譚智杰

摘 要：預(yù)應(yīng)力技術(shù)可以有效增強(qiáng)構(gòu)件的承載力，同時(shí)使預(yù)應(yīng)力材料得到有效節(jié)約，因此在建筑中廣泛應(yīng)用。當(dāng)前施工工藝日漸成熟，相關(guān)建筑規(guī)范也逐漸完善，因此這一方法在工程實(shí)踐中的應(yīng)用更加廣泛，尤其在大跨度預(yù)應(yīng)力梁施工方面，已經(jīng)取得了顯著的效果。文章根據(jù)筆者工作實(shí)踐，對(duì)大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了分析和探討。

關(guān)鍵詞：大跨度預(yù)應(yīng)力；混凝土結(jié)構(gòu)；施工應(yīng)用

1 大跨度預(yù)應(yīng)力施工概述

1.1 材料用具選擇

熱處理鋼筋、鋼絲、鋼絞線在品種、規(guī)格、直徑方面都必須與國(guó)家的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)要求相適應(yīng)，并且要求出廠質(zhì)量證明書及復(fù)試報(bào)告完備真實(shí)；錨具、連接器、夾具這三者的形式必須與相關(guān)的技術(shù)要求相適應(yīng)，同時(shí)根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB50204—2015）來(lái)進(jìn)行驗(yàn)收以及組裝件的靜載試驗(yàn)；對(duì)于冷拉Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級(jí)鋼筋來(lái)說(shuō)，冷拉后的機(jī)械性能試驗(yàn)報(bào)告是必不可少的；灌漿所使用的水泥，強(qiáng)度等級(jí)必須等于或高于42.5MPa，普通硅酸鹽水泥根據(jù)設(shè)計(jì)要求選用。

1.2 主要流程

開(kāi)始下料以前必須按照設(shè)計(jì)要求檢查預(yù)應(yīng)力筋的規(guī)格、品種等。有黏結(jié)預(yù)應(yīng)力筋展開(kāi)后必須是平順的，不能彎折，而且不允許存在裂紋、小刺、機(jī)械損傷、油污等[2]。在進(jìn)行下料時(shí)，要全面考慮曲線長(zhǎng)度、施工方法、張拉設(shè)備等影響因素。在切割預(yù)應(yīng)力筋的時(shí)候必須使用砂輪鋸或切斷機(jī)，保證不使用電弧切割。除此之外，運(yùn)輸、堆放時(shí)必須對(duì)其按照類別進(jìn)行有效存放并注意防水防潮。布設(shè)過(guò)程中，要讓波紋管形成預(yù)留孔道，要完全按照設(shè)計(jì)要求來(lái)確定其規(guī)格、形狀、數(shù)量等。具體來(lái)說(shuō)需要做好以下5點(diǎn)：（1）孔道平順的同時(shí)端部的預(yù)埋錨墊板與孔道中心線互相垂直；（2）每?jī)蓚€(gè)灌漿孔之間的距離都不超過(guò)30m；（3）成孔的密封性相對(duì)較好，而且接頭很嚴(yán)密，不會(huì)出現(xiàn)漏漿現(xiàn)象；（4）要使用切實(shí)可行的防銹蝕措施，在對(duì)鋼絞線進(jìn)行編束時(shí)候，需要先理順再將其扎成捆；（5）在曲線孔道的波峰部位需要安裝一個(gè)排氣兼泌水管，如果需要?jiǎng)t在最低點(diǎn)設(shè)置排水孔。澆筑是施工過(guò)程中的一個(gè)重要流程，要想使工程獲得有效的質(zhì)量，在著手澆筑工作的時(shí)候，首先要檢查并核實(shí)好有黏結(jié)預(yù)應(yīng)力束數(shù)量、規(guī)格、灌漿管及其端部的預(yù)埋處理、控制尺寸等方面，只有當(dāng)這些方面都符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)候才能進(jìn)行澆筑。在完成澆筑工作時(shí)，必須定期進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，從而保證其承壓力達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)。開(kāi)始進(jìn)行張拉時(shí)必須把承壓板面清理干凈，在對(duì)錨具進(jìn)行安裝的過(guò)程中，要確保錨板位置放正，而且要打緊夾片應(yīng)并使其均勻放置。在灌漿的過(guò)程中，要保證孔道內(nèi)的水泥漿密實(shí)飽滿。在著手工作的時(shí)候要先將孔道進(jìn)行清潔，然后再均勻地灌漿，速度要平穩(wěn)既不能太快，也不能在期間停止，并應(yīng)排氣通順。拌制水泥漿時(shí)必須根據(jù)配合比報(bào)告進(jìn)行。水灰比要小于等于0.45，而且要保證攪拌后3h泌水率處于2%～3%范圍內(nèi)。除此之外，灌漿用的水泥漿抗壓強(qiáng)度需要大于等于30MPa。最后是封錨，通過(guò)機(jī)械方法對(duì)外露部分進(jìn)行切割，值得注意的是外露長(zhǎng)度需要大于等于預(yù)應(yīng)力筋直徑的1.5倍，同時(shí)保證在30mm以上。

2 房屋建筑后張法施工實(shí)例

2.1 施工情況

某工程屬于高端養(yǎng)老社區(qū)項(xiàng)目，方案設(shè)計(jì)由美國(guó)波特曼建筑設(shè)計(jì)完成，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為華東建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司。本項(xiàng)目7#社區(qū)中心為該高檔社區(qū)配套綜合服務(wù)中心，屋面設(shè)計(jì)為格構(gòu)式桁架梁，南北總長(zhǎng)114.74m，東西方向?qū)?6.74m，格構(gòu)梁凈高14.1m，跨度22.7m，懸挑端長(zhǎng)9.22m，梁截面尺寸為700mm×1800mm，混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度為C40，預(yù)應(yīng)力鋼絲為準(zhǔn)15.2mm，抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fptk=1860MPa的高強(qiáng)低松弛鋼絞線，屬于大跨超高結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)在該屋面大截面梁內(nèi)設(shè)置有黏結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼筋，用混凝土結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)空間造型效果。

2.2 大跨度有黏結(jié)預(yù)應(yīng)力梁施工

預(yù)應(yīng)力鋼絞線的強(qiáng)度等級(jí)是1860MPa，使用金屬波紋管，錨具是LQM型夾片錨具，使用高效早強(qiáng)減水劑和微膨脹劑，灌漿材料是普通硅酸鹽水泥。使用ZB-500高壓電動(dòng)油泵和穿心式千斤頂。施工時(shí)對(duì)預(yù)應(yīng)力孔道曲線布置圖進(jìn)行了深化，現(xiàn)場(chǎng)按照預(yù)應(yīng)力孔道對(duì)波紋管位置進(jìn)行驗(yàn)收。具體施工過(guò)程中，以設(shè)計(jì)要求為依據(jù)進(jìn)行埋管，每2個(gè)埋設(shè)的波紋管距離是0.6～1.0m，如果波紋管的接頭密封性不好，就要用膠帶予以修補(bǔ)；當(dāng)完成波紋管埋好工作時(shí)，需要進(jìn)行的是鋼絞線穿束，在穿束之前需要包扎鋼絞線，確保整束穿入；在安裝灌漿孔之前需要鋪設(shè)預(yù)應(yīng)力筋，然后再埋設(shè)灌漿管，灌漿孔高度要比混凝土表面高0.3m；澆筑混凝土的時(shí)候，需要在專門人員的看護(hù)下進(jìn)行，此外還要加強(qiáng)對(duì)其養(yǎng)護(hù)，從而使混凝土的承壓力得到有效增強(qiáng)。

2.3 勁性混凝土鋼結(jié)構(gòu)施工工藝

勁性混凝土鋼結(jié)構(gòu)安裝工藝首先應(yīng)采取支撐體系或臨時(shí)支撐體系以實(shí)現(xiàn)對(duì)構(gòu)件的固定，保證鋼柱在焊接前后的空間位置準(zhǔn)確。在整個(gè)安裝過(guò)程中，時(shí)刻關(guān)注勁性混凝土柱的空間位置，確保其空間位置準(zhǔn)確才能繼續(xù)下一道工序。使用經(jīng)緯儀進(jìn)行鋼柱垂直度測(cè)量，經(jīng)緯儀的角度可根據(jù)鋼柱軸線上的障礙物進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。

2.4 鋼結(jié)構(gòu)吊裝施工

鋼結(jié)構(gòu)吊裝施工首先應(yīng)準(zhǔn)備好相關(guān)器械，清除現(xiàn)場(chǎng)所有對(duì)桁架拼裝造成影響的障礙物。對(duì)鋼結(jié)構(gòu)吊裝圖紙和現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境進(jìn)行檢查，包括標(biāo)高和中心線。要求操作人員和管理人員持證上崗，做好任務(wù)合理分配，提高施工安全系數(shù)。在吊裝現(xiàn)場(chǎng)安裝安全網(wǎng)，進(jìn)一步確?，F(xiàn)場(chǎng)施工安全。隨后將桅桿置頂。將吊裝平臺(tái)設(shè)置在頂層下一層處，采用焊接的方式加固該層層柱與牛腿，并將吊桿的根部固定于牛腿之上。

2.5 鋼桁架地面拼裝

鋼桁架地面拼裝首先要符合國(guó)家施工要求。平臺(tái)鋪設(shè)要從地面開(kāi)始，并利用水準(zhǔn)儀確保鋼桁架上平面的平面度，一般要求平面度低于10mm，以確保其穩(wěn)定性。施工企業(yè)應(yīng)建立構(gòu)件規(guī)格和使用條件明細(xì)表，拼裝前根據(jù)規(guī)格對(duì)鋼桁架進(jìn)行復(fù)查，從而確保其尺寸的正確性。安裝前和安裝中要注意鋼桁架表面的清潔度，調(diào)整墊板厚度以實(shí)現(xiàn)對(duì)鋼桁架地面組裝的起拱，確定起拱值。焊接連接處還需注意焊縫的尺寸和焊接工藝的需求。

2.6 高層大跨度鋼結(jié)構(gòu)吊裝焊接工藝分析

焊接是高層大跨度鋼結(jié)構(gòu)吊裝的主要方法。焊接人員應(yīng)具備專業(yè)的技術(shù)知識(shí)，持證上崗。焊接材料、焊接方法、焊接接頭形式的選擇應(yīng)符合施工標(biāo)準(zhǔn)。焊接引弧和熄弧必須在焊道以內(nèi)。對(duì)于需采用多層多道焊的材質(zhì)，應(yīng)連續(xù)施焊以確保焊縫質(zhì)量。一旦發(fā)現(xiàn)氣孔、斷裂等焊接缺陷，應(yīng)馬上解決。一些焊縫需熱處理，應(yīng)準(zhǔn)確把握熱處理的時(shí)間、溫度，保溫時(shí)間要在2h以上。降低焊接殘余應(yīng)力以減少焊接變形。鋼結(jié)構(gòu)焊接具有一定的順序性，焊接過(guò)程要確保其順序的正確性。如采取先焊接中心框架，再逐漸向周圍擴(kuò)展的焊接方式。高層大跨度鋼結(jié)構(gòu)焊接的最重要問(wèn)題是同一根梁的兩端不可同時(shí)焊接。

3 現(xiàn)代大跨度空間鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的方法

3.1 高空散裝

高空散裝施工一般用于鋼含量較低的工程當(dāng)中。這是一項(xiàng)安全系數(shù)比較大的施工方法，它能夠在一定程度上確保施工的安全，一般情況下不會(huì)出現(xiàn)意外。但是這種方法也有缺陷，就是需要在施工時(shí)搭建許多的鐵架來(lái)進(jìn)行施工，這不僅大大增加施工的成本，也因搭鐵架而降低了施工的效率，一般在比較小的工程中會(huì)采取這種方法。

3.2 整體提法

整體施工法和高空散裝法一樣，都是需要較高成本的施工方法，他不適用于建筑大型商場(chǎng)那種用鋼量高的建筑物，一般很少有人用這種施工方法，原因是因?yàn)槌杀靖?，超出預(yù)算許多，不是最佳方案。整體施工法屬于大跨度空間鋼結(jié)構(gòu)施工中一項(xiàng)較為重要的施工手段，是我國(guó)發(fā)明的一項(xiàng)較為省力的施工方法。

3.3 高空原地安裝

高空原地安裝需要在施工現(xiàn)場(chǎng)安裝高臺(tái)，施工人員在高臺(tái)上完成零件的原地安裝。這種方法可以保持鋼結(jié)構(gòu)的原狀，盡可能減少材料的變形，能夠最大限度地提高工程質(zhì)量，是能夠提高經(jīng)濟(jì)效益的好方法，也是大跨度空間鋼結(jié)構(gòu)施工中所常用的方法之一。施工過(guò)程中比較容易出現(xiàn)失衡而導(dǎo)致發(fā)生建筑事故，這時(shí)候可能會(huì)造成整個(gè)建筑的垮塌，所以施工時(shí)需要嚴(yán)格按照施工要求進(jìn)行嚴(yán)格的要求，不能出現(xiàn)一點(diǎn)紕漏。

3.4 滑移施工

滑移施工是一項(xiàng)考驗(yàn)技術(shù)的技術(shù)方法，他的要求比較高，在滑移之前要確保空間鋼結(jié)構(gòu)的規(guī)范整齊，不能在滑移中出現(xiàn)失衡現(xiàn)象。滑移施工成本低，能夠低成本高效率完成施工，是許多施工隊(duì)的首要選擇。它符合我國(guó)的市場(chǎng)要求，能夠?qū)崿F(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟(jì)，是非常受歡迎的一項(xiàng)大跨度空間鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的手段。目前，許多大型建筑的基本框架都是用這種技術(shù)完成的。

4 結(jié)語(yǔ)

大跨度預(yù)應(yīng)力技術(shù)不斷的實(shí)踐與發(fā)展中逐漸被完善，現(xiàn)如今已經(jīng)是比較成熟的一項(xiàng)技術(shù)。文章通過(guò)對(duì)預(yù)應(yīng)力技術(shù)要點(diǎn)以及在混凝土結(jié)構(gòu)當(dāng)中的應(yīng)用進(jìn)行分析，證明預(yù)應(yīng)力技術(shù)在土建行業(yè)中存在巨大的發(fā)展空間。通過(guò)在土建行業(yè)當(dāng)中充分的運(yùn)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)，可以促進(jìn)我國(guó)建筑行業(yè)的發(fā)展，為我國(guó)建筑設(shè)施的發(fā)展開(kāi)拓道路。

參考文獻(xiàn)

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[2] 林添忠.大跨度后張法有黏結(jié)預(yù)應(yīng)力梁施工探討[J].建材發(fā)展導(dǎo)向（下），2010（08）：55-56.