預應力技術在建筑工程中的應用

羅朝行

(安徽省第一建筑工程有限公司,安徽 合肥 230000)

1 預應力技術的內涵[1]

1.1 應用范圍

預應力技術發展空間越來越廣泛，其基于的特性可以顯著提高實際項目中的施工質量、使用壽命和安全性能。這解決了大而雜亂的設計建筑結構相關的問題。同時，由于國內外提出并選用了預應力與預應力混凝土組合結構的概念，預應力技術已成為現代建筑工程設計與施工的主要方法，這是現代大跨度建筑結構安全穩定使用的核心技術。在現代建筑中，預應力技術被廣泛用于鋼筋混凝土結構、變形結構和特殊結構的加固。

1.2 技術原理及施工條件

預應力施工技術是指在結構受外荷載前，選擇人工在結構受拉區張拉鋼筋的方法。結構中鋼筋的彈性收縮產生受力狀態并對混凝土施加預應力。在這樣的涂裝階段產生的壓應力和拉應力相互抵消或部分抵消，從而抑制、延緩了裂縫的發生提高了混凝土的抗裂性能，完成了結構剛度。預應力技術可以擴展構件的范圍，更好地利用強度數據，提高構件的耐久性，減輕構件的重量。但是，建筑預應力技術必須滿足一定的工作條件。預應力的大小取決于預應力鋼筋的數量和拉應力，因此要求強度高，否則將影響組件的制造和使用，并導致組件丟失。其次，預應力混凝土具有足夠的塑性和粘性，以確保它在結構損壞之前具有很高的變形能力。

1.3 施工工藝差異化

預拉伸技術可分為預拉伸預應力和后拉伸預應力。后張拉可以通過耦合、非耦合和慢耦合來完成，這兩種結構既有相同之處，也有不同之處。組合式預應力混凝土技術是在結構或構件中預留管道(或先在管道內放置預應力鋼筋)。當混凝土達到其強度要求時，就會施加預應力。通過結構中的特殊錨桿固定張力后，將水泥漿倒入隧道中，非膠粘劑(慢粘合)預應力混凝土技術消除了灌漿的需要。對于大跨度、大空間的框架結構，可采用組合預應力技術，充分展示預應力混凝土的力學性能，節約鋼材和混凝土材料，降低施工成本。

2 建筑工程預應力技術中使用的三種結構

2.1 平板結構

建筑工程的平面結構可分為建筑結構的水平體系和線性體系兩個方面。這些是樓板、柱子和梯子的主要結構，系統在壓力下彈性變形、扭曲，這些結構系統形狀的變化只會破壞建筑物的結構。受損建筑物中的非均勻應力會導致墻體開裂、倒塌其他危險等。例如，樓梯是通過壓縮平面結構創建的，在建筑體的揉捏壓力和重力的影響下，這種結構引起樓梯的彈性變化。這種情況應該避免，因為如果不采取適當的解決方案，樓梯會破裂并造成人員傷亡和行業損失。預應力用于平面結構。該技術可以在應用過程中部分或全部加載。消除因載荷引起的壓應力，提高變形預防能力，并保持建筑物的完整性，堅持結構和力的統一，確保建筑物內人員和工業的安全。

2.2 轉換層的結構

所謂轉換層結構，是指當建筑物內的設施在某一層時，由于上層的功能和特點不同，結構方法不同。上層分離，這一層居中結構轉換，它被稱為變換層結構。傳輸層結構的上基層之間的間隙僅表示風險情況，因為它具有不同的影響和不同的力量。繁華城市中中小城市中央商務區的摩天大樓通常包括餐廳、娛樂場所和辦公場所。每一層都有變換自己的層結構的效果。不僅會影響某一層的力量崩潰，建筑物的安全還會造成人員和財產的損失，通過轉換層保證結構穩定性，利用預應力技術提高結構穩定性，提高結構應力極限結構穩定性，并通過轉換層上基層安全保證壽命和性能[2，3]。

2.3 框架結構

框架結構是指內部梁結構與柱結構之間的緊密連接，以構建建筑設施的承重結構。框架結構的本質是建筑物的整體受力不是由墻體支撐，而是由建筑物內部的水平力和法向力所支撐的力由框架來支撐。骨架結構是支撐整個建筑物受力的節點，但如果結構因受力問題而損壞，則整個建筑物只會倒塌。框架結構鋼是應用最廣泛的結構，在水平和垂直荷載中都起著重要的作用。如果右側的鋼筋變形或折斷，整個建筑物就會倒塌并受到很大的破壞。框架結構選擇預應力技術后，鋼筋將發揮各自的作用，同時提高建筑物的抗變形能力，提高建筑工程質量，保證建筑物的安全。可以保證建筑物內人員的生命財產安全。

3 建筑工程中預應力技術相關要點

3.1 準備階段的技術要點

在預應力技術應用過程中，準備階段是一個非常重要的環節，包括施工材料、施工設備等，應控制好施工材料和機械設備。在施工材料方面，應選擇具有良好資質的廠家，嚴格檢查預應力鋼筋的質量報告和合格證，確保材料的外觀不受損壞，性能符合標準后方可用于施工。對機械設備進行抽檢，確保機械設備滿足施工要求，提高施工質量。

3.2 預應力鋼筋下料及錨固控制要點

預應力鋼筋下料時，應嚴格按設計標準控制長度，并根據實際數據有效掌握鋼絞線長度。鋼絞線應按長度放置在相應區域，并確認長度和數量。錨具應在適當位置制造，然后送至施工現場進行錨具控制。

3.3 預應力鋼筋定位要點

預應力筋定位過程中，應采用固定架對豎向預應力筋進行有效固定，控制垂直度，并將偏差控制在允許范圍內，防止出現歪斜問題。固定后，在波紋管頂部安裝排氣管，鉆一個直徑20mm的孔，用海綿包住，然后用鐵絲固定。在接頭處，為保證密封性，應使用膠帶密封，以防泥漿泄漏，然后將直徑25mm，長度500mm的圓管連接到塑料板上，用作排水管。

3.4 對原材料的質量控制

在實際施工過程中，原始數據的質量控制對預應力技術的運用有著嚴重的影響。例如預應力混凝土，整體技術是否可以達到預期的效果[4，5]。但在實際施工中，原始數據清晰，施工單位對原始數據的質量控制不夠重視，許多建筑部門在施工施工方案中沒有根據原材料的具體要求選擇原材料，也沒有注意原材料的質量控制，沒有考慮材料的相關指標是否符合建設項目的要求。這樣可以節省資金、提高經濟效益，但經濟效益的提高也導致材料采購和施工要求不足。該規范直接影響到預應力技術在建筑工程中的應用。使用不合格的原材料完成后，外觀沒有問題，但建筑質量有問題，會影響建筑未來的安全和使用。原材料質量沒有嚴格控制，但很少有工人不符合預應力施工要求的規格。但是，這種情況會導致嚴重的問題和后果，很多嚴重的安全事故都是由原材料質量問題引起的。

3.5 建筑工程預應力技術

預應力技術是通過準確的施工前計算，建筑物在未來使用和施工期間所能承受的應力總和。對結構進行早期壓力，以確保良好的承載能力，為整體結構和未來建設提供更多。此技術廣泛用于建筑工程，適用于需要加載的零件，此技術可對結構進行預加載，以防止因使用不當而對各種結構造成損壞以及因壓力問題而導致裂縫[6]。但是，隨著建筑材料的使用，地位變得越來越重要，對這個技術的要求也越來越高，所以我們需要與時俱進。該技術的成熟度滿足了廣大用戶的質量要求，加速了整個行業質量提升的發展，為更多的關聯企業帶來了經濟效益。

3.6 建筑工程預應力技術

構建過程在構建過程中，要保證各個環節操作的準確性和合理性。這樣只要是就可以成功使用預應力技術。現階段預應力技術的主要步驟包括施工過程中所用材料的選擇、施工中所用預應力鋼筋的選擇和切割、合理操作曲線的創建、支架的焊接等。相對于其他建造技術，技術本身并不復雜，但不能忽視建造技術方方面面控制[7]。施工的所有步驟必須由專業和熟練的施工人員進行，操作人員需要合理操作，防止因操作過程中的各種失誤而導致質量問題。同時，需要確保所有構建技術的良好執行并處理所有細節，通過關注建筑物的細節，可以確保整個建筑物的安全使用，并防止事故對的工業安全產生不利影響。

4 建筑工程施工中預應力技術的應用

(1)應用在建筑加固施工中為了滿足設計標準，施工中通常采用鋼筋施工方法能有效地提高建筑的承載力。建筑物鋼筋通過部分構件加固與結構改造，達到加固目標，在建筑加固施工中采用預應力技術，通過預應力結構構件分擔成本通過相互作用，在初始，預應力將繼續減小，提高了構件的承載力，達到了加固效果。

(2)應用在建筑的受彎結構中如果建筑物中有許多受彎結構，則承載力不能滿足設計要求，將大大降低建筑的安全性能，并在建筑物中進行彎曲結構預應力技術可以有效地提高彎曲結構的承載力。建筑中彎曲結構采用預應力技術，通常采用碳纖維材料強度高、施工方便等優點。當碳纖維板用于彎曲結構時，有必要初始應力變增大，碳含量增加纖維板的應力會降低，板材不能發揮預期效果，容易損壞受彎構件的失效。因此，在粘貼碳纖維板的過程中，采用預應力技術在操作過程中，需要保留初始拉伸應力[7，8]。當碳纖維受到壓力和應變的破壞時，碳纖維會受到損壞，它可以提高構件的應力水平，避免構件的損傷。

(3)應用在混凝土多跨連續梁中在施工中，混凝土多跨連續梁是一種常見的結構形式。根部位于連續梁的中間和支架的位置。在施工過程中，由于某些因素的限制，連續梁的抗剪承載力和抗彎承載力有時不能滿足要求。因此，有必要采用預應力技術來彌補和增強連續性梁的抗彎承載力。

(4)應用在建筑混凝土框架中混凝土框架具有大跨度、多層高度等特點，需要科學化采用預應力技術保證框架結構各部位和施工結構承載力結構的可靠性。在支撐層框架梁中，應做好地基處理，避免沉降不均勻。框架梁采用預應力技術，保證預應力應力桿的拉伸力可以完全釋放。應拆下框架梁的鋼筋地板模板、側模等，避免不良影響[9]。澆筑混凝土框架時為了避免波紋管的損壞，應做好振動控制。同時，也應采用高壓水沖洗孔，防止波紋管漏漿，避免通道堵塞充分發揮預應力技術的作用。

5 結 語

預應力技術在建筑行業發展多年，并通過不斷的實踐和發展逐步完善。 本文通過應用預應力混凝土結構的平面結構、傳遞層結構、框架結構的分析技術，證明預應力技術在建筑行業具有巨大的潛力。需要不斷改進并提高自己。 預應力技術在建筑行業的充分應用，可以加快我國建筑業的發展，為我國建筑設施的發展打開大門。