探討預應力技術在建筑施工中的有效應用

張全兵

(陽泉金聯置業建設有限責任公司，山西陽泉 045000)

探討預應力技術在建筑施工中的有效應用

張全兵

(陽泉金聯置業建設有限責任公司，山西陽泉 045000)

簡述了預應力混凝土的特點，從原材料與設備選取、切割預應力筋、混凝土澆筑、預應力筋張拉等方面，闡述了預應力施工技術要點，并分析了預應力技術在建筑工程中的應用現狀，指出應用預應力技術有利于提高建筑的耐久性，延長建筑的使用年限。

建筑施工，預應力技術，預應力筋，灌漿作業

預應力技術在我國的建筑施工中十分常見，通俗的講，預應力技術實則是運用于混凝土工程，使混凝土結構產生預應力狀態，以減弱外荷載導致的拉應力，減少混凝土開裂，延長建筑使用年限等。預應力技術在建筑施工中的應用，不僅具有跨越能力大、受力性能好、耐用性能久、觀賞價值高、使用性能優等優點，更是對我國建筑技術而言的一次重大的技術革新與飛躍。

1 預應力技術概況

建筑施工中的預應力技術應用，主要應用于混凝土工程，使混凝土結構產生預應力狀態，減輕外荷載造成的拉應力。預應力技術主要是運用在混凝土結構中，而預應力混凝土結構，是通過混凝土的高抗壓與低抗拉兩大特點之間的互補來實現受拉區混凝土延緩開裂。應用到建筑施工中的混凝土結構，一般都使用高強度混凝土和鋼筋，達到高度的抗壓、抗滲等，雖然混凝土結構抗壓能力強，但它抗拉能力弱，所以，運用預應力鋼筋可以實現對混凝土抗拉力的預防。

2 預應力混凝土特點與施工流程

2.1 預應力混凝土特點

首先，預應力混凝土結構抗裂能力較弱，在預應力作用下，混凝土結構受到內在的預壓應力需要由外在的荷載所產生的拉應力來相互抵消，如果沒有外在的荷載產生拉應力，那么混凝土就容易出現開裂的現象。其次，預應力混凝土結構抗壓能力較強，預應力對混凝土結構的改造，使得預應力混凝土在標準外力荷載下也不會出現開裂，一般情況而言，外力荷載不會超出混凝土最大剛度，從而能良好的進行抗壓。第三，預應力混凝土結構抗腐、抗滲能力較強，由于混凝土結構自身重量小、跨度大，因此能廣泛運用于建筑施工中。

2.2 預應力技術施工流程

首先，在建筑施工中，要嚴格把控原材料和設施設備的質量，質量因素是預應力施工技術順利開展的首因，如，向生產廠家索要產品合格證明、產品性能檢驗報告等，并在材料設備投入使用前進行復檢，要保證材料和設備合格才能投入使用，預應力筋上的夾具、錨具、連接器等，需要符合國家標準，組裝檢查后方可投入使用。在預應力混凝土施工過程中，要事先設計好預應力鋼筋的分布圖，分析出建筑整體所能承受的極限應力，以此調整鋼筋分布，防止不必要的損失。

其次，根據建筑設計需要，切割長度適中的預應力筋，預應力筋的主要作用是為了方便施工，通過給建筑結構施加壓應力，來保證結構中的壓應力得以長時間保存，用長度適中的預應力筋，來制作預應力筋下料及固定端錨具，制作完成后，檢驗其規格，尺寸、數量，確保符合施工要求，其中，鋼絞線下料長度要與其在梁結構構件內的有效長度相同，完成下料工作后，對其規格、數量進行及時檢查，以降低下料施工的誤差。

第三，穿束預應力筋，將預應力筋穿入管內，將波紋管綁扎在固定架上，穿束預應力筋時，人工單根穿束，穿束端以膠布包纏好，在穿束過程中，要保證將預應力筋對波紋管的損害程度盡量降到最低，在完成預應力筋穿束的后，檢查波紋管的完好程度，如有破損，要立即用防水膠帶包纏。

第四，混凝土澆筑施工，混凝土澆筑施工前，要對每次的澆筑施工進行詳細的施工方案設計，并對施工人員進行技術交底，混凝土澆筑施工應在符合設計規定后執行，在完成預應力鋼筋穿束施工后，復檢已安裝好的各管線，在預應力混凝土結構的澆筑施工中，需要采取直徑較小的振動棒對張拉端、梁、柱節點等位置進行振搗施工，以確保梁內混凝土的密實度。

第五，預應力筋張拉，這一施工流程是為了在建筑構建中提前加拉力，使預應力張拉部件承受一定的拉應力，進而變形，來承受鋼結構本身的荷載，張拉施工前，除底模不能拆除外，將預應力筋張拉端端部模板與側模拆除，并將張拉端部混凝土清理干凈，剝離多余的預應力套管，張拉施工前，選用噸位為0.1倍～0.2倍設計的張拉機械進行預應力張拉施工，張拉施工時，孔內漿液與混凝土強度需達到設計強度的80%［1］，在進行最后張拉時，先進行20 min～30 min的穩定，選用整體張拉等方式進行張拉，確定錨索張拉符合設計應力。

最后，需要注意以下幾項事項:第一，在預應力技術分項工程中，預應力筋是其中最重要的原材料之一，因此，在預應力筋投入使用前，一定要注意其質量是否過關。第二，在注漿施工過程中，要認真觀測，如果出現灌漿泵工作不正常或不出漿等問題，應及時做出問題分析，提出相應對策，確保灌漿作業順利完成。第三，在灌漿結束時，要特別注意清水的添加，避免管路漿液和漿液泵之間產生凝固，所以在注入清水時，應適量。

3 建筑施工中的預應力技術應用

預應力技術在建筑施工中的應用主要表現為在建筑結構中的應用、在多跨連續梁建設中的應用、在受彎結構中的應用等。在建筑結構中，預應力技術運用于在平面結構可以增加建筑空間，解決光線的分布問題，能優化建筑格局的使用功能;此外，將預應力技術運用于轉換層結構中，用預應力混凝土材料代替普通材料，實現轉化層結構的穩固。在多跨連續梁中，特別是在橋梁建設施工中，如果抗彎承受力和抗剪承載力達不到施工要求，此時就得對橋梁進行加固，預應力技術使施工更加便利，通過粘貼碳纖維來加固抗彎能力，提高多跨連續梁的穩固性。在受彎結構中，如果混凝土內部產生了初始內應力，混凝土受壓區應變超過極限，那么混凝土構件的承載極限就會被趕超，所以要在碳纖維片材具有初始抗應力時粘貼碳纖維，來防止混凝土構件遭受破壞。

以悉尼歌劇院為例，悉尼歌劇院的建筑物主要由4塊大殼組成，其貝殼型屋頂，是由2 194塊彎曲形的混凝土預制件用鋼纜拉緊而拼成，立體的悉尼歌劇院，與藍色的海洋、蔚藍的天空相輝映，達到人文與自然的完美結合，給人一種冷峻中透出干凈的感覺，而平面上的悉尼歌劇院，同樣讓人嘆為觀止，其外觀可見的三組巨大殼片，筑在南北長186 m、東西寬97 m的現澆鋼筋混凝土基座上。可以預見，造型奇特的悉尼歌劇院給建筑施工提出了巨大挑戰和難題，因為其毫無規律的殼狀屋頂、彎曲度各有不同的扇形結構之間相互接觸，很難達到質量上的要求，在施工中，其運用預制件制作混凝土的部件，來達到建筑品質的管控。此外，由于歌劇院自身的特點，使得其內部結構難以用柱和梁來承受屋頂的壓力，設計師運用折合式混凝土結構墻來支撐屋頂。悉尼歌劇院的設計，是20世紀杰出的建筑代表，為世界各國建筑業的發展提供了寶貴的借鑒和技術支撐，不僅是悉尼的靈魂，更是人類智慧的結晶。

事實上，在預應力技術的應用中，也會遇見一些問題，如堵管問題、溫差過大導致的散熱保溫問題等，在進行預應力混凝土結構施工時，應仔細核實施工的各個關鍵部位，特別是對預應力控導的檢查，防止發生堵塞問題，發生堵管問題時，以預應力筋曲線坐標為根據，將漏漿孔道堵塞的位置標注出來，要避開梁的主筋位置進行開孔，使鋼絞線能順利穿過波紋管。眾所周知，混凝土裂縫是建筑的質量通病，特別是在道路施工中最易出現［2］，當發生表面裂縫時，通過控制構建內外的溫差來減少此類情況的發生，例如，夏季時，優先選擇低水化熱水泥進行施工。當前，預應力建筑施工的工藝可謂不斷創新，目前，預埋金屬波紋管已普遍取代了原來的抽拔橡膠管成孔技術，同時，灌漿技術也不斷得到突破，如真空灌漿術的運用大大改善了孔道灌漿的密實性，再有，無粘結預應力筋與非預應力筋的使用同步，大大降低了建筑施工成本，提高了施工結構水平，加快了施工速度等。當然，科技在進步，在預應力技術對建筑施工的作用上，肯定還有更大的發掘空間。

4 結語

預應力技術對施工的規范性有著嚴格的要求，預應力技術在建筑施工中的應用能有效提高建筑施工質量，有利于建筑結構施工。大量的施工工程實踐表明，預應力技術在建筑施工中取得的效果極為樂觀，隨著科學技術的發展，我國建筑業發展中的預應力技術將會發揮出更大的優勢。

［1］ 謝 弛.淺析預應力技術在建筑施工中的應用［J］.中國新技術新產品，2014(10):128.

［2］ 朱育杰.芻議建筑施工中預應力技術的應用［J］.建筑工程技術與設計，2015(30):106.

On effective application of prestressed technique in architectural construction

Zhang Quanbing
(Yangquan Jinlian Property Construction Co.，Ltd，Yangquan 045000，China)

The paper indicates the features of the prestressed concrete，illustrates the technical points for the prestressed construction technique from the raw material and equipment selection，cutting of prestressed reinforcement，concrete grouting，and prestressed tension，analyzes the application of the prestressed technique in the architectural projects，and points out the technique can improve buildings’durability and prolong their life span.

architectural construction，prestressed technique，prestressed reinforcement，grouting work

TU757

A

1009-6825(2016)35-0096-03

2016-09-24

張全兵(1975-)，男，工程師