預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)在高層建筑中的應(yīng)用

張林煒（太原學(xué)院，山西 太原 030000）

目前在高層建筑施工過(guò)程中，預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)應(yīng)用較為廣泛，預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)對(duì)施工人員有較高要求，預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)在施工過(guò)程中應(yīng)做好施工要求及技術(shù)規(guī)范，做好質(zhì)量控制。在預(yù)應(yīng)力施工過(guò)程中要注重施工工序和施工環(huán)節(jié)，在預(yù)應(yīng)力鋼筋錨固、預(yù)應(yīng)力筋安裝、鋼絞線下料等方面要注重技術(shù)要點(diǎn)和難點(diǎn)，嚴(yán)格把控施工過(guò)程，保證預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量[1]。

1 預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)在高層建筑施工中的必要性

目前我國(guó)高層建筑規(guī)模及數(shù)量在不斷擴(kuò)大，預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)在高層建筑應(yīng)用越來(lái)越廣，預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)作為一種新型建筑結(jié)構(gòu)，在施工過(guò)程中具有較大的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，能夠減少工程的整體造價(jià)，提高結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，減輕結(jié)構(gòu)的自重，提高抗裂性能，在保證施工質(zhì)量的同時(shí)能夠節(jié)省建筑材料，同時(shí)可以簡(jiǎn)化施工模板，有效提高建筑的施工效率。此外，還能夠有效擴(kuò)展建筑工程應(yīng)用領(lǐng)域，有效發(fā)揮高強(qiáng)度材料，簡(jiǎn)化建筑項(xiàng)目施工流程，促進(jìn)建筑項(xiàng)目進(jìn)度，提高我國(guó)建筑工程的質(zhì)量以及建筑企業(yè)的經(jīng)濟(jì)價(jià)值與社會(huì)價(jià)值，推動(dòng)我國(guó)建筑行業(yè)可持續(xù)性發(fā)展。

2 預(yù)應(yīng)力施工的技術(shù)優(yōu)勢(shì)

預(yù)應(yīng)力技術(shù)主要指在建設(shè)工程項(xiàng)目過(guò)程中預(yù)先對(duì)鋼筋施加壓力，當(dāng)受到外界荷載作用時(shí)受拉區(qū)混凝土產(chǎn)生壓應(yīng)力，由于混凝土抗拉能力較小，這時(shí)可以抵消或減小外荷載產(chǎn)生的拉應(yīng)力，使得混凝土產(chǎn)生的拉應(yīng)力在正常承受荷載作用下不產(chǎn)生裂縫或者延緩裂縫的產(chǎn)生。在這個(gè)過(guò)程中可以推遲裂縫出現(xiàn)時(shí)間，有效提高構(gòu)件剛度，預(yù)應(yīng)力技術(shù)在高層建筑中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，提高建筑的施工質(zhì)量，確保建筑的安全性能[2]。

3 高層建筑對(duì)預(yù)應(yīng)力施工的要求

高層建筑對(duì)預(yù)應(yīng)力施工要求主要表現(xiàn)在以下三個(gè)方面：其一，對(duì)建筑整體的施工要求。在高層建筑施工過(guò)程中對(duì)預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)具有嚴(yán)格的施工要求，因此，要加大預(yù)應(yīng)力施工過(guò)程中的科學(xué)把控，實(shí)現(xiàn)良好的現(xiàn)場(chǎng)管理，保證對(duì)預(yù)應(yīng)力筋下料的使用，操作過(guò)程要符合施工標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)預(yù)應(yīng)力筋機(jī)進(jìn)行合理使用，對(duì)施工內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行綜合排查，保證建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性；其二，施工質(zhì)量要求。在預(yù)應(yīng)力施工過(guò)程中，為了提升建筑整體施工質(zhì)量，就要充分發(fā)揮主體穩(wěn)定與作用力的有效融合，全面發(fā)揮建筑效果，加大對(duì)整體支撐及拉伸施工的分析，保證建筑結(jié)構(gòu)與固定端柱筋的統(tǒng)一，保證建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)與外部環(huán)境的一致性，實(shí)現(xiàn)主體與作用力的有效融合，提升其穩(wěn)定性；其三，建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部的預(yù)應(yīng)力控制效果。預(yù)應(yīng)力施工過(guò)程中要從實(shí)際情況出發(fā)，加大對(duì)現(xiàn)場(chǎng)材料的監(jiān)管，對(duì)材料進(jìn)行檢測(cè)，保證建筑材料的質(zhì)量符合工程建設(shè)要求，同時(shí)，對(duì)于設(shè)備的質(zhì)量要進(jìn)行嚴(yán)格把控，保證設(shè)備質(zhì)量符合施工標(biāo)準(zhǔn)，不斷提升建筑結(jié)構(gòu)材料及設(shè)備應(yīng)用效果，在施工過(guò)程中對(duì)于梁面、墻體等隱蔽環(huán)節(jié)要重視，提前做好施工方案，對(duì)施工技術(shù)人員提前進(jìn)行培訓(xùn)，明確施工工序及技術(shù)要求，保證建筑結(jié)構(gòu)中預(yù)應(yīng)力應(yīng)用效果[3]。

4 高層建筑預(yù)應(yīng)力施工中需要注意的幾點(diǎn)問(wèn)題

其一，針對(duì)具體施工技術(shù)環(huán)節(jié)進(jìn)行分析，比如在張拉環(huán)節(jié)中，若存在滑絲或斷絲狀況，要針對(duì)這種狀況進(jìn)行分析，對(duì)各種不利因素進(jìn)行整合，控制張拉環(huán)節(jié)中的力度，嚴(yán)格規(guī)范操作，設(shè)置合理的預(yù)應(yīng)力鋼筋；其二，在預(yù)應(yīng)力施工過(guò)程中，要充分發(fā)揮其應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，把控好預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量，在施工過(guò)程中實(shí)現(xiàn)對(duì)內(nèi)對(duì)外荷載的抵消，保證結(jié)構(gòu)平穩(wěn)性。

5 預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)在高層建筑中的應(yīng)用路徑

5.1 工程案例

本文以某大樓為例展開(kāi)分析。該大樓地上22層、地下2層，采用鋼筋混凝土框架-核心筒結(jié)構(gòu)，總建筑面積為95247.59m2，建筑空間跨度最大為10.9m，因梁截面受限，經(jīng)綜合考慮分析后部分采用預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)，施工技術(shù)主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行展開(kāi)。

5.2 施工技術(shù)概況

預(yù)應(yīng)力混凝土施工技術(shù)主要分為兩種，一種是先張法，一種是后張法。先張法主要是先對(duì)鋪放預(yù)應(yīng)力筋進(jìn)行張拉，然后再澆筑混凝土，最后再松預(yù)應(yīng)力筋，預(yù)應(yīng)力筋主要采用高強(qiáng)鋼絞線、鋼絲，而且多為直線型，先張法操作簡(jiǎn)單，主要適用于中小跨度構(gòu)件，應(yīng)用范圍有限；后張法主要是前期先對(duì)預(yù)應(yīng)力筋進(jìn)行處理、放置，澆筑混凝土之后再?gòu)埨A(yù)應(yīng)力筋，后張法適用范圍較廣，能夠根據(jù)構(gòu)件截面布置預(yù)應(yīng)力筋線型。本項(xiàng)目采用后張法預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土構(gòu)件的制作，一般主要包括以下幾個(gè)步驟：其一，購(gòu)置預(yù)應(yīng)力筋及錨具、加工埋件、螺旋筋等材料，同時(shí)對(duì)材料、配件進(jìn)行入庫(kù)檢查；其二，對(duì)預(yù)應(yīng)力筋進(jìn)行下料及加工，準(zhǔn)備預(yù)應(yīng)力筋支架，支梁板底模，綁扎梁鋼筋及支架定位；其三，鋪放波紋管及安裝配件；其四，檢查預(yù)應(yīng)力筋鋪放質(zhì)量；其五，綁扎樓板鋼筋，穿入鋼絞線；其六，澆筑混凝土及養(yǎng)護(hù)；其七，張拉預(yù)應(yīng)力筋及孔道灌漿；其八，切除鋼筋、進(jìn)行封錨[4]。

5.3 施工前的準(zhǔn)備

首先要做好施工前的準(zhǔn)備，保證施工材料的質(zhì)量。為了提高結(jié)構(gòu)平穩(wěn)性，保證預(yù)應(yīng)力施工工作有序進(jìn)行，需要對(duì)供應(yīng)商提供的相關(guān)質(zhì)量檢測(cè)報(bào)告等資料進(jìn)行審核，對(duì)材料進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)督與管理，對(duì)預(yù)應(yīng)力筋進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，同時(shí)對(duì)于不滿足施工要求的材料要提前進(jìn)行處理。

5.4 鋼絞線下料

在高層建筑預(yù)應(yīng)力施工過(guò)程中，鋼筋一般是在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行加工，施工人員需要將運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)的預(yù)應(yīng)力筋進(jìn)行下料、冷拉等工作，在預(yù)拉過(guò)程中速度不能過(guò)快，要嚴(yán)格把控施工順序、施工質(zhì)量。在鋼絞線下料前，要利用細(xì)鐵絲進(jìn)行捆綁、進(jìn)行約束，在施工現(xiàn)場(chǎng)要合理安排鋼筋、鋼絞線的位置，在下料過(guò)程中應(yīng)保證施工平穩(wěn)性，在冷拉過(guò)程中要保證鋼絞線抗拉強(qiáng)度預(yù)拉值控制在85%的范圍以內(nèi)。

5.5 預(yù)應(yīng)力筋孔道鋪設(shè)

在預(yù)應(yīng)力筋孔道鋪設(shè)時(shí)，按照相關(guān)圖紙對(duì)支架鋼筋進(jìn)行定位，把控好波紋管的位置，利用鋼絲等材料進(jìn)行位置控制，同時(shí)嚴(yán)格把控焊接質(zhì)量，保證支架鋼筋之間距離控制在100cm左右，保證預(yù)應(yīng)力筋孔道順暢，使得混凝土在澆筑過(guò)程中波紋管不會(huì)發(fā)生移動(dòng)。

5.6 預(yù)應(yīng)力筋的安裝

在預(yù)應(yīng)力筋安裝過(guò)程中，可以借助人工方式實(shí)現(xiàn)單根穿束，采用相關(guān)措施降低穿束過(guò)程中預(yù)應(yīng)力筋和波紋管之間的碰撞，比如利用膠帶或者其他軟布進(jìn)行包裝，同時(shí)也可以防止損壞現(xiàn)象出現(xiàn)，完成預(yù)應(yīng)力筋穿束工作后要及時(shí)進(jìn)行檢查，對(duì)于不合理狀況要進(jìn)行排除，如果存在破損現(xiàn)象應(yīng)該利用膠帶重新進(jìn)行捆綁。

5.7 混凝土澆筑

在鋼筋綁扎完之后，要對(duì)隱蔽工程進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)鋼筋是否合格，然后再開(kāi)始布置模板，在模板安裝過(guò)程中要根據(jù)其位置控制好相應(yīng)的孔道，安裝后要進(jìn)行嚴(yán)格的驗(yàn)收，保證混凝土澆筑工作能夠正常進(jìn)行。在混凝土澆筑過(guò)程中要保證混凝土的質(zhì)量，對(duì)混凝土的配合比要事先進(jìn)行設(shè)計(jì)并且進(jìn)行試驗(yàn)，對(duì)坍落度進(jìn)行檢測(cè)，在混凝土澆筑之前要提前制定混凝土澆筑方案，選定合適攪拌機(jī)，同時(shí)對(duì)施工人員加強(qiáng)技術(shù)培訓(xùn)，對(duì)于關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)要重點(diǎn)進(jìn)行培訓(xùn)，提高其技術(shù)要求，比如在梁柱接頭處，施工人員應(yīng)該提高鋼筋的綁扎質(zhì)量以及混凝土的振搗質(zhì)量，這樣才能有效保證混凝土的澆筑質(zhì)量。如果梁的高度較大，在澆筑過(guò)程中應(yīng)采用分層澆注方法，把握好下料厚度，在振搗過(guò)程中要把控好機(jī)械的選擇、振搗的時(shí)間，在澆注過(guò)程中若存在振搗錯(cuò)位、孔道變形等情況要及時(shí)對(duì)其進(jìn)行處理，嚴(yán)格把控好施工質(zhì)量[5]。

5.8 預(yù)應(yīng)力筋的張拉及錨固

當(dāng)本項(xiàng)目混凝土的強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求后，可在孔道中插入預(yù)應(yīng)力筋，準(zhǔn)確計(jì)算預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉力，合理選擇張拉法，在張拉過(guò)程中要選用合理的千斤頂及高壓油泵，同時(shí)校驗(yàn)油泵及千斤頂，要和預(yù)應(yīng)力鋼筋的類(lèi)型相匹配，將混凝土的收縮徐變產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力損失扣除，準(zhǔn)確計(jì)算張拉力值，對(duì)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行質(zhì)量檢查，保證施工順利進(jìn)行。在張拉過(guò)程中要注意張拉技術(shù)要點(diǎn)和難點(diǎn)，比如在張拉過(guò)程中要保證張拉速度，合理控制張拉量，嚴(yán)格計(jì)算預(yù)應(yīng)力鋼筋拉伸長(zhǎng)度，控制預(yù)應(yīng)力鋼筋合理拉伸長(zhǎng)度。

5.9 孔道灌漿施工

本項(xiàng)目使用灰漿攪拌機(jī)攪拌的水泥漿，應(yīng)先將其過(guò)濾，灌漿時(shí)間通常設(shè)定在張拉完成以后，最遲不可超出20d。在灌漿過(guò)程中，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)水泥漿材料配合比的把控，在孔道灌漿施工過(guò)程中要嚴(yán)格把控施工順序，首先，將孔道和灌漿機(jī)的出漿口連接起來(lái)并密封好，在孔道灌漿的過(guò)程中，應(yīng)該填滿預(yù)應(yīng)力鋼絞線及孔道之間空隙，然后啟動(dòng)灌漿泵往管道注入壓力水泥漿，這樣可以讓預(yù)應(yīng)力鋼絞線與混凝土充分粘合，形成一個(gè)整體，水泥漿凝固之后，將連接接頭拆除，并做好清理工作。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)在高層建筑中應(yīng)用越來(lái)越廣，本文主要對(duì)預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)在高層建筑中的必要性進(jìn)行了探討，闡述了預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)對(duì)高層建筑對(duì)預(yù)應(yīng)力施工的要求進(jìn)行了描述，闡述了高層建筑預(yù)應(yīng)力施工中需要注意的問(wèn)題，對(duì)預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)在高層建筑施工中的應(yīng)用路徑進(jìn)行了詳細(xì)的探討分析。