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【摘 要】预应力混凝土的技术优势突出,在建筑施工中应用广泛,不仅仅可以提高建筑结构件的基本性能,也为成本节约和抗震性能提高做出了重要贡献,本文在分析其优势的同时也对其施工的工艺要点进行分析,说明其在建筑施工中的应用价值。
【关键词】预应力混凝土;工艺优势;材料选择;施工要点
一、预应力混凝土概述
预应力混凝土设计的基本思路就是利用高强度的钢筋和混凝土材料结合,并利用预先施加的外力使得混凝土构件在应用前事先获得载荷,使其受到的拉应力减至最小,从而降低其开裂的可能性。这样的混凝土构件可以获得相对高的抗裂性和刚度。预应力混凝土的在施工中有完全预应力、部分预应力、无粘结预应力等种类,而按照施工的方式可以分为预制预应力混凝土、现浇注预应力混凝土等,而张拉施工也分为先张法与后张法。在工程中这些预应力混凝土构件按照不同的施工需要而进行选择与组合,从而达到最佳的使用效果。
二、预应力混凝土在工程中的优势
在工程中预应力混凝土体现出的优势较大,其中包括:构件的刚度高抗开裂因为在施工中对构件施加了预应力,所以材料已经在承载前受到了外部应力的作用,达到一个相对平衡的状态,所以工程中预应力构件的刚度较好;刚强度材料的组合可以大幅的降低构件的截面面积,从而从某方面看节约了材料提供了建筑工程的经济性;提高了抗剪切的性能,预应力结构增加了剪压力区域的面积从而提高了结构件的抗剪承载的性能;具有较好的裂缝闭合性能,预应力在应用中处在弹性工作范围,其结构出现全部卸载后其可以凸显出良好的闭合性能,提高了其截面的刚性,减少了结构整体的形变范围;增加了构件的抗疲劳强度,预应力结构在预应力的作用下,有效的降低了钢筋中应力循环的幅值,增加了钢筋的寿命,从而在工程中提高了结构件的应用寿命;整体提高了结构中高强度材料的工作性能,在普通钢筋混凝土工程中,其裂缝的宽度和挠度是影响工程应用的条件,而高强度材料性能不能完全发挥,而在预应力材料中高强度材料已经达到了屈服的极限,所以可以充分发挥高强度材料的性能。最后预应力混凝土可以提高建筑自身的抗震性能,研究显示,预应力混凝土会出现塑性铰结构,从而提高了建筑的延性与消耗能量的能力,从而削弱了地震对建筑的影响。
三、建筑工程中预应力混凝土的材料选择
1、预应力钢筋的选择
预应力钢筋是预应力混凝土的承载核心,对于其要求是强度高且塑性好,同时具备较强的粘附能力可以与混凝土牢固结合。在建筑工程中应用的表现是钢筋材料越高则损失率越低,经济性能也就越好。所以在实际的应用中尽量选择高强度的钢筋作为预应力筋是一种普遍的共识。同时预应力还应具备较好的塑性,因为在预应力施工中拉伸是预应力混凝土的必要工艺,所以塑性是钢筋必须体现的性能,因此在选材时必须将其考虑到基本性能范围内。最后钢筋与混凝土的结合能力,这也是预应力应用中必须突出的性能。
2、混凝土的选择
混凝土是预应力构建的主体材料,其要求是必须选择高强度的轻质化的混凝土材料同时也必须有耐用性。通常的预应力混凝土都在C30级别以上。在我国预应力建筑中如果遇到特殊要求也会采用更高的混凝土材料,如C50、C60等等,最后搞的等级可以至C80。而这样的趋势也随着建筑形式的复杂而呈现出上升趋势。最后,还应对质量进行控制严谨有氯盐掺入,以此保证建筑质量。
四、预应力混凝土在建筑施工中的应用工艺
1、先张法的施工
在施工中采用先张法主要的工艺流程是:张拉钢筋与固定预应力筋-浇筑-养护-张放预应力筋、其工艺核心就是在浇筑前进行预应力张拉。施工的要点是:预应力的铺设,在施工中为了方便脱模,在预应力筋铺设的时候,应对模板进行处理,如利用隔离剂进行涂刷,在铺设的过程中如果遇到需要接长的部位应利用拼接装置进行绑扎以此保证强度,冷拔低碳钢丝的绑扎长度应在直径的40倍以上,而高强度的刻痕铜线则应达到钢丝直径的80倍以上才能保证强度满张拉的需求。
在张拉的过程中必须控制张拉的应力,及张拉的过程中需要实时监控张拉的各种参数,在张拉的过程中应保证张拉力与张拉效果成正比,应力苏浙控制应力的数值的增加而加大。再就是张拉力应按照张拉设计的应力和预应力筋的截面积、张拉过程中规定的相关标准为依据进行计算获得;通过张拉应力控制张拉的工艺效果时,应保证期预应力的值准确,在张拉时利用张拉的伸长值来测定其张拉的效果。如果伸长比例值与设计值大超过10%就需要停止张拉并进行参数检查,以此保证张拉的质量。
张拉完成并浇筑后,应对混凝土进行严格的养护,预应力筋在完成张拉后就应绑扎骨架,安装模板、浇筑。安装设计的预应力混凝土的比例拌合混凝土,尤其需要控制其徐变和收缩,以此降低预应力的损失。张拉完成后应保证浇筑一次性到位,避免多段施工而导致预应力效果受到影响。
2、后张法施工
后张法的施工工艺优势较为明显,其直接在构件内铺设预应力筋,然后利用千斤顶完成张拉,特殊需要下大型的构件可以分体浇筑然后利用预应力筋相连,施工灵活可适应较大的构件或者特殊建筑。其工艺的流程就是浇筑构件预留孔道-穿预应力筋锚固张拉-灌浆。其要点如下:
预留孔道的施工,孔道的预留是在后张法施工中必须在结构件上预留孔道,而孔道会按照不同的设计要求预留为直线、曲线、折线等等。结合预应力混凝土的受力特征,按照张拉施工中的锚固与特征进行设计,选择孔道的直径和位置等等。预应力孔道的间距应保证大于50mm,孔道与结构件的边缘应控制在40mm距离。需要起拱的结构件,应在预留孔道时保持与结构的起拱要求一致。为了保持孔道的形状和尺寸位置等满足设计要求,并保证孔道的平顺、接头紧密、端部与预埋钢板垂直,通常利用钢管抽芯的方式或者橡胶管抽芯法、预埋波纹管等方式来设置孔道。
预应力张拉,在施工中张拉是预应力构件质量控制的关键。施工中安装张拉设备的时候应保证预应力筋与孔道的中心线重合,且与作用力的方向一致,曲线预应力筋张拉的时候应使得张拉力作用线与孔道中心线的切线重合。预应力张拉开始前应保证预留的锚固预应力筋长度大于30mm。最后还应保证锚具做好防锈蚀的处理。
孔道灌浆施工,在完成张拉后就是对预应力孔道进行灌浆,主要是保证预应力筋不被锈蚀且增加结构整体的耐久性与整体性能。灌浆后预应力筋与结构整体将形成一个新的结构体系,提高其抗裂和承载能力。灌浆中应先对泥浆的质量进行控制,然后再灌浆中保持其均匀性;灌浆中应按照从下至上的原则,逐层进行孔道灌浆。最后在施工中应尽量缓慢而均匀的进行不能出现中断而影响灌浆质量,如果在建筑施工中遇到较大的孔道可以进行二次灌浆,以保证孔道的灌浆质量。
结束语:
预应力混凝土在建筑工程中因为其优势明显而被广泛的应用,在具体的工程实践中,预应力混凝土需要控制的是材料质量与施工工艺,其中后张法的施工措施是预应力混凝土的主要施工形式,在施工中需要只有控制各個工艺流程的质量才能提高预应力混凝土在建筑工程中的应用效果。
参考文献:
[1]孙宝峰,徐艳.关于预应力混凝土工程的探究[J].中小企业管理与科技(上旬刊).2013(04)
[2]景国宝.建筑工程中先张法施工工艺研究[J].门窗. 2013(05)
[3]徐岳忠,杨叶才.如何控制预应力混凝土构件预应力损失[J].商品混凝土.2013(03)
[4]陶桦铭.预应力混凝土结构工程[J]. 科技通报. 2013(02)
[5]宋向东.某预应力大跨度钢筋混凝土转换桁架施工技术[J].施工技术.2013(12)
【关键词】预应力混凝土;工艺优势;材料选择;施工要点
一、预应力混凝土概述
预应力混凝土设计的基本思路就是利用高强度的钢筋和混凝土材料结合,并利用预先施加的外力使得混凝土构件在应用前事先获得载荷,使其受到的拉应力减至最小,从而降低其开裂的可能性。这样的混凝土构件可以获得相对高的抗裂性和刚度。预应力混凝土的在施工中有完全预应力、部分预应力、无粘结预应力等种类,而按照施工的方式可以分为预制预应力混凝土、现浇注预应力混凝土等,而张拉施工也分为先张法与后张法。在工程中这些预应力混凝土构件按照不同的施工需要而进行选择与组合,从而达到最佳的使用效果。
二、预应力混凝土在工程中的优势
在工程中预应力混凝土体现出的优势较大,其中包括:构件的刚度高抗开裂因为在施工中对构件施加了预应力,所以材料已经在承载前受到了外部应力的作用,达到一个相对平衡的状态,所以工程中预应力构件的刚度较好;刚强度材料的组合可以大幅的降低构件的截面面积,从而从某方面看节约了材料提供了建筑工程的经济性;提高了抗剪切的性能,预应力结构增加了剪压力区域的面积从而提高了结构件的抗剪承载的性能;具有较好的裂缝闭合性能,预应力在应用中处在弹性工作范围,其结构出现全部卸载后其可以凸显出良好的闭合性能,提高了其截面的刚性,减少了结构整体的形变范围;增加了构件的抗疲劳强度,预应力结构在预应力的作用下,有效的降低了钢筋中应力循环的幅值,增加了钢筋的寿命,从而在工程中提高了结构件的应用寿命;整体提高了结构中高强度材料的工作性能,在普通钢筋混凝土工程中,其裂缝的宽度和挠度是影响工程应用的条件,而高强度材料性能不能完全发挥,而在预应力材料中高强度材料已经达到了屈服的极限,所以可以充分发挥高强度材料的性能。最后预应力混凝土可以提高建筑自身的抗震性能,研究显示,预应力混凝土会出现塑性铰结构,从而提高了建筑的延性与消耗能量的能力,从而削弱了地震对建筑的影响。
三、建筑工程中预应力混凝土的材料选择
1、预应力钢筋的选择
预应力钢筋是预应力混凝土的承载核心,对于其要求是强度高且塑性好,同时具备较强的粘附能力可以与混凝土牢固结合。在建筑工程中应用的表现是钢筋材料越高则损失率越低,经济性能也就越好。所以在实际的应用中尽量选择高强度的钢筋作为预应力筋是一种普遍的共识。同时预应力还应具备较好的塑性,因为在预应力施工中拉伸是预应力混凝土的必要工艺,所以塑性是钢筋必须体现的性能,因此在选材时必须将其考虑到基本性能范围内。最后钢筋与混凝土的结合能力,这也是预应力应用中必须突出的性能。
2、混凝土的选择
混凝土是预应力构建的主体材料,其要求是必须选择高强度的轻质化的混凝土材料同时也必须有耐用性。通常的预应力混凝土都在C30级别以上。在我国预应力建筑中如果遇到特殊要求也会采用更高的混凝土材料,如C50、C60等等,最后搞的等级可以至C80。而这样的趋势也随着建筑形式的复杂而呈现出上升趋势。最后,还应对质量进行控制严谨有氯盐掺入,以此保证建筑质量。
四、预应力混凝土在建筑施工中的应用工艺
1、先张法的施工
在施工中采用先张法主要的工艺流程是:张拉钢筋与固定预应力筋-浇筑-养护-张放预应力筋、其工艺核心就是在浇筑前进行预应力张拉。施工的要点是:预应力的铺设,在施工中为了方便脱模,在预应力筋铺设的时候,应对模板进行处理,如利用隔离剂进行涂刷,在铺设的过程中如果遇到需要接长的部位应利用拼接装置进行绑扎以此保证强度,冷拔低碳钢丝的绑扎长度应在直径的40倍以上,而高强度的刻痕铜线则应达到钢丝直径的80倍以上才能保证强度满张拉的需求。
在张拉的过程中必须控制张拉的应力,及张拉的过程中需要实时监控张拉的各种参数,在张拉的过程中应保证张拉力与张拉效果成正比,应力苏浙控制应力的数值的增加而加大。再就是张拉力应按照张拉设计的应力和预应力筋的截面积、张拉过程中规定的相关标准为依据进行计算获得;通过张拉应力控制张拉的工艺效果时,应保证期预应力的值准确,在张拉时利用张拉的伸长值来测定其张拉的效果。如果伸长比例值与设计值大超过10%就需要停止张拉并进行参数检查,以此保证张拉的质量。
张拉完成并浇筑后,应对混凝土进行严格的养护,预应力筋在完成张拉后就应绑扎骨架,安装模板、浇筑。安装设计的预应力混凝土的比例拌合混凝土,尤其需要控制其徐变和收缩,以此降低预应力的损失。张拉完成后应保证浇筑一次性到位,避免多段施工而导致预应力效果受到影响。
2、后张法施工
后张法的施工工艺优势较为明显,其直接在构件内铺设预应力筋,然后利用千斤顶完成张拉,特殊需要下大型的构件可以分体浇筑然后利用预应力筋相连,施工灵活可适应较大的构件或者特殊建筑。其工艺的流程就是浇筑构件预留孔道-穿预应力筋锚固张拉-灌浆。其要点如下:
预留孔道的施工,孔道的预留是在后张法施工中必须在结构件上预留孔道,而孔道会按照不同的设计要求预留为直线、曲线、折线等等。结合预应力混凝土的受力特征,按照张拉施工中的锚固与特征进行设计,选择孔道的直径和位置等等。预应力孔道的间距应保证大于50mm,孔道与结构件的边缘应控制在40mm距离。需要起拱的结构件,应在预留孔道时保持与结构的起拱要求一致。为了保持孔道的形状和尺寸位置等满足设计要求,并保证孔道的平顺、接头紧密、端部与预埋钢板垂直,通常利用钢管抽芯的方式或者橡胶管抽芯法、预埋波纹管等方式来设置孔道。
预应力张拉,在施工中张拉是预应力构件质量控制的关键。施工中安装张拉设备的时候应保证预应力筋与孔道的中心线重合,且与作用力的方向一致,曲线预应力筋张拉的时候应使得张拉力作用线与孔道中心线的切线重合。预应力张拉开始前应保证预留的锚固预应力筋长度大于30mm。最后还应保证锚具做好防锈蚀的处理。
孔道灌浆施工,在完成张拉后就是对预应力孔道进行灌浆,主要是保证预应力筋不被锈蚀且增加结构整体的耐久性与整体性能。灌浆后预应力筋与结构整体将形成一个新的结构体系,提高其抗裂和承载能力。灌浆中应先对泥浆的质量进行控制,然后再灌浆中保持其均匀性;灌浆中应按照从下至上的原则,逐层进行孔道灌浆。最后在施工中应尽量缓慢而均匀的进行不能出现中断而影响灌浆质量,如果在建筑施工中遇到较大的孔道可以进行二次灌浆,以保证孔道的灌浆质量。
结束语:
预应力混凝土在建筑工程中因为其优势明显而被广泛的应用,在具体的工程实践中,预应力混凝土需要控制的是材料质量与施工工艺,其中后张法的施工措施是预应力混凝土的主要施工形式,在施工中需要只有控制各個工艺流程的质量才能提高预应力混凝土在建筑工程中的应用效果。
参考文献:
[1]孙宝峰,徐艳.关于预应力混凝土工程的探究[J].中小企业管理与科技(上旬刊).2013(04)
[2]景国宝.建筑工程中先张法施工工艺研究[J].门窗. 2013(05)
[3]徐岳忠,杨叶才.如何控制预应力混凝土构件预应力损失[J].商品混凝土.2013(03)
[4]陶桦铭.预应力混凝土结构工程[J]. 科技通报. 2013(02)
[5]宋向东.某预应力大跨度钢筋混凝土转换桁架施工技术[J].施工技术.2013(12)