预应力混凝土在建筑工程结构应用中的若干问题分析探讨

商淑敏

摘 要：随着我国基础建设以及土建工程大规模的发展，无论是在施工方法还是技术方面都有突破性发展，不少预应力混凝土建筑的修建技术已达到国际先进水平。为此，本文结合实际工作经验，对预应力混凝土在建筑工程结构应用中的若干问题，进行了具体的分析，以供参考。

关键词：预应力混凝土；建筑结构；问题；应用

引 言：预应力混凝土的技术优势突出，在建筑施工中应用广泛，不仅仅可以提高建筑结构件的基本性能，也为成本节约和抗震性能提高做出了重要贡献。

1 预应力混凝土概述

预应力混凝土设计的基本思路就是利用高强度的钢筋和混凝土材料结合，并利用预先施加的外力使得混凝土构件在应用前事先获得载荷，使其受到的拉应力减至最小，从而降低其开裂的可能性。这样的混凝土构件可以获得相对高的抗裂性和刚度。预应力混凝土的在施工中有完全预应力、部分预应力、无粘结预应力等种类，而按照施工的方式可以分为预制预应力混凝土、现浇注预应力混凝土等，而张拉施工也分为先张法与后张法。在工程中这些预应力混凝土构件按照不同的施工需要而进行选择与组合，从而达到最佳的使用效果。

2 预应力混凝土在我国房屋建设中的重要性

2.1 改善使用阶段的性能

预应力的使用能够完善很多工程，能够防止墙面裂缝的出现，即使不能阻止其出现裂纹也能延缓裂纹的产生。可以跨越大的空间，建造跨度大的结构，也可以提高构件的受剪承载力。纵向预应力的使用作用更加明显，首先在某种程度上可以延缓混凝土构件中的斜裂缝的产生，从而可以提高构件承载力。由于混凝土的破坏一般情况下都是因为钢筋过度疲劳，所以预应力的使用显得尤为重要和有意义。

2.2 可调整结构内力

预应力对于钢筋混凝土来说还有很关键的作用，因为它的使用能够调整结构的内力，防止变形。所以，我们常常说，预应力的使用可以解决很多结构的问题，对于建筑空间比较大的结构来说是一门不可或缺的技术。

2.3 预应力混凝土有抗震作用

研究表明预应力结构在地震区是能够应用的，采用竖向预应力来加固普通钢筋混凝土的结构，这样可以提高抗震性能。在地震之后能够很好的复原，避免整体结构的损坏。

3 预应力混凝土存在的问题

3.1 设计总体水平有差距

对于预应力混凝土的特点我们还不能很好的掌握，所以说我们还在摸索阶段，而且我们的混凝土标准程度也不高，在国际上还没有达到平均水平，而且在单位建筑面积内统计使用的钢材的数量在很大程度上高于国外的基本标准，所以从某种程度上来说，设计理念和规范还有待完善和补充。

3.2 预应力技术工艺水平有待提高

我国的预应力工艺水平相比较于国际水平还有一定的差距，我国目前虽然能够生产比较简单和基础的构件，比如说千斤顶、镦头器、制管机、灌浆机等建筑设备装置，但是对于整个预应力技术的工艺水平来说我国整体的工艺水平很低，预应力的构件生产工艺还是比较落后。

3.3 预应力房屋建筑结构形式单一，造价普遍偏高

我国现在拥有的预应力的建筑仍然是很古老的旧建筑，比较传统并且还是钢筋混凝土的结构模式。每一个建筑都不能够很好的应用混凝土。更没有考虑到预应力混凝土在布局上的变化。那么很自然的，在工业化生产上的优越性也都展现不出来了。我国现在的整体情况其实不容乐观，还不能很好的开发重量轻的节省材料，也不能生产耐久的构件和相关的整体结构体系。

4 预应力混凝土在建筑施工中的应用工艺分析

4.1 先张法的施工

在施工中采用先张法主要的工艺流程是：张拉钢筋与固定预应力筋-浇筑-养护-张放预应力筋、其工艺核心就是在浇筑前进行预应力张拉。施工的要点是：预应力的铺设，在施工中为了方便脱模，在预应力筋铺设的时候，应对模板进行处理，如利用隔离剂进行涂刷，在铺设的过程中如果遇到需要接长的部位应利用拼接装置进行绑扎以此保证强度，冷拔低碳钢丝的绑扎长度应在直径的40倍以上，而高强度的刻痕铜线则应达到钢丝直径的80倍以上才能保证强度满张拉的需求。

在张拉的过程中必须控制张拉的应力，及张拉的过程中需要实时监控张拉的各种参数，在張拉的过程中应保证张拉力与张拉效果成正比，应力苏浙控制应力的数值的增加而加大。再就是张拉力应按照张拉设计的应力和预应力筋的截面积、张拉过程中规定的相关标准为依据进行计算获得；通过张拉应力控制张拉的工艺效果时，应保证期预应力的值准确，在张拉时利用张拉的伸长值来测定其张拉的效果。如果伸长比例值与设计值大超过10%就需要停止张拉并进行参数检查，以此保证张拉的质量。

4.2 后张法施工

后张法的施工工艺优势较为明显，其直接在构件内铺设预应力筋，然后利用千斤顶完成张拉，特殊需要下大型的构件可以分体浇筑然后利用预应力筋相连，施工灵活可适应较大的构件或者特殊建筑。其工艺的流程就是浇筑构件预留孔道-穿预应力筋锚固张拉-灌浆。其要点如下：

预留孔道的施工，孔道的预留是在后张法施工中必须在结构件上预留孔道，而孔道会按照不同的设计要求预留为直线、曲线、折线等等。结合预应力混凝土的受力特征，按照张拉施工中的锚固与特征进行设计，选择孔道的直径和位置等等。预应力孔道的间距应保证大于50mm，孔道与结构件的边缘应控制在40mm距离。需要起拱的结构件，应在预留孔道时保持与结构的起拱要求一致。为了保持孔道的形状和尺寸位置等满足设计要求，并保证孔道的平顺、接头紧密、端部与预埋钢板垂直，通常利用钢管抽芯的方式或者橡胶管抽芯法、预埋波纹管等方式来设置孔道。

孔道灌浆施工，在完成张拉后就是对预应力孔道进行灌浆，主要是保证预应力筋不被锈蚀且增加结构整体的耐久性与整体性能。灌浆后预应力筋与结构整体将形成一个新的结构体系，提高其抗裂和承载能力。灌浆中应先对泥浆的质量进行控制，然后再灌浆中保持其均匀性；灌浆中应按照从下至上的原则，逐层进行孔道灌浆。最后在施工中应尽量缓慢而均匀的进行不能出现中断而影响灌浆质量，如果在建筑施工中遇到较大的孔道可以进行二次灌浆，以保证孔道的灌浆质量。

5 预应力在我国房屋建筑中应用与发展

5.1 高层建筑结构中预应力混凝土发展趋向

最近的几年里，预应力混凝土的使用有很大的发展。简化了模板和钢筋工程，外墙用的装饰保温复合预应力混凝土墙板在高层建筑中的应用前景也很广阔。

5.2 预应力混凝土结构的各种特性相互协调

预应力混凝土有很多比较显著的优点，所以很多超高难度的建筑都应用这种技术，但是我们也能看到我国在设计水平上还有待提高，设计理念也有待进步。主要的表现在于分析研究技术在经济效益方面的欠缺，过于强调理论，并没有考虑到怎么样才能对这样的现象进行改善，而且在某种程度上来说，对有些结构的抗裂要求过于严格，导致钢用量显著增加。由于预应力钢筋的特殊性，所以不宜考虑承受太大的地震内力，不得不承认的是这方面还有待提高。

6 结束语

总之，预应力混凝土在建筑工程中因为其优势明显而被广泛的应用。因此，在具体的工程实践中，就需要我们做好各种预案措施，不断完善工程施工技术及设备，合理的整合资源配置，才能更好的发挥预应力混凝土结构设计在实际工程中的优势，同时又能保障工程顺利施工。提高施工效率，保证施工安全，缩短施工周期，最终圆满完成工程任务。

参考文献：

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