浅议房建结构中预应力梁的施工

【摘要】本文通过实列介绍了房建中预应力构件的施工流程，以及施工过程质量控制中的要点。

【关键词】预应力；质量控制；张拉；施工流程；应力控制

一、引言

近年来，随着科学技术的飞速发展，建筑技术也得到了前所未有的提高。预应力混凝土技术在桥梁以外的房建结构也得到了充分运用。由于预应力结构是在结构承受外荷载之前，预先对在外荷载作用下的受拉区施加压应力，以改善结构使用的性能。减小构件的截面高度，减轻自重，对于大跨度、承受重荷载的结构，预应力可以有效地提高结构的跨高比限制和柱距。笔者曾经施工的一个公寓楼，为了追求一层门厅大堂的高大空间，以及以上各楼层这一轴线上梁的跨度，在主楼入口处外边梁上单独使用了预应力技术，既增大了这道梁的跨度又减少了柱子设置，巧妙地完成了设计要求。

二、房建中预应力混凝土结构存在的难点

1、工艺较复杂，质量要求高，因而需要配备一支技术较熟练的专业队伍。需要有一定的专业设备，如张拉机具、灌浆设备等。

2、预应力反拱不易控制，它将随混凝土的徐变增加而加大，可能影响结构使用效果。

3、预应力混凝土结构的开工费用较大，对于跨径小、构件数量少的工程，成本较高。

4、由于本楼有十五层梁都是预应力梁，为了防止梁在施加预应力前砼结构不受到自重和施工荷载的扰动，所有的模板支撑架体在张拉前都不能拆除，同时在张拉后，为了保证张拉索内的灌浆强度，也必须等到灌浆强度达到要求后，才能顺次拆除，也给施工过程中的安全带来了较大的风险。

三、施工质量控制内容及影响因素

1、严把材料质量关，采用信誉好质量好的厂家产品。产品要有出厂合格证，质量检测报告，对到场材料进行检验，其强度、刚度、严密性及螺旋压接缝咬合牢度等各项指标均达到质量标准方可使用。加强对波纹管的保护减少对其损伤。减少电焊作业。在普通钢筋骨架成型后再铺设波纹管，用振捣棒振捣混凝土时，要避开波纹管，波纹管接头。用大一号规格的波纹管作套管，套管长2030cm。管道接头在套管内要对口、居中。两端的环向缝隙用胶带封闭严密。

2、预应力张拉前的准备工作。对力筋施加预应力之前，应对构件进行检验，外观尺寸应符合质量标准要求。张拉时，构件混凝土强度应符合设计要求；同时不应低于设计强度等级值的75%。对预留孔道应用通孔器或压气、压水等方法进行检查。端部预埋铁板与锚具和垫板接触的焊渣、毛刺、混凝土残渣等应清除干净。应采用先穿束的方法时用压气、压水较好。钢筋穿束前，螺丝端杆的丝扣部分应用水泥袋纸等包缠23层，并用细铁丝扎牢；钢丝束、钢绞线束、钢筋束等穿束前，将一端找齐平，顺序编号。对于较长束，应套上穿束器，由引线及牵引设备从另一端拉出。对于夹片式锚具，上好的夹片应齐平，在张拉前并用钢管捣实。预应力筋的张拉顺序应符合设计要求。

3、施工控制影响因素。现场施工控制的主要目的是使施工实际状态最大限度地与理想设计状态（线性和受力）相吻合。要实现上述目的，就必须全面了解可能使施工状态偏离理论设计状态的因素，以便施工实际有的放矢的有效控制。因此必须严格控制以下三个方面：①结构参数。结构参数主要包括：结构构件截面尺寸、结构材料弹性模量、材料容重、施工荷载和预应力或索力。②施工工艺。施工控制是为施工服务的，反过来，施工的好坏又直接影响控制目标的实现。除要求施工工艺必须符合控制要求外，在施工控制中必须计入施工条件非理想化而带来的结构制作、安装等方面的误差，使施工状态保持在控制之中。③施工监测。检测包括应力检测、变形监测。但因测量仪器、仪器安装，测量方法数据采集、环境情况等存在误差、所以，结构监测总是存在误差。因此误差必须在要求的范围内。

四、预应力混凝土施工流程

预应力混凝土施工流程：锚具及钢绞线检验合格预应力梁底模安装非预应力钢筋安装按设计坐标及高程焊接波纹管定位支架安装波纹管及排气管安装锚垫板及螺旋筋预应力工程隐蔽验收浇筑混凝土并养护钢绞线下料编束预应力钢绞线穿束拆除模板张拉设备及仪表配套校验安装锚板及夹片安装千斤顶预应力筋张拉锚固张拉质量检验预应力孔道压浆切除多余长度钢绞线封堵锚具孔转入下道工序施工。

其中预应力孔道压浆宜在预应力束张拉完毕后尽早进行，一般预应力混凝土构件，在张拉完毕，停10小时左右，观察预应力钢材和锚具稳定后，即可进行。

五、控制施工质量的要点

1、张拉前检查混凝土抗压强度，要求不低于C40级，张拉时严格按照设计要求和有关规范执行。张拉采用双控，即应力控制和伸长量控制。

2、施工中如因千斤顶工具式夹片磨损造成夹持不紧，出现滑丝，处理方法为压力机立即回油，更换工具式夹片，检查锚具锥孔与夹片间是否有杂物，清除锚垫板喇叭口内混凝土重新张拉。如果仍有滑丝现象，则应对钢绞线、锚具进行重新检测，对千斤顶油压表进行重新标定，确保今后万无一失。

3、由于波纹管破损而漏浆，造成钢绞线与混凝土握裹，引起摩擦力过大。处理方法：反复多次张拉并持荷一段时间，以克服摩擦力过大的影响。

4、由于孔道摩阻而使伸长量偏小，处理方法：在开始张拉时把钢绞线拉到5.0MPa，再回油至油压表读数为零，然后分级张拉，并按规范要求进行超张拉，这样得出的张拉伸长值满足设计要求。

5、张拉过程中随时观测梁的上拱度和梁体的侧向变形，避免梁体变形过大而产生裂纹，并及时观测各项数据，以便今后设计、施工时作参考，做到心中有数。

结束语

预应力张拉工艺是房建预应力构件施工的重要环节。特别是张拉应力及伸长量的控制，会直接影响预应力结构使用寿命，因此在预应力施工中，要充分做好张拉前的准备工作，在张拉过程中不要盲目追求数量，一定要按技术规范操作，以确保工程质量。同时一定要等到灌浆强度达到要求后，再顺次拆除预应力梁的摸板支撑。