建筑工程施工中預應力混凝土施工技術應用

李娟

楚雄市職業高級中學 云南 楚雄 675000

國民經濟的持續進步為現代建筑領域發展提供了有效的支持，在進行工程施工建設時，預應力混凝土施工技術作為新興工程施工技術，得到了廣泛的應用。因為預應力混凝土技術在施工中有很多優點，所以各類工程施工中都十分青睞該項技術。在具體施工建設中，預應力混凝土不僅能夠提升建筑工程抗裂程度，還可以增強其剛度與耐久程度。相關工作施工建設人員應針對預應力混凝土施工技術，結合相關施工方案和特征作出全方位的解析，以此確保預應力混凝土技術可以更好應用在工程建設中。

1 預應力混凝土概述

預應力混凝土主要是由鋼筋和混凝土兩者融合形成的一種高強度混凝土，在工程結構作業中，為防止混凝土存在早裂問題，需要在結構構件應用前，預先為相應混凝土構件加壓，也就是在混凝土能夠承受的受力范圍內，對工程使用鋼筋通過人工施力，進行張拉，并產生一定回縮力，促使混凝土存在一定預應力。使用預應力混凝土建設成的預應力鋼筋混凝土結構，可以在結構接受外力拉伸的時候，讓其本身存在預應力對外拉伸力進行抵消，以此限制外界對于混凝土結構造成的影響，防止混凝土出現裂縫問題，這便是預應力混凝土施工技術[1]。

在現代工程作業中，預應力混凝土一般能夠分成無粘結預應力混凝土以及完全預應力混凝土和部分預應力混凝土等多種類型。而在不同工程施工建設方案與施工工藝中，預應力混凝土所起到的作用效果也存在一定不同。所以在工程建設中應結合工程項目具體施工要求以及工程項目性質與工程作業具體情況，選擇使用合適技術開展作業。

2 預應力混凝土工程施工難點

2.1 材料配制困難

有關工作者在進行配料工藝配制時，應對配料比例進行嚴格控制，確保布局與承載力能滿足建筑整體要求。同時，為防止對建筑整體結構方面質量產生影響，要對減水劑與細集料用量進行嚴格控制。如果想要有效提升工程施工質量，還需有關施工工作者制定工程施工質量控制方案。特別是施工單位要將混料結構作為參照，充分發揮混凝土結構在穩定性方面的優勢。不過伴隨現代化發展，各種新型混合材料層出不窮，但很多混合材料的結構成分與材料存在很大差異，在質量標準方面不夠統一，再加上傳統材料很難和其混合到一起，十分容易對整體工程結構相關質量控制工作造成很大影響。

2.2 底板施工難以達到要求

預應力混凝土支座的安裝與底板施工是整體工程施工管理的重要難點。在作業中，通常需要依賴于底板鋼筋的支撐來達到承載力的要求。通常情況下，在單位面積的板材之間，需要使用二十五到三十根預應力鋼筋，并且承載板的厚度要達到120cm，所以許多預應力混凝土底板的作業很難達到預期要求。

2.3 預應力安裝質量難以控制

在進行預應力安裝時，對預應力支撐點方面的控制和選擇，要通過建設設計與梁柱支撐點進行明確，相關配置內容存在一定復雜性，如果支撐點的布置不合理，或者存在一定相關粘結預應力部位偏差，都會對預應力混凝土的施工效果造成很大的影響，甚至會對整個工程的質量造成很大的影響。同時，在工程內部結構相應預應力控制中，一般以型鋼作為主要構件，以此提升核心梁板柱實際承載力，易導致預應力支撐波紋管與鋼筋等相應材料在作業中相互影響，且預應力張拉頂端使用外錨方式的預應力支撐柱，也是施工作業開展的一大難題。

2.4 預應力混凝土養護困難

預應力混凝土進行養護時，采用的一般都是蒸汽。然而，在對預應力混凝土進行養護的時候，其養護效果會被溫度變化影響。如果溫度出現上升，混凝土內鋼筋就會受到一定影響，在較高溫度下鋼筋會出現熱膨脹，不過基座卻不會被溫度變化影響，導致出現溫差，對預應力產生影響。為了將這種現象降至最低，就需要在混凝土中間強度還沒有達到相應標準基礎上，加強溫差控制。

3 預應力混凝土優勢

3.1 強度高、抗裂性能強

因為事先就施加了一定預應力，所以建筑施工中預應力混凝土在一般荷載作用下，混凝土出現裂縫幾率會顯著降低，或是在時間方面出現一定延遲。從而使預應力混凝土開展構件制作時，能歐為其提供充足強度，促使對荷載作用下產生的風險進行降低或者消除。所以預應力混凝土應用中制造的構件在建筑空間方面能夠有更大跨度。

3.2 節約材料，經濟效益高

由于預應力混凝土在強度性能方面比較高，所以所制造出的構件可以在應力恒定基礎上，橫截面尺寸會出現明顯降低，從而減少鋼筋混凝土數量。另外在建筑工程造價上，預應力混凝土一般能夠節省30%-60%鋼筋費用和20%-40%混凝土方面費用，充分提升整體工程經濟效益。

3.3 裂縫閉合性能強

預應力混凝土是現代建筑工程建設必要構件，在具體作業中保持彈性狀態。所以在結構展開局部或是整體卸載時，相應預應力混凝土的結構性能不僅具有較強閉合性能，還能有效減少結構形狀變化時受到的沖擊，最大提升橫截面強度，以此讓建筑結構自身以及使用方面耐久性都能得到顯著提升。

3.4 構件抗疲勞能力強

應用預應力混凝土可以在一定程度上減少在鋼筋中需要承受的相應應力循環頻率，提升其抗疲勞能力，同時還能有效延長建筑工程使用壽命。另外，該項性能不僅能降低橋梁與立交橋等相關承受荷載構筑物具體危險系數，還可以節省工程施工時使用資源與能源，從而降低工程施工作業經濟支出，在提升整體工程經濟效益基礎上，促使大眾能在更好的環境中生活。

4 建筑工程作業中預應力混凝土先張法施工技術應用

4.1 先張法中混凝土的澆筑

預應力筋張拉完成之后，就能澆筑混凝土。在對臺座進行混凝土澆筑時，能夠從臺座一端朝著另一端開展作業。因此同時澆筑生產線，和混凝土澆筑速度與模板構造形式相關，但每條生產線構件都需確保一次連續完成澆筑[2]。在進行混凝土澆筑時，需要嚴格對水灰比做好控制，保證振搗密實，所以可以適當延長振搗時間。此外，在預應力構件節點位置與端部，由于鋼筋布置比較密實，所以在放松預應力筋的時候，其端部就會出現一定應力集中，所以在對該部分混凝土進行振搗時，要給予充分關注。完成澆筑振搗的建筑混凝土構件，需注意避免踩踏暴露的預應力筋，防止破壞預應力筋和混凝土之間粘結力[3]。同時構件使用疊層生產的時候，要等下層構件實際混凝土強度超過5.0N/mm2，才能澆筑振搗上層構件混凝土，如果作業時平均溫度超出20℃，每兩天才能疊澆一層，而每次進行疊澆時，需要先對下層構件表面做好隔離劑涂刷，避免各層之間互相粘結。

4.2 混凝土養護

利用臺座法進行預應力混凝土構件制造時，通常都是自然養護，而為壓縮混凝土實際養護時間，提升臺座周轉率，增加生產量，也能使用蒸汽養護或是加早強劑的方式進行混凝土養護。在構件利用槽式臺座進行生產時，使用蒸汽養護，因為受拉鋼筋和臺座間存在的溫差會導致出現預應力損失，造成這種情況的原因是：工程混凝土和鋼筋雖然線膨脹系數方面較為相近，但若是混凝土進行澆搗之后溫度即刻提升，由于混凝土和鋼筋還沒有結成整體，并且鋼筋受熱之后雖然可以出現一定程度膨脹，但卻不能伸長，因為其兩端已經錨固在臺座之上，而錨固臺座溫度提升要比鋼筋低，長度基本不會出現改變，從而使鋼筋變松，讓張拉應力減少[4]。為降低該方面損失，一般會使用二次升溫的方式。也就是初次升溫時，要將溫差保持在20℃內，等構件混凝土強度超過10N/mm2，再依照一般規定繼續進行升溫養護。

4.3 預應力筋放松

對中小型的鋼筋混凝土構件，進行鋼絲放松，能夠使用剪切以及鋸割和熔斷等方式。在長線臺座上，用斷絲鉗進行剪切時，需從生產線中間位置構件開始，以此降低回彈，同時因為第一構件完成剪筋之后，預應力筋產生收縮力通常會大于構件和底膜間的摩阻，所以構件和底模便會自動分離，促使構件脫模。對于所有預應力構件，需從外向內對稱放，防止過度扭轉導致構件端部出現開裂。而如果鋼筋混凝土構件的配筋比較多，就需要讓所有鋼絲同時放松，不能使用逐根放松方式，不然最后剩下的幾根鋼絲會因為承受應力過大，從而突然斷裂。另外進行放松時，可以通過放松橫梁方式進行實現，橫梁千斤頂或者預先設置在相應橫梁點位置的放松裝置砂箱放松或是楔塊放松。而鋼筋放松，不能用割斷或是剪斷等驟然放松方式，需使用千斤頂或者砂箱和預熱熔割等方式，逐漸進行放松。如果鋼筋數量比較少，能夠使用逐根加熱熔斷以及利用預先設置在相應鋼筋端部砂箱等有關裝置進行單根放松。要是鋼筋數量比較多，就需要所有鋼筋同時間放松[5]。

5 建筑工程作業中預應力混凝土后張法施工技術應用

5.1 后張法混凝土施工作業要點

進行后張法混凝土作業時，應結合相應設計圖紙中的規定，把預應力鋼筋曲線坐標轉變成金屬波紋管底線坐標。在進行作業時，應使用固定支撐架，對相關配套設備設施材料與波紋管進行固定，需要在金屬底線坐標之內對固定支撐架進行安裝，使用鐵絲綁定支架以及波紋管。在進行上述操作時，混凝土作業時就不會出現波管上浮問題。另外在向固定支撐架中進行鋼筋放置前，要確保將鋼筋長度以及張力與錨具等方面問題做好計算，在現場作業中，應對下料長度以及有關預應力鋼筋設計形狀給予充分關注，防止作業中出現位置擺放不當問題。進行梁柱結筋作業時，應從上至下對鋼筋進行鋪設。但在作業中，要注意把已經預先編制好形狀的相應無粘結性鋼筋一一傳入至鋼筋柱內，每隔1m間距，就要綁扎六至八根鋼筋，但最多不能超出十根。

5.2 后張法混凝土控制要點

建筑工程施工中，利用后張法混凝土施工技術進行施工建設時，應通過優化施工工藝，借此對施工質量進行有效控制。在實際施工作業中，有關施工工作者應注意加強構件、外露預應力鋼筋與夾片的保護，同時針對實際工程施工情況，以優質塑料帽對相關材料進行有效保護。工程施工作業中，應使用和標準規格一致的混凝土砂漿與粘結劑，借此提升工程建設質量。而在開展底層模板混凝土建筑時，要注意預留好一定寬度縫隙，從而保證梁板柱和混凝土之間構件支撐安全性與穩定性，全方位提升預應力混凝土預制操作實際水平[6]。等預應力混凝土完成澆筑之后，需要在三到五天內對混凝土開展局部養護，保證其強度能夠符合工程施工建設有關標準。

6 工程作業中預應力技術應用

6.1 在建筑工程加固施工中的應用

伴隨現代工程項目規模持續擴大，社會大眾對于工程項目結構穩定性方面要求不斷提升，為提升土地利用率，相關工程施工人員必須選取合適方式對年久失修建筑進行加固改造，而預應力混凝土施工技術不僅能確保建筑整體支撐能力，還能對建筑進行有效加固。預應力混凝土技術應用優勢主要體現在兩方面，首先是可以實現建筑整體結構加固，其次便是能做好局部加固，提升建筑局部位置強度。

6.2 在受彎構件中的應用

在工程作業中，建筑整體結構強度和穩定性會受到各方面因素影響，可以利用受彎構件提升建筑穩定性，保證建筑可以很好承載壓力。在處理構件的時候，應用碳纖維技術會致使構件承載力降低，進而對建筑應用安全造成影響。把預應力施工技術和碳纖維技術進行結合，可以充分提升建筑構件實際承載力，確保受彎加固，提升建筑結構穩定性。

6.3 在混凝土框架中的應用

伴隨我國現代化建設不斷深化，建筑工程數量與規模不斷提升，為有效提升土地利用率，工程建設高度也持續提升，而這就需要建筑結構在承載力方面能夠符合相應規定要求。由于高層工程作業中會應用很多框架結構，所以框架結構安全性與穩定性會對建筑結構整體穩固性造成影響。因此相關施工單位就需要對提升混凝土框架結構安全性與穩定性給予充分重視。當前很多工程建設中都會把預應力技術運用到混凝土框架作業中，明顯提升了混凝土框架結構安全性與穩定性。相關技術工作者需要對施工現場進行詳細勘察和分析，全方位掌握混凝土康佳具體情況，并根據其真實情況制定合適施工方案。

6.4 在轉換層結構中的應用

隨著現代城市建設中，高層建筑數量越來越多，許多建筑都屬于綜合性建筑，并且在樓層受力方面也存在不同要求，需要應用結構轉換層，把不同結構體系有效結合到一起，而預應力施工技術則起著非常關鍵的作用。工程作業需充分預應力混凝土技術在高層工程轉換層結構作業中的優勢，確保有效滿足工程建設中大空間應力方面需求，節約空間與材料，最大限度提升應用效果。

6.5 在多跨連續梁中的應用

部分工程施工作業會進行多跨連續梁施工，該方面作業施工難度高，相關施工人員應確保靈活應用預應力混凝土施工技術，以此提升多跨連續梁建設整體剛度。另外，把預應力混凝土技術運用到多跨連續梁作業中，還能夠對整體結構進行加固，有效提升整體結構穩定性，防止多跨連續梁出現變形。

7 結語

綜上所述，預應力混凝土技術在現代工程建設中應用十分廣泛，對于結構體系作出了詳細劃分。而對工程作業中具體事項，還需根據技術特征，對施工內容進行把控，確保工程施工質量，在提升施工效果的基礎上，還需加強細節內容重視程度，保證做好各環節施工，以此為建筑領域發展打下良好基礎。