建筑工程項(xiàng)目預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)的應(yīng)用探析①

周應(yīng)勝

摘要：在人們生活質(zhì)量提高的同時，對建筑工程建設(shè)也提出了全新的要求。同時，伴隨著建筑工程數(shù)量和規(guī)模的變化，建筑工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性和安全性成為其中的關(guān)鍵點(diǎn)，而鋼筋混凝土作為建筑物結(jié)構(gòu)的主要組成部分，需要給予其足夠的重視。然而，由于鋼筋和混凝土都具有自身的局限性，因而需要將其進(jìn)行有效的融合，使其兩者間的優(yōu)勢實(shí)現(xiàn)互補(bǔ)，以便增強(qiáng)建筑工程的功能性。

關(guān)鍵詞：建筑工程;預(yù)應(yīng)力;混凝土技術(shù);應(yīng)用

一、預(yù)應(yīng)力技術(shù)簡介

1.預(yù)應(yīng)力技術(shù)概述及特點(diǎn)

預(yù)應(yīng)力可以有效地提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載能力，增強(qiáng)建筑物的耐久性。通常，預(yù)應(yīng)力會在受到外來作用力之前會被施加上一種張拉力。當(dāng)受到外在作用力時這部分施加的拉力會抵消一部分外在作用力在中性面以下產(chǎn)生的拉應(yīng)力?；谶@種原理，預(yù)應(yīng)力混凝土可以明顯提高荷載的承受能力，因此運(yùn)用十分廣泛。預(yù)應(yīng)力混凝土相比于普通混凝土具有減輕結(jié)構(gòu)構(gòu)件自重，降低工程造價，延長結(jié)構(gòu)件的使用壽命、減少裂縫提高耐久性等諸多優(yōu)點(diǎn)，對于結(jié)構(gòu)工程的發(fā)展有著重要意義。

2.預(yù)應(yīng)力技術(shù)分類

1）先張法。當(dāng)混凝土?xí)何撮_始澆筑時就首先對相應(yīng)的預(yù)應(yīng)力筋或者鋼絞線進(jìn)行張拉到設(shè)計值，隨后放置到臺座上進(jìn)行固定，之后才開始澆筑混凝土，待混凝土達(dá)到規(guī)范規(guī)定的強(qiáng)度后再正式撤去張拉機(jī)械。

2）后張法。在澆筑完混凝土并達(dá)到一定強(qiáng)度后將預(yù)應(yīng)力筋從預(yù)留的孔道穿入并張拉到設(shè)計值，最后用錨具固定并對孔道壓漿。

二、預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)的優(yōu)勢

預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)屬于新型且成熟的施工技術(shù)，在目前建筑工程建設(shè)中應(yīng)用極為普遍。因?yàn)榫哂兄T多方面的優(yōu)勢，主要體現(xiàn)在能增強(qiáng)工程施工的抗裂性，以及能改善工程的剛度和耐久性能。眾所周知，混凝土是人類社會應(yīng)用最多的建材，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)建筑、民用建筑、道路工程和其他諸多工程領(lǐng)域中。然而，混凝土自身具有明顯的局限性，通常表現(xiàn)在極限應(yīng)變值相對較小。工程在具體施工期間，必須確保混凝土質(zhì)量不受影響，避免產(chǎn)生裂縫，因此鋼筋的應(yīng)力需要維持在一定數(shù)值之間，通常情況下為150～200N/mm2，維持在此范圍內(nèi)的預(yù)應(yīng)力才能夠在發(fā)揮作用的同時不對混凝土造成損害。相比起普通的混凝土，預(yù)應(yīng)力混凝土能夠發(fā)揮更多的優(yōu)勢，不僅能夠在建筑構(gòu)件抗裂性和剛度提高方面起到一定的作用，還能夠有效降低建筑物自身重力，確保建筑物構(gòu)件能夠大大提高耐久性，降低建筑工程建設(shè)成本的支出。更為重要的是，預(yù)應(yīng)力混凝土施工技術(shù)在抗火性能和抗疲勞性能方面還具有突出性的優(yōu)勢，尤其是在大跨間方面的應(yīng)用，更能展現(xiàn)出其具備的優(yōu)勢。

三、預(yù)應(yīng)力混凝土的類型

1.有黏結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土和無黏結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土

所謂有黏結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土是指通過混凝土對鋼筋實(shí)行握裹力將預(yù)應(yīng)力有效地傳遞給混凝土構(gòu)件，其具有的優(yōu)點(diǎn)是施工設(shè)備和張拉力操作難度系數(shù)低，以及施工靈活性高等。目前，雖然在建筑工程中普遍使用預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，但是，鋼筋和混凝土間的黏結(jié)力卻存在明顯的不足，進(jìn)而降低了預(yù)應(yīng)力鋼筋拉應(yīng)力的作用，致使混凝土過早受到壓力方面的嚴(yán)重影響。通過相關(guān)實(shí)踐研究表明，當(dāng)預(yù)應(yīng)力鋼筋和混凝土間的黏結(jié)存在偏少的情況下，才能更好地展現(xiàn)出預(yù)應(yīng)力的作用，所以無黏結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土逐漸成為建筑領(lǐng)域中關(guān)注的重點(diǎn)。無黏結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土在建筑工程施工期間，能將鋼筋放置在設(shè)計部位，然后展開混凝土的澆筑，無需進(jìn)行預(yù)留孔洞和穿插鋼筋等有關(guān)操作。

2.全預(yù)應(yīng)力混凝土和部分預(yù)應(yīng)力混凝土

全預(yù)應(yīng)力混凝土是根據(jù)設(shè)計的要求，禁止出現(xiàn)裂縫的混凝土構(gòu)件，同時，預(yù)應(yīng)力鋼筋要充分符合構(gòu)件對拉應(yīng)力的實(shí)際要求，所以預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量必須配置對應(yīng)的數(shù)量。此外，全預(yù)應(yīng)力混凝土不但對施工工藝要求極高，而且造價成本也很高，因而通常應(yīng)用于對結(jié)構(gòu)剛度和耐久性有特定要求的結(jié)構(gòu)中。盡管部分預(yù)應(yīng)力混凝土能出現(xiàn)部分裂縫，但是，裂縫的寬度需要控制在相應(yīng)的范圍內(nèi)，并符合設(shè)計和規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的要求。因此，在建筑結(jié)構(gòu)中的預(yù)應(yīng)力鋼筋配置數(shù)量能有所減少。在建筑工程具體施工期間，通常為使施工成本能控制在最低限度內(nèi)，可以采用部分非預(yù)應(yīng)力鋼筋對預(yù)應(yīng)力鋼筋進(jìn)行替代。因其造價成本偏低，施工難度系數(shù)偏低，同時，具有常規(guī)混凝土難以相媲美的抗裂性和剛度。

四、預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用

1.先張法預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)

先張法預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)通常是在混凝土以前，采用專用夾具和張拉設(shè)備對鋼筋施加預(yù)應(yīng)力，然后，對混凝土實(shí)施澆筑，在混凝土強(qiáng)度符合設(shè)計強(qiáng)度時，混凝土和鋼筋間的握裹力將鋼筋的拉應(yīng)力合理地傳給混凝土，而構(gòu)件通常隸屬于有黏預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件。在建筑工程具體施工期間，需要對以下幾點(diǎn)格外關(guān)注：首先，在先張法中，應(yīng)用于張拉的臺座等設(shè)備無論是剛度還是強(qiáng)度的數(shù)值，都應(yīng)滿足施工的規(guī)范要求，以促使建筑工程能有序地推進(jìn)。其次，在張拉力后錨板的受力中心線和全部預(yù)應(yīng)力鋼筋的共同作用的受力中心需要在相同的軸線上，禁止有偏心的情況出現(xiàn)，進(jìn)而形成受力不均的現(xiàn)象。最后，每根預(yù)應(yīng)力鋼筋受拉的力度要始終保證相同的狀態(tài)下，以確保構(gòu)件受力處于相同狀態(tài)。

2.后張拉預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)

后張拉與先張拉通常是處于相反的情況，后張拉法預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)往往是在混凝土澆筑結(jié)束后，以及混凝土強(qiáng)度符合規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)后，再對預(yù)先埋置于設(shè)計位置的無黏結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼筋，或者是預(yù)留孔道穿插實(shí)施張拉，在所有都符合設(shè)計要求的拉力后，在鋼筋兩端展開錨固處理，通過對兩端錨具的應(yīng)用，對整體混凝土構(gòu)件傳遞相應(yīng)的預(yù)應(yīng)力，致使混凝土呈現(xiàn)出彈性收縮的現(xiàn)象，繼而使鋼筋的拉應(yīng)力合理地轉(zhuǎn)變?yōu)榛炷恋念A(yù)壓力?；诖朔N優(yōu)勢，通常在展開大型預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件生產(chǎn)時，需要將大型的構(gòu)件合理地劃分為很多的小型構(gòu)件展開加工處理，然后對若干的小型構(gòu)件拼接為整體，這種施工方式不但具有很強(qiáng)的靈活性，而且還具備比先張法預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)更好的傳遞效果。因此，在建筑工程建設(shè)期間，預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)具有很好的發(fā)展前景。

3.高層建筑結(jié)構(gòu)中預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)的發(fā)展前景

近年來，預(yù)應(yīng)力混凝土在高層建筑中得到了極廣泛的應(yīng)用。特別是無黏結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土平板和預(yù)應(yīng)力混凝土扁梁應(yīng)用到高層建筑工程建設(shè)中，具有諸多方面的優(yōu)勢，主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：（1）降低層高;（2）簡化模板;（3）提高施工效率，等等。所以備受施工單位及其他單位的青睞。預(yù)應(yīng)力混凝土除了在建筑工程中加以應(yīng)用外，還能促使大跨度和復(fù)雜柱網(wǎng)下的轉(zhuǎn)換板得到妥善地解決。此外，8～18m跨度的預(yù)應(yīng)力混凝土空心板，外墻的裝飾保溫復(fù)合預(yù)應(yīng)力混凝土墻板都在高層建筑建設(shè)中具有良好的發(fā)展前景?，F(xiàn)階段，我國高層建筑主要應(yīng)用的外墻材料通常是紅磚和實(shí)心混凝土等，所以墻體材料的轉(zhuǎn)變勢在必行。

結(jié)束語

在社會經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展的背景下，對建筑提出了全新的要求，因而在建筑中采用預(yù)應(yīng)力混凝土施工技術(shù)，促使混凝土自身的抗拉強(qiáng)度偏低和抗裂性偏弱的情況得到了明顯的改善，提高建筑的施工水平，同時還能在某種程度上降低工程造價。因此，在建筑施工以前，需要對預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)做好全方位的研究和分析，促使其作用能得到充分發(fā)揮，進(jìn)而促進(jìn)建筑的可持續(xù)發(fā)展，最終為社會大眾提供優(yōu)質(zhì)化和安全舒適的居住條件。

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