淺析預應力技術在建筑施工中的應用

謝 弛

（廣東省電白建筑工程總公司，廣東 茂名 525000）

預應力技術在我國建筑施工中的應用非常廣泛，預應力技術應用于建筑施工中可以提高建筑施工的質量，減少混凝土開裂的情況，延長建筑的使用年限，并使建筑物的外觀更加美觀。本文對預應力技術進行了簡要的分析，并探究了預應力技術在建筑施工中的應用，旨在提高建筑施工中對預應力技術的應用水平。

1 預應力技術簡介

在建筑施工中預應力技術的運用主要在于混凝土工程。在混凝土工程中使用預應力技術的目的是在混凝土結構中產(chǎn)生預應力狀態(tài)，對外荷載產(chǎn)生的拉應力進行抵銷或者減弱。施工人員要構建混凝土的系統(tǒng)構件，提高混凝土的抗壓度，彌補混凝土的低抗拉度，延緩混凝土的開裂。預應力混凝土結構一般使用鋼材和高強度混凝土以提高其抗剪、抗壓、抗?jié)B和抗疲勞的能力。

在混凝土工程中使用預應力技術也可以節(jié)約混凝土和鋼材的應用，減輕建筑結構的重量，減少撓度和開裂度，預應力技術也能夠美化建筑物的外觀。因此，在混凝土工程中預應力技術的應用非常廣泛。

2 預應力混凝土結構

2.1 預應力混凝土結構的作用原理

混凝土結構具有良好的強度和抗壓能力，然而其對拉力的抵抗程度卻很低。為了提高混凝土結構的抵抗拉力能力，防治混凝土的開裂，就要在外力荷載作用于混凝土結構構件之前，先對混凝土結構進行人為施壓。主要是對混凝土結構中的鋼筋進行拉張，產(chǎn)生預壓應力來減弱或者抵消外力荷載所帶來的拉應力。通過對混凝土鋼筋上可能會受到拉力的部位進行施壓，利用混凝土本身的抗壓度來提高其抗拉程度。這就是預應力技術在混凝土結構中的應用原理。

2.2 預應力混凝土結構的特點

①預應力混凝土結構具有較弱的抗裂能力。由于混凝土構件在預應力的作用下已經(jīng)受到了預壓應力，這種內(nèi)在的預壓應力需要外力荷載作用產(chǎn)生的拉應力來與之抵消。然而如果預應力混凝土結構得不到外力荷載產(chǎn)生的拉應力，混凝土內(nèi)部的構件就很容易出現(xiàn)開裂的情況。而混凝土的抗壓力又決定了鋼筋混凝土的抗拉力，因此就會導致預應力混凝土結構的抗裂強度較弱。

②預應力混凝土結構具有較強的抗壓性。如果預應力混凝土構件受到標準規(guī)范的外力荷載，由于預應力技術對混凝土結構的改造，混凝土結構也不會出現(xiàn)裂縫。而實際上外力荷載不會達到混凝土的最大剛度狀態(tài)，因此預應力混凝土構件具有良好的抗壓性。

③預應力混凝土結構的防腐蝕和防滲透能力都比較強，而且由于預應力混凝土結構的重量較小，具有較大的跨越度，因此在各種建筑構件中的應用也比較廣泛。

3 預應力技術在建筑施工中的具體應用

預應力技術在建筑施工中的具體應用主要體現(xiàn)在預應力技術在建筑結構中的應用、預應力技術在多跨連續(xù)梁建設中的應用、預應力技術在受彎結構中的應用以及預應力技術在施工加固時的應用。

3.1 預應力技術在建筑結構中的應用

預應力技術主要應用于平板建筑結構和轉換層建筑結構之中。

①預應力技術在平板結構中的應用。平板建筑結構往往具有比較復雜的結構，且光線分布不均勻，給裝修帶來不便，也影響了建筑的外觀。如果應用預應力技術，則可以增加建筑空間，解決光線的分布問題。預應力在平板結構中的應用極大的簡化了混凝土結構，優(yōu)化了建筑格局的使用功能。

②預應力技術在轉換層結構中的應用。隨著城市范圍的擴大和土地資源的緊張，高層建筑在建筑施工中已經(jīng)占據(jù)了較高的比例。而在高層建筑的施工過程中往往會出現(xiàn)受力不合理的現(xiàn)象。高層建筑的第一層空間也就是高層建筑的底部的空間往往比較大，造成樓層的受力不均，這就出現(xiàn)了轉換層結構。為了防止樓層受力不均而對高層建筑的穩(wěn)固性產(chǎn)生影響，以預應力混凝土材料來代替普通材料，以預應力混凝土的高承受能力和高強度來實現(xiàn)轉化層結構的穩(wěn)固。

3.2 預應力技術在多跨連續(xù)梁建設中的應用

所謂的多跨連續(xù)梁包含負彎矩和正彎矩兩個區(qū)域，通常正彎矩指的是多跨連續(xù)梁的跨中部分，負彎矩則指的是多跨連續(xù)梁的支座[4]。在橋梁施工建設的過程中，如果抗彎承載力和抗剪承載力均不能滿足建設施工的要求，則需要對橋梁進行加固，一般加固的技術就是預應力技術。預應力技術的施工比較便利，可以用粘貼碳纖維來加固抗彎承載能力不足的正彎矩區(qū)域，提高多跨連續(xù)梁的穩(wěn)定性。

3.3 預應力技術在受彎結構中的應用

由于粘貼碳纖維的片材的強度較高、施工便利，粘貼碳纖維的片材在預應力加固受彎構件的施工過程中使用的比較頻繁。在施工的過程主要注意的是，如果混凝土內(nèi)部已經(jīng)產(chǎn)生了初始內(nèi)應力，且已經(jīng)進行了抗應變結構和初始壓應變的加工，則一旦混凝土的受壓區(qū)壓應變到達并超過極限壓應變，則混凝土構件的極限承載能力就會被趕超。因此，在受彎結構中，要在粘貼碳纖維的片材投入應用之前先對其施加預應力，使粘貼碳纖維的片材具有初始抗應力。只有這樣才能保證粘貼碳纖維的片材具有良好的強度和應力，以應對混凝土構件被破壞的情況。

3.4 預應力技術在施工加固時的應用

預應力技術在施工加固階段主要有以下幾種應用方法。在加固建筑面補強層時，由于補強層屬于舊有的建筑面，補強層的強度難以滿足建筑施工的相關標準。因此，需要施工人員增加一個結構層在原有補強層的上面。加固結構受力體系發(fā)生改變的建筑體也需要應用預應力技術，以提高其混凝土強度，延長其預應力的有效時間。

預應力技術在施工加固時的應用主要目的是提高建筑的承受能力，延長建筑使用期限，其具體做法一般是加強建筑構件或者完善建筑的結構性。此外，預應力加固混凝土結構也可以減弱混凝土結構的初始應變。

結語

混凝土在我國建筑施工中的應用非常廣泛，在混凝土結構中使用預應力技術可以提高混凝土的強度，進而提高建筑施工的質量。預應力技術對施工規(guī)范有著嚴格的要求，在進行建筑施工中的預應力技術應用時一定要嚴格執(zhí)行技術要求，發(fā)揮預應力技術在建筑施工中優(yōu)勢。

[1]張德偉，王燁，李薇.論建筑施工中預應力的應用及存在的問題[J].中國房地產(chǎn)業(yè)，2011（03）.