浅析工民建中预应力技术的应用及发展趋势刘敏

浅析工民建中预应力技术的应用及发展趋势刘敏

刘敏

山西科建工程检测研究院山西省太原市030006

摘要：现代社会物质生活条件的改善，以及消费能力的提高，促使大众对于居住条件和保障生活的各类设施的需求也随之提高，同时，国家质量安全监督部门也会对民用建筑施工提出相应的要求。现代民用建筑基本上都能抵御一定的地震以及其他各类地质灾害，在安全方面也有极大的提高。预应力技术作为民用建筑施工工作中一种质量保障技术，对民用建筑具有重要的意义，本文即从预应力技术的作用机制出发，对预应力技术在民用建筑施工中的应用加以论证。

关键词：工民建；预应力技术；应用；发展趋势

1引言

随着城市化进程的不断加快，建筑行业迎来自己最好的发展机遇，民用建筑是建筑领域的重要方向，是建筑厂商青睐的对象，而民用建筑的特殊性又使政府与社会对其加以更多的关注，由此，对民用建筑质量的监管与控制成为建筑行业的必然使命，而预应力技术则是在这种使命意识上应运而生的科学的、有效的建筑技术，在十几年的建筑实践中得到证实。因而，从预应力技术的应用机制出发，对其施工工序进行合理的论证，在建筑施工的过程中，确保工序的有效运行，将是质量控制的典范。

2施工要点

2.1设计灌浆孔

灌浆孔是预应力混凝土建筑方式里的基料填充的核心要素，灌浆孔一般以三个为宜，位置要相对较低，同时，在灌浆孔设计过程中，要确保材料完整，步骤合理。这种设计方式可以确保灌浆过程中，孔道内的空气和水有效的排出而不影响建筑物的使用寿命和建筑质量。

2.2预应力筋的安放

预应力筋是预应力混凝土的筋骨部分，也是整个预应力技术在民用工程应用领域的核心技术，这一过程要分为三部分，包括制作固定端锚具、确定预应力筋的位置和材料数据、锚垫板的固定。在整个预应力筋安放过程中，要做到精确、合理，对材料的选择和监控要做到十分严密，对位置的确定以及实际操作过程，要进行量化鉴定，严格按照工程标准进行。

2.3预应力筋张拉要点

首先，应该做好相应的清洁工作，清理干净钢绞线、垫板上的泥浆，给预应力张拉创造良好的条件。然后，需要安装和固定千斤顶、锚板等工具，确保所有工具能够正常使用。还有，需要等到混凝土凝结到设定的强度后，才可以根据张拉技术的标准要求，进行相应的预应力张拉工作。

2.4预应力孔灌浆的要点

在预应力技术中，孔道灌浆起到十分重要的作用，是在完成预应力筋张拉后24h内进行的一项工作。在进行孔道灌浆之前，应该检查压浆机，确保压浆机处在良好的状态中，在合适的时间进行灌浆工作，有效填充孔道，从而固定预应力筋。倘若出现一些意外情况，影响到灌浆工作，那么需要做好养护工作，避免锚固装置、钢绞线等出现生锈等情况，确保预应力筋能够充分发挥作用。

3工民建中预应力技术的应用

3.1应用在建筑加固施工中

在建筑工程施工中，为了满足设计标准，通常需要使用加固施工的方式，有效提高建筑的承载能力。进行建筑加固，是通过部分构件补强和结构改造，实现加固的目标，在建筑加固的施工中，使用预应力技术，通过给建筑结构构件预应力，能够分担一些压力，通过相互的作用，在初弯矩的时候，预应力会不断下降，提高了构件的承载能力，起到加固的效果。

3.2应用在建筑的受弯结构中

倘若在建筑中存在许多的受弯结构，承载能力没有办法满足设计要求，就会大大降低建筑的安全性能，而在建筑受弯的结构中，使用预应力技术，能够有效增加受弯结构承载能力。在建筑受弯结构使用预应力技术，通常使用的是碳纤维材料，其具有高强度、施工方便等优势。在受弯的结构中使用碳纤维片材时，应该按照混凝土的应变增量大小进行确定，倘若初始应变变大，碳纤维片材应力就会减小，片材没有办法起到预期的效果，容易损坏受弯构件。因此，在粘贴碳纤维片材的过程中，使用预应力技术，需要留有初始拉应力，在遭受压力应变破坏的时候，碳纤维能够提高应力水平，避免构件受到损坏。

3.3应用在混凝土多跨连续梁中

在建筑施工中，混凝土多跨连续梁属于比较常见的结构。根据受力存在的差异，可以分为正弯矩与负弯矩这两个区域，一般在连续梁的跨中与支座的位置。在施工的过程中，因为受到一些因素的限制，有时连续梁的抗剪承载力、抗弯承载力没有办法满足施工的要求，因此，需要使用预应力技术进行弥补，增强连续梁的抗弯承载能力。

4预应力技术的发展趋势

4.1预应力轻钢结构

目前我国大跨屋盖基本上是普通钢网架的一统天下,在预应力技术引入钢结构以后,这种局面有望改变。北京首都机场新航站楼中央大厅钢屋架,跨度36m,外挑21m,采用曲线形焊接空间薄壁钢管结构。该结构有两个特点:一是采用焊接薄壁轻钢结构,壁厚仅5mm及6.3mm;二是在上下弦受拉杆件中内设1860MPa级无粘结预应力筋。施加预应力对消除杆件的次内力;提高结构承载能力、增加钢度有明显的作用。与普通钢屋架相比,可减少用钢量27.65%,节约造价27.12%,效益显著。另外,预应力钢网架、预应力钢梁的应用也逐步增多。可以看出,在大跨屋盖中,预应力轻钢结构和预应力网架取代着普通钢网架已成为一种发展趋势。

4.2体外预应力结构

预应力束有体内束和体外束之分,所谓体外束,就是放在结构外部(如梁外部)的无粘结束。体外束的主要优点,是便于检测、更换、调整应力、减少梁截面等。体外束最早应用于桥梁,后来房屋建筑中的应用亦越来越多,除较多地用于房屋补强加固、改造外,在一些新建工程重载梁中亦有应用。石家庄东方购物中心裙楼大厅屋盖,18m×27m,采用主次梁框架结构,主楼18m跨,次梁在主梁跨中产生约600kN的集中荷载。主梁采用预应力体内束与体外束混合配筋,由体外束平衡跨中集中荷载,由体内束平衡其它均布荷载。预应力筋为1860MPa级无粘结钢绞线,体外束外套Υ70mm镀锌饮管,张拉后钢管内灌浆防护。另外,对于非管状的钢梁等钢结构,只能采用体外束来施加预应力。体外束在建筑中的应用提供了解决问题的新思路,亦将是预应力结构的发展方向之一。

结束语

总而言之，在现今建筑工程施工中，预应力技术得到了广泛的应用。因此，有关单位需要给予充分的重视，对预应力技术有一个良好的掌握，严格根据技术的标准要求，落实预应力技术，提高建筑施工的质量，从而促进我国建筑工程的发展。

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