房屋建筑预应力施工技术的应用研究

发表时间:2020/11/4   来源:《城镇建设》2020年22期   作者:蔡俊 左梦坡 李松
[导读] 近几年,我国的房屋建筑工程项目不断增多,施工技术呈现更高的水平。预应力混凝土施工技术则是其一,因为能有效保证房屋建筑的耐久性、刚度、抗拉性,进而被广泛应用。
        蔡俊 左梦坡 李松
        中建八局第一建设有限公司,山东 济南 250000
        摘要:近几年,我国的房屋建筑工程项目不断增多,施工技术呈现更高的水平。预应力混凝土施工技术则是其一,因为能有效保证房屋建筑的耐久性、刚度、抗拉性,进而被广泛应用。就预应力混凝土施工技术类型、技术特点和原理及要求进行简要分析,并总结了建筑预应力混凝土结构的优势,详细地分析了房屋建筑中应用的预应力混凝土施工技术,提出预应力混凝土施工技术的关键环节和应用策略,意在为将来的房屋建筑水平提升积累经验。
        关键词:房屋建筑;预应力施工技术;应用研究
        引言
20世纪50年代初,预应力技术引进至国内,其主要原因是预应力和混凝土结合能充分发挥材料的力学性能,可以实现很好的经济效益。因为预应力可以提高构件的刚度,改善结构的抗裂性能和减小构件的挠度,所以主要应用在屋架、桥梁和厂房等大跨度重荷载结构中。但由于预应力技术对材料的要求较高,工艺较复杂,需要特别专业的、技术成熟的设计和施工队伍。所以当时预应力技术的应用并不是很广泛。近20年,由于材料工艺的改进,机械制造水平的提高,预应力钢筋的材料更加稳定,且更加多元;混凝土强度可以做到更高;预应力张拉锚固系统更加稳定,且形成了成熟体系;预应力灌浆技术得到提高,真空灌浆技术应用成熟。因此近些年预应力技术得到了大量推广。文章从以下几个方面简单阐述一下近20年预应力技术在建设领域中的应用。
        1预应力混凝土施工技术的类型
        1.1有粘结预应力的混凝土施工技术
此种类型的混凝土技术则是把混凝土及钢筋初步地粘连在一起,此种技术施工中需准备的设备较简单,整个施工过程也不复杂,因此被广泛地应用在多种预应力构件之中。可是,钢筋与混凝土有粘连之后,也会影响到预应力拉伸作用,因此影响到混凝土早期承受压力的能力。经过反复实践试验,得到这样的结果,用来做预应力的钢筋与混凝土间存在的粘连比较少,才能保证混凝土拉伸作用发挥到最大。所以,以此为基础,才能让有粘结预应力混凝土作用发挥;同时也出现了无粘结预应力混凝土施工技术。
        1.2无粘结预应力的混凝土施工技术
此种施工技术以后张力混凝土为基础上开发而来,无粘结的预应力主要依靠锚形成预应力,这就要求更高质量的锚,要比常规后张拉法有更严格的要求。实际施工中,使用的钢筋一定要安装到设计的位置,之后浇筑混凝土,不用留孔,也不用穿插其他钢筋。但是需对钢筋做一些处理,涂抹润滑剂,或者用塑料薄膜包裹钢筋,这样就能保证混凝土和钢筋逐渐形成一定阻碍,也就能大幅提升钢筋拉应力,大幅提升了混凝土抗裂性。
        2预应力施工技术应用于房屋建筑当中的实践分析
        2.1加固施工的应用实践
在对房屋建筑施工进行开展时,为对其质量给予更大的保障,使其与建设标准相符,通常会利用加固作业,将房屋的承载能力给予强化,以便延长其使用寿命,加固房屋建筑。具体来说,便是改造部分结构,并进一步加强构建的过程,从而使房屋建筑的最终效果得以加固。在选择加固方法时,一般选择的方法为体外预应力加固、结构受力体系变化加固以及建筑面补强层加固等等。在加固施工作业开展时,结合预应力施工技术,会使结构构件有相应的预应力施加,可有效分担部分压力,在彼此之间产生的作用之中,使得初弯矩的预应力得以减轻,也使得构件的承载能力和相应的应变量有所提高,最终完成加固房屋建筑的目标。


        2.2混凝土多跨连续梁的应用实践分析
混凝土多跨连续梁为工程当中非常常见的一种结构,可以对房屋安全起到非常关键的作用,依照不同的受力标准,对混凝土多跨连续梁实施划分工作,需要将其分为两个部分,其一为正弯矩,其二为负弯矩。前者在连续梁当中进行分布,后者需要在制作部位分布。在对其进行具体施工时,会存在一些性能因素限制,使得连续梁当中的抗剪力以及抗弯能力与建筑提出的标准要求很难相符,但是借助预应力施工技术,可以对各项问题和不足给予解决和弥补,通常使用的加固方式为应用粘贴碳纤维的方法,可以使多跨连续梁当中的正弯矩产生更强的抗弯承载能力。
        2.3应用于混凝土框架当中
因为混凝土框架的突出特征便是自重非常大、层高多、并且跨度非常大,需要对相应的预应力施工技术合理应用,才能对混凝土框架结构各部位的承载安全性给予保障,进而使房屋结构有更强的可靠性,其一,针对支撑层框架梁的应用,需要将地基的处理能力进行提升,以免存在沉降不规则的问题。此外,梁底模板会产生全跨长度1%~5%的起拱情况,因此预应力施工技术应用过程中,需要对预应力筋的张拉力有效释放给予保障,在张拉之前将全部的框架梁侧模板和相应的楼板模板拆除掉,以免预应力不能对相应的预定作用进行发挥,产生更多的负面影响;其二,在浇筑混凝土框架当中,需要先完善好振捣作业,保护好波纹管,使其不会受到损伤,同时借助高压水冲孔的形式,对波纹管产生漏装的问题给予预防,以免预应力孔道出现堵塞,无法将用力施工技术的价值作用发挥出来。
        2.4预应力空心楼板的应用
建筑师“不合理”的建筑方案,迫使结构师不断的挖掘建筑材料的潜能,探索更为合适的结构方式。很多公共空间,建筑师追求建筑效果和使用功能,希望得到大空间的效果,但由于层高的限制,结构高度不够,结构师只能放弃常用的梁板结构方案,采用大板方案。普通混凝土板自重较大,当板的跨度超过25m后,接近80%的荷载来源于自重。为减轻结构自重,引进了空心板的概念,将楼板中对承载作用不大的混凝土用轻质材料代替。这样大大减轻了结构自重,但由此引起了结构刚度的减小。此时预应力和空心楼板的结合成为最优选择。预应力空心板工程设计的重点和难点是节点区应力的处理、计算模型的简化。另外,施工阶段支撑脚手架的计算需要重视。
        2.5科学布置钢筋
在预应力混凝土施工中,钢筋是非常重要的原材料,也是实现强化拉力的重要部分。因此,一定要保证钢筋和混凝土处于高等级水平,以不同钢筋的功能特点,选择钢筋种类,科学地布置钢筋。一般情况下,这其中的钢筋可分成2种,分别是架立钢筋和受力钢筋,因此组装时应以结构设计形式进行焊接和绑扎,对于钢筋中的预应力筋要提前做出标记,以防止布置钢筋时出现错误。对于钢筋原材料转换成预应力筋焊料时,也就是下料,必须确保成片的钢绞线没有磨损和弯曲的问题,强化对材料规格和尺寸的检查。焊接固定架时,必须要与普通钢筋绑扎一同进行,防线人员和焊工一起焊接固定架,精确固定固定架。完成了普通钢筋绑扎支护,需将波纹管铺设在其上,把预应力筋穿到管中,以完善铺设,最后固定到钢架上,运用人工单根的穿束,尽量避免穿束的过程中,预应力筋损伤到波纹管,导致波纹管损坏。如果出现损坏,可使用防水胶带,将破损的地方粘合起来。当预应力的固定结束之后,应保持水平的位置处于顺直的状态,于波纹管上部设置20mm孔径,固定到波纹管之上,防止漏浆问题出现。张拉段可不以设计标准进行螺旋筋的放置,这样能提升局部重压力。
        结语
预应力技术是当今土木建筑领域一项十分重要的技术。预应力技术也被住建部列为十大重点推广的新技术,为我国经济建设和节能减排作出了重大贡献。除了上述应用外,预应力在地坪、物流仓储、预制结构等中的应用也越来越广。
        参考文献
[1]孙信龙.房屋建筑预应力混凝土结构施工技术应用分析[J].中外企业家,2020(04):172.
[2]代云飞.预应力施工技术在房屋建筑质量控制中的应用分析[J].住宅与房地产,2019(33):114.
[3]郭军英.房屋建筑预应力混凝土结构施工技术应用[J].中华建设,2019(03):122-123.
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