淺析預(yù)應(yīng)力技術(shù)在建筑施工中的應(yīng)用

謝 弛

（廣東省電白建筑工程總公司，廣東 茂名 525000）

預(yù)應(yīng)力技術(shù)在我國建筑施工中的應(yīng)用非常廣泛，預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用于建筑施工中可以提高建筑施工的質(zhì)量，減少混凝土開裂的情況，延長建筑的使用年限，并使建筑物的外觀更加美觀。本文對預(yù)應(yīng)力技術(shù)進(jìn)行了簡要的分析，并探究了預(yù)應(yīng)力技術(shù)在建筑施工中的應(yīng)用，旨在提高建筑施工中對預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用水平。

1 預(yù)應(yīng)力技術(shù)簡介

在建筑施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的運(yùn)用主要在于混凝土工程。在混凝土工程中使用預(yù)應(yīng)力技術(shù)的目的是在混凝土結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力狀態(tài)，對外荷載產(chǎn)生的拉應(yīng)力進(jìn)行抵銷或者減弱。施工人員要構(gòu)建混凝土的系統(tǒng)構(gòu)件，提高混凝土的抗壓度，彌補(bǔ)混凝土的低抗拉度，延緩混凝土的開裂。預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)一般使用鋼材和高強(qiáng)度混凝土以提高其抗剪、抗壓、抗?jié)B和抗疲勞的能力。

在混凝土工程中使用預(yù)應(yīng)力技術(shù)也可以節(jié)約混凝土和鋼材的應(yīng)用，減輕建筑結(jié)構(gòu)的重量，減少撓度和開裂度，預(yù)應(yīng)力技術(shù)也能夠美化建筑物的外觀。因此，在混凝土工程中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用非常廣泛。

2 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)

2.1 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的作用原理

混凝土結(jié)構(gòu)具有良好的強(qiáng)度和抗壓能力，然而其對拉力的抵抗程度卻很低。為了提高混凝土結(jié)構(gòu)的抵抗拉力能力，防治混凝土的開裂，就要在外力荷載作用于混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件之前，先對混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行人為施壓。主要是對混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋進(jìn)行拉張，產(chǎn)生預(yù)壓應(yīng)力來減弱或者抵消外力荷載所帶來的拉應(yīng)力。通過對混凝土鋼筋上可能會受到拉力的部位進(jìn)行施壓，利用混凝土本身的抗壓度來提高其抗拉程度。這就是預(yù)應(yīng)力技術(shù)在混凝土結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用原理。

2.2 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)

①預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)具有較弱的抗裂能力。由于混凝土構(gòu)件在預(yù)應(yīng)力的作用下已經(jīng)受到了預(yù)壓應(yīng)力，這種內(nèi)在的預(yù)壓應(yīng)力需要外力荷載作用產(chǎn)生的拉應(yīng)力來與之抵消。然而如果預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)得不到外力荷載產(chǎn)生的拉應(yīng)力，混凝土內(nèi)部的構(gòu)件就很容易出現(xiàn)開裂的情況。而混凝土的抗壓力又決定了鋼筋混凝土的抗拉力，因此就會導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的抗裂強(qiáng)度較弱。

②預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)具有較強(qiáng)的抗壓性。如果預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件受到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的外力荷載，由于預(yù)應(yīng)力技術(shù)對混凝土結(jié)構(gòu)的改造，混凝土結(jié)構(gòu)也不會出現(xiàn)裂縫。而實際上外力荷載不會達(dá)到混凝土的最大剛度狀態(tài)，因此預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件具有良好的抗壓性。

③預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的防腐蝕和防滲透能力都比較強(qiáng)，而且由于預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的重量較小，具有較大的跨越度，因此在各種建筑構(gòu)件中的應(yīng)用也比較廣泛。

3 預(yù)應(yīng)力技術(shù)在建筑施工中的具體應(yīng)用

預(yù)應(yīng)力技術(shù)在建筑施工中的具體應(yīng)用主要體現(xiàn)在預(yù)應(yīng)力技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用、預(yù)應(yīng)力技術(shù)在多跨連續(xù)梁建設(shè)中的應(yīng)用、預(yù)應(yīng)力技術(shù)在受彎結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用以及預(yù)應(yīng)力技術(shù)在施工加固時的應(yīng)用。

3.1 預(yù)應(yīng)力技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用

預(yù)應(yīng)力技術(shù)主要應(yīng)用于平板建筑結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)換層建筑結(jié)構(gòu)之中。

①預(yù)應(yīng)力技術(shù)在平板結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用。平板建筑結(jié)構(gòu)往往具有比較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，且光線分布不均勻，給裝修帶來不便，也影響了建筑的外觀。如果應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)，則可以增加建筑空間，解決光線的分布問題。預(yù)應(yīng)力在平板結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用極大的簡化了混凝土結(jié)構(gòu)，優(yōu)化了建筑格局的使用功能。

②預(yù)應(yīng)力技術(shù)在轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用。隨著城市范圍的擴(kuò)大和土地資源的緊張，高層建筑在建筑施工中已經(jīng)占據(jù)了較高的比例。而在高層建筑的施工過程中往往會出現(xiàn)受力不合理的現(xiàn)象。高層建筑的第一層空間也就是高層建筑的底部的空間往往比較大，造成樓層的受力不均，這就出現(xiàn)了轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)。為了防止樓層受力不均而對高層建筑的穩(wěn)固性產(chǎn)生影響，以預(yù)應(yīng)力混凝土材料來代替普通材料，以預(yù)應(yīng)力混凝土的高承受能力和高強(qiáng)度來實現(xiàn)轉(zhuǎn)化層結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固。

3.2 預(yù)應(yīng)力技術(shù)在多跨連續(xù)梁建設(shè)中的應(yīng)用

所謂的多跨連續(xù)梁包含負(fù)彎矩和正彎矩兩個區(qū)域，通常正彎矩指的是多跨連續(xù)梁的跨中部分，負(fù)彎矩則指的是多跨連續(xù)梁的支座[4]。在橋梁施工建設(shè)的過程中，如果抗彎承載力和抗剪承載力均不能滿足建設(shè)施工的要求，則需要對橋梁進(jìn)行加固，一般加固的技術(shù)就是預(yù)應(yīng)力技術(shù)。預(yù)應(yīng)力技術(shù)的施工比較便利，可以用粘貼碳纖維來加固抗彎承載能力不足的正彎矩區(qū)域，提高多跨連續(xù)梁的穩(wěn)定性。

3.3 預(yù)應(yīng)力技術(shù)在受彎結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用

由于粘貼碳纖維的片材的強(qiáng)度較高、施工便利，粘貼碳纖維的片材在預(yù)應(yīng)力加固受彎構(gòu)件的施工過程中使用的比較頻繁。在施工的過程主要注意的是，如果混凝土內(nèi)部已經(jīng)產(chǎn)生了初始內(nèi)應(yīng)力，且已經(jīng)進(jìn)行了抗應(yīng)變結(jié)構(gòu)和初始壓應(yīng)變的加工，則一旦混凝土的受壓區(qū)壓應(yīng)變到達(dá)并超過極限壓應(yīng)變，則混凝土構(gòu)件的極限承載能力就會被趕超。因此，在受彎結(jié)構(gòu)中，要在粘貼碳纖維的片材投入應(yīng)用之前先對其施加預(yù)應(yīng)力，使粘貼碳纖維的片材具有初始抗應(yīng)力。只有這樣才能保證粘貼碳纖維的片材具有良好的強(qiáng)度和應(yīng)力，以應(yīng)對混凝土構(gòu)件被破壞的情況。

3.4 預(yù)應(yīng)力技術(shù)在施工加固時的應(yīng)用

預(yù)應(yīng)力技術(shù)在施工加固階段主要有以下幾種應(yīng)用方法。在加固建筑面補(bǔ)強(qiáng)層時，由于補(bǔ)強(qiáng)層屬于舊有的建筑面，補(bǔ)強(qiáng)層的強(qiáng)度難以滿足建筑施工的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。因此，需要施工人員增加一個結(jié)構(gòu)層在原有補(bǔ)強(qiáng)層的上面。加固結(jié)構(gòu)受力體系發(fā)生改變的建筑體也需要應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù)，以提高其混凝土強(qiáng)度，延長其預(yù)應(yīng)力的有效時間。

預(yù)應(yīng)力技術(shù)在施工加固時的應(yīng)用主要目的是提高建筑的承受能力，延長建筑使用期限，其具體做法一般是加強(qiáng)建筑構(gòu)件或者完善建筑的結(jié)構(gòu)性。此外，預(yù)應(yīng)力加固混凝土結(jié)構(gòu)也可以減弱混凝土結(jié)構(gòu)的初始應(yīng)變。

結(jié)語

混凝土在我國建筑施工中的應(yīng)用非常廣泛，在混凝土結(jié)構(gòu)中使用預(yù)應(yīng)力技術(shù)可以提高混凝土的強(qiáng)度，進(jìn)而提高建筑施工的質(zhì)量。預(yù)應(yīng)力技術(shù)對施工規(guī)范有著嚴(yán)格的要求，在進(jìn)行建筑施工中的預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用時一定要嚴(yán)格執(zhí)行技術(shù)要求，發(fā)揮預(yù)應(yīng)力技術(shù)在建筑施工中優(yōu)勢。

[1]張德偉，王燁，李薇.論建筑施工中預(yù)應(yīng)力的應(yīng)用及存在的問題[J].中國房地產(chǎn)業(yè)，2011（03）.