預(yù)應(yīng)力混凝土在建筑結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用及發(fā)展前景

王治剛

預(yù)應(yīng)力混凝土在建筑結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用及發(fā)展前景

王治剛

摘 要：近年來，我國預(yù)應(yīng)力混凝土在房屋建筑中發(fā)展的很快，無論是在施工方法還是技術(shù)方面都有突破性發(fā)展，不少預(yù)應(yīng)力混凝土房屋的修建技術(shù)已達(dá)到國際先進(jìn)水平。本文著重分析預(yù)應(yīng)力混凝土在我國房屋建筑中的應(yīng)用和發(fā)展以及前景。

關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力混凝土；發(fā)展；房屋建筑

一、我國預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

在需求越來越大的情況下，預(yù)應(yīng)力混凝土的技術(shù)應(yīng)用越來越受歡迎，應(yīng)用范圍也越來越廣泛。

1 我國預(yù)應(yīng)力混凝土的發(fā)展成果

（1）新材料的應(yīng)用解決了原來鋼材強(qiáng)度低，供不應(yīng)求的局面。通過進(jìn)口的方式，材料的強(qiáng)度級別基本上可以說是提高到了國際的先進(jìn)水平，而且年產(chǎn)量在15萬噸以上?；究梢詽M足國內(nèi)發(fā)展的需要，并且超出的部分可以進(jìn)行出口。所以說新材料的應(yīng)用對于我國混凝土的發(fā)展有很大的促進(jìn)作用。（2）預(yù)應(yīng)力施工中的關(guān)鍵技術(shù)得以解決。我國現(xiàn)在已經(jīng)能夠自主生產(chǎn)千斤頂、各類錨具等等。錨具的產(chǎn)量也十分高，可以說在世界上也占有一定地位，生產(chǎn)量在國際領(lǐng)先，基本解決施工中的關(guān)鍵技術(shù)問題。（3）規(guī)范規(guī)程已經(jīng)基本配套。在現(xiàn)在這樣好的發(fā)展形勢下，我國已經(jīng)初步的制定了很多相關(guān)的規(guī)定，基本上能夠滿足設(shè)計(jì)的需要，至少能為工程的設(shè)計(jì)提供一些參考，也對工程的安全性提供了強(qiáng)有力的保障。（4）建造了一大批具有國際先進(jìn)水平的結(jié)構(gòu)。因?yàn)轭A(yù)應(yīng)力的混凝土結(jié)構(gòu)比較結(jié)實(shí)和耐用，有很多優(yōu)點(diǎn)，所以我國很多高難度的建筑都使用預(yù)應(yīng)力混凝土的結(jié)構(gòu)。比如說比較有名的楊浦、南浦大橋、上海電視塔等等。在某種程度上說明我國在預(yù)應(yīng)力混凝土的使用上已經(jīng)在進(jìn)步，并且逐步培養(yǎng)高水準(zhǔn)的設(shè)計(jì)施工隊(duì)伍。這樣對于預(yù)應(yīng)力混凝土的應(yīng)用也有很好的促進(jìn)作用。

根據(jù)不完全的統(tǒng)計(jì)，我國在無粘結(jié)的預(yù)應(yīng)力混凝土方面發(fā)展的很快，無粘結(jié)涂包的生產(chǎn)線就已經(jīng)有30多條，年涂包量超過12000噸。

2 我國的預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)弱于國外

（1）設(shè)計(jì)總體水平有差距。對于預(yù)應(yīng)力混凝土的特點(diǎn)我們還不能很好的掌握，所以說我們還在摸索階段，而且我們的混凝土標(biāo)準(zhǔn)程度也不高，在國際上還沒有達(dá)到平均水平，而且在單位建筑面積內(nèi)統(tǒng)計(jì)使用的鋼材的數(shù)量在很大程度上高于國外的基本標(biāo)準(zhǔn)，所以從某種程度上來說，設(shè)計(jì)理念和規(guī)范還有待完善和補(bǔ)充。（2）預(yù)應(yīng)力房屋建筑結(jié)構(gòu)形式單一，造價(jià)普遍偏高。我國現(xiàn)在擁有的預(yù)應(yīng)力的建筑仍然是很古老的舊建筑，比較傳統(tǒng)并且還是鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)模式。每一個(gè)建筑都不能夠很好的應(yīng)用混凝土。更沒有考慮到預(yù)應(yīng)力混凝土在布局上的變化。那么很自然的，在工業(yè)化生產(chǎn)上的優(yōu)越性也都展現(xiàn)不出來了。我國現(xiàn)在的整體情況其實(shí)不容樂觀，還不能很好的開發(fā)重量輕的節(jié)省材料，也不能生產(chǎn)耐久的構(gòu)件和相關(guān)的整體結(jié)構(gòu)體系。預(yù)應(yīng)力的建筑形式比較單一，使用的鋼鐵量也特別的大，所以說還有很大的進(jìn)步和發(fā)展的空間，潛力很大。（3）預(yù)應(yīng)力技術(shù)工藝水平有待提高。我國的預(yù)應(yīng)力工藝水平相比較于國際水平還有一定的差距，我國目前雖然能夠生產(chǎn)比較簡單和基礎(chǔ)的構(gòu)件，比如說千斤頂、鐓頭器、制管機(jī)、灌漿機(jī)等建筑設(shè)備裝置，但是對于整個(gè)預(yù)應(yīng)力技術(shù)的工藝水平來說我國整體的工藝水平很低，預(yù)應(yīng)力的構(gòu)件生產(chǎn)工藝還是比較落后。（4）預(yù)應(yīng)力混凝土的產(chǎn)業(yè)化程度低。除了幾個(gè)比較大的工業(yè)專業(yè)廠能夠生產(chǎn)出預(yù)應(yīng)力錨夾具之外，其他的小廠家根本沒有技術(shù)和水平去實(shí)現(xiàn)錨具的批量生產(chǎn)，這樣一來，預(yù)應(yīng)力混凝土的產(chǎn)業(yè)化程度就會非常低。

二、預(yù)應(yīng)力混凝土在我國房屋建設(shè)中的重要性

1 改善使用階段的性能。預(yù)應(yīng)力的使用能夠完善很多工程，能夠防止墻面裂縫的出現(xiàn)，即使不能阻止其出現(xiàn)裂紋也能延緩裂紋的產(chǎn)生?？梢钥缭酱蟮目臻g，建造跨度大的結(jié)構(gòu)，也可以提高構(gòu)件的受剪承載力。縱向預(yù)應(yīng)力的使用作用更加明顯，首先在某種程度上可以延緩混凝土構(gòu)件中的斜裂縫的產(chǎn)生，從而可以提高構(gòu)件承載力。在這樣的基礎(chǔ)上混凝土構(gòu)件上的荷載一旦去除 ，在預(yù)應(yīng)力作用下就會使得裂縫完全閉合，這樣就會改善結(jié)構(gòu)構(gòu)件中的彈性恢復(fù)能力，也能提高構(gòu)件的耐疲勞強(qiáng)度。由于混凝土的破壞一般情況下都是因?yàn)殇摻钸^度疲勞，所以預(yù)應(yīng)力的使用顯得尤為重要和有意義。

2 能充分利用高強(qiáng)度鋼材，減輕結(jié)構(gòu)自重。采用預(yù)應(yīng)力技術(shù)，不僅僅可以控制結(jié)構(gòu)使用階段的性能，也能充分發(fā)揮高強(qiáng)度材料的潛能，使得材料發(fā)揮更關(guān)鍵的作用，而且采用預(yù)應(yīng)力能夠減輕結(jié)構(gòu)自重，大大節(jié)省鋼材用量，還可以減小截面尺寸和混凝土的用量，這樣看來，還有很大的經(jīng)濟(jì)效益。

3 可調(diào)整結(jié)構(gòu)內(nèi)力。預(yù)應(yīng)力對于鋼筋混凝土來說還有很關(guān)鍵的作用，因?yàn)樗氖褂媚軌蛘{(diào)整結(jié)構(gòu)的內(nèi)力，防止變形。所以，我們常常說，預(yù)應(yīng)力的使用可以解決很多結(jié)構(gòu)的問題，對于建筑空間比較大的結(jié)構(gòu)來說是一門不可或缺的技術(shù)。

4 預(yù)應(yīng)力混凝土有抗震作用。研究表明預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)在地震區(qū)是能夠應(yīng)用的，采用豎向預(yù)應(yīng)力來加固普通鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)，這樣可以提高抗震性能。在地震之后能夠很好的復(fù)原，避免整體結(jié)構(gòu)的損壞。

三、預(yù)應(yīng)力在我國房屋建筑中應(yīng)用與發(fā)展展望

1 高層建筑結(jié)構(gòu)中預(yù)應(yīng)力混凝土發(fā)展趨向。最近的幾年里，預(yù)應(yīng)力混凝土的使用有很大的發(fā)展。簡化了模板和鋼筋工程，外墻用的裝飾保溫復(fù)合預(yù)應(yīng)力混凝土墻板在高層建筑中的應(yīng)用前景也很廣闊。

2 預(yù)應(yīng)力工藝將進(jìn)一步完善，專用產(chǎn)品質(zhì)量提高。由于我國預(yù)應(yīng)力的使用水平不及國外，所以就要對產(chǎn)品質(zhì)量和工藝問題有更多的關(guān)注，吸取他人經(jīng)驗(yàn)，與其他國家做交流，形成我們自己的體系。

3 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的各種特性相互協(xié)調(diào)。預(yù)應(yīng)力混凝土有很多比較顯著的優(yōu)點(diǎn)，所以很多超高難度的建筑都應(yīng)用這種技術(shù)，但是我們也能看到我國在設(shè)計(jì)水平上還有待提高，設(shè)計(jì)理念也有待進(jìn)步。主要的表現(xiàn)在于分析研究技術(shù)在經(jīng)濟(jì)效益方面的欠缺，過于強(qiáng)調(diào)理論，并沒有考慮到怎么樣才能對這樣的現(xiàn)象進(jìn)行改善，而且在某種程度上來說，對有些結(jié)構(gòu)的抗裂要求過于嚴(yán)格，導(dǎo)致鋼用量顯著增加。由于預(yù)應(yīng)力鋼筋的特殊性，所以不宜考慮承受太大的地震內(nèi)力，不得不承認(rèn)的是這方面還有待提高。

結(jié)語

隨著我國預(yù)應(yīng)力混凝土設(shè)計(jì)隊(duì)伍的發(fā)展壯大和設(shè)計(jì)水平的提高，相信在不久之后后，預(yù)應(yīng)力混凝土在我國房屋建筑中會得到進(jìn)一步的發(fā)展和運(yùn)用。

參考文獻(xiàn)

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筑，2009 ，5（06）.

中圖分類號：TU37

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

作者簡介：王治剛，男，1985年03月21日出生，畢業(yè)于呼倫貝爾學(xué)院，土木工程專業(yè)，現(xiàn)從事結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作。