摘要:大跨度預應力混凝土結構施工技術是通過預先對混凝土或鋼筋混凝土構件的受拉區(qū)施加壓應力,使之處于一種人為的應力狀態(tài)下,可部分抵消或全部抵消使用荷載作用下產生的拉應力,從而使結構或構件在使用荷載下不至于開裂,推遲開裂,或減小裂縫開展的寬度,并提高構件的抗裂度和剛度。此技術有效地利用了混凝土抗壓強度高的特點,間接提高了混凝土的抗拉強度。本文從施工準備。模板工程,混凝土工程及預應力工程施工等幾方面介紹了大跨度預應力混凝土結構的施工技術。
關鍵詞:大跨度,預應力;炷两Y構,施工技術
隨著工業(yè)及民用建筑工程的不斷發(fā)展,當代建筑朝著大跨度、大空間的方向發(fā)展。從而促進了大跨度預應力混凝土結構的廣泛使用。一直以來,大跨度預應力混凝土結構施工技術都是建筑施工技術中的重點和難點。施工質量如若控制不好,極易產生模具垮塌、混凝、土裂縫以及預應力損失等問題,留下質量隱患,最終影響到建筑結構的安全使用。
1、預應力混凝土結構的定義
預應力混凝土結構是指為了充分利用高強度鋼筋及高強度混凝土,避免鋼筋混凝土結構的裂縫過早出現(xiàn),設法在混凝土結構或構件承受使用承載前,通過施加外力,使得構件受到的拉應力減小,甚至處于壓應力狀態(tài)下的混凝土構件。
2、預應力混凝土結構的優(yōu)點
2,1抗裂性好,剛度大。由于對構件施加預應力,大大推遲了裂縫的出現(xiàn),在使用荷載作用下,構件可不出現(xiàn)裂縫或使裂縫推遲出現(xiàn),提高了構件的剛度,增加了結構的耐久性。
2,2節(jié)省材料,減小自重。由于必須采用高強度材料,可減少鋼筋用量和構件截面尺寸,節(jié)省鋼材和混凝土,降低結構自重,對大跨度和重荷載結構有著明顯的優(yōu)越性
2,3提高構件的抗剪能力。試驗表明,縱向預應力鋼筋起著錨栓的作用,阻礙著構件斜裂縫的出現(xiàn)與展開,預應力混凝土梁的曲線鋼筋(束)合力的豎向分力還將部分地抵消剪力。
2,4提高受壓構件的穩(wěn)定性。當受壓構件長細比較大時,在受到一定的壓力后便容易被壓彎,以致喪失穩(wěn)定性而破壞。如果對鋼筋混凝土柱施加預應力,使縱向受力鋼筋張拉得很緊,不但預應力鋼筋本身不容易壓彎,而且可以幫助周圍的混凝土提高抵抗壓彎的能力。
2,5提高構件的耐疲勞性能。因為具有強大預應力的鋼筋,在使用階段因加荷或卸荷所引起的應力變化幅度相對較小,故此可提高抗疲勞強度,這對承受動荷載的結構來說是很有利的。
3,預應力混凝土結構的缺點
3,1工藝較復雜,對質量要求高,因而需配備一支技術熟練的專業(yè)隊伍。
3,2需有專門設備,如張拉機具、灌漿設備等。
3,3預應力混凝土結構的開工費用較大,對構件數(shù)量少的工程來說成本較高。
4,模板工程施工
大跨度預應力混凝土結構施工應控制好模板工程的質量。
4,1腳手架搭設。在預應力混凝土結構施工之前,應先搭設滿堂腳手架,在設置鋼管立桿的土方部位打夯結實,并將30m m厚的通長腳手板鋪設在立桿下面。支柱上面墊100*lOOmm方木,并在支柱離地面500ram處加一道剪力撐和水平拉桿。然后每隔1,8m設一道,以保證腳手架整體的穩(wěn)定性。
4,2模板制作安裝。應根據(jù)施工設計要求現(xiàn)場制作安裝模板,其中柱模應先把背楞木框釘好,再在背框上釘板,并用膩子填滿所有釘眼,然后用膠帶粘好。要做好如下接口處理:梁模與柱模、主梁模板與次梁模板以及梁模板與樓板模板,防止這些接口部位漏漿或發(fā)生構件尺寸偏的現(xiàn)象。先按設計標高調整支撐頭的標高,再進行預應力梁、框梁底模板的安裝,并進行梁底板起拱,用水準儀測量模板的標高,進行校正。再綁扎梁鋼筋,清除雜物后安側模板,用三腳架支撐梁側模板,梁模板上口用鋼管固定。安裝后校正梁、柱中線、標高、斷面尺寸,檢查合格后辦預驗收。
4,3模板驗算。對第一次澆筑砼的各梁中選取截面最大的梁模板進行驗算。其余梁、板均按此驗算結果進行施工。
5,混凝土工程施工
混凝土結構易產生溫度裂縫,應做好以下控制工作:
5,1混凝土攪拌和運輸。根據(jù)施工配合比依次準確加入石子、水泥(粉煤灰)、砂子等材料,經常測定和及時調整骨料含水率。開始攪拌時,由技術員和試驗員檢查出混凝土和易性喝坍落度等性能,若不符合配比要求,需調整后重新攪拌,攪拌時間不少于90s,確保攪拌均勻;炷磷詳嚢铏C中卸出后,進入混凝土泵,若泵送中停歇超過20min,為防止泌水離析,可每隔5min開泵一次,泵送小量混凝土,若出現(xiàn)離析現(xiàn)象,可用壓力水將管內殘留混凝土沖掉。
5,2混凝土澆筑和振搗。混凝土澆筑過程中,安排專業(yè)人員跟班指導,應分段分層連續(xù)進行,預應力梁與框架必須一次澆筑成型。澆筑過程中經常移動泵管,使上層混凝土能夠在下層混凝土初凝前將其覆蓋,澆筑高度不超過50cm。使用插入式振搗器應快插慢拔,逐點移動,順序進行,保證均勻振實不得遺漏。為消除上下兩層混凝土之間的接縫,振搗上一層時應插入下層5cm,注意小心振實梁底、梁幫和波紋管處,震動時不得觸動波紋管。
5,3混凝土收面。澆筑完混凝土后,表面用鐵抹子收光,再以木抹子搓毛。在終凝前多次抹光,并要注意及時恢復收縮裂縫,避免形成永久裂縫。
5,4混凝土的養(yǎng)護。混凝土澆筑完畢后的12h內,用塑料薄膜覆蓋,保溫保濕養(yǎng)護,3天后拆除側模。
6、預應力工程施工
6,1預應力筋下料。下料時安排專人放鋼絞線,并使用圓盤砂輪切割機截斷。每根鋼絞線上貼注標簽,注明長度和編號。下料時應遵循先下長筋后下短筋的原則。
6,2預應力筋孔道成型。采用X80金屬波紋管成孔,預應力筋在梁內呈拋物線布置。安裝波紋管時以梁底模板為準,直接量出相應點的高度,標在箍筋上。波紋管安裝后,用鐵絲將其與鋼筋托架捆綁在一起,防止?jié)仓炷習r波紋管上浮。波紋管安裝好后應檢查其管壁有無破損,其位置、曲線形狀是否滿足要求。
6,3預應力筋鋪設。安裝好波紋管后,再將預應力鋼絞線穿人。
6,4預應力筋張拉。張拉預應力時以應力控制為主,伸長值校核為輔,可采用超張拉消除應力松弛。當預應力筋被拉緊至設計規(guī)定值時,停止張拉,張拉結束后用切割機切除多余鋼絞線。
6,5孔道灌漿。為減少預應力的損失,在張拉完并錨固預應力筋后應盡早進行孔道灌漿,灌漿時由下向上,同一孔道要一次連續(xù)完成。
6,6封錨。將封頭處原有的混凝土鑿毛,并在張拉錨固端部加設鋼筋網,澆筑混凝土以保護外露鋼筋、錨具。
結束語:
大跨度預應力混凝土結構施工是一項極其復雜的系統(tǒng)工程,其建造過程涉及材料學、力學、結構設計以及工程管理學等多學科知識。因此,必須重視大跨度預應力混凝土結構工程施工技術的安全使用和科學發(fā)展,為工程創(chuàng)優(yōu)打下良好基礎。