房屋建筑工程預應力混凝土施工關鍵技術研究

史大利

為了使現代房屋建筑工程更加具有安全性、耐久性、牢固性，我們需要廣泛的應用到預應力混凝土技術，采用更加可靠的結構設計技術，以保證房屋建筑整體的穩定性。然而現階段的預應力混凝土技術的應用并不成熟，雖然該技術應用方面十分的廣泛，但是由于其涉及到很多層次的施工技術，實際的應用上十分的復雜，對施工要求比較高，所以當下的預應力混凝土技術并不可以完善的應用到各種房屋建筑施工中。本文將就“房屋建筑工程預應力混凝土施工關鍵技術”此話題進行分析和研究，并給出相關的建議與策略。

一、預應力混凝土技術簡介

預應力混凝土結構是為了解決鋼筋混凝土結構在使用階段容易開裂問題而發展起來的結構。由于傳統的鋼筋混凝土結構所提供的結構性能已經不能滿足大部分大型建筑的要求，在高強度的受拉、受壓、受彎、受扭下，普通的鋼筋混凝土結構會出現變形、開裂、結構破壞等現象，我們研究出了具有更佳性能的預應力混凝土結構。

預應力混凝土結構不僅采用了更高強度的鋼筋與混凝土材料、在制作工藝和處理上進行了優化，使得鋼筋混凝土結構更加的輕巧，節省了材料用量。預應力混凝土技術利用了鋼筋的張拉工藝對結構建立了預加應力，使得預應力混凝土結構不僅在材料硬度、剛度上更勝一籌，而且在受到外界拉壓扭彎時，能夠具有更好的抗形變能力。因此，預應力混凝土十分適合被應用于現代房屋建筑工程。

二、預應力混凝土技術應用于房屋建筑工程中的優點

1.預應力混凝土材料輕巧，便于房屋建筑施工

因為預應力混凝土結構采用的是更高強度的鋼筋混凝土，因此在結構中材料的用量會相對的減少，使得預應力混凝土構件比傳統鋼筋混凝土構件重量更輕。在施工中，預應力混凝土構件更加的便于運輸和搬運，加快了房屋建筑的施工進度。其次，由于建筑材料用量的減少，使得房屋建筑的墻體、橫梁等部分結構更加的輕薄，節省了房屋內部的空間，使房屋整體效果更加具有美感。

2.預應力混凝土結構具有高強度

在高強度材料和預應力技術的前提下，預應力混凝土結構具有更好的建筑性能。在施加了預應力后，鋼筋混凝土結構具有很好的強度和抗裂性能，使結構在受到很大壓力的時候不會出現斷裂的情況，或者使開裂界限提高，讓裂縫延遲出現。預應力混凝土技術有效地改善了建筑材料的性能。

3.預應力混凝土結構可以減小混凝土梁的豎向剪力和主拉應力

在以預應力混凝土為結構的梁中，由于預應力混凝土結構中的曲線鋼筋束的作用，使得梁兩端支座所受的豎向剪力大幅度減小，使得支座所承受的梁的壓力影響減小，延長了鉸接支座的壽命，更好的保障了梁的穩定度、為居住者的安全提供了保證。

其次，因為混凝土結構中預應力的存在，鋼筋混凝土梁的主體上所承受的主拉應力也相應的減小，使梁在長期荷載的作用下仍能夠起到支撐的作用，提高了整體結構的抗疲勞性能。

4.預應力混凝土結構具有防侵蝕、防滲透的作用

預應力混凝土結構具有預應力的處理，使結構在使用過程受壓的時候可以不出現拉應力或者減小拉應力，使結構中混凝土不易開裂，保護了結構內部的鋼筋不受雨水或滲水的侵蝕，使房屋建筑的防水性能有很大的提升。

三、房屋建筑工程預應力混凝土施工的缺點與難點

1.預應力混凝土結構所需材料價格高

預應力混凝土所需要的高強度鋼筋與高強度混凝土與普通的鋼筋混凝土不同，具有較高的強度和較小的密度，因此，這種材料的單價普遍較高，所以在決定使用預應力混凝土技術前要算好成本，避免工程后期由于資金不足導致無法繼續施工，延誤工期。

2.預應力混凝土技術復雜，實施難度高

作為一項更加先進的材料結構技術，預應力混凝土技術的工序復雜繁多，需要專業能力過硬的技術人員進行指導和施工。很多工程由于技術人員缺乏經驗或者工人對于處理工序不熟練導致了預應力混凝土技術的實施不完善，所制造的預應力混凝土結構具有一定的缺陷，在性能上有很大的不足，導致在施工后由于結構無法承受拉壓和彎扭而發生形變、開裂、損壞甚至倒塌的情況。

在使用預應力混凝土技術進行施工的時候，需要專業人員進行指導和監督，做好施工的監察工作，確保施工人員沒有偷工減料、完整按照工序流程進行施工，以保證整個建筑工程正確、有效的進行。

3.預應力混凝土結構梁的上拱度不易控制

預應力混凝土結構構造的預制梁，在存放時間過長的時候，由于內部具有預應力，梁的結構受到預應力的影響會發生變形，導致梁會發生上拱的現象。在房屋建筑施工中預制直梁，由于預應力而上拱變形，使得直梁的梁支工作受到影響甚至直接使梁不滿足使用條件；少數預制的上拱梁，會因為預應力而使上拱度產生變化，從而梁的物理參數和力學性質也發生了變化，影響了使用或者導致無法使用。

四、房屋建筑工程預應力混凝土施工的關鍵技術要點

1.預應力混凝土材料的選擇

混凝土材料。首先，應力結構的混凝土抗壓強度必須比較高，同時，混凝土強度要相對于鋼材的強度做選擇，鋼材的強度越高，混凝土材料的強度就要相對的提高。在鋼材與混凝土的強度配合時，才能更大限度的發揮出預應力鋼筋混凝土結構的強度；其次，混凝土材料也必須具有快速固化的性能，這樣能夠縮短制造時間，加快工程進度；還有，要考慮好混凝土材料收縮、徐變的影響，選擇收縮度和徐變變形程度小的材料；最后，要控制好混凝土的配制，嚴格控制水灰比、水泥用量，選擇優質的摻合料、加強混凝土的振搗與養生。

鋼材材料。預應力混凝土結構中鋼筋的鋼材要選擇強度高、塑性好、應力損失小并且與混凝土粘結度高的材料。要根據不同的性能要求選擇鋼筋的種類（高強度鋼絲、鋼絞線、精軋螺紋鋼筋），其中，高強度鋼絲和鋼絞線具有理想的彈性性質，精軋螺紋鋼筋具有高強度、耐疲勞的特點。

2.房屋建筑工程預加應力混凝土構件預加應力的技術要點

先張法（先張拉鋼筋，后澆筑建筑構件混凝土）：先張法所用的鋼筋類型一般為高強鋼絲或鋼絞線等，施工工序比較簡單，預應力鋼筋靠自身的粘結力進行錨固，較為經濟而且產物穩定。但是先張法在制作大型構件時會需要比較高難度的設備和復雜的工藝流程。

后張法（先澆筑構建混凝土，到混凝土結硬后再張拉預應力鋼筋并進行錨固）：后張法需要特制的錨具進行錨固，在制作大型構件時比較實用。

在預應力混凝土結構建立預應力時，要根據不同的構建要求選擇不同的方法，以保證工程的快速進行以及資金的合理花費。

3.房屋建筑工程預加應力混凝土構建的錨具選擇

在先張法和后張法中會用到臨時夾具與錨具，錨具是確保預應力混凝土結構安全性、可靠性的關鍵設備。

錨具根據受力原理可分為：（1）依靠摩阻力錨固的錨具；（2）依靠承壓錨固的錨具；（3）依靠粘結力錨固的錨具。

目前預應力混凝土結構中常用的錨具有錐形錨、鐓頭錨、鋼筋螺紋錨具、夾片錨具、固定端錨具、連接器。

錐形錨。該錨具面積很小，十分方便與在梁體上多量分散錨固，但是它應力損失較大、不能進行重復的拉張，具有很大的限制性。

鐓頭錨。鐓頭錨錨固效果很好，應力損失小，而且在使用的過程中操作十分簡便。但是在大噸位張拉構件下，需要加大鋼絲直徑，容易產生很大的誤差導致鋼絲斷絲的現象。

鋼筋螺紋錨具：剛進螺紋錨具的受力明確，錨固牢固，可以做到重復張拉、拆卸，可接長，用于工程上十分方便。

夾片錨具：分為鋼絞線夾片錨與扁夾片錨，強度高、硬度大，可廣泛應用于各項施工。

固定端錨具：利用壓頭機將套在鋼絞線上的軟鋼套筒與鋼絞線一起強行頂壓，通過規定的模具孔擠壓而成。

4.混凝土施工要點

混凝土施工是預應力混凝土技術的關鍵環節。在施工前，需要對混凝土材料進行嚴格精細的檢查，確保材料參數正常，適合于澆筑預應力混凝土結構。同時檢查施工設備，避免由于設備故障導致的施工期間設備浪費的現象。

采取二次澆筑方式，在第二次澆筑時，遵守“先底部、頂部，后兩側”原則，不僅更好的進行了填補，而且有效防止了原料的浪費。為了避免由于溫度引起的氣化導致混凝土水分流失，需要利用保濕材料減少水分的蒸發，并對混凝土進行濕潤處理，避免由于水分喪失材料干燥導致混凝土開裂。

五、結語

總而言之，房屋建筑工程預應力混凝土技術是一項具有很高實用性的建筑技術，有效的加強了混凝土結構的強度和耐用度，避免了傳統鋼筋混凝土構件由于結構強度及抗拉壓、彎扭能力的缺陷而導致房屋建筑安全性能具有一定的隱患。隨著科學技術的發展，相信在科研人員的精誠合作、共同努力下，能夠進一步的改善預應力混凝土技術，讓這項技術更加的完善，更加適用于現代的房屋建筑工程。