預應(yīng)力混凝土在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用

賀益田（中航長沙設(shè)計研究院有限公司，湖南長沙410000）

預應(yīng)力混凝土在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用

賀益田（中航長沙設(shè)計研究院有限公司，湖南長沙410000）

隨著我國建筑行業(yè)的發(fā)展與進步，預應(yīng)力混凝土技術(shù)的應(yīng)用也越來越廣泛，成為了建筑工程施工項目中很重要的一部分。在建筑工程施工的過程中，應(yīng)用預應(yīng)力混凝土能夠有效的提高建筑的結(jié)構(gòu)強度，降低建筑結(jié)構(gòu)發(fā)生裂縫的概率，使建筑的強度以及耐久性得到顯著的提升。本文就此詳細的分析了預應(yīng)力混凝土在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的相關(guān)應(yīng)用，以期促進我國建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計水平的提升。

預應(yīng)力混凝土；建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計；應(yīng)用

1 預應(yīng)力混凝土極其特點

1.1 預應(yīng)力混凝土概述

預應(yīng)力混凝土是為了彌補混凝土過早出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象，在構(gòu)件加載以前，預先給混凝土一個預壓力，即在混凝土的受拉區(qū)內(nèi)，用人工加力的方法，將鋼筋進行張拉，利用鋼筋的回縮力，使混凝土受拉區(qū)預先受壓力。預應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)相比于普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，優(yōu)點眾多，這種結(jié)構(gòu)的抗裂度與抗?jié)B性都得到了大幅提高，使結(jié)構(gòu)的受力性能發(fā)生了變化，構(gòu)建的實際剛度得到了增強，構(gòu)件的變形量逐步減小，應(yīng)用預應(yīng)力混凝土技術(shù)制作的梁，會減少梁實際承受的剪力與主拉應(yīng)力，這種梁耐疲勞性強，穩(wěn)定性更強，更安全。同時應(yīng)用預應(yīng)力混凝土技術(shù)施工實際所用的混凝土與鋼廠量較少，可大量節(jié)約資源，但預應(yīng)力混凝土自身也有很多缺陷存在，如實際施工工序多，要求要有較高的施工技術(shù)，需用到很多專業(yè)設(shè)備，并且不易控制預應(yīng)力反拱，施工周期較長，會產(chǎn)生較大的施工費用。

1.2 預應(yīng)力混凝土特點介紹

1.2.1 抗裂性好，剛度大

混凝土開裂是房屋建筑施工中常遇見的問題，若混凝土發(fā)生開裂，整個建筑的結(jié)構(gòu)就遭到了破壞，影響整個建筑工程的安全，所以要切實解決好混凝土開裂的問題。通常來講，針對構(gòu)件施加預應(yīng)力，限制混凝土鋼筋的變形，是防止混凝土開裂的有效措施，維持預應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，從而表現(xiàn)為抗裂性好的特性，加之預應(yīng)力混凝土強度大，使得整體結(jié)構(gòu)的剛度較大，更加耐用。

1.2.2 省材料，自重輕

預應(yīng)力混凝土為高強度建筑材料，相比于普通鋼筋混凝土施工，較少的預應(yīng)力混凝土就可以達到預想的效果，故而比較節(jié)省材料，結(jié)構(gòu)自重也較輕，加之性能優(yōu)良，具有較為明顯的施工優(yōu)勢與應(yīng)用優(yōu)勢。

1.2.3 抗?jié)B性好

由于混凝土屬于混合材料，在混合后應(yīng)用到施工工程中，勢必存在著大小不等的空隙，存在的孔隙越多越大，抗?jié)B性就越差，對雨水的抵御能力就越差，容易導致建筑滲水，影響建筑后續(xù)使用，故而混凝土孔隙問題也不容忽視。預應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)勻稱，收縮性不強，應(yīng)用時孔隙會明顯減少。

2 預應(yīng)力混凝土在建筑結(jié)構(gòu)施工中的應(yīng)用

2.1 做好工程施工前的準備

在建筑工程結(jié)構(gòu)施工之前，首先應(yīng)當做好工程的準備工作，具體包括以下內(nèi)容：控制施工人員對施工單位的實際資質(zhì)進行檢查，對其技術(shù)力量、設(shè)備情況以及人員資質(zhì)等進行考查，在進行施工作業(yè)前，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)對設(shè)計圖紙進行認真閱讀，把設(shè)計人員的設(shè)計意圖弄清楚。對張拉設(shè)備說明書也要認真閱讀，對其實際技術(shù)要點與應(yīng)該注意的事項進行全面掌握。

2.2 控制錨固體系質(zhì)量

在預應(yīng)力混凝土施工的過程中，錨固體系的質(zhì)量直接影響著整個工程的整體施工質(zhì)量，因此一定要做好相關(guān)的質(zhì)量控制。錨具、夾具、連接器與錨下支撐系統(tǒng)等是一個完善錨固體系主要包括的內(nèi)容。應(yīng)按照現(xiàn)行國家標準進行預應(yīng)力錨固體系性能建設(shè)，對于預應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)來說，保障其安全可靠的關(guān)鍵技術(shù)就是錨具，應(yīng)先外觀檢查錨具，錨具的實際裂紋、傷痕、銹蝕等都應(yīng)在允許偏差之內(nèi)，并應(yīng)按規(guī)定現(xiàn)場試驗錨具的強度、硬度、錨固能力，可嘗試著實施一些破壞性試驗來測試重點部位處的錨具。

2.3 混凝土質(zhì)量保證

預應(yīng)力混凝土施工過程中，混凝土還是最主要的工程施工材料，一定要確?；炷恋馁|(zhì)量。對于預應(yīng)力混凝土而言，其膠結(jié)料通常采用的是水泥，高強度、變形小是這種混凝土的主要優(yōu)點。另外預應(yīng)力混凝土還有兩個十分重要的指標質(zhì)輕、高性能。把高強度混凝土應(yīng)用于預應(yīng)力結(jié)構(gòu)，高強鋼材可得到充分利用，同時斷面與自重也都可減小，這樣結(jié)構(gòu)上的實際載荷也會減少，就可適應(yīng)大跨徑要求。高強混凝土的彈性模量較高，斜變與收縮變形都較小，這樣預應(yīng)力的損失便可減小。此外，高強混凝土的實際抗拉強度更高，局部承壓強度還有粘結(jié)性也都較強，這樣構(gòu)件正、斜截面出現(xiàn)裂縫的幾率便會減小，對錨固預應(yīng)力筋十分有利，施工工藝對混凝土也有一定要求，應(yīng)用的混凝土要盡量快硬早強，這樣預應(yīng)力便可盡早施加，使施工進度加快。

2.4 控制預應(yīng)力鋼筋質(zhì)量

預應(yīng)力混凝土施工的過程中，預應(yīng)力鋼筋的張拉控制實際上決定了預應(yīng)力筋中有效預應(yīng)力的大小。由于預應(yīng)力結(jié)構(gòu)在施工與使用時，有各種預應(yīng)力損失的出現(xiàn)，這要求使用的鋼筋有足夠強度，用時要求鋼筋粘著混凝土的力要好，此外，對鋼筋的塑性要求也較高，并且要易加工。

2.5 澆筑與養(yǎng)護

混凝土在澆筑混凝土前，應(yīng)先檢查預應(yīng)力筋等管線的位置、規(guī)格以及數(shù)量。在實施澆筑作業(yè)時，振動棒最好不要與波紋管直接接觸，應(yīng)用直徑較小的振動棒把張拉端、梁柱節(jié)點等重要部位振搗密實。在混凝土強度沒有達標前，嚴禁對預應(yīng)力筋進行碰撞或踩。要想使混凝土的強度達到最高，科學、合理的養(yǎng)護也是必不可少的。通過養(yǎng)護在混凝土中澆筑的水泥順利進行水化反應(yīng)，讓混凝土充分發(fā)揮其強度，有效防止成型后的混凝土由于暴曬、風吹、寒冷等有異常收縮裂縫出現(xiàn)，對其耐久性造成影響。澆筑完混凝土后，灑水覆蓋養(yǎng)護應(yīng)在12h內(nèi)進行，讓混凝土表面長期保持濕潤，對于剛澆筑的混凝土養(yǎng)護，應(yīng)在7d以上。

2.6 控制好張拉時間

在進行預應(yīng)力混凝土施工技術(shù)的應(yīng)用時，為了能夠及時的進行張拉，在混凝土施工的過程中會預先添加一定的早強劑，這樣能夠在一定程度上縮短混凝土的凝固時間，混凝土在澆筑3d左右，就實施預應(yīng)力的張拉操作，這種方法存在很多不足，很不可取，這主要是由于混凝土強度與彈性模量的增長是不同步的，張拉過早會損失大量的預應(yīng)力，造成構(gòu)件沒有足夠的承載力，容易有裂紋病害等出現(xiàn)。

隨著我國建筑行業(yè)的發(fā)展與進步，建筑逐漸的呈現(xiàn)出高層化的發(fā)展趨勢建筑的面積也越來越大。在一些大型建筑工程施工過程中需要使用大跨度梁結(jié)構(gòu)，在應(yīng)用大跨度梁施工時應(yīng)用預應(yīng)力混凝土來進行施工能夠有效的提升梁體的結(jié)構(gòu)強度，降低工程的施工難度，提升建筑的結(jié)構(gòu)強度。隨著技術(shù)的發(fā)展與進步，建筑的結(jié)構(gòu)也越來越復雜，建筑施工技術(shù)也越來越高，施工人員應(yīng)當不斷的學習新的技術(shù)，提高預應(yīng)力混凝土的實際應(yīng)用水平，最大程度上發(fā)揮預應(yīng)力混凝土在建筑工程施工中的作用，為我國建筑行業(yè)的發(fā)展提供穩(wěn)定的保障。

3 結(jié)束語

預應(yīng)力混凝土在建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計施工中的應(yīng)用，能夠有效的提升建筑結(jié)構(gòu)的強度，使建筑的耐久性以及穩(wěn)定度得到有效的提升，為人民的生命財產(chǎn)安全提供穩(wěn)定的保障。隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展與進步，我國建筑工程項目的數(shù)量也在不斷的增加，在工程項目結(jié)構(gòu)設(shè)計施工的過程中，科學合理的應(yīng)用預應(yīng)力混凝土能夠有效的提升建筑的質(zhì)量，確保我國建筑行業(yè)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展和社會的和諧與經(jīng)濟的穩(wěn)定。

[1]李莉.預應(yīng)力混凝土在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用[J].四川水泥，2015，15（8）：116.

[2]關(guān)仲穎，張曉明.高層建筑預應(yīng)力混凝土板式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2014，8（20）：98.

TU755

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2095-2066（2016）35-0184-02

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