房屋建筑预应力施工技术的应用研究

闫麒宇

摘 要： 本文针对房屋建筑预应力施工技术的应用，结合工程实例，在简要阐述预应力施工技术优势的基拙上，分析了预应力施工技术在房屋建筑工程中的具体应用。分析结果表明，和传统施工技术相比，预应力施工技术具有抗拉能力强、提升构件刚度、扩大构件应用范围等优势，可有效解决房屋建筑施工存在的强度不足、裂缝等问题，对提升房屋建筑的质量和结构稳定性有着重要作用，值得大幅度推广应用。

关键词： 房屋建筑;预应力施工技术

【中图分类号】TU198     【文献标识码】A     【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.37.073

引言：预应力施工技术是在房屋建筑构件承受荷载之前预先张拉，从而在房屋建筑结构内部形成一种应力状态，在使用时形成拉应力区域，先承受压应力，以抵消结构的部分拉应力或者全部拉应力，以达到推迟裂缝发生，提升结构刚度的目的，保证房屋建筑工程的总体质量。基于此，开展房屋建筑预应力施工技术的应用研究就显得尤为重要。

1 工程概述

某房屋建筑工程，屋面层局部跨度比较大，为保证使用质量和结构的稳定性，在施工中采用了预应力施工技术。共布设了15榻预应力梁，最大跨度为24m，梁截面最大尺寸为600mm x 1200mm，为保证预应力施工技术应用效果，预应力钢筋采用了II级松弛Φj 15.24钢绞线，抗拉强度标准值为1860MPa，而张拉控制应力为1302MPa，每根预应力钢筋的张拉控制应力为185.4KN，为保证预应力施工效果，锚具采用I类锚具，混凝土强度等级为C40。

2 预应力施工技术的优势

2.1 可提升构件的抗裂能力

房屋建筑结构在开始承受荷载之前，在受拉区域已经存在预应力，当受到外荷载时，只有等预应力被全部抵消，并且拉应力超过混凝土的最大拉应变时，混凝土构件才会发生开裂。而普通的钢筋混凝土结构，由于没有提前施加预应力，裂缝开裂的荷载，只由混凝土的极限抗拉强度来决定，也就容易形成裂缝。

2.2 可增大构件的刚度

应用预应力施工技术之后，混凝土构件在使用中，在荷载效应标准组合之下，可能存在较小的裂缝。此时混凝土基本处于弹性阶段，其具有的刚度远远大于普通钢筋混凝土的刚度。

2.3 可扩大构件的应用范围

在房屋建筑工中应用预应力施工技术之后，可有效改善各个构件的抗裂性能，具有更强的防水性、抗渗透性、抗腐蚀性，再加上预应力构件刚度比较大，可满足多种复杂多变环境的需求。

3 预应力施工技术在房屋建筑施工中的应用

3.1 锚具加工制作

锚具是预应力施工的主要工具，锚具加工制作的精度和质量，对预应力施工技术的应用效果有较大影响。在本工程施工中，严格按照设计要求，加工制作锚具。下料完成之后，需要及时制作固定端锚具，加工制作后还要详细检查锚具的规格、尺寸及数量是否符合房屋建筑预应力施工的要求。各项指标都达标之后，及时送往施工现场。尤其是钢绞线的下料长度要和梁结构构件的有效长度相互一致，同时对张拉端、固定端的实际预留长度合理控制，保证锚具加工制作的精度。

3.2 焊接固定架

固定架的主要作用是支撑预应力筋的每个控制点，本工程的固定架由普通钢筋绑扎焊接而成，以波纹管管底的标高为基准，按照工程图纸设计要求的预应力曲线矢高在预应力每个开展点箍筋的位置精準划线。再将支架焊接到梁箍筋之上，间距可在1m左右，为避免固定架在后期混凝土浇筑中发生位移和变形，需要布设足够的支撑杆件，支撑杆件的直径不应小于10mm。

3.3 安装波纹管

当固定架焊接完成之后，就可以进行安装波纹管，为保证波纹管安装的精度，要先把固定端的锚垫板安装到位，为波纹管安装提供参考和指导。从张拉端开始逐步套入波纹管。本工程在波纹管连接时，采用了相同形式，但规格略大一号的套管，连接长度不小于40cm，两根连接的波纹管，每边需要至少旋入15cm，对接完成之后，及时用胶带进行密封处理。波纹管和固定端钢绞线连接处要用棉丝进行封堵后再用胶带密封，保证波纹管在梁体内布置顺直，避免存在明显弯折，波纹管安装时水平误差要控制在10mm以内。

3.4 预应力筋穿束

当房屋建筑梁体结构钢筋绑扎和波纹管安装完成之后，将制备好的预应力筋逐步穿波纹管。本工程采用了人工逐根穿束的方法，避免预应力筋在波纹管内部打结和弯曲。穿束端要采用胶布绑扎牢固，以降低预应力在穿束时，对波纹管造成的磨损。预应力筋在穿束中、穿束结束后都要及时检查，发现波纹管破损严重，要及时用防水胶带包缠。

3.5 混凝土浇筑

当预应力筋穿束完成之后，需要对管线的布设位置、规格、型号、精度等进行全面检查，确认达到工程设计要求之后，再按照相关规定进行混凝土浇筑。边浇筑边振动，但要保证振捣棒和波纹管之间的距离在15cm左右，避免碰触波纹元，影响预应力施工技术应用效果。

3.6 预应力张拉

预应力张拉是预应力施工技术的核心环节，在张拉之前，需要先对混凝土的强度进行检测，达到设计强度80%以上后才能进行张拉操作。并且在开始张拉前，需要将预应力筋张拉端部模板、侧模等全部拆除，留下底模先不拆除。然后将张拉端部的混凝土全部清理干净，剥除多余的预应力套管和锚具夹片。本工程在预应力张拉中，选择了液压拉伸机进行张拉，选用0.1 ～0.2倍设计吨位进行预应力张拉施工，张拉次数控制在1～2次，以保证每个部分都处于紧密联系状态。最后一次张拉时，要先进行20～30min的稳定，其余张拉级别，稳定时间持续3～5min即可，为保证锚索张拉能够符合设计应力的要求，可选择整体张拉法。

3.7 孔道压桨

孔道压浆是预应力结构施工的主要部分，对房屋建筑工程施工质量起到关键性作用，在压浆操作之前，需要先检查和标定压浆机，通过压浆机将清水注入波纹管中，保证波纹管内部湿润性，然后再进行压浆操作。本工程孔道压浆材料选择了由普通硅酸盐配制成的纯水泥浆液，控制水灰比在0.4～0.45之间。在压浆操作时必须保证连续性，严禁中间停顿，并保证喷嘴时刻和孔口相连，避免空气进入管中形成气泡。如果发现管内水泥浆液的浓度不符合施工要求，要立即停止压浆，同时及时封闭排气孔和注浆孔。

结语：综上所述，本文结合工程实例，研究了房屋建筑预应力施工技术的应用，研究结果表明，现代化房屋建筑工程的规模越来越大，梁体跨度逐年提升，传统施工技术，已经无法满足房屋建筑施工要求。而预应力施工技术是一种全新的技术，具有很强的适应性，可满足现代化房屋建筑梁体跨度大要求，值得大范围推广应用。

参考文献

[1] 孙信龙.房屋建筑预应力混凝土结构施工技术应用分析[J].中外企业家，2020（04）：172.

[2] 代云飞.预应力施工技术在房屋建筑质量控制中的应用分析[J].住宅与房地产，2019（33）：114.