基于预应力钢筋混凝土结构施工技术分析

摘 要：目前，随着国家对经济建设的投入力度不断加大，对基础设施的质量的要求越来越高。预应力钢筋混凝土结构以其优于钢筋混凝土结构的强度高、截面相对较小、抗震能力强的设计结构特点，目前已经被广泛应用到建筑领域当中去，为建筑领域的发展打开了一个新的局面。下面我们就一起来探讨一下预应力钢筋混凝土结构的施工技术。

关键词：预应力钢筋混凝土；施工技术

预应力钢筋混凝土结构以其独特的优势被人们广泛地应用到各领域之中，成为当今建筑领域的一颗“明日之星”。

1 预应力钢筋混凝土结构概述

预应力钢筋混凝土结构就是所谓的预应力结构，就是利用张拉钢筋来实现预压应力，是一种抗压能力强、强度高、稳定性较高的一种新型混凝土结构。预应力钢筋混凝土结构不仅有上述优点，而且还能够对传统的混凝土结构进行改进，可以提高混凝土的强度、抗震性能，使混凝土的使用寿命延长，还可以在一定程度上节省钢材，降低建设成本，在桥梁建造、大跨度结构等方面应用广泛，是未来最有“前途”的现代建设结构之一。

早在在很久以前，在我国就已经将预应力结构理论应用到实际生活当中去了。比如，木桶外围的绳套，其作用就是对木桶进行加固，可以说是预应力结构的雏形。后来，一些外国的研究者逐渐把预应力应用到混凝土技术结构当中，经过不断探索和总结最终提出了现代意义上的预应力钢筋混凝土结构。不过预应力钢筋混凝土结构在我国发展的时间却很短，是在上世纪50年代才逐渐发展起来的，此后，预应力钢筋混凝土结构在我国不断发展壮大。在今天，预应力钢筋混凝土结构不断发展，已经被应用到桥梁、公路、大跨度结构建筑等各个方面，为我国的建筑领域的发展做出了巨大的贡献。

2 对预应力钢筋混凝土结构的优缺点分析

2.1 优点

2.1.1 高强度、抗压能力强。由于预应力钢筋混凝土结构在设备的受拉区域内施加预压应力，所以提高了设备的强度和抗压能力，减少了拉区的拉应力。再者，该结构可以抵消一部分挠度，可以减少实际的挠度，避免构件由于受到高强度的外力弯曲变形严重的现象的发生。

2.1.2 节省材料费用，降低成本。由于预应力钢筋混凝土结构增强了设备构件的强度，可以在一定程度上使构件的截面面积减小，节省混凝土的使用量；不仅如此，它还可以将钢筋的用处发挥到最大并使高强度的钢筋和高强度的混凝土得到高效利用。尤其是在一些跨度较大的结构上，这种作用尤其明显。这种结构节省了很大一部分的钢材，使建设成本降低。

2.1.3 使混凝土梁的主拉应力降低

因为在混凝土的截面上存在预压应力，所以会减少荷载作用的主拉应力，而且对减小混凝土的厚度也起到一个促进作用。

2.2 缺点

2.2.1 对结构的质量要求很高。由于预应力钢筋混凝土结构技术是一项比较复杂的技术，需要有专门的操作熟练的专业人员进行施工。

2.2.2 对设备的专业性要求高。预应力钢筋混凝土结构复杂，一般的设备根本不能满足其需要，因此，需要专门的设备。

3 预应力钢筋混凝土结构的主要应用领域

预应力钢筋混凝土结构的众多优点，使人们逐渐将其替代了传统的混凝土结构，在各个领域内广泛使用。

3.1 工业与民用建筑建设。在工业与民用建筑的建设中，屋盖的承重结构（比如屋架梁等等）是使用预应力钢筋混凝土结构的最广泛的。

3.2 水利建设工程。在对水坝、码头等各种水利建设的过程中，这些工程对抗裂性和抗压性的要求要比一般的建设工程要高得多，因此，这类工程更适合用预应力钢筋混凝土结构技术。

3.3 公路交通运输业。将预应力钢筋混凝土结构运用到交通运输的建设中，可以大大提高公路、铁路等的强度，提高公路、铁路的使用寿命。

4 预应力钢筋混凝土结构的施工技术方法研究

目前对预应力钢筋混凝土结构的施工技术主要分为三种，一种是先张法，另一种是后张法，再由就是将二者结合起来的共张法。

4.1 先张法。先张法就是指首先将预应力钢筋进行张拉，然后在固定在张拉台座上，最后在浇筑构件混凝土，等到混凝土的强度达到一定程度以后再进行放张。先张法一般采用高强度的钢丝或者是钢绞线作为预应力筋束。而且一般用的是直线配筋，使荷载弯矩的变化不受截面预加力的影响，故而这种方法仅仅适用于中小跨径受弯构件。先张法的施工程序一般比较简单，而且锚具的重复使用率高。在进行大量生产的时候，采用先张法的构件经济实惠，而且质量稳定性也很好。

4.2 后张法。后张法是一种与先张法相反的施工技术。是在施工时先对混凝土构件进行浇筑，等到混凝土到一定的强度，然后再在构件上张拉预应力钢筋的一种方法。在实行后张法时，预应力筋的锚固要通过专门专业的锚具来完成，因此，对锚具的质量要求就很高。与先张法不同的是，后张法的预应力筋一般采用的是曲线配筋，可以根据不同截面上的预加力作用点随时调整荷载弯矩，因此，这种方法对大跨径受弯构件特别受用。相比于先张法，后张法的预制构件可以不用专门的张拉台座，对这方面的要求也就没有那么严格。

4.3 共张法。共张法是指将先张法、后张法同时应用于一个构件之上的方法。共张法的优点就是既可以减少先张法下张拉应力过大，找不到相应的台座缺陷又可以克服后张法的施工条件下由于对锚具的质量要求高、工艺复杂导致周期较长、费用较高的不足。共张法将二者的优点结合起来，减少了由于使用单个方法而造成的不足，在工艺参数的选择上更具有灵活性。

5 预应力钢筋混凝土结构的主要使用材料和设备

5.1 高强度的预应力混凝土。要想建立起更高的预压应力，就必须要采用高强度的预应力混凝土，并且使用高强度的预应力混凝土还可以减少构件的截面面积，使结构自重降低。

5.2 多样的锚具种类。目前有许多种类的锚具，最常见的有支承式、夹片式等。支承式主要有螺丝端杆锚具和精轧螺纹钢筋锚具，这两种主要适用于锚固钢筋；还有就是镦头锚具，主要适用于锚固钢丝束。夹片式又有单孔和多孔夹片锚具等几种形式，前者用于锚固钢绞线，而后者适用范围相对较广，主要是用于各种钢绞线、钢线束等。

6 结语

预应力钢筋混凝土结构克服了传统的钢筋混凝土结构的缺陷与不足，使结构的受力性得到明显加强，并节省许多材料，使成本大大降低，是建筑领域的一大革新。

参考文献

[1] 宋玉普.预应力混凝土特种结构[M].北京：机械工业出版社，2007.

[2] 李国平.预应力混凝土结构设计原理[M].北京：人民交通出版社，2000.

作者简介：吴健秋（1981.08- ），男，汉族，四川省射洪县人，研究生学历，工程师，研究方向：工业与民用建筑设计，结构工程专业。