建筑工程项目预应力混凝土技术的应用探析①

周应胜

摘要：在人们生活质量提高的同时，对建筑工程建设也提出了全新的要求。同时，伴随着建筑工程数量和规模的变化，建筑工程结构的稳固性和安全性成为其中的关键点，而钢筋混凝土作为建筑物结构的主要组成部分，需要给予其足够的重视。然而，由于钢筋和混凝土都具有自身的局限性，因而需要将其进行有效的融合，使其两者间的优势实现互补，以便增强建筑工程的功能性。

关键词：建筑工程;预应力;混凝土技术;应用

一、预应力技术简介

1.预应力技术概述及特点

预应力可以有效地提高结构构件的承载能力，增强建筑物的耐久性。通常，预应力会在受到外来作用力之前会被施加上一种张拉力。当受到外在作用力时这部分施加的拉力会抵消一部分外在作用力在中性面以下产生的拉应力。基于这种原理，预应力混凝土可以明显提高荷载的承受能力，因此运用十分广泛。预应力混凝土相比于普通混凝土具有减轻结构构件自重，降低工程造价，延长结构件的使用寿命、减少裂缝提高耐久性等诸多优点，对于结构工程的发展有着重要意义。

2.预应力技术分类

1）先张法。当混凝土暂未开始浇筑时就首先对相应的预应力筋或者钢绞线进行张拉到设计值，随后放置到台座上进行固定，之后才开始浇筑混凝土，待混凝土达到规范规定的强度后再正式撤去张拉机械。

2）后张法。在浇筑完混凝土并达到一定强度后将预应力筋从预留的孔道穿入并张拉到设计值，最后用锚具固定并对孔道压浆。

二、预应力混凝土技术的优势

预应力混凝土技术属于新型且成熟的施工技术，在目前建筑工程建设中应用极为普遍。因为具有诸多方面的优势，主要体现在能增强工程施工的抗裂性，以及能改善工程的刚度和耐久性能。众所周知，混凝土是人类社会应用最多的建材，被广泛应用于工业建筑、民用建筑、道路工程和其他诸多工程领域中。然而，混凝土自身具有明显的局限性，通常表现在极限应变值相对较小。工程在具体施工期间，必须确保混凝土质量不受影响，避免产生裂缝，因此钢筋的应力需要维持在一定数值之间，通常情况下为150～200N/mm2，维持在此范围内的预应力才能够在发挥作用的同时不对混凝土造成损害。相比起普通的混凝土，预应力混凝土能够发挥更多的优势，不仅能够在建筑构件抗裂性和刚度提高方面起到一定的作用，还能够有效降低建筑物自身重力，确保建筑物构件能够大大提高耐久性，降低建筑工程建设成本的支出。更为重要的是，预应力混凝土施工技术在抗火性能和抗疲劳性能方面还具有突出性的优势，尤其是在大跨间方面的应用，更能展现出其具备的优势。

三、预应力混凝土的类型

1.有黏结预应力混凝土和无黏结预应力混凝土

所谓有黏结预应力混凝土是指通过混凝土对钢筋实行握裹力将预应力有效地传递给混凝土构件，其具有的优点是施工设备和张拉力操作难度系数低，以及施工灵活性高等。目前，虽然在建筑工程中普遍使用预应力混凝土构件，但是，钢筋和混凝土间的黏结力却存在明显的不足，进而降低了预应力钢筋拉应力的作用，致使混凝土过早受到压力方面的严重影响。通过相关实践研究表明，当预应力钢筋和混凝土间的黏结存在偏少的情况下，才能更好地展现出预应力的作用，所以无黏结预应力混凝土逐渐成为建筑领域中关注的重点。无黏结预应力混凝土在建筑工程施工期间，能将钢筋放置在设计部位，然后展开混凝土的浇筑，无需进行预留孔洞和穿插钢筋等有关操作。

2.全预应力混凝土和部分预应力混凝土

全预应力混凝土是根据设计的要求，禁止出现裂缝的混凝土构件，同时，预应力钢筋要充分符合构件对拉应力的实际要求，所以预应力钢筋数量必须配置对应的数量。此外，全预应力混凝土不但对施工工艺要求极高，而且造价成本也很高，因而通常应用于对结构刚度和耐久性有特定要求的结构中。尽管部分预应力混凝土能出现部分裂缝，但是，裂缝的宽度需要控制在相应的范围内，并符合设计和规范标准的要求。因此，在建筑结构中的预应力钢筋配置数量能有所减少。在建筑工程具体施工期间，通常为使施工成本能控制在最低限度内，可以采用部分非预应力钢筋对预应力钢筋进行替代。因其造价成本偏低，施工难度系数偏低，同时，具有常规混凝土难以相媲美的抗裂性和刚度。

四、预应力混凝土技术在建筑工程中的应用

1.先张法预应力混凝土技术

先张法预应力混凝土技术通常是在混凝土以前，采用专用夹具和张拉设备对钢筋施加预应力，然后，对混凝土实施浇筑，在混凝土强度符合设计强度时，混凝土和钢筋间的握裹力将鋼筋的拉应力合理地传给混凝土，而构件通常隶属于有黏预应力混凝土构件。在建筑工程具体施工期间，需要对以下几点格外关注：首先，在先张法中，应用于张拉的台座等设备无论是刚度还是强度的数值，都应满足施工的规范要求，以促使建筑工程能有序地推进。其次，在张拉力后锚板的受力中心线和全部预应力钢筋的共同作用的受力中心需要在相同的轴线上，禁止有偏心的情况出现，进而形成受力不均的现象。最后，每根预应力钢筋受拉的力度要始终保证相同的状态下，以确保构件受力处于相同状态。

2.后张拉预应力混凝土技术

后张拉与先张拉通常是处于相反的情况，后张拉法预应力混凝土技术往往是在混凝土浇筑结束后，以及混凝土强度符合规范标准后，再对预先埋置于设计位置的无黏结预应力钢筋，或者是预留孔道穿插实施张拉，在所有都符合设计要求的拉力后，在钢筋两端展开锚固处理，通过对两端锚具的应用，对整体混凝土构件传递相应的预应力，致使混凝土呈现出弹性收缩的现象，继而使钢筋的拉应力合理地转变为混凝土的预压力。基于此种优势，通常在展开大型预应力混凝土构件生产时，需要将大型的构件合理地划分为很多的小型构件展开加工处理，然后对若干的小型构件拼接为整体，这种施工方式不但具有很强的灵活性，而且还具备比先张法预应力混凝土技术更好的传递效果。因此，在建筑工程建设期间，预应力混凝土技术具有很好的发展前景。

3.高层建筑结构中预应力混凝土技术的发展前景

近年来，预应力混凝土在高层建筑中得到了极广泛的应用。特别是无黏结预应力混凝土平板和预应力混凝土扁梁应用到高层建筑工程建设中，具有诸多方面的优势，主要体现在以下几点：（1）降低层高;（2）简化模板;（3）提高施工效率，等等。所以备受施工单位及其他单位的青睐。预应力混凝土除了在建筑工程中加以应用外，还能促使大跨度和复杂柱网下的转换板得到妥善地解决。此外，8～18m跨度的预应力混凝土空心板，外墙的装饰保温复合预应力混凝土墙板都在高层建筑建设中具有良好的发展前景。现阶段，我国高层建筑主要应用的外墙材料通常是红砖和实心混凝土等，所以墙体材料的转变势在必行。

结束语

在社会经济蓬勃发展的背景下，对建筑提出了全新的要求，因而在建筑中采用预应力混凝土施工技术，促使混凝土自身的抗拉强度偏低和抗裂性偏弱的情况得到了明显的改善，提高建筑的施工水平，同时还能在某种程度上降低工程造价。因此，在建筑施工以前，需要对预应力混凝土技术做好全方位的研究和分析，促使其作用能得到充分发挥，进而促进建筑的可持续发展，最终为社会大众提供优质化和安全舒适的居住条件。

参考文献

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