论文部分内容阅读
摘要：近年来，预应力混凝土结构由于具有刚度大、变形小、抗裂性和耐久性高、抗剪能力和稳定性等方面的优势，从而在现代工业和民用建筑施工中得到了广泛的应用。文章主要结合工程实例，针对预应力混凝土施工技术要点进行了分析与研究，旨在为类似的工程提供参考与借鉴。
关键词：预应力混凝土；预应力束；波纹管；质量控制
1 项目概况
某体育馆工程，总建筑面积约5100m2，建筑总高22m，东西长50m，南北宽35m，。地下一层、地上三层，基础结构采用钢筋混凝土框架，屋盖采用曲线型桁架式网架结构。本文主要就预应力混凝土施工技术要点进行研究。
2 预应力混凝土施工
在预应力混凝土实施中，为有效地保证施工质量，应着重解决以下几项技术问题：无粘结预应力柱构造锚固端与张拉端的设计及锚具的选用；有粘结预应力悬挑板的锚固端与张拉端的构造设计及锚具的选用；张拉方案的确定；应力理论伸长值的设计要求。
2.1 无粘结预应力筋的设计要求
无粘结预应力框架柱共6根，在受拉区设2束 6φj15，fptk =1860Mpa级低松驰无粘结钢绞线，预应力筋呈直线布置。锚固端设-6.4m基础承台内，张拉端位于柱顶+8.04m。
2.2 有粘结预应力筋设计要求
有粘结预应力悬挑板，支点处板厚为500 mm，两端点为300mm 的暗梁，板内设68束 φj15，@400，fptk =1860Mpa级低松驰有粘结钢绞线，预应力筋呈直线布置，预留孔洞采用有粘结钢绞线，预应力筋呈直线布置，预留孔洞采用扁波纹管。其錨固洞采用扁波纹管。其锚固端及张拉端设在两端暗梁内。
2.3 预应力施工工序
（1）柱无粘结预应力筋。绑扎柱普通钢筋→放置预应力筋→锚固端安装固定→螺旋筋或网片筋配置→破损修补→隐检→合柱模→浇筑混凝土→张拉→封锚。（2）板有粘结预应力筋。回填土夯实→搭设满堂脚手支撑→支底模→绑扎板底普通钢筋→铺设、固定扁波纹管→穿预应力筋→垫板、排气管固定→螺旋钢或网片筋配置→绑扎板顶钢筋→合侧模→隐 检→浇柱混凝土→张拉→灌浆→封锚。
2.4 预应力筋下料和固定端挤压锚制作
（1）预应力筋下料。（a）下料长度计算，下料长度计算既要考虑节约又要满足张拉要求，其原则是，孔道实际长度+ 2×（千斤顶长度+工作锚厚度+工具锚厚度+预压器厚度+延长部分），延长部分是为防止夹片破坏及工具锚退不下时而预留，长度为150～500mm。工程预应力筋下料采用砂轮切割锯。（b）编束，下料后，用22号铁丝将每束钢绞线中每根独立分开绑扎，间距1000mm，并在两端编号，避免张拉时钢绞线交扭一起，减少磨擦损失。
（2）固定端挤压锚制作。（a）无粘结筋，切去挤压端头预应力筋外包塑料皮800mm→钢绞线端头用磨光机去毛刺→套入挤压弹簧→套入挤压钢套筒→开油泵挤压→安装承压板→成盘堆放。（b）有粘结筋，钢绞线去毛刺→套入挤压弹簧→套入挤压钢套筒→开油泵挤压→安装承压板→成盘堆放。
2.5 预应力筋的铺放
（1）无粘结预应力筋铺设。柱内无粘结筋在基础承台施工中就固定就位，同基础承台浇筑在一起。为了保证预应力筋位置准确，不至于因预应力筋自重而产生弯曲变形，从承台顶部开始将6根预应力筋编为一束，用绑丝将其绑扎牢固，并随柱筋钢筋绑扎，随时加焊定位骨架。
（2）有粘结预应力筋铺设。①脚手架与模板工程。本工程采用满堂脚手架来支撑底模。搭设脚手架前先夯实回填土，并在每排脚手架立杆下铺设50mm 厚木板，以增大承载面积。脚手架及模板待预应力筋张拉完毕，灌浆养护达到一定强度后方可拆除。②钢筋绑扎。按照设计要求，先在底模上弹线标出钢筋的间距及数量，按弹线绑扎底层钢筋完成后，再按设计坐标固定波纹管的马凳，在预应力筋穿束之前，将波纹管及固定端的锚垫板固定在马凳上及看台板的暗梁内，然后绑扎上层钢筋，上下层钢筋之间采用马凳或钢筋支撑焊接固定，以保证上下层钢筋之间的间距、位置准确。③预应力筋穿束。待所有非预应力筋绑扎完毕，需焊接固定水、电预埋管线完成后，即进行穿束工作，这样可以避免穿束后再进行部分电焊操作，从而避免对预应力筋的损害。穿束完成后，进行张拉端和固定端的锚垫板的调整，调整后确认无误，进行隐检验收。
（3）灌浆孔的留设。为保证张拉完成后孔道灌浆的密实性，在预留孔道两端设灌浆兼出气孔，使孔道内的气体顺利排出，保证灌浆质量。
2.6 混凝土浇筑
工程的悬挑板的厚度较大（300～500mm），坡度较陡，板面插筋多，双面支模浇筑混凝土难度大。因此采用支底模与侧模平面浇筑的施工方案，为解决混凝土坍塌的问题，调整混凝土配合比，采用2.0～3.0cm的低坍落度混凝土，施工时采用自上而下、阶梯形浇筑的方式。为了保证混凝土的密实，浇筑时认真振捣，尤其是承压板，锚板周围的混凝土严禁漏振，不得有蜂窝或孔洞，振捣时不得踏压碰撞预应力筋、马凳及端部预埋件。看台板混凝土浇筑时，已临近冬季，但尚未达到冬季施工条件，为了防止气温的突变影响施工质量，施工中仍然考虑了预防措施，在混凝土中掺加了防冻剂及早强剂，并留置同条件养护的试块。混凝土浇筑三天后，经试压混凝土强度已达到设计强度的70%，7d后达到80%以上，具备了张拉条件。
2.7 预应力筋的张拉
根据设计要求，本工程必须在砼强度达到80%后，方可进行预应力筋的张拉。张拉是关键工序，且张拉质量的优劣对结构的影响较大，制定合理的张拉方案有利于保证施工质量，也有利于结构的安全、可靠。
（1）张拉前的准备。①张拉平台：在柱张拉端位置搭设1.5×1.5m的操作平台，平台的高度低于预应力束500左右。悬挑板的平台利用后浇带的空间。②张拉端清理干净，并将预应力筋外露部分的 塑料皮切割掉，测量并记录初始值。③调整与承压板不垂直的预应力筋，可用垫片进行处理，以保证二者垂直。④计算出各束预应力理论的伸长值备用。⑤查验砼强度试验报告，保证张拉时砼强度满足设计要求。 （2）张拉工艺及顺序。①张拉工艺：0→1.03Ncon→锚固。②张拉顺序：先对称张拉柱无粘结预应力筋，再顺序张拉板有粘结预应力筋。
（3）张拉伸长值记录。预应力筋张拉伸长值的量测采用直接量测预应力筋外露长度的方法测量，即在张拉之前量出预应力露长度L1，在张拉之后再量出预应力筋外露长度L2，二者之差（L2-L1）即为预应力筋的实际伸长值。实际伸长值与理论计算值的误差在-5%～10%之间，如果误差超过上述范围，应分析查明原因，解决后再继续张拉。
（4）张拉质量控制。为保证张拉质量，应从以下几个方面进行控制：①垫板后面砼应确保密实，无疏松、空鼓，若有应及时修补，待达到强度后再张拉；②张拉中随时检查张拉结果，理论值与实测值的误差超过允许范围时，应停止张拉，在采取措施后方可张拉；③锚夹具使用前应仔细检查其外观质量；④装锚夹具时，应将锚环紧贴垫板，夹片敲紧，使夹片平齐；⑤张拉过程中应尽量减小读数误差；⑥张拉过程中加荷和卸荷的速度适中，不能太快，应让预应力筋充分伸长，减小锚固回缩损失；⑦张拉前严禁拆除板下支撑，待全部张拉后方可拆除。
2.8 孔道灌浆
為了确保预应力结构安全可靠，在张拉确认无误且封锚混凝土龄期2～3d即进行孔道灌浆。（1）材料。水泥采用 R42.5 普通硅酸盐水泥，外加剂为JPⅡ型，掺量为水泥用量的10%。（2）制作水泥浆试块。采用标准试块模（70.7mm×70.7mm×70.7mm），共作2组6块。水泥浆搅拌约3min（不宜超过4min），让水泥浆搅拌充分、均匀，将水泥浆注入装配好的灌浆设备中进行灌浆。灌浆时应从预应力束下端注浆孔灌浆，操作应连续匀速，待另一端出气孔冒出浓浆并持荷后再封堵。灌浆时的环境温度应控制，温度太低时应停止灌浆。
2.9 切筋封锚
张拉完成后，用砂轮切割锯切去张拉后多余的预应力筋，切割时要注意对锚具的保护，如隔热、冷却等，锚环外留置预应力筋长度不小于30mm。有粘结预应力筋直接用C40混凝土封闭，无粘结筋先 用保护套封好，再用C40混凝土封闭，封闭张拉槽时应用微膨胀混凝土。
3 结语
综上所述，本工程采用了预应力混凝土施工技术，为提高工程质量和确保施工工期提供了保障，既达到了施工进度，又保证了质量的要求。而作为技术人员应科学合理的采用新技术进行预应力施工，使预应力混凝土在各种建筑物得到广泛的应用和发展。
参考文献：
[1]白光.小议民工建工程中预应力混凝土技术的应用[J].黑龙江科技信息，2010（34）.
[2]张振好.预应力混凝土技术在建筑工程中的应用[J].科技信息，2008（1）.
关键词：预应力混凝土；预应力束；波纹管；质量控制
1 项目概况
某体育馆工程，总建筑面积约5100m2，建筑总高22m，东西长50m，南北宽35m，。地下一层、地上三层，基础结构采用钢筋混凝土框架，屋盖采用曲线型桁架式网架结构。本文主要就预应力混凝土施工技术要点进行研究。
2 预应力混凝土施工
在预应力混凝土实施中，为有效地保证施工质量，应着重解决以下几项技术问题：无粘结预应力柱构造锚固端与张拉端的设计及锚具的选用；有粘结预应力悬挑板的锚固端与张拉端的构造设计及锚具的选用；张拉方案的确定；应力理论伸长值的设计要求。
2.1 无粘结预应力筋的设计要求
无粘结预应力框架柱共6根，在受拉区设2束 6φj15，fptk =1860Mpa级低松驰无粘结钢绞线，预应力筋呈直线布置。锚固端设-6.4m基础承台内，张拉端位于柱顶+8.04m。
2.2 有粘结预应力筋设计要求
有粘结预应力悬挑板，支点处板厚为500 mm，两端点为300mm 的暗梁，板内设68束 φj15，@400，fptk =1860Mpa级低松驰有粘结钢绞线，预应力筋呈直线布置，预留孔洞采用有粘结钢绞线，预应力筋呈直线布置，预留孔洞采用扁波纹管。其錨固洞采用扁波纹管。其锚固端及张拉端设在两端暗梁内。
2.3 预应力施工工序
（1）柱无粘结预应力筋。绑扎柱普通钢筋→放置预应力筋→锚固端安装固定→螺旋筋或网片筋配置→破损修补→隐检→合柱模→浇筑混凝土→张拉→封锚。（2）板有粘结预应力筋。回填土夯实→搭设满堂脚手支撑→支底模→绑扎板底普通钢筋→铺设、固定扁波纹管→穿预应力筋→垫板、排气管固定→螺旋钢或网片筋配置→绑扎板顶钢筋→合侧模→隐 检→浇柱混凝土→张拉→灌浆→封锚。
2.4 预应力筋下料和固定端挤压锚制作
（1）预应力筋下料。（a）下料长度计算，下料长度计算既要考虑节约又要满足张拉要求，其原则是，孔道实际长度+ 2×（千斤顶长度+工作锚厚度+工具锚厚度+预压器厚度+延长部分），延长部分是为防止夹片破坏及工具锚退不下时而预留，长度为150～500mm。工程预应力筋下料采用砂轮切割锯。（b）编束，下料后，用22号铁丝将每束钢绞线中每根独立分开绑扎，间距1000mm，并在两端编号，避免张拉时钢绞线交扭一起，减少磨擦损失。
（2）固定端挤压锚制作。（a）无粘结筋，切去挤压端头预应力筋外包塑料皮800mm→钢绞线端头用磨光机去毛刺→套入挤压弹簧→套入挤压钢套筒→开油泵挤压→安装承压板→成盘堆放。（b）有粘结筋，钢绞线去毛刺→套入挤压弹簧→套入挤压钢套筒→开油泵挤压→安装承压板→成盘堆放。
2.5 预应力筋的铺放
（1）无粘结预应力筋铺设。柱内无粘结筋在基础承台施工中就固定就位，同基础承台浇筑在一起。为了保证预应力筋位置准确，不至于因预应力筋自重而产生弯曲变形，从承台顶部开始将6根预应力筋编为一束，用绑丝将其绑扎牢固，并随柱筋钢筋绑扎，随时加焊定位骨架。
（2）有粘结预应力筋铺设。①脚手架与模板工程。本工程采用满堂脚手架来支撑底模。搭设脚手架前先夯实回填土，并在每排脚手架立杆下铺设50mm 厚木板，以增大承载面积。脚手架及模板待预应力筋张拉完毕，灌浆养护达到一定强度后方可拆除。②钢筋绑扎。按照设计要求，先在底模上弹线标出钢筋的间距及数量，按弹线绑扎底层钢筋完成后，再按设计坐标固定波纹管的马凳，在预应力筋穿束之前，将波纹管及固定端的锚垫板固定在马凳上及看台板的暗梁内，然后绑扎上层钢筋，上下层钢筋之间采用马凳或钢筋支撑焊接固定，以保证上下层钢筋之间的间距、位置准确。③预应力筋穿束。待所有非预应力筋绑扎完毕，需焊接固定水、电预埋管线完成后，即进行穿束工作，这样可以避免穿束后再进行部分电焊操作，从而避免对预应力筋的损害。穿束完成后，进行张拉端和固定端的锚垫板的调整，调整后确认无误，进行隐检验收。
（3）灌浆孔的留设。为保证张拉完成后孔道灌浆的密实性，在预留孔道两端设灌浆兼出气孔，使孔道内的气体顺利排出，保证灌浆质量。
2.6 混凝土浇筑
工程的悬挑板的厚度较大（300～500mm），坡度较陡，板面插筋多，双面支模浇筑混凝土难度大。因此采用支底模与侧模平面浇筑的施工方案，为解决混凝土坍塌的问题，调整混凝土配合比，采用2.0～3.0cm的低坍落度混凝土，施工时采用自上而下、阶梯形浇筑的方式。为了保证混凝土的密实，浇筑时认真振捣，尤其是承压板，锚板周围的混凝土严禁漏振，不得有蜂窝或孔洞，振捣时不得踏压碰撞预应力筋、马凳及端部预埋件。看台板混凝土浇筑时，已临近冬季，但尚未达到冬季施工条件，为了防止气温的突变影响施工质量，施工中仍然考虑了预防措施，在混凝土中掺加了防冻剂及早强剂，并留置同条件养护的试块。混凝土浇筑三天后，经试压混凝土强度已达到设计强度的70%，7d后达到80%以上，具备了张拉条件。
2.7 预应力筋的张拉
根据设计要求，本工程必须在砼强度达到80%后，方可进行预应力筋的张拉。张拉是关键工序，且张拉质量的优劣对结构的影响较大，制定合理的张拉方案有利于保证施工质量，也有利于结构的安全、可靠。
（1）张拉前的准备。①张拉平台：在柱张拉端位置搭设1.5×1.5m的操作平台，平台的高度低于预应力束500左右。悬挑板的平台利用后浇带的空间。②张拉端清理干净，并将预应力筋外露部分的 塑料皮切割掉，测量并记录初始值。③调整与承压板不垂直的预应力筋，可用垫片进行处理，以保证二者垂直。④计算出各束预应力理论的伸长值备用。⑤查验砼强度试验报告，保证张拉时砼强度满足设计要求。 （2）张拉工艺及顺序。①张拉工艺：0→1.03Ncon→锚固。②张拉顺序：先对称张拉柱无粘结预应力筋，再顺序张拉板有粘结预应力筋。
（3）张拉伸长值记录。预应力筋张拉伸长值的量测采用直接量测预应力筋外露长度的方法测量，即在张拉之前量出预应力露长度L1，在张拉之后再量出预应力筋外露长度L2，二者之差（L2-L1）即为预应力筋的实际伸长值。实际伸长值与理论计算值的误差在-5%～10%之间，如果误差超过上述范围，应分析查明原因，解决后再继续张拉。
（4）张拉质量控制。为保证张拉质量，应从以下几个方面进行控制：①垫板后面砼应确保密实，无疏松、空鼓，若有应及时修补，待达到强度后再张拉；②张拉中随时检查张拉结果，理论值与实测值的误差超过允许范围时，应停止张拉，在采取措施后方可张拉；③锚夹具使用前应仔细检查其外观质量；④装锚夹具时，应将锚环紧贴垫板，夹片敲紧，使夹片平齐；⑤张拉过程中应尽量减小读数误差；⑥张拉过程中加荷和卸荷的速度适中，不能太快，应让预应力筋充分伸长，减小锚固回缩损失；⑦张拉前严禁拆除板下支撑，待全部张拉后方可拆除。
2.8 孔道灌浆
為了确保预应力结构安全可靠，在张拉确认无误且封锚混凝土龄期2～3d即进行孔道灌浆。（1）材料。水泥采用 R42.5 普通硅酸盐水泥，外加剂为JPⅡ型，掺量为水泥用量的10%。（2）制作水泥浆试块。采用标准试块模（70.7mm×70.7mm×70.7mm），共作2组6块。水泥浆搅拌约3min（不宜超过4min），让水泥浆搅拌充分、均匀，将水泥浆注入装配好的灌浆设备中进行灌浆。灌浆时应从预应力束下端注浆孔灌浆，操作应连续匀速，待另一端出气孔冒出浓浆并持荷后再封堵。灌浆时的环境温度应控制，温度太低时应停止灌浆。
2.9 切筋封锚
张拉完成后，用砂轮切割锯切去张拉后多余的预应力筋，切割时要注意对锚具的保护，如隔热、冷却等，锚环外留置预应力筋长度不小于30mm。有粘结预应力筋直接用C40混凝土封闭，无粘结筋先 用保护套封好，再用C40混凝土封闭，封闭张拉槽时应用微膨胀混凝土。
3 结语
综上所述，本工程采用了预应力混凝土施工技术，为提高工程质量和确保施工工期提供了保障，既达到了施工进度，又保证了质量的要求。而作为技术人员应科学合理的采用新技术进行预应力施工，使预应力混凝土在各种建筑物得到广泛的应用和发展。
参考文献：
[1]白光.小议民工建工程中预应力混凝土技术的应用[J].黑龙江科技信息，2010（34）.
[2]张振好.预应力混凝土技术在建筑工程中的应用[J].科技信息，2008（1）.