【摘要】近年来，我国经济发展取得了显著的成就，城市化进程飞速发展使得城市的规模不断的扩大。为满足剧增的城市的居住需求，建筑业取得了显著的进步。其中，工程质量的好坏关乎着广大的居民的切身利益。保证工程质量施工技术是关键，本文结合作者多年工作经验，以房屋建筑无粘结预应力施工技术为研究主体，详细阐述了无粘结预应力施工工艺和工程应用两个问题。
【关键词】房屋建筑； 无粘结预应力； 施工技术
随着我国建筑业的进步，新型的施工材料及施工工艺不断的被研制和发明，这为我国建筑业的进一步发展提供了坚实的技术支撑和物质基础。现代城市高层建筑逐渐增多，我国虽地大物博但在巨大的人口压力下使得城市建筑不得不纵向发展。为提高城市土的利用率， 缓解人口压力，建筑物不断向高层方向发展。受设计、施工技术、材料、监督等因素的影响， 高层建筑在后期使用的过程中常出现裂缝、脱落甚至倒塌事故等，影响着建筑物的功能及使用寿命，严重的可危及公民的人身财产安全。下面对房屋建筑无粘结预应力施工技术作以简要阐述。
1 无粘结预应力施工工艺
1.1 预应力筋的铺设。无粘结预应力筋铺设前应检查外包层完好程度，对有轻微破损者，用塑料带补包好，对破损严重者应予以报废。双向预应力筋铺设时，应先铺设下面的预应力筋，再铺设上面的预应力筋，以免预应力筋相互穿插。无粘结预应力筋应严格按设计要求的曲线形状就位固定牢固，可用短钢筋或混凝土垫块等架起控制标高，再用铁丝绑扎在非预应力筋上。
1.2 预应力筋的张拉。预应力平板结构中，预应力筋往往很长，如何减少其摩阻损失值是一个重要的问题。影响摩阻损失值的主要因素是润滑介质、外包层和预应力筋截面形式。其中润滑介质和外包层的摩阻损失值，对一定的预应力束而言是个定值，相对稳定。而截面形式则影响较大，不同截面形式其离散性不同，但如能保证截面形状在全长内一致，则其摩阻损失值就能在很小范围内波动。否则，因局部阻塞就可能导致其损失值无法测定。摩阻损失值可用标准测力计或传感器等测力装置进行测定。施工时，为降低摩阻损失值，宜采用多次重复张拉工艺。
1.3 预应力筋端部处理。无粘结预应力筋采用钢丝束镦头锚具时，其中塑料套管供钢丝束张拉时锚环从混凝土中拉出来用，软塑料管是用来保护无粘结钢丝末端因穿锚具而损坏的塑料管。无粘结钢丝的锚头防腐处理，应特别重视。当锚环被拉出后，塑料套筒内产生空隙， 必须用油枪通过锚环的注油孔向套筒内注满防腐油脂， 灌油后将外露锚具封闭好， 避免长期与大气接触造成锈蚀。无粘结预应力筋的固定端可设置在构件内。当采用无粘结钢丝束时固定端可采用扩大的镦头锚板，并用螺旋筋加强。施工中如端头无结构配筋时，需要配置构造钢筋，使固定端板与混凝土之间有可靠的锚固性能。当采用无粘结钢绞线时，锚固端可采用压花成型，埋置在设计部位。这种做法的关键是张拉前锚固端的混凝土强度等级必须达到设计强度(≥C30)才能形成可靠的粘结式锚头。
2 无粘结预应力技术的应用
2.1 工程地处广州，建筑面积62000m2，地下2层，地上6层，框架结构，柱网为7.2×7.2m，地下2层至地上3层，总长度均为165.6m，宽67.2m，4～6层分成长度为72m的两栋塔楼。建筑平面、立面变化大，长度远远超过规范规定的长度。根据使用功能和使用条件的限制，不允许留设伸缩缝，给结构设计带来一定的难度。由于工期紧和施工场地的限制，混凝土必须采用商品泵送混凝土，由于其高流动性的要求，水泥用量增加，水会比增大，砂率增加，骨料粒径减小。这些因素使得泵送混凝土的收缩量增大，由此产生裂缝的现象比较普遍。单靠一般构造措施和施工工艺措施解决超长而不裂，把握不大，也无可靠依据。经多方面研究分析，决定采用无粘结预应力技术解决本工程的超长不设缝的问题。
2.2 温度应力的分析
这里只考虑整体温度变化的作用，认为结构在大气中温度均匀，结构随大气温度变化而变化，因大地温度变化小，近似恒温，因此可认为地下部分结构温度保持恒定，可不考虑温度作用的影响。假定首层楼板为上部结构的嵌固点，因后浇带间距45m，不考虑后浇带闭合前各单元的温度应力。
2.2.1 温度梯度的确定
温度降低引起结构收缩，对于楼板产生拉应力，减小温度梯度，是减小温度应力最有效的途径。广州市最低日平均温度为5c，最高日平均温度为37c，极端温差为32c.通过留设后浇带，并选择较低温度时机闭合后浇带，以创造一个初始低温的良好条件。本工程要求在气温低于106c的季节闭合后浇带，因此计算温度梯度�T1=10-（5）=15c.
另外还要考虑混凝土收缩的当量温差。混凝土收缩是一种随时间而增长的变形，结硬初期发展较快，二周可完成全部收缩的1/4，一个月可完成1/2，三个月完成60～80%，以后增长缓慢，一般两年后趋于稳定。最终收缩应变ε约为（200－400）×10-6.由于本工程采取留设后浇带和掺加膨胀型混凝土外加剂，混凝土最终收缩应变可取ε=200×10-6.在本工程的首层及2～3层主体结构中，都预留了上下贯通的后浇带，后浇带最大间距45m.在后浇带未浇注之前，超长板可视为一种能接近于自由变形的构件，后浇带三个月以后浇注，可认为收缩变形中已完成80%的自由变形，即ε1=0.8ε=160×10-6，残余应变ε2=0.2ε=40×10-6才在结构中产生拉应力。混凝土的线膨胀系数为α=1x10-5/c，收缩当量温差�Tc=ε2/α=4c.
因此，综合计算温度梯度�T=�T1+�Tc=19c.
2.2.2 温度应力的计算
温度应力的计算分别按平面框架和空间整体有限元计算。两种方法计算结果显示温度应力作用的特点是一致的：底层大，往上逐层剧减；中间大两端小，对称轴处应力最大，向两端逐渐减小，呈抛物线分布。有限元的结果显示，二层中部最大应力为1.5MPa，端部最小应力为0.37MPa.三层中部最大应力为0.45MPa，端部最小应力为0.25MPa.
3 无拈结预应力筋的设计
结构自收缩产生次拉应力，是引起超长结构开裂的主要原因。如能在结构中施加预压应力，将能平衡或抵消部分收缩次拉应力，达到防裂抗裂的目的。采用无拈结预应力技术是一种有效的手段。无拈结预应力筋有布置灵活，张拉锚固方便，强度高等特点。同温度应力产生的原理一样，预压应力的传递同样受到柱子等竖向构件的约束，由端部到中部逐渐减小。这种分布特点与温度应力的分布产生矛盾，为了能在结构中建立尽可能大的预压应力，在预应力筋的布置和施工上做如下处理：
3.1 合理设置后浇带划分布筋区段和张拉区段。根据温度应力的分布特点，中段配置较多的预应力筋，两端则相对少一些，以减小对中段应力的削弱，在中段建立更大的预压应力。本工程中段配置的预应力钢筋为φj15@350，两端预应力筋为φj15@500.
3.2 分段张拉，先中段后两端。在后浇带封闭前张拉中段预应力，待达到设计强度后，再张拉两端预应力。这样可减少中段预应力的损失。按有限元分析，结构中的预应力计算结果显示二层中段最大预压应力为1.0MPa，该部分计算最大温度应力为1.5MPa，预压应力抵消了大部分温度应力，仅在结构中产生0.5MPa的次拉应力，小于混凝土抗拉强度设计值。
3.4 其他措施
除在楼板中布置预应力筋外，还在混凝土中掺加了膨胀型外加剂以减小施工期间混凝土的收缩。在楼板上部全面布置非预应力拉通钢筋，以抵抗和控制裂缝的发展。本工程于2009年12月完成结构施工，2010年8月正式使用，已经受了高温与寒冬季节的考验，目前未发现裂缝，证明预应力的设计是成功的。
3 结语
综上， 优质工程的构建不仅需要先进的施工技术， 严格的施工工艺流程也是工程质量的重要保证。除文中论述之事项外，实践中还有其它一些问题亟待不断的去探讨解决。鉴于作者水平有限， 文章写作不到之处望行业同仁多多指正， 在今后亦会加强相关理论知识的学习， 再接再厉争取为我国优质工程构建， 房屋建筑无粘结预应力施工技术研究建言献策。
