建筑工程项目预应力混凝土技术的应用

刘正文

摘 要：摘要：在现代建筑工程项目中，预应力混凝土技术应用最为广泛，这一方面得益于它独具特色的预应力结构特征，也由于预应力混凝土所为建筑带来的高强度稳定性和耐久性。本文就某建筑工程应用实例，详细介绍了该建筑的预应力混凝土楼座施工技术工程，证明了该技术在大型建筑工程项目中的适用性。

关键词：预应力混凝土技术；建筑工程施工

1 前言

预应力混凝土技术是对高强度混凝土及钢材的结合，它耗材成本低、自重轻、刚度大且抗裂性高，具有稳定持久的特点。相比于传统的普通混凝土技术，它的应用功能及范围都更加广泛，也迎合了现代建筑结构建设的发展潮流。本文中所提到其新楼的建筑过程中就采用了该技术，大跨度的楼座模板设计配合非预应力钢筋连接，大幅强化了楼座混凝土的浇筑能力和钢绞线的张拉封锚技术。该建筑工程所采用的这一套大跨度预应力混凝土结构技术处理也为省内其它类似工程施工提供了参考意见。

2 工程概况介绍

该建筑主要分为A/B两部分，其中A段采用了框剪结构，B段采用框架结构。建筑总长达到130m，宽为55m，地上总共三层，地下一层，建筑主体高度为24m，建筑占地面积达到7000m2，工程项目按二类大型公用建筑类型规划。

本建筑中A， B两段拥有38m横跨跨度，楼座最低处标高14. 5m，因此选择采用预应力技术。其中预应力筋采用的是1860级15. 3mm、具有一定粘结预应力的钢绞线50根，同时用到了80的金属波纹管成孔，共6个孔，每个孔都穿过8根钢绞线，并按照上下各三进行排列，此时的预应力筋在梁内呈抛物线形式整齐布置。楼座中也采用了圆弧形式台阶，而次梁则沿东西方向穿过预应力框架梁。如图l。

3 楼座预应力混凝土施工过程分析

3.1 施工准备工作

（1）预应力钢筋。在该程中所采用的是强度较高但松弛度较低的1860级15.3mm钢绞线，是用8根钢丝共同捻制而成，并且在预应力工程前对其外观和质量进行了严格检查，保证捻距均匀且在切断后也不会轻易松散。

（2）张拉设备。本预应力工程中采用高压油泵和液压千斤顶作为主力张拉设备，两种方法中所涉及的设备仪器在张拉过程中测量误差不能超过1%，例如油压表等等。张拉设备在施工中的操作方法完全依据《预应力用液压千斤顶行业标准》展开，主要要满足以下三点要求：首先，在空载运行时要检查油路系统是否有渗漏现象，当千斤顶空载启动后，其内部的启动油压应该小于额定油压的3%～5%，保持操作阀时刻处于灵活状态。另一方面，千斤顶在空载运行过程中要避免出现跳动、爬行等非常规现象，保证其运行过程符合施工要求。其次，要待满载状态时才能结合千斤顶标定来检验张拉设备运行状态及质量。

3.2 工艺流程

架设预应力梁和楼座框架梁底部建模——绑扎预应力梁框梁钢筋——穿钢绞线同时铺设波纹管——安装、调整张拉端节点——绑扎预应力梁端头并固筋——安装梁侧模板——插楼座次梁和台阶板筋——浇筑预应力梁和框梁混凝土——养护混凝土——架设楼座的圆弧形次梁和台阶模板——浇筑混凝土——养护——张拉——灌浆和封锚。

3.3 混凝土工程分析

在A， B两段的二层楼座均采用了现场搅拌泵送预应力混凝土的浇筑方法，共分为两次进行。第一次主要浇筑预应力梁和框架梁。第二次则主要浇筑楼座圆弧形次梁和楼板，所采用的是C40等级强度混凝土。

首先，在首次浇筑混凝土过程中，先从建筑的东段最低处开始，按照东西走向接头处停止浇筑，然后再绕过框架梁在建筑西面相交处浇筑，整体浇筑过程要经历两次完成。在浇筑过程中，要注意对锚固张拉接点的保护，因为该部位是钢筋密集处，所以为了保证浇筑精确，混凝土的自由倾落高度不能超过2m以上。另外，混凝土的浇筑要按照分层分段持续进行，从标高处由低向高依次浇筑，一定要确保预应力梁及框架梁浇筑的一次性成型。

在浇筑过程中，要频繁使用到移动泵管，他可以确保楼座下层混凝土在浇筑后初凝前将上层混凝土完全覆盖。由于采用了分层分段式浇筑，所以浇筑层的高度不能大于45cm。此次工程采用了“赶浆法”来确保水泥浆能够沿梁底包裹位置持续向前推进，并注重波纹管与梁底的振实，千万不能在振动过程中触动波纹管。而在浇筑过程中，也要注意钢筋、模板等部分是否出现异动、堵塞或变形状况，必须在浇筑混凝土初凝前解决所存在问题，避免混凝土成型后无法再修复。最后是对混凝土的养护方面，该建筑由于是在夏季施工，所以也格外重视了对混凝土的养护。

3.4 预应力工程分析

（1）预应力筋的铺设施工。该工程所采用的是穿管一穿筋的施工过程，即先将波纹管安装到位，然后再将捻制好的预应力钢绞线逐一穿入。在穿筋前，要对预应力筋的规格和长度进行检查，待检查符合要求后再施工。穿孔过程中，保证每次穿一根，并且在高端与跨中位置的波纹管上预留水孔，在张拉端的锚垫板上预留灌浆孔。另外，钢绞线铺设时也应该注意锚垫板的位置与预应力筋的位置是否正确，避免由于二者产生冲突而在后期无法调节。如果出现问题，就必须将非预应力钢筋锚垫板的两端边缘切断，确保钢梁钢量截面面积不会变小，从而保证预应力筋与锚垫板之间保持较为安全的固定关系。

（2）预应力筋的张拉施工。预应力筋的张拉施工顺序要根据其长度来决定，本次工程因为建筑横跨跨度较大，所以钢绞线也相对较长，因此决定采用分级张拉及分级锚固技术，即每次只实施一次张拉锚固，它的具体施工程序如下：在张拉过程中，以预应力筋应力控制为首要技术标准，并且辅以伸长值校核技术原则。该工程所采用的是超张拉消除应力松弛技术，它的张拉控制应力基本控制在二1300MPa左右。当张拉施工开始后，启动油泵助力，待预应力筋被拉紧使其压力达到2.5MPa时，停止油泵加压，并检查千斤顶位置，随后继续开始，这一过程反复进行直到满足工程所设计的规定张拉力标准为止。

4 结语

在此次工程项目中，由于采用了预应力混凝土，所以也节省大量的钢材，降低了施工成本，同时也改善了整个建筑的结构受力性能，让建筑功能适用性更强。再者，此次工程的大跨度结构也具有代表性，凸显了混凝土预应力技術的优越性，值得今后的类似工程借鉴参考。

参考文献：

[1] 孙宝峰，徐艳.关于预应力混凝土工程的探究[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2013（4） .

[2] 钱丹丹.预应力混凝土技术在建筑工程中的应用[J].民营科技，2015（10） .