需確外露長度不得低于3cm，張拉端的封堵采用高一強度的細石混凝土進行封堵。

4 總結

通過莘莊上蓋綜合開發項目的實例研究分析表明，針對于預應力施工技術的發展在接下去的建筑環境中必不可缺少；不斷總結過去探索未來，長足發展，預應力施工工藝越來越完善，越來越成熟，大跨度預應力的大面積使用只會越來越普遍。住戶和用戶對建筑的適用、功能等要求在將來只會越提越高，要想滿足此需求，就需要應用更加先進的預應力施工技術，去實現預應力技術的最大化體現，使得預應力技術生命力和競爭力在不遠的將來蓬勃的發展，預應力的施工將會是未來國家重點推廣的技術。