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摘要:近几年,随着我国经济的不断发展、城市化程度的不断提高,作为我国国民经济的重要支柱产业的建筑业迅速发展。但随着建筑业的不断发展,近些年,施工作业和材料选择不当导致了一些问题,不仅给工人造成不必要的人身伤害,延误工期,还极大地影响了建筑业的发展。因此,有关人士提出建议,要想使建筑业科学发展,最重要的是选择合适质量的建筑材料,提高建筑业的施工技术水平。在建筑领域,预应力混凝土因有着其他材料不可比拟的优势和特点而被广泛应用,它不仅能保证工程的质量和数量,还能保证工人施工的安全,使施工企业能够按时完成工程,促进了建筑业的发展。基于此,文章首先分析了预应力混凝土技术的概念,指出了其施工要点,并对其具体应用进行了分析,以供参考。
关键词:工民建;预应力混凝土;施工
1.预应力混凝土的概念
预应力是指预先施加的压力。为了防止工程施工中出现混凝土裂缝,必须使用高性能的混凝土和高强度的钢,在建筑物受到外力作用之前,施加于建筑物,减少混凝土结构的拉力,从而提高结构的刚度、强度和抗裂性能。与普通混凝土相比,预应力混凝土具有强度高、刚度大、抗裂性能好的特点,同时降低了混凝土结构的整体质量,提高了混凝土构件应用的稳定性,尤其是在人重、人跨工程中,应用更为广泛,不但材料用量减少,而且工程造价降低。因此,预应力混凝土技术在工民建施工中的应用越来越广泛。
预应力混凝土施工中,根据建筑工程的结构特点和体系发展状况,将预应力混凝土的主要支撑点设在框架的顶部。针对建筑物顶面偏心的特点,采用预应力混凝土施工可有效地消除这种结构偏差,而混凝土施工则能有效地提高建筑物承重梁柱的稳定性。在建筑工程中采用预应力混凝土,一方面能使建筑工程的功能达到建筑设计的要求,另一方面能有效地提高结构的稳定性。
2.预应力混凝土技术概述
2.1 全预应力混凝土和部分预应力混凝土
全预应力混凝土技术是为了防止构件的拉边在荷载作用下产生拉力。在全应力先张法施工中,相关构件无开裂现象。部分预张法施工时,混凝土构件会出现裂缝,对裂缝的大小有严格的规定,故为了保证施工安全,裂缝不能超过规定范围。
全预应力混凝土施工工艺所需的材料成本远高于部分预应力混凝土施工工艺。其原因在于,为了保证预应力强度满足要求,需要在混凝土中加入大量的预应力钢筋,而部分预应力混凝土施工工艺对预应力强度的要求较低。为保证施工质量,控制施工裂缝,可在部分预应力混凝土的预应力筋配置中加入一定数量的非预应力钢筋。
2.2 黏结预应力混凝土和无黏结预应力混凝土
黏结预应力混凝土的黏结作用会大大降低预应力钢筋的拉应力,同时降低混凝土压应力,为确保施工安全,应尽量减少黏结面积。黏结预应力混凝土的生产设备比较简单,生产方法也比较简便,无需张拉式支架,适用于制造人造混凝土结构。无黏结预应力混凝土的施工方法与普通混凝土相似,钢筋放置在预先设计的位置,然后浇筑。
3.预应力混凝土工程施工难点
虽然预应力混凝土施工在建筑上取得了很好的效果,但在我国特别是基层建筑工程中应用较少,在许多建筑工程中,预应力混凝土施工仍然存在着一定的难题。
3.1 材料配置困难
工作人员在配置配料工艺时,需严格控制配料比例,在承载力和布局上满足建筑整体要求,与此同时,为了有效地避免对建筑整体结构质量的影响,还需严格控制减水剂和细集料的用量。与此同时,若要进一步提高施工质量,则需要相关施工人员制订施工质量控制计划。尤其在此过程中,施工单位还必须以混料结构为参照点,有效发挥混凝土结构的稳定性优势。
但是,随着越来越多的新型混合材料进入建筑市场,且绝大多数混合材料在结构中的成分和材料差异较大,质量标准不统一,加上传统材料难以与之混合在一起,容易给整个工程结构的质量控制带来很大的影响。
3.2 底板施工难以达到要求
预应力混凝土支座安装及底板施工是施工管理的难点。在施工中,经常要依靠底板钢筋支撑以满足承载力要求,一般单位面积的板材间采用25~30根预应力钢筋,承载板需保证有120cm厚,故很多预应力混凝土底板的施工都难以达到要求。
3.3 预应力安装质量难以控制
在预应力安装过程中,预应力支撑点的控制与选择,需要借助建筑设计和梁柱支撑点确定,其配置内容较为复杂,若支撑点位置不合理或存在相关黏结预应力位置误差,将严重影响预应力混凝土的施工效果,甚至影响整个建筑工程的质量。
与此同时,在建筑内部结构的预应力控制中,核心梁板柱的承载力配置多采用型钢,容易造成预应力支承波纹管和钢筋等材料在施工过程中互相干扰,而在预应力张拉顶端采用外锚形式的预应力支承柱,也是其施工难点之一。
3.4 预应力混凝土养护困难
预应力混凝土的养护一般为蒸汽法,但是在养护预应力混凝土时,养护效果受温度的影响较大,一旦温度升高,混凝土中的钢筋就会受到影响,在高温下发生热膨胀,但基座不受温度的影响,因此会产生温差,从而影响预应力。为最大限度地减少这一现象,必须在混凝土中间强度未达到预定要求的情况下,控制好温度差。
4.预应力混凝土技术在工民建施工中的应用要点
4.1 预应力曲线放线
工程上严格按照设计标准曲线设置预应力梁内波纹管,曲线形状由反弯点和最低点控制。施工过程中,在箍筋上画出预应力钢筋图,并按1.0~1.5m的间距标准布置控制点。
4.2 焊接固定架
每一个控制点预应力钢筋由固定框架支撑。一般钢筋绑扎成型后,根据波纹管底标高及设计要求的预应力曲线标高,在控制点标注箍筋,在梁箍筋上焊接支架,间距1000mm。为了避免混凝土浇筑时发生位移,固定框架必须有足够的支撑,支撑直径不小于10mm。为了确保固定架位置准确,焊工和放线员需焊接固定架。
4.3 安装波纹管
在预应力混凝土施工中,一般采用钢筋绑扎,支架焊后进行铺管作业。铺设管道时,应先安装固定端锚固板,将波纹管从拉端插入。波纹管的连接,按要求使用同尺寸的管子,长度为400mm,每边拧入150mm。对接完成后,用胶带密封。波纹管与固定端钢绞线同时用棉线和胶带密封。横梁中的波纹管必须保持笔直,无明显弯曲。
4.4 预应力筋穿束
施工时,普通钢筋绑扎固定架焊接完毕后,先进行波纹管铺设施工,再进行预应力钢筋穿孔施工。完成全部铺装作业后,将风箱绑在固定架上安排预应力束穿线,人工单束穿线。穿线端处用胶带或其他材料包裹,以防止穿线损坏波纹管。运行后,检查防尘罩状况,查看是否有损坏。如果有损坏,就用防水胶带固定。
4.5 设置排气泌水孔
对于预应力筋,采用固定架控制其垂直位置,使其保持水平位置顺直。放置并固定好后,选择波纹管的最高点和两端的位置,放置一个分泌孔。作业时,选择波纹管上方位置,设置直径大小为20mm的圆孔,利用带嘴塑料压板与海绵进行覆盖,同时使用铁丝进行固定,做好接头位置的控制。实用的塑料压板嘴上的塑料管要向外延伸至梁面,并且兼作泌水孔。
4.6 放置螺旋筋与锚垫板安装
施工中,选择预应力张拉端位置,螺旋筋按设计要求布置,承受局部压力。固定板的安装应该从波纹管的末端插入并固定到柱子上。与此同时,固定端的锚固应该深入构件厚度的50%。作业要求受拉端部和固定端部底板垂直于预应力筋。
4.7 混凝土浇筑
在预应力束架设完成后,应对管道的位置和数量进行全面检查和调整。对损坏的波纹管进行检修,并进行隐蔽验收。在达到施工要求后,组织混凝土浇筑作业。浇筑时,应注意避免振捣器碰到波纹管。对受拉端和梁柱节点采用小直径振动器,防止由蜂窝引起的受拉事故。浇注时预留养护条件相同的混凝土试件,强度试验结果作为后张施工的依据。
4.8 预应力张拉
为了组织实施预应力张拉作业,必须清除锚板和锚管,并拆除内部混凝土。钢丝绳也要进行除锈除泥处理。按照施工要求,安装张拉式千斤顶、工具锚固板等预处理和后处理,按照张拉式要求施工。施工检查应在张拉和灌浆完成后进行。
5.结束语
总之,预应力混凝土技术这项施工新技术可改善土木工程施工的结构性能、使用性能和工艺性能,从而有效地提高经济效益,因此分析预应力混凝土技术在土木工程施工中的应用意义重大。
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