房屋建筑结构施工中后张法技术的施工工艺探析
2020-10-20钱斌郭晗
钱斌?郭晗
摘 要:后张法在房屋建筑结构施工中已经得到了一定范围的应用,需要把握好其施工要点,提高工程施工质量。文章首先对后张法技术特点进行简单介绍,进而结合某房屋建筑工程案例,探讨后张法施工工艺的应用,包括施工前准备和具体工艺流程等,以期为相关工程提供借鉴。
关键词:房屋建筑;后张法技术;施工工艺
后张法技术是在房屋建筑结构构件张拉施工后期,利用预压力完成混凝土结构弹性压缩,适合于大型构件施工,有利于降低施工技术难度,帮助企业节省成本。但是在其应用过程中,也需要加强施工技术质量控制,充分发挥后张法施工技术的特点,促进实际施工技术水平的提高。
一、后张法技术特点
在后张法施工技术的应用过程中,首先要完成混凝土构件预制和浇筑施工任务,利用预留孔道,在混凝土结构达到力学性能要求后,采用预应力钢筋穿过预留孔洞,通过张拉施工使预应力锚具固定在构件中。后张法施工形成的预应力构件,能够为混凝土结构提供与弯矩方向相反的形变控制力,从而防止混凝土构件发生形变问题。由于采用后张法施工,预应力构件与混凝土结构不是一个整体,可以减弱混凝土结构形变可能对钢筋产生的影响。在混凝土结构发生纵向位移时,不会引起钢筋结构裂缝,可以避免其最大拉应力发生明显变化,从而防止钢筋与混凝土出现共同形变破坏形式。此外,后张法技术的应用还有利于降低现场施工难度、节约施工成本,是一种优秀的房屋建筑结构施工技术[1]。
二、房屋建筑工程案例及后张法施工准备
(一)工程概况
某房屋建筑工程主体结构为预应力框架结构,框架柱和主梁采用预应力张拉形式,其中预应力跨梁的东西长度为27.9m,南北长度为29.7m,截面尺寸为550×1800mm。在预应力张拉施工过程中,预应力钢绞线采用4根钢绞线制作而成,其弹性模量为1.95*105MPa。管线材料采用塑胶管预应力钢绞线,并采用金属波纹管进行施工。
(二)波纹管制作
在后张法施工前,首先要完成波纹管的制作。可采用手提式砂轮切割机对金属波纹管进行加工,防止金属波纹管发生损坏。在钢筋初步成型后进行波纹管的安装,严格按照设计张拉曲线,对两侧钢筋进行绑扎,使其整体为S状。在绑扎过程中需要控制好钢筋间距,并利用铁丝进行固定,防止发生位移现象。在混凝土浇筑前还要对接头部分进行绑扎和修补,可以在钢绞线和波纹管之间使用尼龙套管,让泥浆计入作业可以顺利进行。在钢筋成型后布置波纹管,需要安装加强筋和螺旋筋,在钢垫板张拉端进行固定。其中,螺旋筋采用长30cm、厚度为15mm的圆钢。此外还要保证安装施工时波纹管进口处的直线段垂直于垫板锚具,防止混凝土浆液进入到管内。最后对结合部位进行密封,并确保锚垫板预留孔与钢绞线中心线相符[2]。
(三)钢绞线处理
钢绞线是后张法预应力施工的主要构件,在其处理过程中,需要控制好长度及锚固效果,否则会对施工效果产生不利影响。在钢绞线切割过程中,应对端口进行绑扎,防止钢丝出现扭结问题。此外,每间隔1m需要采用铅丝进行绑缚,并将铅丝头设置在钢束之内。为防止钢绞线受到高温破坏,不能采用电焊切割方式,可以选择手提式砂轮切割机进行切割[3]。
三、后张法施工工艺在房屋建筑结构施工中的应用
(一)预留孔道施工
预留孔道施工是后张法施工的重要工序,可以根据孔道形状,选择不同的施工方法。预留孔道形状分为三种,即直线型、折线型和曲线型。在施工过程中,直线型孔道一般采用钢管抽芯法,预先将钢管植入在孔道内部,混凝土浇筑时要定期转动钢管,防止钢管与混凝土连接。等到混凝土結构凝固成型后,需要将钢管抽出。由于钢管硬度较大,难以进行弯折,钢管抽芯法一般只在直线型预留孔道施工中使用,并且要做好钢管除锈和刷油等处理措施。在施工过程中,应将钢管长度控制在15m以内,方便转动和抽出,在抽出钢管前必须确保混凝土结构已经完全凝固,否则容易对其造成破坏。胶管抽芯法采用普通橡胶管作为施工材料,可以通过向管内注水使其达到一定的压力值。等到混凝土结构成型后,通过放水将胶管抽出。该施工方法灵活性较好,在直线和曲线型孔道中都适合使用。此外,预留孔道施工还可以采用预埋管法,通过使用刚度适中、便于弯折的特殊钢管材料,而且在混凝土浇筑后,不需要抽出钢管,适合在折线型预留孔道施工中使用。
(二)混凝土浇筑施工
在房屋建筑混凝土浇筑施工过程中,由于预应力梁柱结构及钢绞线较为密集,需要在混凝土拌制过程中加入适量的外加剂,增强混凝土流动性,提高混凝土的早期强度。在混凝土拌制生产及施工应用过程中,要注意检查混凝土坍落度,确保混凝土材料质量符合要求。在混凝土浇筑施工中,需要确保浇筑过程的连续性,并采用分层振捣措施,逐层向上进行浇筑,每层高度控制在30cm左右。混凝土振捣施工应避免用力过大对钢板和模板造成扰动,同时要保证振捣的均匀性,避免出现漏振的情况。为满足后张法施工要求,锚具尾部混凝土的骨料应相对集中,并保证结构边缘完好性,确保混凝土强度达到90%以后进行拆模。梁底模板和底部支撑则应在后张拉施工后拆除。此外,混凝土施工后必须及时开展养护工作,确保混凝土结构的成型质量。
(三)预应力张拉施工
预应力张拉施工是后张法施工的核心环节,必须在混凝土强度达到要求后进行,从而避免在预应力张拉施工中发生混凝土裂块、弹性压缩过大等问题。在施工过程中,首先要严格控制张拉应力,确保其最大值在设计值以内。通过进行张拉施工,能够弥补混凝土结构收缩引起的预应力损失。其次,施工人员需要把握好张拉施工顺序,在混凝土结构中有多根预应力筋的情况下,需要采取分批张拉措施,按照设计顺序对称进行张拉。在张拉端的设置过程中,为防止预应力筋摩擦损失,可选择两端张拉方法,在其中一端进行张拉,另一端补足张拉力。其中抽芯成孔预应力筋的程度应大于24m,否则应采取一端张拉方法。最后,通过做好张拉值校核工作,确保预应力张拉施工质量。在施工过程中,可以采用油压表读取张拉值,并测量预应力筋伸长量,若伸长量与计算值相差超过10%,需要分析原因并予以修正。
(四)孔道灌浆施工
完成预应力筋张拉施工后,要进行孔道灌浆施工,防止钢筋暴露发生锈蚀,同时也可以提升建筑结构构件的稳定性。在孔道灌浆施工过程中,需要选择高质量的灌浆材料,包括流动性大、粘结力强的水泥等。同时要对水灰比进行严格控制,对于较大的孔道,可采用水泥砂浆进行直接灌浆,并通过加入适量膨胀剂,提高灌浆密度。应保证水泥砂浆收缩率在2%以内,自由膨胀率不超过5%。在灌浆施工前,应对孔道进行清洁,防止杂质对灌浆施工质量造成影响。然后按照从上至下的顺序进行灌注。此外可采用二次灌浆法提高孔道灌浆模式度。在施工过程中如果出现孔道堵塞情况,需要及时更换灌浆口。通过对各种容易出现的施工问题进行灵活应对,确保孔道灌浆施工质量,从而提升房屋建筑结构的整体稳定性。
四、结语
综上所述,后张法施工技术在房屋建筑结构施工中的应用,通过把握好前期的波纹管制作和钢绞线处理质量要求,严格控制施工技术流程,能够提升工程施工质量。在预留孔道施工、预应力张拉施工等关键环节,通过加强施工细节的把握,可以降低结构病害问题的发生几率,从而满足相关技术标准要求,确保房屋建筑使用安全性。
参考文献:
[1]曾沛淑.浅议建筑工程中结构构件后张法施工工艺[J].建材与装饰,2017(37):22-23.
[2]张沛霖.建筑工程中结构构件后张法施工工艺探究[J].黑龙江科技信息,2017(16):239.