淺談?lì)A(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用

張權(quán)華

身份證號(hào)碼：440922197211122552

摘要：隨著近代建筑行業(yè)的快速發(fā)展，混凝土結(jié)構(gòu)工程的設(shè)計(jì)及施工技術(shù)也不斷得到改進(jìn)，通過配置高強(qiáng)、高性能的輕質(zhì)材料，采用科學(xué)合理的施工技術(shù)來建造更為經(jīng)濟(jì)耐用的建筑結(jié)構(gòu)。預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)以其多重優(yōu)點(diǎn)廣泛應(yīng)用于建筑工程之中，本文將圍繞粘結(jié)機(jī)械張拉后張法預(yù)應(yīng)力混凝土施工的工藝原理、張拉機(jī)械、錨具及施工工藝技術(shù)等方面進(jìn)行闡述，具體一定的理論價(jià)值及實(shí)踐參考意義。

關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力；混凝土技術(shù)；施工技術(shù)；應(yīng)用分析

混凝土是一種抗壓強(qiáng)度高、抗拉強(qiáng)度低的結(jié)構(gòu)材料，它不僅抗拉強(qiáng)度很低，而且抗拉變形能力也很小，其脆性破壞沒有明顯預(yù)兆。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)利用鋼筋來承受混凝土的抗應(yīng)力，但仍存在兩個(gè)問題：首先，在帶裂縫工作狀態(tài)下裂縫的存在不僅造成受拉區(qū)混凝土材料不能充分利用、結(jié)構(gòu)剛度下降和自重比例上升，而且限制了它的使用范圍；其次，從保證結(jié)構(gòu)耐久性的要求出發(fā)，必須限制混凝土裂縫開展的寬度，這就使高強(qiáng)度鋼筋無法在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中充分發(fā)揮其作用，相應(yīng)地也不可能使高強(qiáng)度混凝土的作用發(fā)揮出來。為克服鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)，經(jīng)過人們長期實(shí)踐而創(chuàng)造出一種具有廣泛發(fā)展?jié)摿?、性能?yōu)良的結(jié)構(gòu)—預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)是在有粘結(jié)機(jī)械張拉后張法預(yù)應(yīng)力，在構(gòu)件制作時(shí)，在放置預(yù)應(yīng)力筋的部位預(yù)留孔道，待混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度，將預(yù)應(yīng)力筋穿入孔道中并進(jìn)行張拉，然后用錨具將預(yù)應(yīng)力筋錨固在構(gòu)件上，最后進(jìn)行孔道灌漿。預(yù)應(yīng)力筋承受的張拉力通過錨具傳遞給混凝土構(gòu)件，使混凝土產(chǎn)生預(yù)壓應(yīng)力。在制作鋼筋混凝土構(gòu)件時(shí)，采用某種方法使配置在構(gòu)件受拉區(qū)內(nèi)的鋼筋預(yù)先受拉，并使這個(gè)預(yù)拉力同時(shí)反作用于混凝土截面，則受拉區(qū)的混凝土便產(chǎn)生了預(yù)壓應(yīng)力，這種構(gòu)件就稱為預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件。預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件與普通混凝土構(gòu)件相比，除能提高構(gòu)件的抗裂度和剛度外，還具有能增加構(gòu)件的耐久性、節(jié)約材料、減少自重等優(yōu)點(diǎn)。但是在制作預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件時(shí)，增加了張拉工作，相應(yīng)增添了張拉機(jī)具和錨固裝置，制作工藝也較復(fù)雜。

1、張拉設(shè)備及施工的錨具

后張法使用張拉機(jī)械有拉桿式千斤頂、錐錨式雙作用千斤頂及YC一60型穿心式千斤頂機(jī)具設(shè)備及儀表，應(yīng)由專人使用和管理，定期維護(hù)和標(biāo)定，張拉設(shè)備應(yīng)配套標(biāo)定，以確定張拉力與壓力表讀數(shù)的關(guān)系曲線，并配套使用。標(biāo)定期限不宜超過半年，張拉設(shè)備標(biāo)定時(shí)，千斤頂活塞的運(yùn)行方向應(yīng)與實(shí)際張拉工作狀態(tài)一致：標(biāo)定張拉設(shè)備用的試驗(yàn)機(jī)或測力計(jì)精度，不得低于2%，壓力表的精度不宜低于1.5級(jí)，最大量程不宜小于設(shè)備額定張拉力的1.3倍，當(dāng)發(fā)生下列情況之一時(shí)，應(yīng)對(duì)張拉設(shè)備重新標(biāo)定，單根粗鋼筋用作預(yù)應(yīng)力筋時(shí)，張拉端采用螺絲端桿錨具，固定端采用幫條錨具或鐓頭錨具，鋼筋束或鋼絞線束用作預(yù)應(yīng)力筋，張拉端采用JM12型錨具，固定端采用鐓頭錨具，鋼絲束用作預(yù)應(yīng)力筋，張拉端采用錐形螺桿錨具、DM5A型鐓頭錨具，固定端采用采用DM5B型鐓頭錨具。

2、預(yù)應(yīng)力筋制作以及孔道留設(shè)

單根鋼筋的制作：一般包括配料、對(duì)焊、冷拉等工序，鋼筋的下料長度應(yīng)由計(jì)算確定。計(jì)算時(shí)應(yīng)考慮錨具的特點(diǎn)、對(duì)焊接頭的壓縮量、鋼筋的冷拉率和彈性回縮率、構(gòu)件的長度等因素。鋼筋束制作：鋼筋束或鋼絞線束的下料長度計(jì)算既要考慮受錨具影響又要考慮受張拉機(jī)械影響。為了保證穿人構(gòu)件孔道中的預(yù)應(yīng)力筋束不發(fā)生扭結(jié)。鋼絲束的制作：鋼絲束的制作包括調(diào)直、下料、編束和安裝錨具等工序。鋼絲下料時(shí)如發(fā)現(xiàn)鋼絲表面有電接頭或機(jī)械損傷，應(yīng)隨時(shí)剔除。為了保證每根鋼絲長度相等，以使預(yù)應(yīng)力張拉時(shí)每根鋼絲受力均勻一致，采用錐形螺桿錨具和鐓頭錨具時(shí)，均應(yīng)采用應(yīng)力下料。為了防止鋼絲互相扭結(jié)，應(yīng)對(duì)鋼絲進(jìn)行編束，在平整的場地把鋼絲理順放平，然后在全長每隔1米用鐵線將鋼絲編成簾子狀，將編好的鋼絲簾繞襯圈形成束，再用鐵線綁扎牢固。

孔道留設(shè)是后張法預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件制作中的關(guān)鍵工序之一。預(yù)留孔道的尺寸與位置應(yīng)正確，孔道應(yīng)平順：端部的預(yù)埋墊板應(yīng)垂直于孔道中心線并用螺栓或釘子固定在模板上，以防止?jié)仓炷習(xí)r發(fā)生走動(dòng)。對(duì)于直線孔道可采用鋼管抽芯法、膠管抽芯法和預(yù)埋管法；對(duì)于曲線、折線孔道可采用膠管抽芯法和預(yù)埋管法。鋼管抽芯法和膠管抽芯法主要用于預(yù)制構(gòu)件，管道可重復(fù)使用，成本較低，用金屬波紋管留孔。一般均用于鋼絞線或鋼絲束作為預(yù)應(yīng)力筋的大型構(gòu)件或結(jié)構(gòu)中，可直接將下好料的鋼絞線、鋼絲束在孔道成型前就穿人預(yù)波紋管中，這樣可省去穿束工序。對(duì)金屬波紋管的基本要求：一是在外荷載的作用下，有抵抗變形的能力：二是在澆筑混凝土過程中，水泥漿不得滲入管內(nèi)，金屬波紋管的連接，采用大一號(hào)同型波紋管，鋼筋支托應(yīng)焊在箍筋上，箍筋底部應(yīng)墊實(shí)，波紋管固定后，必須用鐵絲扎牢，以防澆筑混凝土?xí)r波紋管上浮而引起嚴(yán)重的質(zhì)量事故，波紋管安裝就位過程中，應(yīng)盡量避免反復(fù)彎曲，以防管壁開裂。同時(shí)，還應(yīng)防止電焊火花燒傷管壁，波紋管安裝后，應(yīng)檢查其位置、曲線形狀是否符合設(shè)計(jì)要求，波紋管的固定是否牢靠，接頭是否完好，管壁有無破損等。如有破損，應(yīng)及時(shí)用粘膠帶修補(bǔ)?；炷翝仓?，應(yīng)按圖紙規(guī)定留置灌漿孔、排氣孔、泌水管等 排氣孔一般留設(shè)在構(gòu)件的兩端，灌漿孔與排氣孔也可設(shè)置在錨具或鑄鐵喇叭1：3處，應(yīng)高于灌漿孔，宜設(shè)在上方，對(duì)現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)金屬波紋管留孔，可在波紋管上開洞，其上覆蓋海綿墊片與帶嘴的塑料弧形壓板，并用鐵絲扎牢，再用增強(qiáng)塑料管插在嘴上，并將其引出梁頂面400～500mm 灌漿孔間距不宜大于30m。

3、預(yù)應(yīng)力筋技術(shù)以及封錨施工應(yīng)用

預(yù)應(yīng)力筋張拉時(shí)，構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求：如設(shè)計(jì)無要求時(shí)，混凝土強(qiáng)度不應(yīng)低于設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)的75%對(duì)于拼裝的預(yù)應(yīng)力構(gòu)件，其拼縫處混凝土或砂漿強(qiáng)度如設(shè)計(jì)無要求時(shí)，不宜低于塊體混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)的40%，且不低于15MPa。預(yù)應(yīng)力筋張拉后，孔道應(yīng)盡快灌漿，一般采用水泥砂漿，其強(qiáng)度不低于30N/mm2?？障洞蟮目椎?，水泥漿中可摻人適量細(xì)砂，應(yīng)采用不低于42.5級(jí)的普通硅酸鹽水泥，水灰比宜采用0.4～O.5，摻人適當(dāng)減水劑時(shí)，水灰比可減小到O.35，但減水劑應(yīng)對(duì)鋼筋無腐蝕，灌漿前應(yīng)對(duì)錨具夾片空隙和其他可能產(chǎn)生的漏漿處采用水泥漿或結(jié)構(gòu)膠封堵，灌漿順序應(yīng)先下后上，拌好的水泥漿必須通過過濾器置于貯漿桶內(nèi)，并不斷攪拌，以防泌水沉淀，灌漿應(yīng)緩慢均勻地進(jìn)行，不得中斷，并應(yīng)排氣通順：在孔道兩端冒出濃漿并封閉排氣孔后，應(yīng)再繼續(xù)加壓至O.5～0.7N/mm2，稍后封閉灌漿孔，不摻外加劑的水泥漿，可采用二次灌漿法，封閉順序沿灌注方向依次封閉，二次灌漿時(shí)間要掌握恰當(dāng)，一般在水泥漿泌水基本完成，初凝尚未開始時(shí)進(jìn)行。室外溫度低于+5℃時(shí)，孔道灌漿應(yīng)采取抗凍保溫措施，防止?jié){體凍漲使混凝土沿孔道產(chǎn)生裂紋，構(gòu)件張拉完畢后，應(yīng)檢查端部和其它部位是否有裂縫，并填寫張拉記錄表。預(yù)應(yīng)力筋錨固后的外露部分宜采用機(jī)械方法切割，其外露長度不宜小于預(yù)應(yīng)力筋直徑的1.5倍，且不宜小于30mm，對(duì)外露的錨具，需涂刷防銹漆，并用混凝土封裹。

4、結(jié)語

由于預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)能有效地采用高強(qiáng)鋼材，提高構(gòu)件的抗裂度和剛度，還具有能增加構(gòu)件的耐久性，節(jié)約材料，減少自重等優(yōu)點(diǎn)，將會(huì)越來越廣泛的應(yīng)用在各種建筑工程項(xiàng)目中，在建筑工程進(jìn)行中有著重要的地位。我們要在實(shí)踐中不斷總結(jié)創(chuàng)新，運(yùn)用科學(xué)合理的預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)來創(chuàng)造更多精品工程，實(shí)現(xiàn)我國建筑行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展以及國民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

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