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摘要:在我国的建筑施工中,由于普通的混凝土抗裂性相对较差,所以会导致建筑中的质量下降。而预应力混凝土的出现就很好的解决了这个问题。本文主要分析和研究了预应力混凝土在民用建筑施工中的技术应用。
关键词:民用建筑;预应力混凝土;技术;应用
中图分类号: C35 文献标识码: A
前言
预应力混凝土在现在的民用建筑中应用广泛,不仅可以起到一定的锚栓作用,而且还能防治建筑结构的裂缝发生,因此,相关明勇建筑施工单位要加大对预应力混凝土施工技术的研究。
一、 预应力混凝土的概念与特点
预应力混凝土的概念是,在民用建筑混凝土施工时,为了有效地避免钢筋混凝土结构过早地出现裂缝,而通过对高强度的钢筋和高强度混凝土对其受拉区进行预先施加一定压力后的混凝土。通过工程实践表明,预应力混凝土能够对纵向预应力的钢筋起到一定的锚栓作用,能够明显阻碍结构构件的斜裂缝发生几率。另外,混凝土梁的曲线钢筋(束)合力的竖向分力将部分地抵消剪力。特别是混凝土结构构件较大的情况下,对混凝土柱进行预应力的施加,不仅可以提高钢筋纵向拉力,还能大大提升混凝土抵抗压弯的能力,明显提升了结构构件的稳定性。
二、预应力工程施工难点分析
鉴于预应力混凝土施工技术特点及其结构,由于预应力混凝土施工技术存在起步晚,应用面广等特点,在进行民用建筑施工过程中,会出现相关预应力工程施工难点。
1.地板层无粘结预应力板筋
在预应力混凝土施工过程中,由于底层板间筋体量大且间距较小,对承载力荷载要求过大,及其质量要求普遍较高,一般板间单位面积所使用的预应力钢筋量多大26根,承载基础底板的最厚处达1200mm,因此在施工中预应力钢筋与底层板施工顺序,各支撑点的锚固段安装和预应力线性控制等的控制皆为施工过程中的难点;另外预应力筋在多跨度底板中的支撑控制和线性控制等均为施工技术的难点所在。
2.有粘结预应力板筋
在梁板柱的梁柱节点处,钢筋配备和相关预应力位置在放置顺序和放置位置选择时,均较为复杂,如若出现位置放置不当或相关粘结性预应力失位情况,会给整体建筑结构承载力出现影响。此外,在内部结构预应力配置中,由于部分核心梁板柱,承载力柱中多数配置型刚,因此钢筋,预应力波纹管等材料在施工过程中的位置摆设也会造成相互干扰等情况,也是施工阶段的工程难点。最后在预应力张拉端处,由于锚具体积较大,因此可能出现无法放置柱中情形,而采用外锚形式则会使封锚也成为预应力混凝土施工中的难点之一。
三、 预应力混凝土施工技术
进行预应力混凝土施工时,应优先使用普通硅酸盐水泥,不宜使用矿渣硅酸盐水泥,要严格禁止掺入氯化钙、氯化钠等氯盐,要严格禁止火山灰质硅酸盐水泥以及粉煤灰质硅酸盐水泥的使用;粗集料应使用粒径为 5~20mm 的碎石。预应力混凝土中所使用的水泥比例应控制在 500kg/m3内,如有特殊要求的混凝土要求下的使用当量应不得大于550kg/m3的范围;进行预应力混凝土施工时应掺入一定量的阻锈剂,掺入阻锈剂的作用除了防銹以外,还能够增加混凝土保护层的厚度以及提高混凝土的密实度;预应力混凝土构件如果在夏季或较为干燥的环境中进行施工时,要在混凝土构件中适量提高氯离子的含量,掺入比例原则上不应超过一倍的当量。对混凝土进行浇筑施工时,应加强对预应力筋的锚固区以及钢筋密集的部位进行振捣;进行振捣施工时应注意:避免对先张构件进行振捣时对预应力筋以及预应力筋管道产生的碰撞。
(一)预应力张拉施工
进行预应力张拉施工过程中,要确保预应力筋断丝、滑丝、断筋的数量不得超过相关现行的规定。当张拉控制应力达到稳定后方可进行锚固,应确保锚固后预应力筋预留出不小于30mm 外露的长度。对进行锚固过程中使用的锚具对其封端要进行必要的混凝土保护措施,如果锚具需要较长的时间外露时,对锚具要进行必要的防锈蚀措施。当进行预应力筋张拉后,应立即进行孔道压浆工艺,所有孔道均采用水泥浆进行压浆。水泥浆的设计强度要符合现行各项标准和要求,强度要求应不低于 30MPa。要注意对于多跨连续并且有连接器的预应力筋孔道进行施工时,要确保张拉完一跨再进行灌注一跨。对于要埋设在构件内的锚具,压浆后立即混凝土浇筑封锚。实践中,应确保封锚混凝土的强度等级符合设计要求,通常不低于结构混凝土强度等级的 80%,且不低于 30MPa。进行预制构件的吊移作业前一定要对构件进行孔道内水泥浆的强度进行检测,进行检测时,应确保水泥浆的设计强度等级不低于 75%。进行张拉作业施工时,应确保所有一线工程技术人员具备相应技术资格方能上岗;应确保所有配套的张拉机具设备均通过配套检验,检验执行的过程应有当地授权的计量技术部门和相关权威机构定期进行。对于张拉设备的校检期限原则上应不超过180天,且不超过200次张拉作业。进行预应力筋的锚固作业时,应选择在张拉控制应力处于最佳稳定的状态下进行锚固,锚固时张拉端的预应力筋的内缩量应符合现行的设计和规范要求。
(二) 先张法预应力施工的质量控制
为了确保进行张拉作业的质量,施工前要确保张拉设备时的台座具备足够的刚度和强度要求,特别是要能够满足对抗倾覆安全和抗滑移安全系数的要求,抗倾覆系数不低于 1.5,抗滑移系数不低于 1.3;进行横梁张拉时要注意满足横梁的刚度要求,要确保横梁受力后的最大挠度能够控制在 2mm 以内;锚固作业时,应注意锚板受力中心能够与预应力筋受力中心合力的一致性;张拉作业中,应保持活动横梁和固定横梁的平行状态下进行,进行放张预应力筋时,要确保混凝土强度符合设计要求,进行预应力构件施工中,如要求未进行规定,混凝土的强度要求应不低于设计值的 75%。进行放张顺序要符合规定的要求,并在进行放张作业前,对限制位移的模板进行拆除。
(三).后张法预应力混凝土施工技术
1、后张法混凝土控制要点
对夹片,构件或外露的预应力钢筋的保护是工艺控制的要点之一,在其周围应油脂塑料帽外罩然后浇筑以膨胀抗氧化的混凝土砂浆或其他施工粘结剂。在底层模板浇筑混凝土过程中,应在底层预留2~3mm缝隙,为混凝土充分融合和混凝土与梁板柱之间的构件支撑做预制操作。对于局部受损的钢筋塑料护套,应由连接套管将钢筋与锚块的接头处进行缠绕式胶带密封处理,对于较为容易进入水分的地区,应做好永久密封性或粘结性的准备措施。在混凝土养护过程中,应针对混凝土土的抗氧化性和混凝土的凝结特性,在3~5d内进行混凝土局部养护和混凝土性能养护工作。
2、后张法混凝土施工流程及技术特性
(1)预应力线性描绘
在实际施工行进中,针对现场施工技艺,可依据设计图纸等提供的预应力钢筋曲线坐标转换为相应的金属波管底线坐标。在施工过程中,为保证施工阶段平实,稳固进行施工。可将底线坐标绘制在模板侧面,作为波管放置的安装基线;并依据这个安装基线对预应力筋材料进行绑扎后再安装。
(2)制作固定支撑架
施工过程中的固定支撑架是用于固定波纹管及其配套设施材质。注意支撑架安装时,支撑架必须在金属底线坐标之内,以防安装错位造成的预应力缺失,最后在安装结束后,应将铁丝把波管和支架绑定,防止混凝土施工后波管上浮。
(3)钢筋下料
在钢筋下至固定支撑架之前,应做好钢筋长度,锚具,张力等计算。在极端天气或气候不适地区,混凝土或钢筋的品种,抗压等级,冷热收缩比,弹性回缩率等均是提升混凝土施工技术需要深入探讨的因素。现场施工应注重下料长度和相关预应力钢筋的布置形状,避免出现位置放置不当导致的建筑结构缺失。
(4)预应力筋的穿束和张拉
在梁柱中的结筋应从下至上进行合理铺设。施工过程中,操作人员将预先编制好形状的无粘结性钢筋逐一传入钢筋柱中,每一米应绑扎6~8根结筋,按照结构需求最多可绑扎10根。对于有性能特殊要求的钢筋,可编制相应符合需求张拉程序。
(5)混凝土的浇筑技术
前期所有混凝土的浇筑准备工作做好,随后应该进行孔道内部混凝土浇筑。在确保结筋或浇筑部件通畅情况后,混凝土浆液比列水灰比应为0.4~0.5之间,灌注顺序应由下而上,并且在浇筑过程形近阶段应使用振动棒搅拌,浇筑时不可直接浇筑最深处,应围绕侧板进行浇筑,避免产生气泡或浆液炸出现象。最后在浇筑后的混凝土顶端进行相应混凝土防护,注重养护工作。
结语
综上所述,预应力混凝土不仅比普通混凝土在民用建筑中应用的广发,而且还可以保证建筑的质量,随着建筑业不断的发展,预应力混凝土会成为未来建筑行业最主要的发展趋势。
参考文献
[1]李向阳.浅谈民用建筑施工中预应力混凝土施工技术[J].科技与企业,2014, (5).
[2]汤宁,杨普梁.建筑工程中后张有黏结预应力混凝土梁施工技术[J].中华民居(下旬刊),2012,(10).
[3]林保生.浅析民用建筑预应力混凝土工程新技术[J].今日南国(中旬刊),2010,(10).
关键词:民用建筑;预应力混凝土;技术;应用
中图分类号: C35 文献标识码: A
前言
预应力混凝土在现在的民用建筑中应用广泛,不仅可以起到一定的锚栓作用,而且还能防治建筑结构的裂缝发生,因此,相关明勇建筑施工单位要加大对预应力混凝土施工技术的研究。
一、 预应力混凝土的概念与特点
预应力混凝土的概念是,在民用建筑混凝土施工时,为了有效地避免钢筋混凝土结构过早地出现裂缝,而通过对高强度的钢筋和高强度混凝土对其受拉区进行预先施加一定压力后的混凝土。通过工程实践表明,预应力混凝土能够对纵向预应力的钢筋起到一定的锚栓作用,能够明显阻碍结构构件的斜裂缝发生几率。另外,混凝土梁的曲线钢筋(束)合力的竖向分力将部分地抵消剪力。特别是混凝土结构构件较大的情况下,对混凝土柱进行预应力的施加,不仅可以提高钢筋纵向拉力,还能大大提升混凝土抵抗压弯的能力,明显提升了结构构件的稳定性。
二、预应力工程施工难点分析
鉴于预应力混凝土施工技术特点及其结构,由于预应力混凝土施工技术存在起步晚,应用面广等特点,在进行民用建筑施工过程中,会出现相关预应力工程施工难点。
1.地板层无粘结预应力板筋
在预应力混凝土施工过程中,由于底层板间筋体量大且间距较小,对承载力荷载要求过大,及其质量要求普遍较高,一般板间单位面积所使用的预应力钢筋量多大26根,承载基础底板的最厚处达1200mm,因此在施工中预应力钢筋与底层板施工顺序,各支撑点的锚固段安装和预应力线性控制等的控制皆为施工过程中的难点;另外预应力筋在多跨度底板中的支撑控制和线性控制等均为施工技术的难点所在。
2.有粘结预应力板筋
在梁板柱的梁柱节点处,钢筋配备和相关预应力位置在放置顺序和放置位置选择时,均较为复杂,如若出现位置放置不当或相关粘结性预应力失位情况,会给整体建筑结构承载力出现影响。此外,在内部结构预应力配置中,由于部分核心梁板柱,承载力柱中多数配置型刚,因此钢筋,预应力波纹管等材料在施工过程中的位置摆设也会造成相互干扰等情况,也是施工阶段的工程难点。最后在预应力张拉端处,由于锚具体积较大,因此可能出现无法放置柱中情形,而采用外锚形式则会使封锚也成为预应力混凝土施工中的难点之一。
三、 预应力混凝土施工技术
进行预应力混凝土施工时,应优先使用普通硅酸盐水泥,不宜使用矿渣硅酸盐水泥,要严格禁止掺入氯化钙、氯化钠等氯盐,要严格禁止火山灰质硅酸盐水泥以及粉煤灰质硅酸盐水泥的使用;粗集料应使用粒径为 5~20mm 的碎石。预应力混凝土中所使用的水泥比例应控制在 500kg/m3内,如有特殊要求的混凝土要求下的使用当量应不得大于550kg/m3的范围;进行预应力混凝土施工时应掺入一定量的阻锈剂,掺入阻锈剂的作用除了防銹以外,还能够增加混凝土保护层的厚度以及提高混凝土的密实度;预应力混凝土构件如果在夏季或较为干燥的环境中进行施工时,要在混凝土构件中适量提高氯离子的含量,掺入比例原则上不应超过一倍的当量。对混凝土进行浇筑施工时,应加强对预应力筋的锚固区以及钢筋密集的部位进行振捣;进行振捣施工时应注意:避免对先张构件进行振捣时对预应力筋以及预应力筋管道产生的碰撞。
(一)预应力张拉施工
进行预应力张拉施工过程中,要确保预应力筋断丝、滑丝、断筋的数量不得超过相关现行的规定。当张拉控制应力达到稳定后方可进行锚固,应确保锚固后预应力筋预留出不小于30mm 外露的长度。对进行锚固过程中使用的锚具对其封端要进行必要的混凝土保护措施,如果锚具需要较长的时间外露时,对锚具要进行必要的防锈蚀措施。当进行预应力筋张拉后,应立即进行孔道压浆工艺,所有孔道均采用水泥浆进行压浆。水泥浆的设计强度要符合现行各项标准和要求,强度要求应不低于 30MPa。要注意对于多跨连续并且有连接器的预应力筋孔道进行施工时,要确保张拉完一跨再进行灌注一跨。对于要埋设在构件内的锚具,压浆后立即混凝土浇筑封锚。实践中,应确保封锚混凝土的强度等级符合设计要求,通常不低于结构混凝土强度等级的 80%,且不低于 30MPa。进行预制构件的吊移作业前一定要对构件进行孔道内水泥浆的强度进行检测,进行检测时,应确保水泥浆的设计强度等级不低于 75%。进行张拉作业施工时,应确保所有一线工程技术人员具备相应技术资格方能上岗;应确保所有配套的张拉机具设备均通过配套检验,检验执行的过程应有当地授权的计量技术部门和相关权威机构定期进行。对于张拉设备的校检期限原则上应不超过180天,且不超过200次张拉作业。进行预应力筋的锚固作业时,应选择在张拉控制应力处于最佳稳定的状态下进行锚固,锚固时张拉端的预应力筋的内缩量应符合现行的设计和规范要求。
(二) 先张法预应力施工的质量控制
为了确保进行张拉作业的质量,施工前要确保张拉设备时的台座具备足够的刚度和强度要求,特别是要能够满足对抗倾覆安全和抗滑移安全系数的要求,抗倾覆系数不低于 1.5,抗滑移系数不低于 1.3;进行横梁张拉时要注意满足横梁的刚度要求,要确保横梁受力后的最大挠度能够控制在 2mm 以内;锚固作业时,应注意锚板受力中心能够与预应力筋受力中心合力的一致性;张拉作业中,应保持活动横梁和固定横梁的平行状态下进行,进行放张预应力筋时,要确保混凝土强度符合设计要求,进行预应力构件施工中,如要求未进行规定,混凝土的强度要求应不低于设计值的 75%。进行放张顺序要符合规定的要求,并在进行放张作业前,对限制位移的模板进行拆除。
(三).后张法预应力混凝土施工技术
1、后张法混凝土控制要点
对夹片,构件或外露的预应力钢筋的保护是工艺控制的要点之一,在其周围应油脂塑料帽外罩然后浇筑以膨胀抗氧化的混凝土砂浆或其他施工粘结剂。在底层模板浇筑混凝土过程中,应在底层预留2~3mm缝隙,为混凝土充分融合和混凝土与梁板柱之间的构件支撑做预制操作。对于局部受损的钢筋塑料护套,应由连接套管将钢筋与锚块的接头处进行缠绕式胶带密封处理,对于较为容易进入水分的地区,应做好永久密封性或粘结性的准备措施。在混凝土养护过程中,应针对混凝土土的抗氧化性和混凝土的凝结特性,在3~5d内进行混凝土局部养护和混凝土性能养护工作。
2、后张法混凝土施工流程及技术特性
(1)预应力线性描绘
在实际施工行进中,针对现场施工技艺,可依据设计图纸等提供的预应力钢筋曲线坐标转换为相应的金属波管底线坐标。在施工过程中,为保证施工阶段平实,稳固进行施工。可将底线坐标绘制在模板侧面,作为波管放置的安装基线;并依据这个安装基线对预应力筋材料进行绑扎后再安装。
(2)制作固定支撑架
施工过程中的固定支撑架是用于固定波纹管及其配套设施材质。注意支撑架安装时,支撑架必须在金属底线坐标之内,以防安装错位造成的预应力缺失,最后在安装结束后,应将铁丝把波管和支架绑定,防止混凝土施工后波管上浮。
(3)钢筋下料
在钢筋下至固定支撑架之前,应做好钢筋长度,锚具,张力等计算。在极端天气或气候不适地区,混凝土或钢筋的品种,抗压等级,冷热收缩比,弹性回缩率等均是提升混凝土施工技术需要深入探讨的因素。现场施工应注重下料长度和相关预应力钢筋的布置形状,避免出现位置放置不当导致的建筑结构缺失。
(4)预应力筋的穿束和张拉
在梁柱中的结筋应从下至上进行合理铺设。施工过程中,操作人员将预先编制好形状的无粘结性钢筋逐一传入钢筋柱中,每一米应绑扎6~8根结筋,按照结构需求最多可绑扎10根。对于有性能特殊要求的钢筋,可编制相应符合需求张拉程序。
(5)混凝土的浇筑技术
前期所有混凝土的浇筑准备工作做好,随后应该进行孔道内部混凝土浇筑。在确保结筋或浇筑部件通畅情况后,混凝土浆液比列水灰比应为0.4~0.5之间,灌注顺序应由下而上,并且在浇筑过程形近阶段应使用振动棒搅拌,浇筑时不可直接浇筑最深处,应围绕侧板进行浇筑,避免产生气泡或浆液炸出现象。最后在浇筑后的混凝土顶端进行相应混凝土防护,注重养护工作。
结语
综上所述,预应力混凝土不仅比普通混凝土在民用建筑中应用的广发,而且还可以保证建筑的质量,随着建筑业不断的发展,预应力混凝土会成为未来建筑行业最主要的发展趋势。
参考文献
[1]李向阳.浅谈民用建筑施工中预应力混凝土施工技术[J].科技与企业,2014, (5).
[2]汤宁,杨普梁.建筑工程中后张有黏结预应力混凝土梁施工技术[J].中华民居(下旬刊),2012,(10).
[3]林保生.浅析民用建筑预应力混凝土工程新技术[J].今日南国(中旬刊),2010,(10).