建筑工程施工中预应力混凝土施工技术应用

建筑工程施工中预应力混凝土施工技术应用

周鑫鑫,赖九生

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摘要：预应力混凝土技术这项施工新技术可改善土木工程施工的结构性能、使用性能和工艺性能，从而有效地提高经济效益，因此分析预应力混凝土技术在土木工程施工中的应用意义重大。

关键词：建筑施工；预应力混凝土；施工技术

引言

对建筑工程预应力混凝土施工技术进行分析，是我国建筑施工行业进行现代化转型的重要渠道，预应力混凝土技术的应用大幅提升了施工单位的建筑生产效率，为目标建筑的质量与安全管理提供了技术性的保障。

1预应力混凝土的概念

预应力是指预先施加的压力。为了防止工程施工中出现混凝土裂缝，必须使用高性能的混凝土和高强度的钢，在建筑物受到外力作用之前，施加于建筑物，减少混凝土结构的拉力，从而提高结构的刚度、强度和抗裂性能。与普通混凝土相比，预应力混凝土具有强度高、刚度大、抗裂性能好的特点，同时降低了混凝土结构的整体质量，提高了混凝土构件应用的稳定性，尤其是在人重、人跨工程中，应用更为广泛，不但材料用量减少，而且工程造价降低。因此，预应力混凝土技术在工民建施工中的应用越来越广泛。预应力混凝土施工中，根据建筑工程的结构特点和体系发展状况，将预应力混凝土的主要支撑点设在框架的顶部。针对建筑物顶面偏心的特点，采用预应力混凝土施工可有效地消除这种结构偏差，而混凝土施工则能有效地提高建筑物承重梁柱的稳定性。

2预应力混凝土施工技术特点

在预应力混凝土构件中预应力主要形成来源就是钢结构建材形变拉伸，在混凝土建材浇筑过程中混凝土材料被限定在建材弹性收缩范围内，进而利用本身建材的弹性收缩力为目标结构提供外伸的压力，并在施工过程中可以通过技术层面的封闭与调整做出灵活性的方案改进，进而提升钢筋混凝土组合建材的稳定及强度，延长使用寿命。预应力混凝土施工技术相较于传统钢筋混凝土混合施工技术而言，可以通过外界锚固发力的方式大幅提升原有建材的强度刚性承力。

3预应力混凝土技术

3.1焊接固定架

每一个控制点预应力钢筋由固定框架支撑。一般钢筋绑扎成型后，根据波纹管底标高及设计要求的预应力曲线标高，在控制点标注箍筋，在梁箍筋上焊接支架，间距1000mm。为了避免混凝土浇筑时发生位移，固定框架必须有足够的支撑，支撑直径不小于10mm。为了确保固定架位置准确，焊工和放线员需焊接固定架。

3.2波纹管的安装

波纹管的预埋和安装是预应力混凝土梁施工工艺中的重要环节，该工程案例中选用的是强度和结构性能较好的金属波纹管。波纹管预埋安装定位、连接和接口密封处理是施工中的重点。波纹管的位置定位，波纹管是在底筋基础上进行安装的，所以应利用底部基础钢筋进行定位。可以按照预应力包络曲线坐标定位，波纹管间距不宜过大，一般设置在0.6~1m范围内，工程定位间距设定值为0.8m。施工波纹管长度在30m以上，为提高定位筋的位置精度，施工中采用可刻度定位法，根据设计图中的钢绞线位置，确定定位筋位置，再进行定位筋的位置焊接，提高定位准确性。波纹管的安装连接，为确保连接顺利，接头管采用大一号的同型波纹管，有利于两端波纹管的连接顺畅。同时，为避免连接出现晃动等不稳定问题，该工程对固定支架进行优化设计，采用U型固定支架型式，提高波纹管固定的稳固性。波纹管接头处密封处理，确保接头处连接密封可靠性，接头密封可以采用密封胶带封口，防止灌浆时漏浆。此外，考虑到该工程预应力梁的跨度长、断面截面大，钢筋笼本身自重较大，如果直接作用在波纹管上，容易破坏波纹管的结构，因此，可先进行波纹管的定位、布管、穿束等工序，之后再下放钢筋笼，以保护波纹管结构质量。

3.3预应力钢筋的铺设

在预应力钢筋铺设前，需要进行捆扎处理，捆扎过程由预应力束和普通钢筋组合在一起完成，将普通钢筋的主筋和预应力束同时放入捆扎，预应力束的高度根据设计曲线形状计算后确定。为确保捆扎质量，需要在预应力钢筋设置的控制点位主筋处焊接马凳箍，尤其是预应力束的反弯点位置，必须设置马凳箍，将预应力束与钢筋牢牢捆扎结实。此外，铺设预应力钢筋时，应时刻保持预应力束的曲线流畅，钢筋笼放入梁模板后应观察预应力束曲线形状，发现水平偏摆时应及时调整、修复。

3.4预应力灌浆管的铺设

预应力灌浆管道的铺设是保证混凝土建材能够有序向预应力钢筋结构进行注入的关键。在进行预应力灌浆管的铺设过程中施工人员在钢筋绑扎预应力结构的高处凿出灌浆孔道，为保证灌浆过程中混凝土浆体灌注流量的持续性与稳定性，施工中的灌浆管使用压板与波纹管联合固定。且本次工程中的灌浆管长度被设计成超过本体混凝土预应力结构30mm，从而确保灌浆均匀。为避免混凝土浆体在灌注过程中出现漏液，技术人员向灌浆管内部植入钢筋固定结构将其牢固地安置在目标预应力梁结构之上，对灌浆管管口区域也相应进行了封闭处理，严格规避灌浆过程中出现的管体破损现象。

3.5混凝土浇筑

在预应力束架设完成后，应对管道的位置和数量进行全面检查和调整。对损坏的波纹管进行检修，并进行隐蔽验收。在达到施工要求后，组织混凝土浇筑作业。浇筑时，应注意避免振捣器碰到波纹管。对受拉端和梁柱节点采用小直径振动器，防止由蜂窝引起的受拉事故。浇注时预留养护条件相同的混凝土试件，强度试验结果作为后张施工的依据。

3.6预应力张拉

预应力张拉前，先进行混凝土浇筑，浇筑对混凝土强度要求较高，因此，张拉前必须查验混凝土强度是否达到设计要求，待确认达到设计要求后才可张拉。张拉过程按照应力从小到大的程序进行，达到张拉应力最大要求值后，保持张拉载荷2min，对其一端进行锚固，另一端应根据张拉要求补齐应力损失后再进行锚固。同时，张拉过程应避免钢筋发生偏移，时刻保持孔道、锚具、千斤顶三者中心线处于同一直线上，在时间上，两端同时张拉，同步进行，张拉过程应做好记录。张拉完成后的检查，工程由于预应力梁结构尺寸较大，一次浇筑难以完成，故采用分层浇筑方式，但张拉预应力筋需一次张拉完成，因此，预应力钢筋张拉完成后，分层浇筑混凝土强度也必须达到设计要求。此外，采用2台张拉设备左右两端同时张拉同一束预应力钢筋时，必须对张拉力读数和钢绞线的预应力伸长值同时进行控制。张拉前计算张拉值，观察张拉后的实际值并比较其与计算值的差异，保持误差控制在±6％以内，严格控制误差值。

3.7孔道灌浆

预应力钢筋张拉施工结束后，施工人员需要根据实际情况做好孔道内的灌浆施工。为了避免锚固设备以及钢筋被锈蚀，施工人员需要做好锚固设备以及钢筋的保护工作，严格控制抽丝现象出现的概率。全面检查所有的压浆设备，保证压浆施工能够安全进行。孔道灌浆施工前，技术人员需要调节泥浆中各组分原材料的比例，严格控制水灰比。必要时，可以使用适量的缩水剂。泥浆灌注必须保持连续性，避免出现混凝土凝固的问题，影响灌注的质量。

结束语

预应力混凝土施工技术在大型建筑体系中应用已经趋于成熟，鉴于其施工结构安全性以及工程造价经济性。施工单位应认真分析和总结类似的施工经验，掌握施工工艺流程，并针对预应力混凝土梁施工过程中的重点和难点进行严格把控，提高现场施工管理水平，确保预应力混凝土梁施工的质量。

参考文献

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