预应力混凝土技术在工民建施工的应用实践

发表时间:2021/5/12   来源:《城镇建设》2021年第4期   作者:胡明强
[导读] 我国经济实力的不断提高,推动着建筑事业的不断发展,建筑形式的日新月异使得各种新兴建筑技术应运而生。
        胡明强
        安阳钢铁集团有限责任公司 河南省安阳市455004
        摘要:我国经济实力的不断提高,推动着建筑事业的不断发展,建筑形式的日新月异使得各种新兴建筑技术应运而生。在这些新兴的建筑技术当中,预应力混凝土技术因其典型性及优势性受到极大的关注与研究。本文就预应力混凝土技术在工民建施工中的应用与实践的课题进行研究,其应用实践中所需要注意的问题进行分析,提出了相应的应对策略,希望能够对相关工作人员提供参考和建议。
关键词:预应力混凝土技术;工民建施工;应用
1.预应力混凝土技术的含义及特性
        建筑与人密不可分,建筑的安全性与高效性是建筑发展中需要不断提升的方向。钢筋-混凝土是现代社会建筑的常用材料,建筑行业的不断发展也促进了相应技术的蓬勃发展,预应力混凝土技术弥补了传统混凝土施工中的不足,为建筑行业广泛使用。
1.1预应力混凝土技术含义
        混凝土作为现代建筑实施建设过程中重要的材料,它的间接决定了建筑成品的质量好坏与否。但是传统的混凝土技术在应用中会出现各种缺点与不足,随着建筑科学及技术的发展,各种混凝土的应用技术应运而生,而预应力混凝土技术弥补了混凝土实施中的抗压力不足的缺陷,提高了混凝土应用中的强度、刚度以及抗裂能力,使得建筑物的质量大大提高,因此被应用与各种建筑当中。
1.2预应力混凝土技术的特性
        预应力混凝土技术相对传统的混凝土技术,最主要的特点是其抗压力增强,建筑本身的刚性增强,提高了建筑的抗裂能力,这些特性决定了其应用的广泛性。但是在实际操作中,因其特性所以需要更多的内容参与其中,这就对施工者及其设计者的专业能力以及水平有更高的要求。内容的变多决定着在利用预应力混凝土技术施工中需要综合不同的因素进行相应内容的应用,施工中需要对管理进行更高的严谨度,并且需要预应力混凝土技术相匹配的材料与设备,这些条件的具备才使得技术的顺利实施。但是在预应力混凝土的结构构件相对普通混凝土较轻,如在建设施工中涉及到很多大跨度的结构,所需材料的数量就更为明显的减少,从材料上减低了建筑成本,间接提高了部分效益。并且从建筑后成效看,预应力混凝土技术所造建筑的强度优势较为明显,普通建筑的混凝土建筑的强度只有C30级以上,而预应力混凝土的强度至少可达到C50-C60之间的等级,甚至更高。
2.预应力混凝土施工技术在工民建施工中的具体应用
        预应力混凝土技术是在我国建筑事业的发展以及经济实力提升的情况下孕育而生的。在这些发展和提升的大环境下,有科学和实践作为坚实的基础上,预应力混凝土技术有相应的发展和进步,预应力混凝土的应用也更加的广泛,现在的预应力混凝土技术在实际的建筑工程建设中主要分为两种形式,这两种形式在实际的施工过程中有着不同的优势,但都得到了广泛的应用分别是先张法预应力混凝土技术和后张法预应力混凝土施工技术。两种技术存在的主要差异是对预应力钢筋的张拉处理的先后顺序上。
2.1先张法预应力混凝土技术的应用实践分析
        先张法预应力混凝土技术在建筑工程的实施之前必须有充分的准备,不仅仅是相应材料的预准备处理,还包括专业的设备。设备和材料的精良关系着整个建筑工程的质量效果,以及建设效率。值得注意的是,先张法预应力混凝土技术是通过将混凝土与钢筋结合后产生的粘合力来传递到混凝土结构中从而提高其强度与刚性。先张法预应力混凝土技术最重要的是对钢筋材料的拉伸处理。将准备好的钢筋材料通过专业的设备进行张拉后灌入混凝土的材料结构中,为达到最好的效果需要时间的等待,待预应力达到符合国家建筑标准之后才可以对混凝土材料两端的钢筋材料进行放松。此过程不仅需要专业人员的参与指导,跟需要施工人员的专业职业操守和道德水准,在满足国家标准的情况下进行操作。在人员的选择上进行严谨态度,并且还要有专业优良的设备保证施工的顺利进行,保障施工人员的安全。先张法预应力混凝土技术主要应用在中小型的混凝土结构的建筑项目上。而且若混凝土结构自身的强度与预先设计的强度之间有差距的情况之下,无需对建筑工程中的混凝土结构做预应力的相关处理。施工的过程中可能还会遇到钢筋材料在拉力的作用下崩裂的情况,这种情况的发生应该在建筑施工项目工程的前期材料准备的预算中有所增项,以保证材料的充足,但是这种情况下的材料损耗应在在一定的范围之内,若超出预期之内,则有可能是施工者或者设计者的事物,应该尽量避免,并且同时注意安全施工。
2.2后张法预应力混凝土施工实践技术
        后张法预应力混凝土施工实践技术与前张法预应力混凝土施工实践技术最大的不同从其名称即可看出,就是在灌混凝土的顺序与预应力钢筋的张拉处理的先后顺序的不同。

在前张法预应力混凝土施工实践技术中,钢筋材料先通过专业的设备进行张拉后再灌入混凝土的材料结构中,而后张法预应力混凝土施工实践技术中是先灌好混凝土的材料再进行结构钢筋材料张拉,在此技术中要用到大型预应力混凝土施工类型,这使得后张法预应力混凝土技术较前张法预应力混凝土技术有一定的优势。并且后张法预应力混凝土技术在实际操作中还能通过预制部分,最后再拼接合成完整的整体。
        在后张法预应力混凝土施工实践技术中所用到的仪器设备必须具备专业性,以使施工能顺利流畅的进行。在预应力灌装前,预应力管道焊接时,焊接工人应该严格按照设计图纸进行焊接,并采取一定保护举措,在管道完成后及时检查清理预应力管道,保证管道的通畅。若出现堵塞的情况,及时汇报并作出相应的有效措施。在预应力灌装过程中,施工工人应该定时抽动预应力钢筋。后后张法预应力混凝土技术的缺点是后进行预应力传输的过程中,会在预应力管道里残留杂质,影响管道的通畅性。并且在钢筋预应力拉张中,拉力的控制也很重要。不同的钢筋其延展性及刚性各不相同,在力量的控制上需要参考不同钢筋的参数,作出最合适的调整。
3.预应力混凝土的情况分析
        在实际的施工操作中,预应力混凝土会有不同的情况出现。可以从粘结情况分为无粘结和有粘结混凝土,或者根据预应力的情况分为全预应力混凝土及部分预应力混凝土。不同的混凝土是在不同情况下的产生,或者是适应不同情况下的使用,所以在具体的施工中需要根据不同的情况,结合不同的预应力混凝土进行操作。并且为了达到最好的预应力,在对预应力混凝土的保养必不可少。
3.1无粘结和有粘结混凝土情况分析
        无论是前张法预应力混凝土技术还是后张法预应力混凝土技术,都是通过预应力钢筋材料与混凝土之间的粘合力产生的预应力,达到优于普通混凝土钢筋结构的作用。在前张法预应力混凝土技术中,钢筋材料直接进行浇灌后产生钢筋材料与混凝土以及混凝土之间的粘黏力。在后张法预应力混凝土技术中,预应力钢筋材料是通过预留的孔道灌浆结合产生混凝土与混凝土之间的粘和力。但以上两者之间都是利用有粘结混凝土的情况。而在有粘结混凝土与预应力钢筋材料之间是滑动的,这就会造成预应力钢筋材料的腐蚀以及发生周围混凝土的粘结,而为避免这些腐蚀情况以及粘结情况的发生,通常将其用塑料薄膜缠绕几圈,或者是涂上油脂或者其他物质,这就产生了无粘结混凝土。
3.2全预应力混凝土分析
        全预应力混凝土是混凝土部件的所有的截面都会受到压力,在全部受到压时不会出现应拉力,但在全预应力混凝土与钢筋材料的结合下,预应力会明显提高,所以在现实利用预应力混凝土技术操作的工程下,一些特殊建筑会采用此法。
3.3部分预应力混凝土分析
        全预应力混凝土与部分预应力混凝土在实际的实施中有很大的不同。在荷载作用下,产生开裂和拉应力,混凝土部件的部分截面产生压力,产生预应力混凝土与部分预应力钢筋材料和无预应力钢筋材料相互混合的情况。这种情况下能提高对挠度、裂缝等的控制,增强建筑物的韧性及抗弯程度,所以在现实利用预应力混凝土技术操作的工程下较为普遍使用。
3.4预应力混凝土的养护
        在实际的工程操作过程中,要定期进行预应力混凝土的养护工作。通常情况下,预应力混凝土的养护根据温度的不同主要分为两种,一种是常温下的养护,另一种是在高温蒸汽下的养护。前者常温情况下的养护操作较为简单,在此不具体介绍,但是值得注意的是常温下的养护是周期性的,大约需要一个月一次。高温蒸汽下的养护主要是在台座上进行。在养护过程中温度逐渐升高,虽然对预应力混凝土不会产生影响。但是在升温中必须注意台座的温度,若是仅仅预应力混凝土温度升高,受热膨胀,而台座的温度不一致,会使预应力受到损伤,产生不可逆转的严重后果。所以在养护过程中重点控制台座与预应力混凝土之间的温度差,并且应该在混凝土未完全硬化之前进行温差的控制。有研究表明,高温蒸汽养护的最好状态和最佳时间是混凝土强度达到8MPa 或10MPa时,降低温度差避免预应力的损失。
小结
        综上所述,本文就预应力混凝土技术课题进行讨论,分析了预应力混凝土技术的不同分类情况以及预应力混凝土的分类情况,并且对在不同分类情况下所遇到的问题提出相应的应对策略,希望为需要进行预应力混凝土技术进行施工的人员提供一定的帮助和理论依据。
参考文献
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