預應(yīng)力砼技術(shù)對建筑結(jié)構(gòu)的影響及應(yīng)用

胡緣

【摘 要】經(jīng)過了幾十年的工程實踐和不斷研究，預應(yīng)力技術(shù)已經(jīng)是一項比較成熟的工程技術(shù)，在預應(yīng)力技術(shù)中，嚴格防控施工質(zhì)量對整個工程起到至關(guān)重要的作用。隨著近年來中國建設(shè)事業(yè)的蓬勃發(fā)展，預應(yīng)力砼結(jié)構(gòu)越來越多地應(yīng)用到建設(shè)項目中。預應(yīng)力砼具有節(jié)約鋼材，提高結(jié)構(gòu)耐久性，改善受力性能，擴大結(jié)構(gòu)功能等優(yōu)點，世界各國都重視預應(yīng)力砼的發(fā)展。本文對預應(yīng)力砼技術(shù)對建筑結(jié)構(gòu)的影響進行了分析，并提出了具體的應(yīng)用措施，以此提高預應(yīng)力砼技術(shù)應(yīng)用水平。

【關(guān)鍵詞】預應(yīng)力砼；施工；建筑

1.預應(yīng)力砼技術(shù)對建筑結(jié)構(gòu)的影響

1.1預應(yīng)力混凝土在高層建筑中的應(yīng)用有很大發(fā)展

預應(yīng)力砼結(jié)構(gòu)以其自重小、承載力高、抗裂性和耐久性好、剛度大、造價低等特點被廣泛地應(yīng)用于土木工程之中，尤其在高聳、大跨度以及承受動力荷載的結(jié)構(gòu)中使用最多。同時，預應(yīng)力砼結(jié)構(gòu)工藝復雜，質(zhì)量要求高，尤其是無粘結(jié)預應(yīng)力混凝土平板和預應(yīng)力砼扁梁用于高層建筑的樓蓋，受到建設(shè)單位、設(shè)計和施工單位的普遍歡迎。預應(yīng)力混凝土除用于樓蓋外，有時還用來解決大跨度、大空間部位柱網(wǎng)轉(zhuǎn)換時的轉(zhuǎn)換梁、轉(zhuǎn)換桁架，以及復雜柱網(wǎng)情況下的轉(zhuǎn)換板。此外8～l8m跨度的預應(yīng)力混凝土空心板，外墻用的裝飾保溫復合預應(yīng)力混凝土墻板在高層建筑中的應(yīng)用前景也很廣闊。目前，高層建筑的外墻材料大都是紅磚、小型砌塊、實心混凝土或玻璃幕墻等，墻體材料的改革勢在必行。

1.2先張法預制預應(yīng)力混凝土構(gòu)件具有工廠化規(guī)模生產(chǎn)的各種優(yōu)點，并被光放應(yīng)用

先張法預制預應(yīng)力混凝土構(gòu)件與現(xiàn)場澆注的后張法預應(yīng)力混凝土相比，省去了留管灌漿工序或無粘結(jié)束的注油擠塑工序，省去了管道費用、涂包費用和錨具費用。在道路及運輸?shù)跹b條件較好，運距不太大（200公里以內(nèi)）的情況下，預制構(gòu)件常常有良好的技術(shù)經(jīng)濟指標?，F(xiàn)代化預制廠的主要生產(chǎn)過程均由計算機控制，高素質(zhì)的技術(shù)工人和高效率施工機械與管理模式保證了產(chǎn)品的高質(zhì)量，現(xiàn)代預制工業(yè)已擺脫了構(gòu)件品種、規(guī)格單一，建筑與結(jié)構(gòu)功能脫節(jié)的舊模式。很多工業(yè)發(fā)達國家的預制構(gòu)件已能將建筑裝飾的復雜、多樣性以及保溫、隔熱、水電管線等多方面的功能，與預制混凝土構(gòu)件結(jié)合起來，滿足用戶各種要求，又不失工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)的高效率。因此，在預應(yīng)力砼結(jié)構(gòu)中，主要靠預應(yīng)力鋼筋起作用，要保證預應(yīng)力結(jié)構(gòu)發(fā)揮設(shè)計賦予的各項功能，首先必須保證施加的預應(yīng)力值達到設(shè)計要求，否則，預應(yīng)力砼結(jié)構(gòu)不僅不能發(fā)揮其正常功能，甚至可能出現(xiàn)重大的質(zhì)量安全事故。

1.3預應(yīng)力混凝土在多層大跨結(jié)構(gòu)中的發(fā)展方向

隨著我國經(jīng)濟的迅速發(fā)展，我國建筑行業(yè)在21世紀中，普遍使用了預應(yīng)力混凝土是在結(jié)構(gòu)受力之前，對結(jié)構(gòu)構(gòu)件受拉區(qū)的鋼筋在彈性范圍內(nèi)進行拉伸，利用鋼筋的彈性回縮，對受壓區(qū)的混凝土預先施加預壓應(yīng)力，以提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗裂性、剛度和耐久性等性能的技術(shù)。預應(yīng)力混凝土正以其跨度大、自重輕、節(jié)約材料、節(jié)省層高、改善功能等突出優(yōu)點，迎合了近代建筑結(jié)構(gòu)的發(fā)展趨向。各類公共建筑如文化娛樂建筑、體育建筑、醫(yī)療建筑、商業(yè)建筑、辦公建筑、航站建筑等，預應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)常常是最佳的選擇，在大開間、大跨度與重荷載的結(jié)構(gòu)中，采用預應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，可以減少材料用量，擴大使用功能，綜合經(jīng)濟效益好。因此，預應(yīng)力混凝土在現(xiàn)代結(jié)構(gòu)中具有廣闊的發(fā)展前景。

2.預應(yīng)力砼技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用

2.1預應(yīng)力筋是預應(yīng)力分項工程中最重要的原材料之一

預應(yīng)力筋進場時，要求廠家提供產(chǎn)品合格證外，還應(yīng)提供反映預應(yīng)力筋主要性能的出廠檢驗報告，兩者也可合并提供，但主要項目、內(nèi)容應(yīng)基本齊全。材料進場后應(yīng)根據(jù)進場的批次和產(chǎn)品的抽樣檢驗方案確定檢驗批，進行外觀檢查并抽樣進行復驗，確認合格后方能使用。進場后應(yīng)抽樣進行外觀檢查，并進行組裝件試驗，確認合格后方能使用。避免了現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)現(xiàn)場濕作業(yè)工程量大，受制于現(xiàn)場施工及氣候條件，耗用大量模板、支撐等缺點。在材料消耗上，預制也有顯著優(yōu)點，以8-12m跨度的預應(yīng)力長跨空心板為例，與無粘結(jié)預應(yīng)力砼現(xiàn)澆平板相比，一般可節(jié)約混凝土35%-48%，節(jié)約鋼材60%-76%，經(jīng)濟效益十分顯著。

2.2強化混凝土澆筑質(zhì)量

預應(yīng)力砼技術(shù)施工時需配備一支技術(shù)熟練的專業(yè)隊伍，更需要一些專門的設(shè)備和工具。因此，對施工企業(yè)的等級和素質(zhì)要求都較高。預應(yīng)力筋穿束完畢后，檢查和調(diào)整敷設(shè)的各種管線的位置、規(guī)格和數(shù)量，檢查和修補破損的波紋管，進行隱蔽驗收，合格后方可澆筑混凝。混凝土澆筑時要注意預留同條件養(yǎng)護混凝土試件，以便張拉時以其強度檢測值作為預應(yīng)力筋后張拉的依據(jù)。在澆完混凝土后要及時清理干凈錨墊板的面上的混凝土，以確保錨具能順利地安裝。用臺座法制作的預應(yīng)力混凝土構(gòu)件，一般采用自然養(yǎng)護，為了縮短混凝土的養(yǎng)護時間，加速臺座的周轉(zhuǎn)率，提高生產(chǎn)量，也可以采用蒸汽養(yǎng)護或加早強劑。因此，為了確保預應(yīng)力砼結(jié)構(gòu)的預應(yīng)力值達到設(shè)計要求，必須在生產(chǎn)工藝、質(zhì)量及安全諸方面嚴格把關(guān)和控制，才能生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的預應(yīng)力砼結(jié)構(gòu)。

2.3完善預應(yīng)力砼施工工藝，提高產(chǎn)品質(zhì)量

盡管我國已能大批量生產(chǎn)高強鋼材、錨具和各類預應(yīng)力混凝土用專用機具，但就其質(zhì)量的穩(wěn)定性、耐用性及配套性以及預應(yīng)力工藝水平而言，與國際先進水平尚有不少差距。因此，我們應(yīng)廣泛地吸收國外的先進經(jīng)驗，盡快完善和提高設(shè)計人員、施工人員理論，壯大其隊伍，且大力發(fā)展大型的專業(yè)預應(yīng)力工程公司，促進其產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，增大集團競爭能力，適應(yīng)市場的國際化趨向。在施工中，我們應(yīng)注意預應(yīng)力和鋼筋分項工序的交叉影響，防止因工序交叉造成不必要的沖突，影響施工質(zhì)量及進度。施工前解決此類問題是保證質(zhì)量、加快進度的前提。同時，在預應(yīng)力張拉時，混凝土抗壓強度達到100%即可根據(jù)土建施工進度安排張拉，單端筋，一端張拉。雙端筋，先張拉一端，再補拉另一端。每束預應(yīng)力筋張拉完后，立即測量校對伸長值。如發(fā)現(xiàn)異常，應(yīng)暫停張拉，待查明原因，采取措施后，再繼續(xù)張拉。

3.結(jié)束語

總之，隨著我國人民生活水平的不斷提高，要求建筑業(yè)提供舒適的、明快的空間和靈活多變的平面組合。因此，預應(yīng)力砼技術(shù)正以其跨度大、自重輕、節(jié)約建筑材料、節(jié)省建筑層高、改善建筑與結(jié)構(gòu)功能等突出的優(yōu)點，迎合了近代建筑結(jié)構(gòu)的發(fā)展趨勢，已經(jīng)在建筑領(lǐng)域得以廣泛應(yīng)用，其綜合經(jīng)濟效益和社會效益顯著，所以推廣普及應(yīng)用預應(yīng)力砼技術(shù)成了當務(wù)之急。