土建工程中预应力施工技术要点

2019-02-15郝玉兴

山西建筑 2019年13期

郝玉兴

(山西八建集团有限公司，山西太原 030024)

建筑、桥梁、道路、水系是城市建设的重要组成部分，随着城市化建设的推进，人们对建筑的安全性、舒适性提出了更高要求。建筑材料的使用更为多样，从木结构到砖石结构到高强度钢筋混凝土结构，预应力混凝土以覆盖范围大、墙体厚度薄、抗压强度大等诸多优势得到更多青睐。众所周知，土建工程为各项社会基础服务提供了基本设施条件，施工过程较为复杂土建工程施工质量是近年来的热点问题。对于建筑、桥梁、路面来讲，其楼体的稳定性、舒适性与实用性远高于华丽的外表，因此在实际设计与施工中，应保证土建工程质量。预应力技术的使用改变了传统施工环境，具有高效率、质量好、节约成本等优势，为土建工程施工提供了新出路。

1 预应力技术概念及优势

预应力(prestressing force)：预应力是为了改善结构服役表现，在施工期间给结构预先施加的压应力，结构服役期间预加压应力可全部或部分抵消荷载导致的拉应力，避免结构破坏。常用于混凝土结构。预应力混凝土结构，是在结构承受荷载之前，预先对其施加压力，使其在外荷载作用时的受拉区混凝土内力产生压应力，用以抵消或减小外荷载产生的拉应力，使结构在正常使用的情况下不产生裂缝或者裂得比较晚[1]。

1.1 预应力技术的发展

预应力技术正式进入土木工程使用范畴已经80余年之久，初期主要是一般粘结的预应力混凝土结构，在20世纪70年代后，随着相关工艺的实战经验积累，预应力技术达到初步成熟，受到设计师的广泛应用，20世纪末，钢结构开始大量出现，预应力得到更大发展，在空间钢结构中应用甚广。

1.2 预应力技术的优势

预应力技术之所以能够被建设设计师广泛应用，是因为其自身具有施工负担轻，节省经济等优势，具体如下：其一，有利于减少基坑与地下室挖深，现代建筑为了节省占地面积通常采用高层建筑，由于小区地上停车面积有限，因此一般将停车场设于地下，预应力的使用能够将底板做成预应力平板，配电房等需要高度的结构采用局部下挖，降低了整体层高、开挖深度，极大节约了建筑成本；其二，有利于住户改造，室内装修行业大热，许多业主更愿意根据自己的喜好对房屋进行改造，商场用楼由于要分隔商户也需要对建筑内部结构做调整，预应力楼板具有很强的适应性，能够保证用户改造时整栋楼体的稳定性；其三，抗裂性强，众所周知，建筑最为常见的问题就是墙体开裂，维修工程十分繁琐，对建筑质量造成严重影响，预应力板的使用克服了这一问题，在预应力混凝土结构中，等效荷载与轴向压力的存在能够增大抗裂性，减少钢筋的用量，相当程度降低了工程造价。

2 预应力技术使用要点

2.1 准备阶段注意事项

准备工作是否充分对整个工程中预应力的应用具有极大的影响作用，应引起重视，重点关注施工材料的准备和器械质量两大方面。预应力技术要求施工材料质量过硬，尤其着重查看预应力筋的质量报告、合格证等，保证后续工作的顺利进行，材料不允许出现损伤，功能符合实际施工需要，及时进行抽查工作，保证材料质量，为预应力技术的应用创造有利条件[2]。

2.2 预应力筋和锚具控制要点

预应力筋下料工作要根据拟定档案按部就班的进行。严格控制长度指标，确定钢绞线长度，施工过程避免“图方便”心理导致的施工问题，要按照具体的数据资料确定钢绞线长度，并摆放至对应正确位置上，避免“死弯”现象的出现。

2.3 预应力筋定位要点

预应力筋的定位过程需要固定架，固定架的运用能够保证预应力筋完全竖直的固定与垂直度，避免人眼估量出现细微偏差，导致后期工程建造的不稳定，固定工作结束后，方可开展泌水管安装，先进行打孔工作，20 mm左右，再用海绵包裹，最后用铁丝固定，也可继续使用胶带再次进行密封，防止泥浆渗漏[3]。

2.4 锚垫板安装要点

锚的作用需要在安装工作全部完成后才能得以发挥。锚垫板的安装过程主要在于稳定，首先将其包裹在波纹段的任意端，与柱筋一起进行固定，把锚具投掷于构件中心，与张拉端和预应力筋形成垂直关系，保证后期工作的稳步进行。

2.5 混凝土浇筑的要点

混凝土的浇筑对于预应力技术的运用有着关键性的作用，对于混凝土的浇筑必须做好一系列的控制工作，这些工作的实施也会对预应力筋作用的发挥带来影响，因此，相关工作人员必须做好混凝土的浇筑工作[4]。在进行混凝土浇筑工作之前，要对预应力筋的尺寸、位置和数目进行仔细检查，杜绝不良现象的发生，只有在技术达到标准之后才能进行混凝土浇筑工作。在开始浇筑后，工作人员需要对振捣的质量进行监督，避免出现因为振捣的完整度出现问题而构成威胁，进而造成事故的发生。

2.6 预应力筋张拉要点

首先，需要对现场以及相应的材料进行清理，例如将垫板上的泥浆冲洗干净，并且清理钢绞线，只有清理工作做好之后，才能为预应力张拉创造一个良好的条件。在清理工作完成之后，需要对使用到的千斤顶和锚板等工具进行安装，并确保其能够正常使用。最后，在浇筑完成之后需要等到混凝土凝结到预设强度之后，方可进行相应的预应力张拉工作。

3 土建工程施工中预应力技术的应用

3.1 应用在建筑加固施工中

在建筑工程的施工阶段经常采用加固施工的方法来达到设计要求，满足建筑荷载。建筑加固通常采用结构优化和构件补强方式，加固期间可运用预应力技术，减小建筑承重压力。在初弯距过程中，预应力会持续下滑，适当的加固措施能够有效提高构件荷载。

3.2 预应力在受弯结构中的应用

建筑结构中会有许多的受弯结构，当过多的出现这种结构时，就会导致建筑的承载能力降低，达不到前期的设计标准所提出的要求，严重会导致建筑的整体安全性降低[5]。而预应力技术的使用，可以科学的增加受弯结构的荷载性能，从而解决以上问题。预应力技术使用在建筑中时，一般使用炭纤维材料，其具有较高的强度与方便施工等特征。在预应力技术中使用碳纤维材料时，应提前留有初始拉应力，当出现压力应变破坏的情况时，碳纤维就可以有效的提升应力水平，进而对构件起到良好的保护作用。

3.3 预应力在混凝土框架中的应用

混凝土由于自身重量较大，层高多等特点，在实际应用中需要预应力技术的应用，保证框架结构的承重能力。支撑层框架梁工作应注意地基的处理，避免由于土地自身重量引起的沉降问题[6]。预应力技术的使用，能够保证预应力筋全面释放，张拉工作进行前，即时拆卸楼板模板和框架梁等临时结构。混凝土浇灌要合理把控振捣强度，保证波纹的稳定，最后使用高压水进行冲孔工作，保证结构的稳定。