实例分析高层建筑预应力混凝土施工技术要点

吕新强

摘 要：文章通过结合工程实例，就高层建筑预应力施工技术难点问题进行了分析，在此基础上针对建筑预应力混凝土施工技术要点及质量控制措施，旨在为了建筑施工人员参考。

关键词：建筑工程；预应力施工；波纹管安装；混凝土浇筑

近年来，随着城市化进程的不断加快，工业和民用建筑的建设规模不断扩大，建筑数量日益增多，而在工业和民用建筑施工过程中使用一些新型的施工技术，尤其是预应力混凝土施工技术，此技术具有施工方便、优化结构，提高结构性能等方面的优点。但同时也存在着施工难度大、安全性不高等方面的不足。因此，在建筑预应力混凝土施工过程中，需要不断建筑预应力施工技术及质量控制，以确保建筑工程的质量和使用安全。下面结合工程实例，主要论述了高层预应力混凝土施工技术及质量控制。

1工程概况

某高層民用建筑，总建筑面积21000，地下21层，地下2层。地下基础采用无粘结预应力结构，屋面层采用有粘结预应力结构，其预应力梁有8榀，最大跨度为25.4m。地下室为为机动车停车库，采用￠15.24预应力钢绞线，锚具为I级，混凝土强度为C40。

2 施工重点和难点分析

（1）本工程由于地下室顶板面积较大，因此平板结构采用无粘结预应力施工。对于大跨度部分的裙房来说，为了减少梁高和挠度，大梁都采用有粘结预应力施工。与此同时，由于项目施工穿插时间过长，所以在项目施工过程中要做好各专业的协调与配合工作。

（2）为了确保预应力梁有足够的张拉空间，需要在结构内部设置后浇孔，这是预应力技术在大体积建筑内部使用中经常碰到的情况。因此，在土建施工过程中，应结合图纸预留位置设置好后浇孔。

（3）对后张无粘结预应力施工而言，有粘结预应力增加了波纹管埋设和孔道灌浆两个施工工序，同时考虑到预应力筋的张拉时会给局部施加更大的压力，损害到张拉端的混凝土，因此需要在张拉端设置加强螺旋筋。

3 建筑预应力施工技术及质量控制

3.1 施工材料控制

预应力筋是预应力混凝土施工中重要材料，在施工中应把好质量控制关。首先，在预应力筋进入施工现场时，应要求厂家提供预应力筋的合格证和性能的出厂检验报告。材料进场以后，需要抽查一批预应力筋进行外观检验，确保合格后方可进行使用。除此之外，根据设计要求使用预应力筋的锚具、夹具和连接器，并保证其性能满足《预应力筋用锚具、夹具和连接器》GB/T14370-2007中的规定要求，当施工机具进场以后，还要对其外观进行检查，并对组装件进行试验，试验合格后方可进行使用。

3.2 预应力筋下料、制作

按照设计的长度切割好预应力筋，待下料完成后，应开始固定端锚具的制作与加工，加工完成后运输到施工现场。需要按照"钢绞线的下料长度=结构内的长度+张拉端预留长度+下料误差"的公式进行预应力筋下料。同时，为了确保下好料的成品钢绞线的质量，钢绞线应满足以下要求：一是要避免绞线有死弯及磨伤问题；二是按照长度要求对钢绞线进行分类与堆放。

3.3 波纹管安装

在波纹管安装前，需要绑扎好普通钢筋以及固定好支架，当固定好后才能进行波纹管的辅设。在波纹管辅设过程中，先要安装好固定端锚垫板并进行就位，然后从张拉端处按照先后顺序套入波纹管。与此同时，在连接波纹管时，需要采用同一形式的波纹管，并确保长度控制在400mm范围内，旋入边长控制在150mm左右，对接以后要采用胶带进行密封。同时采用棉丝对波纹管与固定端钢绞线连接处进行封堵，再采用胶带进行密封。

3.4 预应力筋穿束

绑扎好普通钢筋以及固定好支架焊以后，应辅设波纹管，并把预应力筋穿入管内，波纹管铺设完成后应绑扎波纹管在固定架上。在预应力筋穿束时，应采用人工单根的方式进行穿束，并采用胶布包缠好穿束端，以避免穿束过程中波纹管受到预应力筋的破损。同时，在穿束预应力筋当中或者完成后，需要严格检查波纹管是否存在破损情况，如果发现有破损现象需要及时采用防水胶带包缠。

3.5 混凝土浇筑

在完成预应力筋穿束之后，需要对敷设管线的数量、规格和位置进行严格检查，对一些破损的波纹管进行修补，并做好验收工作，验收合格后才能进行混凝土浇筑。在进行混凝土浇筑时，要尽量避免振动棒直接与波纹管接触。同时，要采用小直径振动棒对梁柱节点和张拉端进行振捣与密实，以避免蜂窝现象的出现，减少张拉时事故的发生。另外，在混凝土浇筑过程中还需要预留混凝土的养护试件，以便于预应力筋后张拉时以其强度检测值作为依据。待混凝土浇筑完毕后，应对锚垫板表面的混凝土清理干净，从中保证锚具安装的顺利进行。

3.6 预应力筋的张拉

在预应力张拉之前，需要做好以下几方面的准备工作：第一，需要对钢绞线上的锈蚀、泥浆进行清除；第二，当工作锚板套上后，在锚板锥子孔内涂上黄油以及装上工作夹片；第三，千斤顶需要准确的定位与安装；第四，工具锚板安装好之后，在锚板锥孔内装上工具锚夹片。在确保预应力梁的强度值满足设计要求后，应采用合格的张拉设备进行预应力筋的张拉。本工程根据设计要求采用一端张拉方式，在进行张拉之前，需要结合现场实际情况进行脚手架的加固和张拉平台搭建，以确保张拉人员的人身安全及确保张拉的质量。除此之外，在 预应力筋的张拉过程中还需要注意以下几方面的问题：

（1）张拉设备的选择。本工程千斤顶采用 YDC240型，高压油泵采用YCW150型。在使用张拉前需要进行标定，同时按照报告换算出张拉力的油表读数，以采用油表读数进行张拉的控制。

（2）张拉控制。在进行张拉控制时，按设计要求，其张拉应力应控制为1302MPa，每根张拉力应控制为182.3kN。

（3）张拉程序。根据设计要求，张拉时一般的程序为：O→10% →σcon→100%σcon→锚固。主要是从三层开始按照顺序张拉到屋面，每层的张拉时需要按照结构一边向另一边的顺序进行张拉。

（4）预应力筋伸长值。在预应力筋张拉过程中需要进行应力控制和伸长值测量控制。本工程在张拉之前应进行试张拉，以实施摩擦损失系数的测试，再按照测试结果对张拉力及计算伸长值进行编写。要确保张拉的实际伸长值应小于计算伸长值的+10%，如果发现此值大于+10%，应立即停止张拉操作，并查明原因后才能继续进行下一步的张拉。钢绞线理论伸长值的计算公式为：

式中：FP为预应力筋的平均张拉力（KN）；AP为预应力筋的截面面积（mm2）为预应力筋的长度（m）；ES为预应力筋的弹性模量（N/mm2）。

（5）张拉记录。在进行预应力筋张拉时，需要做好现场的记录工作。不仅要记录好伸长值数据，而且要对预应力筋断丝、断束及破损等情况进行记录，如果在记录中发生严重问题，需要与设计单位进行沟通与协调，以采取合理的处理措施。

3.7 预应力孔道灌浆

当预应力筋张拉完成后，需要在一天的时间内进行预应力孔道灌浆。孔道灌浆作为有粘结预应力施工中重点工序，在进行压浆之前，需要严格检查压浆机的质量，确保达标后方可采用压浆机进行管内注压清水，以冲洗干净管道，管道冲洗完成才能进行孔道压浆。在预应力孔道灌浆过程中，要采用泵送的方式将水泥浆灌到孔道当中。要确保一次性完成每一道孔道灌浆，中途不能中断，在灌浆中喷嘴要紧贴关键孔，以避免有空气进入而产生气泡。当稳压排气孔流之后方可撤除压力，并尽快封闭排气孔。

4 结语

预应力施工技术作为工业和民用建筑施工中的一种新型技术，也是一种质量要求高、专业性较强的施工作业。因此，在建筑预应力混凝土施工过程中，需要严格控制施工过程各个环节的施工工序，以确保工程的施工质量，以达到预期效果。通过实践证明，在建筑预应力施工过程中需要做好施工技术要点及质量控制，以确保工程如期完成。

参考文献

[1]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.

[2]于哲岩.无粘结预应力混凝土施工工艺与施工要点分析[J].黑龙江科技信息2011（18）