房屋建筑结构施工中后张法技术的运用探究

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吕德剑

央正建设集团有限公司 江西南昌 330039

摘要

随着建筑行业的不断发展,房屋建筑结构施工技术也在不断创新和进步。后张法技术作为一种重要的预应力施工技术,在房屋建筑结构施工中得到了广泛的应用。本文详细介绍了后张法技术的原理、特点、施工工艺以及在房屋建筑结构施工中的应用,并对其质量控制要点进行了深入分析。通过实际案例分析,展示了后张法技术在提高房屋建筑结构性能和质量方面的显著优势,为今后的房屋建筑结构施工提供了有益的参考。


关键词

房屋建筑结构;施工;后张法技术

正文


言:随着我国经济的快速发展和城市化进程的不断加快,房屋建筑工程的数量和规模不断扩大,在当今房屋建筑领域,不断追求更高的结构稳定性与安全性成为关键目标。为了满足人们对房屋建筑安全性、耐久性和舒适性的要求,建筑结构施工技术也在不断创新和发展。后张法技术在房屋建筑结构施工中逐渐崭露头角。后张法技术以其独特的优势,为复杂的建筑结构施工提供了有效的解决方案。它能够显著提高建筑结构的承载能力,增强结构的耐久性,同时在施工过程中具有较高的灵活性和适应性。本探究旨在深入分析后张法技术在房屋建筑结构施工中的具体运用,揭示其技术原理、施工要点及优势,为推动房屋建筑行业的高质量发展提供有力的技术支持,为打造更加安全、可靠、美观的房屋建筑贡献智慧。

1后张法技术的原理和特点

1.1原理

后张法技术是一种在房屋建筑结构施工中广泛应用的预应力施工方法。其原理是先制作混凝土构件,在构件中预留孔道,待混凝土达到一定强度后,将预应力筋穿入孔道。通过张拉设备对预应力筋施加拉力,使其产生预拉应力。然后,用锚具将预应力筋固定在构件两端,使预拉应力得以保持在混凝土构件中。此时,混凝土构件在预压应力作用下,能够更好地承受外部荷载,提高构件的承载能力、抗裂性能和耐久性。后张法技术通过对预应力筋的张拉和锚固,实现了对混凝土构件的主动加固,为房屋建筑结构的安全稳定提供了有力保障。

1.2特点

首先,施工灵活性高,可根据不同建筑结构的需求进行预应力筋的布置和张拉,适应复杂的建筑设计。其次,能有效提高结构的承载能力,使建筑更加坚固可靠,可承受更大的荷载。再者,增强结构的抗裂性能,减少裂缝的产生,延长建筑的使用寿命。后张法还具有较好的耐久性,预应力筋被包裹在混凝土中,不易受到外界环境的侵蚀。此外,该技术适用范围广,可用于各种类型的混凝土结构,如梁、板、柱等。最后,后张法施工相对较为便捷,所需设备较为常见,操作难度适中,有利于提高施工效率,降低工程成本。

2房屋建筑结构施工中后张法技术的运用

2.1预应力筋的制作和安装

在房屋建筑结构施工中,后张法技术的预应力筋制作和安装至关重要。制作时,严格根据设计要求选择高质量的钢绞线等材料,精确下料并进行编束,确保预应力筋的规格和性能达标。安装时,先确保预留孔道的清洁与通畅,采用合适的穿束方法将预应力筋准确穿入孔道。安装过程中要注意保护预应力筋,避免其受损或锈蚀。同时,要调整好预应力筋的位置和直线度,为后续的张拉工作创造良好条件,保证房屋建筑结构施工中后张法技术的顺利实施和结构的质量与安全。

2.2预留孔道的设置

在房屋建筑结构施工中运用后张法技术,预留孔道的设置是关键环节之一。通常采用金属波纹管或塑料波纹管作为预留孔道的材料。在设置预留孔道时,要严格按照设计要求确定其位置和尺寸,确保准确性。安装波纹管时应保证其顺直,避免弯曲、变形,且连接处要密封良好,防止水泥浆渗入。在混凝土浇筑过程中,要注意保护预留孔道,避免其受到外力破坏。同时,可在孔道内设置临时的支撑或定位装置,以保持孔道的形状和位置稳定。预留孔道的设置质量直接影响到后续预应力筋的穿束和张拉效果,对房屋建筑结构的安全性和耐久性起着重要作用。

2.3混凝土的浇筑和养护

在房屋建筑结构施工中运用后张法技术,混凝土的浇筑和养护至关重要。浇筑混凝土时,应确保混凝土的质量符合设计要求,具有良好的和易性和密实度。在浇筑过程中,要避免混凝土直接冲击预留孔道和预应力筋,防止其位置偏移或受损。同时,要控制好浇筑速度和振捣力度,确保混凝土均匀分布、无蜂窝麻面。

混凝土浇筑完成后,及时进行养护。根据环境温度和湿度等条件,采取适当的养护措施,如覆盖洒水、喷涂养护剂等。养护时间一般不少于7天,以保证混凝土充分水化,强度不断增长。良好的混凝土浇筑和养护工作,能为后张法施工提供坚实的基础,确保房屋建筑结构的质量和耐久性。

2.4预应力筋的张拉

在房屋建筑结构施工中,后张法技术的预应力筋张拉环节至关重要。

张拉前,务必仔细检查张拉设备的性能和精度,确保其处于良好状态。同时,对混凝土构件的强度进行严格检测,只有达到设计要求的强度后才能进行张拉操作。根据设计方案确定合理的张拉顺序,一般采用对称张拉,以保证结构受力均匀,防止出现局部应力集中。

张拉过程中,严格按照设计规定的张拉力进行控制。可采用应力控制和伸长值校核相结合的方法,确保张拉力的准确性。密切观察预应力筋的变形情况以及结构的整体变化,若发现异常,如预应力筋断裂、结构出现裂缝等,应立即停止张拉并进行原因分析和处理。张拉完成后,及时进行锚固,采用可靠的锚具将预应力筋牢固地固定在构件上,防止预应力筋回缩。

总之,预应力筋的张拉操作直接影响房屋建筑结构的质量和安全性,必须高度重视并严格按照规范进行施工。

2.5孔道灌浆和封锚

在房屋建筑结构施工中运用后张法技术,孔道灌浆和封锚起着关键作用。

孔道灌浆方面,首先要精心挑选高质量的灌浆材料,如水泥浆或专用的高性能灌浆料。在灌浆前,对预留孔道进行全面检查和清理,确保孔道内部干净、无杂物且畅通无阻。灌浆过程需严格控制灌浆压力和流速,确保灌浆料能够均匀、充分地填充整个孔道。这不仅能为预应力筋提供良好的保护,防止其锈蚀,还能增强预应力筋与混凝土之间的粘结力,提高结构的整体性能。

封锚环节同样重要。在孔道灌浆完成后,及时进行封锚。采用与构件同强度等级的混凝土进行封锚作业,确保锚具被完全包裹和保护。施工时要保证封锚混凝土密实,与构件紧密结合,不留缝隙。良好的封锚可以有效防止水分和空气进入孔道,进一步保护预应力筋,提升房屋建筑结构的耐久性和安全性。总之,孔道灌浆和封锚工作必须严格按照规范操作,以确保后张法技术在房屋建筑结构施工中的成功应用。

3房屋建筑工程案例及后张法施工准备

3.1工程概况

某房屋建筑工程主体结构为预应力框架结构,框架柱和主梁采用预应力张拉形式,其中预应力跨梁的东西长度为27.9m,南北长度为29.7m,截面尺寸为550×1800mm。在预应力张拉施工过程中,预应力钢绞线采用4根钢绞线制作而成,其弹性模量为1.95*105MPa。管线材料采用塑胶管预应力钢绞线,并采用金属波纹管进行施工。

3.2波纹管制作

在后张法施工前,首先要完成波纹管的制作。可采用手提式砂轮切割机对金属波纹管进行加工,防止金属波纹管发生损坏。在钢筋初步成型后进行波纹管的安装,严格按照设计张拉曲线,对两侧钢筋进行绑扎,使其整体为S状。在绑扎过程中需要控制好钢筋间距,并利用铁丝进行固定,防止发生位移现象。在混凝土浇筑前还要对接头部分进行绑扎和修补,可以在钢绞线和波纹管之间使用尼龙套管,让泥浆计入作业可以顺利进行。在钢筋成型后布置波纹管,需要安装加强筋和螺旋筋,在钢垫板张拉端进行固定。其中,螺旋筋采用长30cm、厚度为15mm的圆钢。此外还要保证安装施工时波纹管进口处的直线段垂直于垫板锚具,防止混凝土浆液进入到管内。最后对结合部位进行密封,并确保锚垫板预留孔与钢绞线中心线相符。

3.3钢绞线处理

钢绞线是后张法预应力施工的主要构件,在其处理过程中,需要控制好长度及锚固效果,否则会对施工效果产生不利影响。在钢绞线切割过程中,应对端口进行绑扎,防止钢丝出现扭结问题。此外,每间隔1m需要采用铅丝进行绑缚,并将铅丝头设置在钢束之内。为防止钢绞线受到高温破坏,不能采用电焊切割方式,可以选择手提式砂轮切割机进行切割。

4后张法施工工艺在房屋建筑结构施工中的应用

4.1预留孔道施工

预留孔道施工是后张法施工的重要工序,可以根据孔道形状,选择不同的施工方法。预留孔道形状分为三种,即直线型、折线型和曲线型。在施工过程中,直线型孔道一般采用钢管抽芯法,预先将钢管植入在孔道内部,混凝土浇筑时要定期转动钢管,防止钢管与混凝土连接。等到混凝土结构凝固成型后,需要将钢管抽出。由于钢管硬度较大,难以进行弯折,钢管抽芯法一般只在直线型预留孔道施工中使用,并且要做好钢管除锈和刷油等处理措施。在施工过程中,应将钢管长度控制在15m以内,方便转动和抽出,在抽出钢管前必须确保混凝土结构已经完全凝固,否则容易对其造成破坏。胶管抽芯法采用普通橡胶管作为施工材料,可以通过向管内注水使其达到一定的压力值。等到混凝土结构成型后,通过放水将胶管抽出。该施工方法灵活性较好,在直线和曲线型孔道中都适合使用。此外,预留孔道施工还可以采用预埋管法,通过使用刚度适中、便于弯折的特殊钢管材料,而且在混凝土浇筑后,不需要抽出钢管,适合在折线型预留孔道施工中使用。

4.2混凝土浇筑施工

在房屋建筑混凝土浇筑施工过程中,由于预应力梁柱结构及钢绞线较为密集,需要在混凝土拌制过程中加入适量的外加剂,增强混凝土流动性,提高混凝土的早期强度。在混凝土拌制生产及施工应用过程中,要注意检查混凝土坍落度,确保混凝土材料质量符合要求。在混凝土浇筑施工中,需要确保浇筑过程的连续性,并采用分层振捣措施,逐层向上进行浇筑,每层高度控制在30cm左右。混凝土振捣施工应避免用力过大对钢板和模板造成扰动,同时要保证振捣的均匀性,避免出现漏振的情况。为满足后张法施工要求,锚具尾部混凝土的骨料应相对集中,并保证结构边缘完好性,确保混凝土强度达到90%以后进行拆模。梁底模板和底部支撑则应在后张拉施工后拆除。此外,混凝土施工后必须及时开展养护工作,确保混凝土结构的成型质量。

4.3预应力张拉施工

预应力张拉施工是后张法施工的核心环节,必须在混凝土强度达到要求后进行,从而避免在预应力张拉施工中发生混凝土裂块、弹性压缩过大等问题。在施工过程中,首先要严格控制张拉应力,确保其最大值在设计值以内。通过进行张拉施工,能够弥补混凝土结构收缩引起的预应力损失。其次,施工人员需要把握好张拉施工顺序,在混凝土结构中有多根预应力筋的情况下,需要采取分批张拉措施,按照设计顺序对称进行张拉。在张拉端的设置过程中,为防止预应力筋摩擦损失,可选择两端张拉方法,在其中一端进行张拉,另一端补足张拉力。其中抽芯成孔预应力筋的程度应大于24m,否则应采取一端张拉方法。最后,通过做好张拉值校核工作,确保预应力张拉施工质量。在施工过程中,可以采用油压表读取张拉值,并测量预应力筋伸长量,若伸长量与计算值相差超过10%,需要分析原因并予以修正。

4.4孔道灌浆施工

完成预应力筋张拉施工后,要进行孔道灌浆施工,防止钢筋暴露发生锈蚀,同时也可以提升建筑结构构件的稳定性。在孔道灌浆施工过程中,需要选择高质量的灌浆材料,包括流动性大、粘结力强的水泥等。同时要对水灰比进行严格控制,对于较大的孔道,可采用水泥砂浆进行直接灌浆,并通过加入适量膨胀剂,提高灌浆密度。应保证水泥砂浆收缩率在2%以内,自由膨胀率不超过5%。在灌浆施工前,应对孔道进行清洁,防止杂质对灌浆施工质量造成影响。然后按照从上至下的顺序进行灌注。此外可采用二次灌浆法提高孔道灌浆模式度。在施工过程中如果出现孔道堵塞情况,需要及时更换灌浆口。通过对各种容易出现的施工问题进行灵活应对,确保孔道灌浆施工质量,从而提升房屋建筑结构的整体稳定性。

结语

概而言之,通过上文的详细分析和阐述,我们可以知道,后张法技术作为一种先进的预应力施工技术,在房屋建筑结构施工中具有重要的应用价值。通过合理的设计和施工,可以提高房屋建筑结构的性能和质量,满足人们对房屋建筑安全性、耐久性和舒适性的要求。在实际应用中,应严格控制施工质量,确保后张法技术的安全可靠。同时,应不断探索和创新,进一步完善后张法技术,为房屋建筑结构施工提供更加先进的技术支持。

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