建筑工程中预应力混凝土梁施工

刘聪

摘要：随着建筑水平的不断提高，住宅要求有较好的内景，现代化工厂需要有更宽敞的厂房，建筑要追求较大的净高。预应力结构的出现，轻松的实现了这些要求。近年来，预应力混凝土施工技术广泛应用于建筑施工中，然而质量问题也随之出现并且日益增多，因此，施工过程中，施工技术要点必须牢牢把握，确保工程质量。

关键词：建筑工程 预应力混凝土 施工技术应用

随着社会的不断进步，我国先进的建筑技术得到了快速的发展，预应力技术的推广应用于民用建筑的建设。混凝土梁抗裂强度得到增加，能够充分的利用高强度的钢材的潜能，节约钢材并减少梁截面尺寸和混凝土用量，具有显著的经济效益。本文主要对预应力混凝土梁的施工技术应用和预应力施工要点及质量控制等做简要分析。

1 预应力混凝土的特点

1.1 提高了构件的抗裂能力 构件在承受外荷载前其受拉区已有预压应力存在，在外荷载的作用下，只有当混凝土的预应力被全部抵消转而受拉同时拉应变超过混凝土极限拉应变时，混凝土表面才会出现裂缝。

1.2 增大了构件的刚度 因为预应力混凝土构件在使用过程中，在荷载效应标准组合下只小幅度开裂或者不开裂。混凝土基本上处于弹性阶段工作，因而构件的刚度比普通钢筋混凝土构件有所增大。

1.3 高强度材料得以充分利用 预应力混凝土构件中，先被预拉的是预应力钢筋，而后钢筋拉应力受外荷载的影响不断增大，其始终处于高拉应力状态，即高强度钢筋被充分利用；钢筋强度高有助于缩小所需的截面面积。

1.4 构件的应用范围进一步扩展 构件的抗裂性能因预应力混凝土而有所改善，并且构件的抗腐蚀及防渗水性能大幅度提高；高强度材料的运用不仅轻巧，而且有效提高了构件的刚度和强度，结构变形得到控制，可广泛应用在重荷载、跨度大、承受反复荷载的结构中。

2 结合工程实例谈预应力混凝土梁施工

2.1 工程概况 本工程为辽宁省本溪市火车站站房工程，站房主体跨度较大的梁为预应力钢筋混凝土梁，最大跨度为36m。平行轨道最大梁断面尺寸800mm×1500mm，最大跨度为20m。预应力筋应用直径15.24mm极限强度标准值为1860MPa的低松弛预应力钢绞线，其性能满足《预应力混凝土钢绞线》（GB/T5224-1995）的规定。有粘结预应力孔道灌浆采用42.5MPa普通硅酸盐水泥，水灰比为0.40～0.45，同时为确保孔道灌浆密闭性，须适量添加膨胀剂，以水泥浆28d强度始终维持在30MPa以上。

2.2 预应力施工工艺流程（图1）

2.3 预应力施工方法（有粘结预应力梁施工）

2.3.1预应力筋铺放

2.3.1.1 预应力张拉端采用内藏式和外露式两类。梁的端承模板局部需要根据预应力构件的尺寸特别加工，以满足内凹或外凸的要求。因此，用多层板现场制作梁端模板。通常非预应力混凝土梁侧模支在梁底模上，按照底模到侧模的顺序逐一拆模。但预应力梁与非预应力梁不同。拆掉侧模后张拉预应力筋，而后拆卸支撑和底模。因此，施工时必须对此予以重视。

2.3.1.2 基于预应力筋曲线矢高的设计标准，按照1～1.2m的间距装设定位架立筋，通过螺纹钢筋绑扎于梁箍筋上，波纹管中心线与梁底之间的高度减去波纹管半径即为其安装高度。

2.3.1.3 波纹管铺设。①四、五人一组铺设波纹管。沿大梁两侧排开，将波纹管从一端传入，全部传入后两端插入喇叭口中，管与喇叭口接合的部位用海绵胶带缠绕，防止漏浆。②波纹管与喇叭口定位要准确，纵向顺直，横向沿中心线或对称于中心线，不得有S弯，高度方向与定位架立筋绑扎牢固，保证预应力曲线线形正确。

2.3.2 穿钢绞线。钢绞线穿束时从锚固端向张拉端穿入。穿束过程中，钢绞线必须加设导帽，以防波纹管被钢绞线捅破。为避免预应力筋纽绞，穿束时还应当适当调顺预应力筋。穿束前核对编号，确保一次穿束到位，以免穿错后返工造成资源浪费。切忌用电气焊焊接穿入孔道的钢绞线，以免降低预应力筋强度。穿束时所选的波纹管必须是优质镀锌的波纹管，以防施工阶段波纹管出现形变、渗漏等问题。钢绞线穿束后及时将管口处用海绵塞住封闭。伸出波纹管的钢绞线先缠裹一层油纸，然后连同波纹管口的海绵一同用防水胶带缠裹严密。

2.3.3 节点安装。本工程有粘结预应力筋可细分为单端张拉方式与两端张拉方式。

有粘结张拉端：用B&S;体系多孔夹片群锚。由喇叭

口、螺旋筋、锚具组成。按要求绑扎非预应力筋骨架后，在普通钢筋骨架上装设喇叭口。固定端：采用B&S;体系单孔挤压锚，由螺旋筋、挤压锚和承压板组成。

2.3.4 有粘结张拉端节点设计。预应力筋张拉施工质量主要取决于张拉端节点设计的优劣。本工程的张拉端主要分两大类。一类是设置在结构周圈边梁的张拉端。另外一类是设置在多跨连续预应力梁跨内的张拉端。

2.3.5 多跨连续预应力梁与后浇带关系的处理。根据设计蓝图、规范以及预应力施工工艺的要求，多跨连续的预应力梁应该进行适当的分段搭接和张拉。分段搭接的位置和搭接方法在满足设计要求的前提下，应该结合预应力施工工艺、后浇带的划分、方便土建施工等多方面因素综合考虑。本工程预应力梁的特点在于，预应力梁跨度大，同一梁中预应力孔道较多，双方向预应力孔道存在交叉，预应力梁连续跨数较多，预应力梁跨过沉降后浇带和温度后浇带。预应力张拉需要等到后浇带混凝土强度达到设计要求后才可以进行。

2.3.6 混凝土的浇筑及振捣。项目部和监理部在铺放预应力筋后开展隐检验收，通过验收后进入混凝土浇筑环节。浇筑阶段须重点关注振捣质量，以确保振捣密实。承压板、锚板附近的混凝土振捣质量也是浇筑环节的重要节点，孔洞或蜂窝都属于振捣不密实的情况。振捣时切忌磕碰踏压预应力筋、支撑架和端部的预埋部件。施工方应该在浇筑过程中指派专人现场进行质量监督。

2.3.7 张拉预应力筋

2.3.7.1 预应力筋张拉前标定张拉机具。基于工程项目的设计要求，有粘结预应力筋应用YCN-150型大型千斤顶进行。张拉时，先参考预应力施工关于实际张拉力的设计要求标定张拉机具。在工程建设过程中参考标定值作“张拉力-油压力”曲线，通过该曲线，工程师可直接获取控制张拉力值相对应的油压表读数，继而将其打在相应的泵顶标牌上，以供查验或操作。张拉资料中给出标定书。

2.3.7.2 预应力筋张拉。①张拉前首先算出理论伸长值及允许变化范围。张拉控制应力和实际张拉力。根据设计要求的预应力筋张拉控制应力取值，张拉控制应力系数为0.75，即张拉控制应力为1395MPa。实际张拉力根据现实条件进行参考既定的工艺流程通过一次超张拉3%的方法进行。②张拉预应力筋必须在混凝土强度达到设计强度的80%后进行。可参考实际施工进度确定张拉时间。张拉过程中，须参照以同条件养护的试块为准的书面试压强度报告单进行混凝土强度控制。③梁中预应力筋张拉可根据平面图依次顺序进行。④从一端开始张拉单端筋。如果是双端筋，一端张拉完毕后对另一端进行补拉。

3 结束语

经过了几十年的工程实践和不断研究，预应力技术已经是比较成熟的一项工程技术，在今后的发展中，还将日渐完善。在某些建设领域，预应力技术以种种优势有着强大的生命力、竞争力、发展力，在今后施工过程中会发挥更大的作用。

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