引言：我國(guó)預(yù)應(yīng)力混凝土發(fā)展始于50年代中期，隨著國(guó)家當(dāng)時(shí)建設(shè)任務(wù)規(guī)模擴(kuò)大，鋼材、水泥供應(yīng)非常緊缺，迫切要求發(fā)展預(yù)應(yīng)力混凝土以節(jié)約鋼材，經(jīng)過(guò)半個(gè)世紀(jì)努力，特別是近20年，我國(guó)預(yù)應(yīng)力混凝土從過(guò)去主要用于建造單層和多層房屋、公路和鐵路橋梁，現(xiàn)已擴(kuò)大到高層建筑、地下建筑、壓力容器、電視塔等領(lǐng)域，并且無(wú)論在設(shè)計(jì)理論，高強(qiáng)度材料和配套施工工藝及設(shè)備以及工程實(shí)踐均能與世界各國(guó)同步進(jìn)行。

　　預(yù)應(yīng)力的施工工藝

　　1、預(yù)應(yīng)力筋的鋪設(shè)

　　①、施工工藝流程：板底摸→板底筋→預(yù)應(yīng)力筋→電氣管→上部鋼筋→澆注混凝土→張拉→封錨

　　2、澆筑混凝土

　　①、在澆筑混凝土之前需要對(duì)預(yù)應(yīng)力束形、失高及埋入端錨具進(jìn)行認(rèn)真檢查，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)改正;

　　②、澆筑混凝土?xí)r，嚴(yán)禁碰壓預(yù)應(yīng)力筋及觸碰錨具，確保預(yù)應(yīng)力筋的束形和失高準(zhǔn)確;

　　③、混凝土應(yīng)振搗密實(shí)，尤其預(yù)埋墊板處不允許出現(xiàn)孔洞;

　　3、張拉

　　①、按設(shè)計(jì)要求，混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%以上方可進(jìn)行張拉，短束采用一端張拉工藝，長(zhǎng)束采用兩端張拉工藝;

　　②張拉時(shí)采用應(yīng)力為主，伸長(zhǎng)值為輔的控制原則

　　4、封錨保護(hù)

　　①、用手提砂輪切割機(jī)切除多余的預(yù)應(yīng)力筋(外留3cm);

　　②、將錨具處涂上專(zhuān)用防腐潤(rùn)滑脂后罩上封端帽，后澆筑膨脹混凝土密封;

　　施工總結(jié)

　　在預(yù)應(yīng)力施加過(guò)程中經(jīng)常遇到的只有三個(gè)問(wèn)題：斷絲、滑絲、預(yù)應(yīng)力損失。經(jīng)過(guò)幾年預(yù)應(yīng)力施工總結(jié)了斷絲、滑絲、預(yù)應(yīng)力損失的原因、預(yù)防措施和解決方法。

　　1、斷絲

　　①造成斷絲的原因

　　a、預(yù)應(yīng)力筋力學(xué)性能不合格;

　　b、錨板、錨環(huán)及千斤頂不同心造成偏位受力不均勻;

　　c、錨墊板的選用也是原因之一(材質(zhì))。

　　d、采用高強(qiáng)鋼絲做為預(yù)應(yīng)力筋時(shí)，錨具夾片硬度不能過(guò)高、齒高也不能過(guò)大，這樣稍有偏拉就造成刻痕過(guò)深容易造成斷絲;

　　e、操作張拉設(shè)備的工人精神不夠集中，導(dǎo)致張拉力過(guò)大容易發(fā)生斷絲;

　　②、防止斷絲措施

　　a、嚴(yán)格材料力學(xué)性能試驗(yàn)，強(qiáng)度相同、延伸率差異較大的兩批材料不能同時(shí)使用;

　　b、盡量選用配套的錨具、錨墊板，夾片及預(yù)應(yīng)力筋;

　　c、在施工中應(yīng)考慮錨墊板喇叭孔與波紋管的連接。安裝千斤頂應(yīng)做到位正與墊板方向一致。

　　d、給張拉設(shè)備限壓，使壓力表達(dá)到設(shè)計(jì)應(yīng)力時(shí)不能繼續(xù)上升;

　　③、斷絲處理

　　a、雙向張拉鋼束時(shí)可先用卸錨器卸錨，然后移動(dòng)鋼束，用單孔小頂進(jìn)行張拉;

　　b、當(dāng)預(yù)應(yīng)力束較短時(shí)，也可用單張代替雙張辦法加以解決;

　　c、當(dāng)本身就是單張的鋼絲發(fā)生斷絲時(shí)，一般采用采用超張拉的辦法加以解決。

　　2、滑絲

　　①造成滑絲原因

　　a、錨環(huán)、夾片硬度不夠或夾片齒線淺;

　　b、鋼束、夾片清理不徹底，有鐵銹或某物張拉時(shí)存在于夾片與鋼束之間或夾片與錨環(huán)之間;

　　c、當(dāng)錨環(huán)孔坡度過(guò)小、過(guò)大時(shí)都有可能發(fā)生滑絲，安裝夾片頂面不齊也能造成滑絲;

　　d、千斤頂時(shí)回程過(guò)快也可能發(fā)生滑絲現(xiàn)象，拆卸工具錨時(shí)劇烈震動(dòng)也可能造成滑絲;

　　②、防止滑絲的措施

　　a、張拉前對(duì)鋼束錨固部分、錨環(huán)、夾片進(jìn)行徹底清理，安裝夾片時(shí)要保證外露部分相同，頂面平齊。

　　b、根據(jù)所采用的鋼束種類(lèi)選擇錨具。當(dāng)用高強(qiáng)鋼絲時(shí)宜用采用XM型錨具，因該錨具夾片有偏轉(zhuǎn)角，錨固方面為360度無(wú)間隙。當(dāng)采用鋼絞線時(shí)則用OVM型錨具較為適宜。

　　③、滑絲的處理

　　滑絲處理一般采用單孔補(bǔ)張，補(bǔ)張不成功時(shí)可采用疊加錨環(huán)法處理。

　　3、預(yù)應(yīng)力損失

　　①、孔道摩阻損失

　　孔道摩阻的損失值較大，在實(shí)際工程中證明，孔道布設(shè)時(shí)鋪置加密架立筋并在張拉錨固前不上夾片，反復(fù)單張拉數(shù)次都可以有效的降低孔道摩阻系數(shù)。

　　②錨具回縮損失

　　減少錨具回縮損失可從兩方面入手：一是選用機(jī)械頂錨的錨具及張拉機(jī)具;二是當(dāng)采用自錨體系時(shí)，適當(dāng)減少錨環(huán)與限位板之間的間距，但調(diào)整時(shí)必須注意不能調(diào)整過(guò)大，否則錨具回縮損失雖然減少，但錨口損失增加，得不償失。

　　③混凝土壓縮損失

　　減少混凝土壓縮損失可在不影響結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)的前提下，通過(guò)調(diào)整張拉順序予以減少，一般原則是先長(zhǎng)后短、對(duì)稱(chēng)施壓，一次完成。

　　④松弛損失

　　減少松弛損失的辦法，除采用高強(qiáng)低松弛鋼絞線外，唯一的辦法是及時(shí)飽滿的灌漿并令水泥漿迅速達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度。

　　三、經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析

　　城建大廈地下兩層，地上由5層裙房和27層塔樓組成，在塔樓的7至27層的中央核心筒與外框筒的梁全部采用了無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力寬扁梁，一降低結(jié)構(gòu)的層高。標(biāo)準(zhǔn)層層高為3.0m，梁高為500mm，凈空2.5m。由于城建大廈采用無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土樓蓋，降低了結(jié)構(gòu)層高，提高了構(gòu)件剛度，因此與普通混凝土樓蓋相比，在建筑高度受限制的情況下，增加了建筑面積，改善了建筑的使用功能以及結(jié)構(gòu)構(gòu)件的受力性能，降低了造價(jià)，帶來(lái)顯著的綜合效益。

　　1、預(yù)應(yīng)力混凝土方案與普通混凝土樓蓋方案的經(jīng)濟(jì)比較

　　為便于與預(yù)應(yīng)力寬扁梁進(jìn)行比較，計(jì)算了兩種普通混凝土梁，第一種采用普通混凝土寬扁梁，梁高仍為500mm，以保證現(xiàn)有層高不變;第二種方案，按常規(guī)普通混凝土構(gòu)件設(shè)計(jì)，截面尺寸取為400mm×800mm。

　　以上三種方案的材料用量比較見(jiàn)表1

　　方案每平方米鋼材用量(kg/m2)混凝土折算厚度( mm)

　　預(yù)應(yīng)力筋普通筋合計(jì)

　　①預(yù)應(yīng)力扁梁

　　1000mm×500mm32629237

　　②普通混凝土扁梁

　　1600mm×500mm—3737299

　　③普通混凝土梁

　　400mm×800mm—3030215

　　由表1可以看出，在現(xiàn)有層高及梁高確定的情況下，預(yù)應(yīng)力方案較普通混凝土方案②(1600mm×500mm)可節(jié)省鋼材約22%，節(jié)省混凝土用量約21%，同時(shí)降低了結(jié)構(gòu)自重，可減少基礎(chǔ)造價(jià)，減少地震作用下的結(jié)構(gòu)內(nèi)力。與方案③(400mm×800mm)比較，鋼筋用量持平，預(yù)應(yīng)力方案混凝土用量約增加10%，但由于梁高降低了30cm，使得塔樓部分標(biāo)準(zhǔn)層的層高降低30cm.

　　2、在建筑總高度不變的情況下，采用預(yù)應(yīng)力樓蓋，增加了樓層和建筑面積

　　由前面比較可以看出，預(yù)應(yīng)力扁梁較常規(guī)的普通混凝土梁(400mm×800mm)高度減少了30cm，以每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)層降低層高30cm計(jì)，23個(gè)預(yù)應(yīng)力樓層共降低6.9m,可以多蓋兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)層，增加建筑面積約2400 m2,其收益顯然遠(yuǎn)高于多出的投資。

　　3、假設(shè)建筑層數(shù)不變，采用預(yù)應(yīng)力樓蓋可大大降低建筑的綜合造價(jià)

　　這里僅就采用預(yù)應(yīng)力以后節(jié)省下來(lái)的玻璃幕墻費(fèi)用作一分析。該建筑外裝修全部采用玻璃幕墻，在建筑凈空不變的情況下，采用預(yù)應(yīng)力樓蓋可使建筑總高度降低6.9m，建筑周長(zhǎng)約120m，因而采用預(yù)應(yīng)力以后可以減少玻璃幕面積約828 m2以每平方米玻璃幕造價(jià)2000元計(jì)算，可減少費(fèi)用166萬(wàn)元。另外建筑高度減少可以降低其垂直交通、供水、消防等設(shè)備的使用費(fèi)用及維護(hù)費(fèi)用，其綜合效益顯而易見(jiàn)。

　　4、采用預(yù)應(yīng)力樓蓋大大改善了建筑的使用功能

　　在梁高僅為500mm的情況下，預(yù)應(yīng)力梁的凈跨達(dá)到12.9m，跨高比為26:1，從而使得建筑內(nèi)部空間比較開(kāi)闊，分隔相當(dāng)靈活，便于根據(jù)用戶的不同需求，進(jìn)行相應(yīng)的建筑布置，大大改善了建筑的使用功能，這在房地產(chǎn)市場(chǎng)是很有益的。

　　結(jié)論

　　本文通過(guò)對(duì)預(yù)應(yīng)力技術(shù)工藝及預(yù)應(yīng)力施工中幾個(gè)經(jīng)常出現(xiàn)問(wèn)題的分析，使我們很好保證預(yù)應(yīng)力的質(zhì)量、使預(yù)應(yīng)力混凝土滿足設(shè)計(jì)和使用功能;通過(guò)經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析，使我們認(rèn)識(shí)到在高層建筑中采用無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土樓蓋能較好地適應(yīng)高層建筑擴(kuò)大開(kāi)間，擴(kuò)大柱網(wǎng)和降低建筑層高的要求，而且施工方便，經(jīng)濟(jì)合理。而且隨著人們對(duì)建筑使用功能要求的提高和觀念的不斷更新，無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)必然有更加廣闊的應(yīng)用前景。

　　參考書(shū)目

　　1、馮大斌、欒貴臣，“后張法預(yù)應(yīng)力混凝土施工手冊(cè)”，中國(guó)建筑出版社，1999。

　　2、陶學(xué)康，“無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土設(shè)計(jì)與施工”，地震出版社，1993。

　　3、傅溫、張玉明、王宏彬，“高效預(yù)應(yīng)力混凝土工程技術(shù)”，中國(guó)民航出版社，1996。

　　4、建筑施工手冊(cè)(預(yù)應(yīng)力混凝土工程)，中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1998。

　　5、中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：

　　“無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程”，JGJ92-2004 J409-2005;

　　“預(yù)應(yīng)力筋用錨具、夾具和連接器技術(shù)規(guī)程”，JGJ85-92;

　　“預(yù)應(yīng)力混凝結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)規(guī)程”，JGJ140-2004;