房屋建筑工程預(yù)應(yīng)力混凝土施工關(guān)鍵技術(shù)研究

史大利

為了使現(xiàn)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(yīng)用到預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)，采用更加可靠的結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)，以保證房屋建筑整體的穩(wěn)定性。然而現(xiàn)階段的預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)的應(yīng)用并不成熟，雖然該技術(shù)應(yīng)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(shù)，實際的應(yīng)用上十分的復(fù)雜，對施工要求比較高，所以當(dāng)下的預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)并不可以完善的應(yīng)用到各種房屋建筑施工中。本文將就“房屋建筑工程預(yù)應(yīng)力混凝土施工關(guān)鍵技術(shù)”此話題進(jìn)行分析和研究，并給出相關(guān)的建議與策略。

一、預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)簡介

預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)是為了解決鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在使用階段容易開裂問題而發(fā)展起來的結(jié)構(gòu)。由于傳統(tǒng)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)所提供的結(jié)構(gòu)性能已經(jīng)不能滿足大部分大型建筑的要求，在高強(qiáng)度的受拉、受壓、受彎、受扭下，普通的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)會出現(xiàn)變形、開裂、結(jié)構(gòu)破壞等現(xiàn)象，我們研究出了具有更佳性能的預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。

預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)不僅采用了更高強(qiáng)度的鋼筋與混凝土材料、在制作工藝和處理上進(jìn)行了優(yōu)化，使得鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)更加的輕巧，節(jié)省了材料用量。預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)利用了鋼筋的張拉工藝對結(jié)構(gòu)建立了預(yù)加應(yīng)力，使得預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)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(yù)應(yīng)力混凝土十分適合被應(yīng)用于現(xiàn)代房屋建筑工程。

二、預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)應(yīng)用于房屋建筑工程中的優(yōu)點

1.預(yù)應(yīng)力混凝土材料輕巧，便于房屋建筑施工

因為預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)采用的是更高強(qiáng)度的鋼筋混凝土，因此在結(jié)構(gòu)中材料的用量會相對的減少，使得預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件比傳統(tǒng)鋼筋混凝土構(gòu)件重量更輕。在施工中，預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件更加的便于運(yùn)輸和搬運(yùn)，加快了房屋建筑的施工進(jìn)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(jié)構(gòu)更加的輕薄，節(jié)省了房屋內(nèi)部的空間，使房屋整體效果更加具有美感。

2.預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)具有高強(qiáng)度

在高強(qiáng)度材料和預(yù)應(yīng)力技術(shù)的前提下，預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)具有更好的建筑性能。在施加了預(yù)應(yīng)力后，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)具有很好的強(qiáng)度和抗裂性能，使結(jié)構(gòu)在受到很大壓力的時候不會出現(xiàn)斷裂的情況，或者使開裂界限提高，讓裂縫延遲出現(xiàn)。預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)有效地改善了建筑材料的性能。

3.預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)可以減小混凝土梁的豎向剪力和主拉應(yīng)力

在以預(yù)應(yīng)力混凝土為結(jié)構(gòu)的梁中，由于預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)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(wěn)定度、為居住者的安全提供了保證。

其次，因為混凝土結(jié)構(gòu)中預(yù)應(yīng)力的存在，鋼筋混凝土梁的主體上所承受的主拉應(yīng)力也相應(yīng)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(jié)構(gòu)的抗疲勞性能。

4.預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)具有防侵蝕、防滲透的作用

預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)具有預(yù)應(yīng)力的處理，使結(jié)構(gòu)在使用過程受壓的時候可以不出現(xiàn)拉應(yīng)力或者減小拉應(yīng)力，使結(jié)構(gòu)中混凝土不易開裂，保護(hù)了結(jié)構(gòu)內(nèi)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(yù)應(yīng)力混凝土施工的缺點與難點

1.預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)所需材料價格高

預(yù)應(yīng)力混凝土所需要的高強(qiáng)度鋼筋與高強(qiáng)度混凝土與普通的鋼筋混凝土不同，具有較高的強(qiáng)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(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)前要算好成本，避免工程后期由于資金不足導(dǎo)致無法繼續(xù)施工，延誤工期。

2.預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)復(fù)雜，實施難度高

作為一項更加先進(jìn)的材料結(jié)構(gòu)技術(shù)，預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)的工序復(fù)雜繁多，需要專業(yè)能力過硬的技術(shù)人員進(jìn)行指導(dǎo)和施工。很多工程由于技術(shù)人員缺乏經(jīng)驗或者工人對于處理工序不熟練導(dǎo)致了預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)的實施不完善，所制造的預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)具有一定的缺陷，在性能上有很大的不足，導(dǎo)致在施工后由于結(jié)構(gòu)無法承受拉壓和彎扭而發(fā)生形變、開裂、損壞甚至倒塌的情況。

在使用預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)進(jìn)行施工的時候，需要專業(yè)人員進(jìn)行指導(dǎo)和監(jiān)督，做好施工的監(jiān)察工作，確保施工人員沒有偷工減料、完整按照工序流程進(jìn)行施工，以保證整個建筑工程正確、有效的進(jìn)行。

3.預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)梁的上拱度不易控制

預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)造的預(yù)制梁，在存放時間過長的時候，由于內(nèi)部具有預(yù)應(yīng)力，梁的結(jié)構(gòu)受到預(yù)應(yīng)力的影響會發(fā)生變形，導(dǎo)致梁會發(fā)生上拱的現(xiàn)象。在房屋建筑施工中預(yù)制直梁，由于預(yù)應(yīng)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(shù)預(yù)制的上拱梁，會因為預(yù)應(yīng)力而使上拱度產(chǎn)生變化，從而梁的物理參數(shù)和力學(xué)性質(zhì)也發(fā)生了變化，影響了使用或者導(dǎo)致無法使用。

四、房屋建筑工程預(yù)應(yīng)力混凝土施工的關(guān)鍵技術(shù)要點

1.預(yù)應(yīng)力混凝土材料的選擇

混凝土材料。首先，應(yīng)力結(jié)構(gòu)的混凝土抗壓強(qiáng)度必須比較高，同時，混凝土強(qiáng)度要相對于鋼材的強(qiáng)度做選擇，鋼材的強(qiáng)度越高，混凝土材料的強(qiáng)度就要相對的提高。在鋼材與混凝土的強(qiáng)度配合時，才能更大限度的發(fā)揮出預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)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(jìn)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(yán)格控制水灰比、水泥用量，選擇優(yōu)質(zhì)的摻合料、加強(qiáng)混凝土的振搗與養(yǎng)生。

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

2.房屋建筑工程預(yù)加應(yīng)力混凝土構(gòu)件預(yù)加應(yīng)力的技術(shù)要點

先張法（先張拉鋼筋，后澆筑建筑構(gòu)件混凝土）：先張法所用的鋼筋類型一般為高強(qiáng)鋼絲或鋼絞線等，施工工序比較簡單，預(yù)應(yīng)力鋼筋靠自身的粘結(jié)力進(jìn)行錨固，較為經(jīng)濟(jì)而且產(chǎn)物穩(wěn)定。但是先張法在制作大型構(gòu)件時會需要比較高難度的設(shè)備和復(fù)雜的工藝流程。

后張法（先澆筑構(gòu)建混凝土，到混凝土結(jié)硬后再張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋并進(jìn)行錨固）：后張法需要特制的錨具進(jìn)行錨固，在制作大型構(gòu)件時比較實用。

在預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)建立預(yù)應(yīng)力時，要根據(jù)不同的構(gòu)建要求選擇不同的方法，以保證工程的快速進(jìn)行以及資金的合理花費(fèi)。

3.房屋建筑工程預(yù)加應(yīng)力混凝土構(gòu)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(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)安全性、可靠性的關(guān)鍵設(shè)備。

錨具根據(jù)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(jié)力錨固的錨具。

目前預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)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(yīng)力損失較大、不能進(jìn)行重復(fù)的拉張，具有很大的限制性。

鐓頭錨。鐓頭錨錨固效果很好，應(yīng)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(gòu)件下，需要加大鋼絲直徑，容易產(chǎn)生很大的誤差導(dǎo)致鋼絲斷絲的現(xiàn)象。

鋼筋螺紋錨具：剛進(jìn)螺紋錨具的受力明確，錨固牢固，可以做到重復(fù)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(qiáng)度高、硬度大，可廣泛應(yīng)用于各項施工。

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

4.混凝土施工要點

混凝土施工是預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在施工前，需要對混凝土材料進(jìn)行嚴(yán)格精細(xì)的檢查，確保材料參數(shù)正常，適合于澆筑預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。同時檢查施工設(shè)備，避免由于設(shè)備故障導(dǎo)致的施工期間設(shè)備浪費(fèi)的現(xiàn)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(cè)”原則，不僅更好的進(jìn)行了填補(bǔ)，而且有效防止了原料的浪費(fèi)。為了避免由于溫度引起的氣化導(dǎo)致混凝土水分流失，需要利用保濕材料減少水分的蒸發(fā)，并對混凝土進(jìn)行濕潤處理，避免由于水分喪失材料干燥導(dǎo)致混凝土開裂。

五、結(jié)語

總而言之，房屋建筑工程預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)是一項具有很高實用性的建筑技術(shù)，有效的加強(qiáng)了混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和耐用度，避免了傳統(tǒng)鋼筋混凝土構(gòu)件由于結(jié)構(gòu)強(qiáng)度及抗拉壓、彎扭能力的缺陷而導(dǎo)致房屋建筑安全性能具有一定的隱患。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，相信在科研人員的精誠合作、共同努力下，能夠進(jìn)一步的改善預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)，讓這項技術(shù)更加的完善，更加適用于現(xiàn)代的房屋建筑工程。