1、浅析预应力混凝土的施工方法以及质量的控制摘要：自改革开放以来，社会经济不断发展、人民生活水平不断提高，促进了我国建筑业的迅速崛起，其中混凝土技术的快速发展给建筑业崛起奠定了基础。本文主要是对预应力混凝土施工方法的探讨，并总结了一些质量控制的要点。 关键词：预应力无粘结预应力钢筋 质量控制 中图分类号：O213.1 文献标识码： A 文章编号： 1、预应力的技术的优点 1.1 抗裂性好。由于对构件受拉后可能开裂的部位施加了预压应力,可避免普通钢筋混凝土构件在正常使用情况下出现裂缝或裂缝过宽的现象。 1.2 耐久性好,刚度大,变形小。由于预应力可以使构件在使用荷载作用下不出现裂缝,大大提高了这类构
2、件的耐久性,且使用阶段构件刚度不发生突变;预应力还将使受弯构件产生一定的反拱,在使用荷载下,预应力混凝土梁、板构件的挠度,一般只有钢筋混凝土梁、板构件的几分之一。1.3 预应力筋布筋和张拉施工方便。当前现浇预应力钢筋混凝土结构多采用后张法预应力,预应力筋可如同非预应力筋一样,先铺放在模板内,然后浇筑混凝土,待混凝土达到设计强度要求后,再张拉锚固,张拉设备轻便,施工方便。 1.4 提高受压构件的稳定性。有试验表明,如果对钢筋混凝土柱施加预应力,可以明显提高混凝土受压构件抵抗压弯的能力。 1.5 提高构件的抗剪能力。有试验表明,纵向预应力钢筋的存在可以阻碍构件斜裂缝的出现与发展,提高构件的抗剪能力
3、。 1.6 有效利用高强钢材,减轻结构自重。预应力混凝土构件中采用高强度钢筋和混凝土,可将构件截面减小,结构自重减轻一般可达20%30%。 1.7 有效节约钢材。预应力钢材的优越性在于强度极高,使用预应力钢筋可以有效节约钢材。 2 先张法、后张法 先张法的主要工序是：(1)在台座或钢模上张拉预应力筋。将预应力筋穿入台座横梁或钢模的孔洞中，一端用夹具固定，另一端用千斤顶张拉(图 10-6a)。待张拉到预定的拉力后，将预应力筋用夹具锚固在台座横梁上；(2)支模、绑扎非预应力钢筋、浇筑混凝土(图 106b)；(3)待混凝土到达一定强度后，切断或放松钢筋，通过钢筋与混凝土之间的粘结力挤压混凝土，使构件
4、产生预压应力。先张法是靠粘结力锚固预应力筋，并将压力传递给混凝土的。预应力筋在张拉时由于波桑效应截面缩小，切断钢筋时构件端部预应力筋应力为零，钢筋恢复其原来直径。进入构件以后，钢筋的回缩受到外围混凝土的阻碍，在钢筋表面产生经向压应力和粘结应力 r。粘结应力 r 将预压应力传给混凝土，并使预应力钢筋受拉。上述应力传递需要经过一段传递长度才能完成。在构件端部处预应力筋的应变全部回缩，拉应力为零。随距端部距离的增大，由于粘结应力 f 的积累，预应力筋的拉应力增大，相应的混凝土中压应力增大。直到另一端处预应力筋与混凝土间的应力传递完成，二者的应力不再改变，建立起稳定的预应力。 后张法与先张法不同的是不
5、需要台座或钢模，直接以构件或结构作为支座张拉预应力钢筋。一般后张法的主要工序是：(1)浇筑钢筋混凝土构件，在制作构件时预留穿预应力筋的孔道。孔道可采用预埋铁皮管、钢管抽芯或用充压橡皮管抽芯成型；(2)待混凝土到达一定强度后将预应力筋穿入孔道，安装固定端锚具。在另一端用千斤顶张拉钢筋，同时挤压混凝土；(3)在预应力筋张拉到设计要求后，用锚具将预应力筋锚固在构件上，使之保持张拉状态；(4)最后用压力灌浆在孔道内灌入水泥砂浆，使预应力筋与构件混凝土形成整体。 3 无粘结预应力钢筋 无粘结后张预应力混凝土是在浇灌混凝土之前，把预先加工好的无粘结筋与普通钢筋直接放置在模板内，然后浇筑混凝土，待混凝土达到
6、设计强度时，即可进行张拉。它与有粘结预应力混凝土不同之处就在于：不需在放置预应力钢筋的部位预先留设孔道和沿孔道穿筋；预应力钢筋张拉完后，不需进行孔道灌浆。 无粘结筋的护套材料可以用纸带、塑料带包缠或用注塑套管。护套材料应具有足够的抗拉强度及韧性，以免在工作现场因运输、储存、安装引起难以修复的损坏和磨损；同时，还要求其防水性及抗腐蚀性强；低温不脆化、高温化学稳定性高；对周围材料无侵蚀性。如用塑料作为外包材料时，还应具有抗老化的性能。高密度的聚乙烯和聚丙烯塑料就具有较好的韧性和耐久性；低温下不易发脆；高温下化学稳定性较好，并具有较高的抗磨损能力和抗蠕变能力。但这种塑料目前我国产量还较低，价格昂贵。
7、我国目前用高压低密度的聚乙烯塑料通过专门的注塑设备挤压成型，将涂有防腐油脂层的预应力钢筋包裹上一层塑料。 无粘结筋的铺设工序通常在绑扎完底筋后进行。无粘结筋铺放的曲率，可用垫铁马凳，或其他构造措施控制。其放置间距不宜大于 2m，用铁丝与非预应力钢筋扎紧。铺设双向配筋的无粘结筋时，应先铺低的，再铺高的，尽量避免两个方向的无粘结筋相互穿插编结。绑扎无粘结筋时，应先在两端拉紧，同时从中问往两端绑扎定位。 浇筑混凝土前应对元粘结筋进行检查验收，如各控制点的矢高、塑料保护套有无脱落和歪斜、固定端镦头与锚板是否贴紧、无粘结筋涂层有无破损等。合格后方可浇筑混凝土。 无粘结预应力束的张拉与有粘结预应力钢丝束的
8、张拉相似。张拉程序一般采用 0 到 103 极值，然后进行锚固。由于无粘结预应力束为曲线配筋，故应采用两端同时张拉。成束无粘结筋正式张拉前，宜先用千斤顶往复抽动几次，以降低张拉摩擦损失。实验表明，进行三次张拉时，第三次的摩阻损失值可比第一次降低 168491。在张拉过程中，当有个别钢丝发生滑脱或断裂时，可相应降低张拉力，但滑脱或断裂的根数，不应超过同一截面的 2%。 无粘结预应力束锚头端部处理的办法，目前常用的有两种办法：一是在孔道中注入油脂并加以封闭；二是在两端留设的孔道内注入环氧树脂水泥砂浆，将端部孔道全部灌注密实，以防预应力钢筋发生局部锈蚀。灌注用环氧树脂水泥砂浆的强度不得低于 35MP
9、a。灌浆同时将锚环内也用环氧树脂水泥砂浆封闭即可防止钢丝锈，同时还有锚固作用。 4 质量的控制 预应力混凝土除了易出现蜂窝、麻面、露筋、孔洞等质量通病外，也有一些需要特殊注意的容易发生的质量问题。施工过程中必须有所了解，有的放矢地制定预防措施。 4.1 张拉时出现裂缝 张拉不对称或先张拉截面边缘的钢筋，使构件截面呈过大的偏心受压状态，从而出现裂缝。要求对称张拉或先张拉靠近截面重心处的预应力钢筋，再张拉距截面重心较远处的预应力筋。 4.2 充气胶管抽芯困难 抽芯困难是由于振捣中胶管移位，或充气压力变化引起管径胀缩，或放气时间过晚。所以在绑扎钢筋骨架时应每隔 50mm 设一钢筋井架固定胶管，在浇筑
10、后约 4 小时(混凝土初凝后终凝前)放掉压缩空气。 4.3 预制板底露筋有孔洞 由于内振芯管发生故障，芯管振动效果不好，或石子粒径过大，卡在芯管之间造成露筋和孔洞缺陷。因此振捣过程中应注意观察芯管的振动，发现故障及时更换，同时注意石子粒径不应大予 20mm。 4.4 坍孔、拉裂、露筋 台面高低不平使拉模移动不平、混凝土水灰比过大以及芯管变形等问题是造成构件坍孔、拉裂、露筋的主要原因。因此要求台面平整，合理设计混凝土配合比，混凝土坍落度宜在 3040ram，同时应严格控制混凝土的搅拌质量和时间，拉模制作要求芯管直，前后端板孔同心。4.5 圆孔板横裂缝 构件成型时应避开操作台面的伸缩缝和开裂处，无
11、法避开时应在台面上铺油毡或薄铁皮，铺垫宽度不宜小于 1m。 结束语： 预应力混凝土施工技术与质量控制方法是可行的、有效的,能够保证施工质量和施工安全,保证了整体结构工程质量。预应力混凝土技术在我国有着光明的发展前景,广大工程技术人员都应对其有一定程度的了解和掌握,并争取为该技术的普及和发展作出贡献。 参考文献： 1 孙德义 预应力混凝土施工常见问题及防治措施 J 中国新技术新产品 2010(6) 2 胡国锋 预应力混凝土施工及应用 J 中国新技术新产品 2009(14) 3 宋福国毕方志浅析建筑工程预应力混凝土施工及质量控制 J 中国电子商务 2011(7) 4 混凝土结构工程施工质量验收规范,(GB50204-2002)
