建筑施工中预应力混凝土技术的应用研究

建筑施工中预应力混凝土技术的应用研究

黑龙江省六建建筑工程有限责任公司黑龙江哈尔滨150076

摘要:在经济高速发展的时代背景下,不仅人民生活质量有所改善及提升,建筑需求更是呈现出了上升趋势,这就对建筑形式及施工技术提出了更高的要求,在这一过程中转变也必然发生,相对的各类新型施工技术也应运而生,其中预应力混凝土施工技术由于本身具有强大的优势特点而被广泛应用于各大建筑工程中,这不仅能够进一步提升建筑的抗裂指标,更能在提升建筑物刚度及结构稳定性的基础上,延长其使用寿命。本文就围绕建筑施工中预应力混凝土技术的应用进行了深入研究及讨论。

关键词:建筑施工;预应力混凝土技术;应用研究

现阶段,经济发展的同时直接带动了建筑工程的高效运行,不仅其数量有所增加,工程规模更是不断拓展,以此为依托,建筑工程质量控制的重要性也愈发凸显,而钢筋混凝土作为建筑工程中的主体应用材料,对其进行质量控制也就显得十分必要。从混凝土本质进行研究不难发现,其优缺点特征都是较为显著的,虽然其本身具有较强的刚度及硬度优势,但是其抗拉性能却难以达到预期标准,一旦控制不当,就会出现裂缝,因此,为了进一步提高钢筋混凝土的抗拉性能,就需要应用预应力混凝土技术。

一、预应力混凝土技术概述

预应力混凝土技术在实际应用过程中具有一定的结构性优势,之所以应用预应力技术能够提升混凝土的抗拉性能,是因为拉力会预先施加在钢筋上,后续再逐步推进混凝土浇筑施工,当混凝土凝固以后,钢筋由于受到相应影响就会产生回缩力,这样混凝土内部结构中就会产生压力,并作用于各个构件上,在这种环境下,混凝土的受拉区域会受到预设力的直接影响,这就能够避免裂缝的出现,或者是延缓裂缝的发展,从根本上提高建筑施工中混凝土的抗裂性能。

在预应力混凝土的施工过程中,承受预应力的材料通常都是达到一定强度指标的钢筋或者是钢绞线,预应力混凝土技术效能的发挥需要以混凝土本身强度为依托,这就能够进一步提高混凝土本身的抗拉属性,在施加了预应力的混凝土中,不仅强度及刚度能够达到现阶段的工程应用标准,材料本身体积及重量也能得到精准控制,材料耗损问题也能得到有效控制,这对于提高钢筋混凝土抗裂性能来说大有裨益,因此,预应力混凝土技术具有较强的应用优势,尤其是在大体积混凝土及大跨度等复杂结构中。但是预应力混凝土工艺本身对于操作要求较高,并且具有一定的流程化特点,不仅需要应用专业的施工设备,操作人员的专业水平更应当达到预期标准,一旦任何一个环节出现误差,技术效能的发挥都将受到直接阻碍,因此,在施工过程中对其进行质量控制也就显得尤为重要。

二、预应力混凝土的类型

在实际施工过程中,对预应力混凝土种类进行精准选择十分必要,而预应力混凝土按照混凝土与预应力钢筋之间是否有粘接可分为有粘接预应力混凝土和无粘接预应力混凝土,而按照预应力施加的不同可以分为全预应力混凝土和部分预应力混凝土,以下分别介绍。

1.有粘接预应力混凝土和无粘接预应力混凝土

有粘接预应力混凝土就是通过混凝土对钢筋的握裹力将预应力传递给混凝土构件,具有施工设备简单、张拉操作容易、施工过程灵活等优点,目前已广泛用于各种大型预应力混凝土构件中,但是钢筋与混凝土之间的粘接力也在很大程度上降低了预应力钢筋拉应力的作用效果,导致混凝土早期受压应力也受到影响。

实践证明,预应力钢筋与混凝土之间的粘接越少才越能体现出预应力的作用,因此无粘接预应力混凝土成为近年来建筑领域研究的热门。无粘接预应力混凝土在施工时可先将钢筋放置在设计位置,而后浇筑混凝土,不需预留孔洞和后续的穿插钢筋等操作,常用的方法为在钢筋上涂抹润滑油脂或在钢筋上缠绕塑料薄膜的方式,以使钢筋与混凝土之间不发生粘接,无粘接预应力混凝土的施工过程较为简单,并且钢筋可充分发挥出拉应力的优势,提高混凝土的抗裂能力。

2.全预应力混凝土和部分预应力混凝土

全预应力混凝土就是按照设计要求不允许出现裂缝的混凝土构件,要求预应力钢筋要能充分满足构件对拉应力的需求,因此需要配置足够数量的预应力钢筋,全预应力混凝土的施工工艺要求极其严格,并且造价较高,一般只应用于对结构的刚度、耐久性有特殊要求的结构中。部分预应力混凝土可以允许出现裂缝,但是裂缝的宽度不能超过设计和规范的要求,因此结构中的预应力钢筋配置可以相对减少,在实际施工中,为降低施工成本可用部分非预应力钢筋来替代预应力钢筋,因其造价相对较低,施工相对简单,并且还具有普通混凝土无法比拟的抗裂性和刚度。

三、预应力混凝土技术在房屋建筑施工中的应用

在实际应用中,预应力混凝土技术主要有先张法和后张法两种技术,一般来说,先张法预应力混凝土适合用于中小型预应力混凝土构件,而后张法用于大型预应力混凝土构件。

1.先张法预应力混凝土技术

先张法预应力混凝土技术就是在混凝土浇筑前首先用专用夹具和张拉设备对钢筋施加预应力,然后浇筑混凝土,当混凝土达到设计强度时放张,通过混凝土与钢筋之间的握裹力将钢筋的拉应力传递给混凝土,其加工成的构件属于有粘接预应力混凝土构件,在施工中,需要控制的技术要点如下:第一,在先张法中,用于张拉的台座等设备的强度和刚度等数值必须符合规范的要求,以确保施工的正常进行;第二,要求张拉后锚板的受力中心线应与所有预应力钢筋共同作用的受力中心在同一轴线上,不能出现偏心的现象,以免受力不均;第三,要确保每根预应力钢筋受拉的力度相同,以保证构件受力的一致性。

2.后张法预应力混凝土技术

与先张法相反,后张法预应力混凝土技术是在混凝土浇筑并达到预定的强度要求后再对预先埋置于设计位置的无粘接预应力钢筋或通过预留孔道穿插的钢筋进行张拉,当达到设计要求的拉力后,在钢筋的两端进行锚固,利用两端的锚具对整个混凝土构件传递预应力,使混凝土产生弹性收缩,从而将钢筋的拉应力转换为混凝土的预压力,由于这种特点,可以在生产大型预应力混凝土构件时,首先将大的构件分成若干小型构件进行加工,然后将若干小型构件拼接即可成为一个整体,施工较为灵活,而且具有比先张法预应力混凝土技术更好的力学传递效果,因此在当前房屋建筑领域成为应用前景最被看好的预应力混凝土技术。

综上所述,随着经济和社会的发展,建筑工程项目的数量和规模都呈现不断增长的趋势,与此同时人们对房屋建筑的质量也提出了更高标准的要求,因此作为当前房屋建筑结构主要材料的钢筋混凝土就成为质量控制的重点。预应力混凝土技术是提高房屋建筑工程施工质量、科学化水平的重要措施,在实际施工中,应当根据设计文件对混凝土构件的要求并综合考虑工程造价、相关人员技术水平等诸多因素选择合理的预应力混凝土技术,在提高混凝土构件质量的同时,最大限度成本。

参考文献:

[1]孙克俊.工民建施工中预应力混凝土技术的应用研究[J].科技创新与应用,2014(9);

[2]陈虹.工民建施工中预应力混凝土技术的应用研究[J].建材与装饰,2013(4).

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