基于預應力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)分析

摘 要：目前，隨著國家對經(jīng)濟建設(shè)的投入力度不斷加大，對基礎(chǔ)設(shè)施的質(zhì)量的要求越來越高。預應力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)以其優(yōu)于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的強度高、截面相對較小、抗震能力強的設(shè)計結(jié)構(gòu)特點，目前已經(jīng)被廣泛應用到建筑領(lǐng)域當中去，為建筑領(lǐng)域的發(fā)展打開了一個新的局面。下面我們就一起來探討一下預應力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)。

關(guān)鍵詞：預應力鋼筋混凝土；施工技術(shù)

預應力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)以其獨特的優(yōu)勢被人們廣泛地應用到各領(lǐng)域之中，成為當今建筑領(lǐng)域的一顆“明日之星”。

1 預應力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)概述

預應力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)就是所謂的預應力結(jié)構(gòu)，就是利用張拉鋼筋來實現(xiàn)預壓應力，是一種抗壓能力強、強度高、穩(wěn)定性較高的一種新型混凝土結(jié)構(gòu)。預應力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)不僅有上述優(yōu)點，而且還能夠?qū)鹘y(tǒng)的混凝土結(jié)構(gòu)進行改進，可以提高混凝土的強度、抗震性能，使混凝土的使用壽命延長，還可以在一定程度上節(jié)省鋼材，降低建設(shè)成本，在橋梁建造、大跨度結(jié)構(gòu)等方面應用廣泛，是未來最有“前途”的現(xiàn)代建設(shè)結(jié)構(gòu)之一。

早在在很久以前，在我國就已經(jīng)將預應力結(jié)構(gòu)理論應用到實際生活當中去了。比如，木桶外圍的繩套，其作用就是對木桶進行加固，可以說是預應力結(jié)構(gòu)的雛形。后來，一些外國的研究者逐漸把預應力應用到混凝土技術(shù)結(jié)構(gòu)當中，經(jīng)過不斷探索和總結(jié)最終提出了現(xiàn)代意義上的預應力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。不過預應力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在我國發(fā)展的時間卻很短，是在上世紀50年代才逐漸發(fā)展起來的，此后，預應力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在我國不斷發(fā)展壯大。在今天，預應力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)不斷發(fā)展，已經(jīng)被應用到橋梁、公路、大跨度結(jié)構(gòu)建筑等各個方面，為我國的建筑領(lǐng)域的發(fā)展做出了巨大的貢獻。

2 對預應力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點分析

2.1 優(yōu)點

2.1.1 高強度、抗壓能力強。由于預應力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在設(shè)備的受拉區(qū)域內(nèi)施加預壓應力，所以提高了設(shè)備的強度和抗壓能力，減少了拉區(qū)的拉應力。再者，該結(jié)構(gòu)可以抵消一部分撓度，可以減少實際的撓度，避免構(gòu)件由于受到高強度的外力彎曲變形嚴重的現(xiàn)象的發(fā)生。

2.1.2 節(jié)省材料費用，降低成本。由于預應力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)增強了設(shè)備構(gòu)件的強度，可以在一定程度上使構(gòu)件的截面面積減小，節(jié)省混凝土的使用量；不僅如此，它還可以將鋼筋的用處發(fā)揮到最大并使高強度的鋼筋和高強度的混凝土得到高效利用。尤其是在一些跨度較大的結(jié)構(gòu)上，這種作用尤其明顯。這種結(jié)構(gòu)節(jié)省了很大一部分的鋼材，使建設(shè)成本降低。

2.1.3 使混凝土梁的主拉應力降低

因為在混凝土的截面上存在預壓應力，所以會減少荷載作用的主拉應力，而且對減小混凝土的厚度也起到一個促進作用。

2.2 缺點

2.2.1 對結(jié)構(gòu)的質(zhì)量要求很高。由于預應力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)是一項比較復雜的技術(shù)，需要有專門的操作熟練的專業(yè)人員進行施工。

2.2.2 對設(shè)備的專業(yè)性要求高。預應力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)復雜，一般的設(shè)備根本不能滿足其需要，因此，需要專門的設(shè)備。

3 預應力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的主要應用領(lǐng)域

預應力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的眾多優(yōu)點，使人們逐漸將其替代了傳統(tǒng)的混凝土結(jié)構(gòu)，在各個領(lǐng)域內(nèi)廣泛使用。

3.1 工業(yè)與民用建筑建設(shè)。在工業(yè)與民用建筑的建設(shè)中，屋蓋的承重結(jié)構(gòu)（比如屋架梁等等）是使用預應力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的最廣泛的。

3.2 水利建設(shè)工程。在對水壩、碼頭等各種水利建設(shè)的過程中，這些工程對抗裂性和抗壓性的要求要比一般的建設(shè)工程要高得多，因此，這類工程更適合用預應力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)。

3.3 公路交通運輸業(yè)。將預應力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)運用到交通運輸?shù)慕ㄔO(shè)中，可以大大提高公路、鐵路等的強度，提高公路、鐵路的使用壽命。

4 預應力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)方法研究

目前對預應力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)主要分為三種，一種是先張法，另一種是后張法，再由就是將二者結(jié)合起來的共張法。

4.1 先張法。先張法就是指首先將預應力鋼筋進行張拉，然后在固定在張拉臺座上，最后在澆筑構(gòu)件混凝土，等到混凝土的強度達到一定程度以后再進行放張。先張法一般采用高強度的鋼絲或者是鋼絞線作為預應力筋束。而且一般用的是直線配筋，使荷載彎矩的變化不受截面預加力的影響，故而這種方法僅僅適用于中小跨徑受彎構(gòu)件。先張法的施工程序一般比較簡單，而且錨具的重復使用率高。在進行大量生產(chǎn)的時候，采用先張法的構(gòu)件經(jīng)濟實惠，而且質(zhì)量穩(wěn)定性也很好。

4.2 后張法。后張法是一種與先張法相反的施工技術(shù)。是在施工時先對混凝土構(gòu)件進行澆筑，等到混凝土到一定的強度，然后再在構(gòu)件上張拉預應力鋼筋的一種方法。在實行后張法時，預應力筋的錨固要通過專門專業(yè)的錨具來完成，因此，對錨具的質(zhì)量要求就很高。與先張法不同的是，后張法的預應力筋一般采用的是曲線配筋，可以根據(jù)不同截面上的預加力作用點隨時調(diào)整荷載彎矩，因此，這種方法對大跨徑受彎構(gòu)件特別受用。相比于先張法，后張法的預制構(gòu)件可以不用專門的張拉臺座，對這方面的要求也就沒有那么嚴格。

4.3 共張法。共張法是指將先張法、后張法同時應用于一個構(gòu)件之上的方法。共張法的優(yōu)點就是既可以減少先張法下張拉應力過大，找不到相應的臺座缺陷又可以克服后張法的施工條件下由于對錨具的質(zhì)量要求高、工藝復雜導致周期較長、費用較高的不足。共張法將二者的優(yōu)點結(jié)合起來，減少了由于使用單個方法而造成的不足，在工藝參數(shù)的選擇上更具有靈活性。

5 預應力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的主要使用材料和設(shè)備

5.1 高強度的預應力混凝土。要想建立起更高的預壓應力，就必須要采用高強度的預應力混凝土，并且使用高強度的預應力混凝土還可以減少構(gòu)件的截面面積，使結(jié)構(gòu)自重降低。

5.2 多樣的錨具種類。目前有許多種類的錨具，最常見的有支承式、夾片式等。支承式主要有螺絲端桿錨具和精軋螺紋鋼筋錨具，這兩種主要適用于錨固鋼筋；還有就是鐓頭錨具，主要適用于錨固鋼絲束。夾片式又有單孔和多孔夾片錨具等幾種形式，前者用于錨固鋼絞線，而后者適用范圍相對較廣，主要是用于各種鋼絞線、鋼線束等。

6 結(jié)語

預應力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)克服了傳統(tǒng)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的缺陷與不足，使結(jié)構(gòu)的受力性得到明顯加強，并節(jié)省許多材料，使成本大大降低，是建筑領(lǐng)域的一大革新。

參考文獻

[1] 宋玉普.預應力混凝土特種結(jié)構(gòu)[M].北京：機械工業(yè)出版社，2007.

[2] 李國平.預應力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理[M].北京：人民交通出版社，2000.

作者簡介：吳健秋（1981.08- ），男，漢族，四川省射洪縣人，研究生學歷，工程師，研究方向：工業(yè)與民用建筑設(shè)計，結(jié)構(gòu)工程專業(yè)。