关于预应力砼技术发展问题的几点思考

关于预应力砼技术发展问题的几点思考

扈炳刚

扈炳刚（龙建路桥股份有限公司第三工程处）

摘要：预应力混凝土经过近半个世纪的发展，目前在我国已成为土建工程中十分重要的结构材料，应用范围日益扩大，由以往的单层及多层房屋、公路、铁路桥梁、轨枕、电杆、压力水管、储罐、水塔等，扩大到高层建筑、地下建筑、高耸结构、水工建筑、海洋结构、机场跑道、核电站压力容器、大吨位船舶等方面。本文主要论述了我国这些年来在预应力砼技术方面取得成就，同时，还分析了预应力砼技术的未来发展趋势。

关键词：预应力砼技术成就发展

0引言

从五十年代初至七十年代末，我国房屋结构中开发研制了一整套预制预应力砼构件技术，如屋面梁、屋架、吊车梁、大型屋面板、空心楼板等，其中预应力空心板年产量达一千万立方米以上。这一时期的预应力技术特点是采用中、低强预应力钢材，采用中国特色的预应力砼张拉锚固工艺技术。

从八十年代初至九十年代末，房屋建筑中预应力砼技术得到巨大发展，其显著特点是采用高强预应力砼钢材及相应工艺技术，对整体结构施加预应力，技术水平接近发达国家先进水平。二十年间建设了一大批预应力砼工程，其中有代表性的工程有63层预应力砼楼面的广东国际大厦；214米高的青岛中银大厦；单体预应力砼面积最大的首都国际机场新航站楼等。

1我国预应力砼技术的发展现状

1.1预应力砼张拉锚固技术的发展六、七十年代，我国研究开发了多种中低强度预应力砼筋张拉锚固技术，主要有螺丝端杆锚固技术、高强钢丝敏头锚体系、JM锚体系、弗氏锚体系等。七十年代中期，编制出版了常用预应力砼锚夹具定型图册。

八十年代中后期，我国技术人员跟踪国际先进水平，成功地开发了预应力砼钢绞线群锚张拉锚固体系，较好地解决了预应力砼施工中的关键技术，特别是大吨位(200——10000kN级)预应力砼锚具及配套张拉设备，达到了国际先进水平，1988年该成果被《科技日报》评选为1987年度全国十大科技成就之一。

1.2无粘结预应力砼成套技术八十年代中期，我国开发研制成功的无粘结预应力砼筋涂包设备、单根钢绞线张拉锚固设备、无粘结预应力砼结构设计技术规程等配套技术，促进了我国建筑工程中现浇预应力砼结构的发展。近二十年来，无粘结预应力砼结构累计推广使用面积达到一千万平方米以上，出现了一大批有代表性的、达到国际先进水平的工程项目。

1.3斜拉索产品成套技术八十年代中期，我国开始兴建大跨度预应力砼斜拉桥，为解决工程需要，上海浦江缆索厂与多家科研设计单位配合，建成了我国最大的斜拉桥缆索成品生产线，使我国的斜拉桥技术达到世界领先水平。

1.4设计理论及标准规范的发展早期的预应力混凝土结构设计理论是按全预应力方法设计，八十年代初期以后，发展了部分预应力砼设计理论，目前预应力砼工程相应的规程规范已基本配套。主要有材料方面的预应力混凝土用钢丝、钢绞线标准；无粘结预应力砼筋标准；专用油脂标准；预应力砼筋用锚具、夹具、连接器产品标准及应用技术规程；各种预应力砼设备及产品标准；各种结构设计及施工规范。

2我国预应力砼技术未来发展趋势

2.1新材料技术开发应用预应力砼材料技术的发展从来都是预应力砼技术革命的先驱，预应力砼筋除了目前使用的高强度钢材外，未来新型预应力砼筋应是强度高、自重轻、弹性模量大的聚碳纤维、玻璃纤维和聚醋纤维类非金属预应力砼筋。

2.2预应力砼技术在我国房屋建筑中将扮演重要角色

2.2.1预应力混凝土在多层大跨结构中的发展方向建筑业是我国国民经济重要支柱产业之一，旺盛的建筑需求，日新月异的生产工艺变革以及人们对物质文化生活需求的迅速提高，使建筑结构正面临新的挑战。近代建筑结构正在向大柱网、大开间、大跨度、多功能方向发展，人们总想在有限的建筑面积和空间内获得最好的使用功能和最佳的投资回报。预应力混凝土正以其跨度大、自重轻、节约材料、节省层高、改善功能等突出优点，迎合了近代建筑结构的发展趋向。

2.2.2高层建筑结构中预应力混凝土技术发展方向近年来，预应力混凝土在高层建筑中的应用有很大发展，尤其是无粘结预应力混凝土平板和预应力砼扁梁用于高层建筑的楼盖，具有降低层高，简化模板，加快施工等明显效果，受到建设单位、设计和施工单位的普遍欢迎。预应力混凝土除用于楼盖外，有时还用来解决大跨度、大空间部位柱网转换时的转换梁、转换桁架，以及复杂柱网情况下的转换板。此外8~18m跨度的预应力混凝土空心板，外墙用的装饰保温复合预应力混凝土墙板在高层建筑中的应用前景也很广阔。目前，高层建筑的外墙材料大都是红砖、小型砌块、实心混凝土或玻璃幕墙等，墙体材料的改革势在必行。

2.2.3预制现浇相结合的装配整体式结构将加速发展先张法预制预应力混凝土构件具有工厂化规模生产的各种优点，如质量控制水平高，构件耐久性好，模板周转率高，损耗小；与现场浇注的后张法预应力混凝土相比，省去了留管灌浆工序或无粘结束的注油挤塑工序，省去了管道费用、涂包费用和锚具费用。在道路及运输吊装条件较好，运距不太大(200公里以内)的情况下，预制构件常常有良好的技术经济指标。随着大柱网、大开间多层建筑和高层建筑迅猛发展，长跨预应力砼空心板、T形板、大型预应力砼墙板等必将逐步兴起，预制梁板现浇柱，或预制梁、板、柱与现浇节点相结合的各种装配整体式建筑结构体系预期会迅速发展，这种结构体系可以把预制与现浇二者的优点结合起来，避免纯装配式建筑对产品尺寸的高精度要求，结构整体性差和节点耗钢量大等缺点，又避免了现浇结构现场湿作业工程量大，受制于现场施工及气候条件，耗用大量模板、支撑等缺点。

2.3其他结构领域的发展趋势桥梁结构领域中，预应力技术既是一种结构手段，又是与施工方法结合形成一整套以节段式施工为主体的预应力施工工法或专利，主要有预应力悬臂分段施工技术、分段顶推施工技术、移动模架逐孔施工技术、块体节段拼装技术、大节段预制吊装技术等。这些施工技术与预应力技术是紧密相关的。现有桥梁的改造、加固技术亦是研究开发方向。

预应力技术的其它应用也体现了一种施工方法或专利技术，如预应力锚杆技术、重物提升技术、滑模顶推技术等，预应力技术的合理应用可创造一种新型施工方法或专利技术，这亦是它的发展趋势。

2.4专业预应力砼工程公司将集团化、国际化，施工技术和管理水平大大提高预应力砼专业化施工已势在必行。我国目前尚处在初级阶段，现有的专业队伍，绝大多数技术水平仍然不高，仅仅懂得一般的张拉操作。今后我国应该发展大型专业预应力砼工程公司，它不仅有自己的预应力砼专用产品和配套的质量保证体系，有整套的预应力砼专业施工技术和现场服务体系，还应具有研究、产品开发和预应力混凝土结构设计与施工的高水平咨询能力。发展大型集团公司对促进我国预应力混凝土技术的完善和发展，促进产业化，提高工程质量和降低成本，适应市场的国际化趋势，增加竞争能力都是十分必要的。再经过十余年努力，我国应树立起自己的国际名牌预应力体系，建立起能参与国际投标竞争的高水平预应力砼专业公司。