浅谈建筑施工中预应力混凝土施工技术的应用

摘要：随着建筑工程施工规模的不断扩大以及预应力混凝土施工技术的不断发展，后张法有粘结预应力混凝土结构是预应力混凝土结构的主要结构型式之一。为了保证工程质量，必须严格控制每一道施工工序。本文主要阐述了建筑施工中预应力混凝土施工技术要点。

关键词：建筑；有粘结；预应力；混凝土；张拉

1.工程概况

某建筑工程建设规模项目总建筑面积3301平方米，其中中心仓库按单层设计，层高8.3米，共2栋，建筑面积为1915.28平方米；左面仓库按单层设计，层高6米，共1栋，建筑面积为352.24平方米；右面仓库按单层设计，层高8.3米，共1栋，建筑面积为957.64平方米。其中左面和右面仓库采用有粘结预应力混凝土施工技术。有粘结预应力梁的预应力筋采用?S15.2高强低松弛钢绞线，抗拉强度标准值1860N/mm2，锚固体系采用Ⅰ级锚具。

2.材料要求

2.1预应力筋

本工程预应力筋采用1x6-15.2-1860有粘结高强低松弛钢绞线，钢绞线力学性能要符合国家标准的规定。采用有粘结预应力混凝土结构。预应力筋张拉控制应力σcon=0.75fptk，fptk =1860MPa。张拉方式01.03σcon。

①屈服强度应大于0.85fptk 。

②破断强度应大于fptk。

③伸长率：标距为600mm时的延伸率不小于3.5%。

2.2锚具

锚具采用Ⅰ类锚具，张拉端采用QM型夹片锚具（有预压），锚固端采用挤压锚具，需由质检单位进行检验，合格后方可使用。

2.3波纹管

预应力梁用金属波纹管成孔，波纹管内径6～7φs15.2选70mm。接头管采用Φ75金属波纹管。预应力孔道采用金属波纹管，现场堆放时间不宜太长。现场堆放时下部要垫木坊或钢筋支架，上面遮盖篷布以防污染。波纹管直径要满足要求且搭配准确。其内外表面要清洁，无污染，不要有油污、孔洞和不规则的褶皱。

2.4灌浆材料

孔道灌浆采用42.5号普通硅酸盐水泥，水灰比 0.4～0.45，并掺入0.75%减水剂和适量膨胀剂以增加孔道灌浆的密实性，水泥浆强度等级不低于30N/M。预应力孔道灌浆要一次完成，缓慢均匀地进行，不能中途停顿。喷嘴不能离开灌浆孔，以免空气进入孔道形成气泡。为使灌浆饱满，待排气孔排出浓浆后将排气孔封闭，整个孔道灌满后再封闭灌浆孔。预应力结构中的混凝土中不得掺加含氯离子的外加剂。

2.5预应力筋及锚具组装件的储运保管

预应力筋及锚具组装件采用成盘运输，盘径不小于2m，每盘长度不要大于200m。在装卸、吊装时，要保持在成盘状态下起吊，不得摔、砸、踩、踏。预应力筋锚具、配件运至施工现场后，要及时进行清点和检查，预应力筋堆放的地点要通风、干燥、场地平整。

3.有粘结预应力混凝土施工要点

3.1钢绞线下料及固定端制作

现场下料、固定端制作，由预应力专业队伍在铺束前完成。下料采用砂轮锯进行切割，端头平面与钢绞线垂直，并且不得散开。钢绞线下料长度必须准确，长度偏差不得超过100mm；固定端挤压成型时，不得漏掉异型钢丝套，挤压完成后，钢绞线端部应略长出挤压套或与挤压套持平。

3.2波纹管制作和连接

有粘结预应力梁内要预留波纹管，波纹管由工厂预制，每段长度为4-6米，内径70mm，接长管长度300mm，内径75mm，在现场根据实际所需的预应力孔道总长度，利用接长管将波纹管逐段连接而成，接头部位每边旋入150mm，并用胶带密封。该工序要求波纹管之间接缝严密，波纹管无严重破损变形，局部破损可用胶带修补。如图1为波纹管连接示意图。

3.3波纹管定位

螺旋波纹管的定位安装，应事先按设计图中的预应力筋的曲线坐标在箍筋上定位出曲线位置，在设计标高控制点，波纹管采用水平钢筋定位，预应力束要保持顺直，左右偏差不得大于30mm，高度偏差不得大于50mm。定位筋采用Φ12的螺纹钢筋，纵向间距500mm，定位筋的长度根据梁宽a值根据波纹管外径确定，a=D外+5mm。钢筋支托与箍筋点焊，箍筋底部应垫实。有粘结预应力波纹管铺设在定位筋上，并与定位筋用铁丝绑扎牢靠，防止浇注混凝土时波纹管上浮引起严重的质量事故。

3.4铺设有粘结预应力筋

预应力材料进场经复检合格后，进行预应力材料的加工工作。预应力筋的下料：预应力筋的下料长度=梁结构内长度+张拉端长度。有粘结预应力梁的普通钢筋骨架绑扎好后，预应力工种应插入施工，加快施工进度，缩短施工周期。按预应力筋矢高坐标放波纹管定位马凳的定位线，焊接定位钢筋马凳，并焊接端部承压板牢固。如图2为预应力筋曲线矢高坐标放样图。

波纹管定位马凳，是控制预应力筋矢高坐标的关键，特别是预应力筋的最高点、最低点和拐点的控制，因此焊接或加工波纹管矢高定位马凳时，必须按照预应力筋的曲线控制点坐标进行焊接加工。如图3为马凳位置示意图。

3.5混凝土的浇筑及振捣

浇筑预应力梁混凝土时，为避免底部产生蜂窝现象，混凝土浇筑前在底部应先铺一层30～50mm厚同强度等级混凝土去石子水泥砂浆，以保证接缝质量。浇筑预应力梁混凝土时，应防止振捣棒碰撞金属波纹管、预应力筋及端埋件等，避免引起金属波纹管的变形与漏浆、预应力筋及埋件变位等事故。张拉端及固定端混凝土必须振捣密实，锚垫板背面不得捣空。使用插入式振捣棒应快插慢拔，插点要均匀排列，逐点移动，顺序进行，不得遗漏，做到均匀振实。移动间距不大于振捣作用半径的1.5倍（一般为30-40cm）。振捣上一层时应插入下层5cm，以消除两层间的接缝。浇筑预应力梁混凝土时，应多留1-2组试块，与梁同条件养护，以确定预应力筋张拉时砼的强度。在混凝土浇筑完成后，除按要求留置混凝土试块外，另外多留置2组做同条件养护，确保张拉日期。

3.6预应力筋的张拉

混凝土强度达到设计强度80%后方可进行预应力筋张拉。张拉时按伸长值与油压表读数进行双控。

张拉控制：设计张拉控制应力为1395N/mm2，单根钢绞线设计张拉控制力为195.3KN。采用张拉应力控制为主，伸长值校核为辅。

理论伸长值计算按如下公式计算：

ΔLi=σpm×Li /EP

式中：σpm为有粘结预应力筋的张拉应力的平均应力，Li为分段计算的预应力筋长度，则理论伸长值为ΔL=ΣΔLi。

每束预应力筋张拉到控制应力时，实测伸长值应在理论伸长值的-5%∽+10%之间为合格。

3.7孔道灌浆

有粘结预应力筋张拉完成之后，要及时进行灌浆。在梁两端和跨中设灌浆孔，灌浆采用425#普通硅酸盐水泥，水灰比控制在0.4～0.45之间，每个孔道灌浆一次完成，中途不能停顿且在灌浆过程中喷嘴不能离开灌浆孔，避免空气进入形成气泡。待排气孔流出浓浆后方可撤除压力并封闭排气孔；灌浆严格控制压力≥0.5MPa，当输灌浆管长度大于30m时相应提高压力0.1～0.2 MPa；水泥浆自调制至压入管边的时间间隔不得大于40分钟，压浆过程中经常检查压浆管是否堵塞。灌浆完毕后应及时对张拉端头进行封锚处理。

3.8主要施工控制

该工程预应力筋布筋复杂，预应力筋的张拉端与柱端普通钢筋交叉布置，必造成预应力筋的布筋、张拉端预留穴的布置困难。因此必须采取以下措施：

（1）局部有粘结预应力筋张拉时，可能受普通钢筋位置的限制，需改变普通钢筋的布筋位置，处理方案必须经甲方、设计院以及监理单位的同意；

（2）严格控制张拉端预留穴的尺寸及方向，使预应力筋与承压板垂直穿出，张拉完毕后及时进行端头处理；

（5）预应力筋要及时张拉，加快模板等周转材料的周转；

结语

预应力技术是一项大力推广的建筑结构技术，预应力混凝土是一种将高强钢材和高强混凝土能动的结合在一起的建筑材料，具有强度高、耗材少的优点，与普通混凝土相比，可以有效地加大结构跨度，满足大柱网、大开间建筑的使用功能需要。本工程采用有粘结预应力混凝土施工技术，解决了大悬臂混凝土梁在受荷较大时的挠度和抗裂问题，同时亦降低了层高，减少了结构空间。

参考文献

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[2]赵伟东.浅谈预应力钢筋混凝土结构施工技术[J].科技信息.2011年18期.56-57

[3]彭震.大跨度有粘结预应力混凝土框架梁施工技术探讨[J].广东建材.2009年01期.89-90

作者简介

任昌齐（1958.4-）男，汉族，贵州习水人，大专学历，工程师，主要从事工业与民用建筑施工技术与管理方面工作