预应力在混凝土楼盖中的应用及施工方法浅析
2021-04-03郭涛
郭涛
(陕西建工机械施工集团有限公司,陕西 西安 710032)
在实际工程中混凝土材料的应用十分广泛,由于混凝土材料本身抗拉能力较差,容易导致混凝土构筑体表面容易产生裂缝,威胁质量安全。为解决这种现象,强化混凝土的力学性能,防止产生裂缝,通过对预应力筋进行张拉,利用其回缩力给混凝土施加荷载。以消除混凝土构件自重及外部荷载作用产生的变形,增大其刚度,增强混凝土抗拉、抗裂性能。
1 预应力混凝土结构的应用特点
1.1 降低裂缝出现几率
建筑工程施工过程中,楼盖是结构承担竖向荷载的主要构件。受到结构自重、建筑整体荷载等因素影响,楼盖结构在使用过程中很容易出现裂缝问题,影响到结构耐久性。而预应力混凝土结构的应用,可以借助结构内部预应力来抵消外部拉力带来的负面影响,从而使结构可以维持在比较稳定的状态,降低裂缝的发生几率。而且在应用过程中,还对结构的应用刚度和耐受性起到较强补充作用,提升结构应用结果的可靠性。
1.2 减少施工材料用量
在建筑工程施工过程中,混凝土材料属于常用的施工材料,随着楼层高度、规模的增加,所使用的混凝土材料总量也在增加,与此同时,一些附属材料,如钢筋、木材、聚塑板等,用量也在快速增长,提高建筑工程施工成本。预应力混凝土结构的使用,可以适当降低楼盖厚度,并且在使用过程中所消耗的施工材料相对较少,具备了较强的经济应用价值,提升结构应用的可靠性。
1.3 提升构件整体力学性能
在楼盖施工过程中,如何确保结构的强度、刚度是关键技术。相比于普通的混凝土结构,预应力混凝土结构的技术措施更加严格,不但要满足结构构件的强度需求,而且还要具备一定的刚度,保证其力学性能的充分发挥。
1.4 工艺特点
相比于普通的施工技术,预应力混凝土结构在施工过程中,其工艺复杂,施工工序较多。且在施工技术应用过程中,使用施工设备较多,除了常规施工设备外,还需要利用到张垃机、灌浆机、锚具等设备,对于机械操作人员的综合素养也有着较高要求,这也是后续工艺应用发展过程中需要重点关注的问题。
2 预应力在混凝土楼盖中的实施
2.1 前期准备
在预应力混凝土楼盖施工前,需做好前期施工准备工作,包括以下几方面:(1)施工材料和施工设备,拟定合理的采购计划,对于预应力钢筋、混凝土材料的采购参数进行确定,做好材料质量检测工作,满足要求后可以应用到作业现场中。施工设备则分为采购计划和租赁计划,调整相关比例,从而减少工程施工期间的成本支出。(2)施工技术准备,梳理施工技术应用工序,确定每个施工节点中需要注意的内容,做好技术交底工作,确保施工技术应用价值的顺利体现。(3)施工人员管理,因为技术在应用时,对于施工人员综合能力要求较高,施工单位在工作前做好相关培训工作,并且进入作业现场前也需要做好考核工作,筛选满足要求的人员进入作业现场,提升建筑楼盖施工过程的顺利性。(4)施工制度准备,在技术应用期间,需要匹配安全管理制度、质量验收制度、绩效考核制度、责任管理制度等,结合现场作业环境的基本情况,调整制度内容,从而可以满足现场管理的基础要求,提升应用价值。
2.2 张拉方案
在预应力混凝土楼盖施工过程中,需要提前拟定好张拉方案,梳理施工过程中各环节张拉要点,并且合理选择所使用的张拉工艺,确保张拉结构的应用效果。在楼盖预应力张拉施工过程中,可以选择张拉工艺包括后张法、分段张拉、补偿张拉等。具体选择哪一类张拉工艺,也要结合具体的作业环境、预应力筋铺设数量等内容做好分析,以此来确保所选工艺的可靠性。
2.3 模板搭设
模板搭设主要目的是提升支架结构的稳固性。具体实施时需注意以下几点:(1)做好前期计算工作,对于区域地基荷载限度进行计算,随后以此为基础设计施工支架结构,确定立杆、横杆数量、间距、直径等参数。(2)对于工程施工期间所使用到的施工模板参数进行合理设计,通常情况下,应选择尺寸较大模板,这样可以减少模板间隙,提升结构应用效果。(3)按照既定顺序拼接模板结构,同时做好模板预留拱度处理工作,使结构性能能够达到良好的应用要求,满足应用效果。(4)做好模板工程质量验收工作,将现场作业材料作为静载荷实验材料,观察结构沉降情况,如果沉降情况在合理范围内,可以进入到下一个作业流程中。
2.4 孔道结构安装
由于后续作业时涉及到预应力筋的张拉作业,因此在实际应用中,也需要做好孔道结构的安装工作。在该环节具体操作中,需要将厚度为2.5cm 的护筒结构提前预设在孔道口位置处,而护筒结构在应用期间,也需要保持200mm 直径差。施工人员在孔道搭接作业时,采用正确的方法来处理接头位置,随后也可以按照钢筋绑扎顺序固定结构,同时也需要对孔道进行暂时封堵,避免混凝土浇筑时将孔道封堵,影响结构稳定性。并且为了满足施工期间作业人员的正常行走,也要提前在合适位置处搭建吊杆结构,做好参数梳理工作,提升孔道结构安装质量。
2.5 钢筋工程作业
钢筋工程作业分为常规钢筋安装和预应力钢筋安装两部分内容。在具体操作中,先进行非预应力钢筋的施工,随后在上方进行预应力钢筋施工,而且在结构布置过程中,做好分布钢筋和负筋结构的作业处理,这也满足了钢筋工程作业期间的具体要求。而且在施工过程中,还需要做好钢筋接头位置的控制工作,在同一面上钢筋接头数量小于使用钢筋总量的50%,而且所有接头相互间保持错位状态,借此来提高钢筋作业结果的使用价值。另外,对使用到的钢筋做好除锈工作,在钢筋笼和模板接触部位铺设垫块,在起到固定作用同时减少外部应力冲击,为后续工程作业活动的顺利进行奠定基础。
2.6 张拉钢绞线作业
进入到张拉钢绞线作业环节中,多采用双效控制的方法来稳定整个张拉力施加过程。在具体工作过程中,第一,需要合理计算预应力钢绞线的引伸量数值,依托于相应的计算模型,将所需要的计算参数融入到其中,同时了解材料应用情况,将引伸量控制在合理范围内。第二,缓慢增加预应力钢绞线张拉数值和张拉梯度进行控制,一般情况下,多采用10%、30%和100%三个梯度来维持钢绞线的拉伸状态,而且在应用过程中也需要对作业内容进行梳理,可以达到既定应用标准,并且也需要遵循相应的应用特征,提高技术本身应用价值。
2.7 混凝土浇筑作业
混凝土浇筑作业分为两部分内容,一部分是常规的楼盖混凝土浇筑,另一部分是孔道处混凝土浇筑。在楼盖混凝土浇筑施工过程中,应按照要求对于混凝土浇筑顺序、浇筑高度、浇筑速度、振捣时机、振捣时间、养护周期等内容做好控制,使其可以达到应用要求。而孔道注浆则采用压力注浆的方法,在预应力钢筋完成张拉作业后,将拌和好的混凝土材料注入到孔道中,控制好注浆压力、注浆速度等参数,并且对其他应用内容做好管理,进行可靠的施工质量检测,及时返工不合规位置,确保混凝土结构的应用效果。
3 结语
综上所述,随着建筑行业飞速发展,很多体量较大、设计感比较强的建筑物项目越来越多,这类建筑的楼盖施工工艺要求普遍较高。而预应力混凝土楼盖由于具有较好的抗拉、抗剪、抗裂性能,轻质化及造型多样化的优点,十分适合应用于各类建筑楼盖工程之中。同时,相关技术人员需要根据工程实际情况,合理使用预应力的施工工艺,强化技术应用过程的质量管理。