預(yù)應(yīng)力混凝土在大跨度建筑中的應(yīng)用

苓小強

（中鐵二十五局集團第六工程有限公司　柳州　545007）

預(yù)應(yīng)力混凝土在大跨度建筑中的應(yīng)用

苓小強

（中鐵二十五局集團第六工程有限公司柳州545007）

預(yù)應(yīng)力混凝土在大跨度建筑中比較常見，主要是預(yù)防大跨度建筑中出現(xiàn)裂縫，提前在混凝土結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力，通過預(yù)應(yīng)力保障大跨度建筑的安全。預(yù)應(yīng)力混凝土的應(yīng)用，降低了大跨度建筑的裂縫風(fēng)險，所以本文重點以預(yù)應(yīng)力混凝土為研究對象，分析其在大跨度建筑中的實踐。

預(yù)應(yīng)力混凝土；大跨度；建筑

大跨度建筑是我國建筑工程的發(fā)展趨勢，房屋、橋梁等多項工程內(nèi)，都采用了大跨度概念。大跨度建筑的受力強度較大，面臨著裂縫的風(fēng)險，為了提高大跨度建筑的質(zhì)量，推行預(yù)應(yīng)力混凝土的應(yīng)用，以此來緩解大跨度建筑的裂縫壓力。預(yù)應(yīng)力混凝土在建筑工程中的發(fā)展速度較快，在很大程度上滿足了建筑工程的穩(wěn)定性需求。

1　大跨度建筑中預(yù)應(yīng)力混凝土分析

預(yù)應(yīng)力是一項具有保護功能的施工技術(shù)，其在大跨度建筑工程中，能夠預(yù)防混凝土早期裂縫。混凝土在使用前期，構(gòu)件會逐步進入受力狀態(tài)，受到大跨度的影響，構(gòu)件自身的拉應(yīng)力明顯降低，不能為混凝土提供穩(wěn)定的受力，此時混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫，但是預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用，可以抵消載荷造成的拉應(yīng)力，維護混凝土、構(gòu)件的平衡受力，促使大跨度建筑具備抗裂的優(yōu)勢。

大跨度工程中，預(yù)應(yīng)力混凝土的核心是材料的應(yīng)用，尤其是預(yù)應(yīng)力鋼筋，需要與大跨度混凝土保持協(xié)同性，既要保障預(yù)應(yīng)力鋼筋具有足夠的強度，又要其在大跨度混凝土中的穩(wěn)定性[1]。預(yù)應(yīng)力混凝土發(fā)揮重要的作用，改善大跨度建筑的施工環(huán)境，最主要的是提供性能保障，避免大跨度建筑發(fā)生結(jié)構(gòu)變形或裂縫，強化大跨度工程的質(zhì)量控制。

2　預(yù)應(yīng)力混凝土在大跨度建筑中的應(yīng)用

以大跨度工程的施工案例為主，分析預(yù)應(yīng)力混凝土的實踐性，例舉其在房屋工程、橋梁工程中的應(yīng)用。

2.1預(yù)應(yīng)力混凝土在房屋工程中的應(yīng)用案例

大跨度房屋建筑，代表了我國房屋建筑的發(fā)展方向。目前，房屋建筑對空間的需求比較大，再加上房屋建筑功能的多樣化發(fā)展，必須加強大跨度結(jié)構(gòu)的控制力度[2]。預(yù)應(yīng)力混凝土，改進了大跨度房屋工程的施工方式，提供穩(wěn)定的技術(shù)支持，一方面控制大跨度房屋工程的裂縫問題，另一方面提供足夠的預(yù)應(yīng)力支持，提升房屋工程的安全水平。

以某辦公建筑為例，表明預(yù)應(yīng)力混凝土的優(yōu)勢。該辦公建筑屋頂?shù)妮d荷比較大，活載荷=5kN/m2，該建筑的地下室結(jié)構(gòu)，設(shè)計了大跨度梁，用于提供安全的行車通道，活載荷=35kN/m2，受到地下室高度的影響，混凝土梁的預(yù)應(yīng)力設(shè)計中，難度相對比較高，預(yù)應(yīng)力混凝土的應(yīng)用，可以分為三個部分，如下：

2.1.1性能控制

預(yù)應(yīng)力混凝土對該建筑的構(gòu)件，起到保護作用，促使構(gòu)件能夠適應(yīng)大跨度的環(huán)境，完成大跨度結(jié)構(gòu)的建設(shè)。該建筑中，增加了縱向預(yù)應(yīng)力，目的是確保混凝土具有足夠的抗剪能力，待混凝土載荷卸掉后，在預(yù)應(yīng)力的作用下，密實裂縫，全面控制混凝土結(jié)構(gòu)的性能，借助預(yù)應(yīng)力規(guī)避混凝土的裂縫風(fēng)險。

2.1.2結(jié)構(gòu)布置

預(yù)應(yīng)力混凝土在該建筑的大跨度結(jié)構(gòu)中，積極使用高強度鋼筋，致力于降低大跨度結(jié)構(gòu)的自身重量，發(fā)揮高強度鋼筋的強度性能。預(yù)應(yīng)力混凝土在該建筑中的布置，能夠降低鋼筋材料的使用量，優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計，控制建筑界面的實際尺寸，體現(xiàn)預(yù)應(yīng)力混凝土的應(yīng)用效益。

2.1.3內(nèi)力分配

該建筑結(jié)構(gòu)對系統(tǒng)性的要求比較高，內(nèi)部受力的分配較為復(fù)雜，而預(yù)應(yīng)力對結(jié)構(gòu)載荷的設(shè)計，逐步調(diào)整了大跨度梁的內(nèi)、外載荷，調(diào)整大跨度梁的內(nèi)部受力，符合預(yù)應(yīng)力混凝土的平衡要求。預(yù)應(yīng)力混凝土解決了該建筑中重載荷分部的問題，實現(xiàn)了大跨度結(jié)構(gòu)的整體性控制。

2.2預(yù)應(yīng)力混凝土在橋梁工程中的應(yīng)用案例

橋梁工程案例中，預(yù)應(yīng)力混凝土的應(yīng)用表現(xiàn)在梁結(jié)構(gòu)上，在大跨度橋梁中形成主體預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)。該橋梁工程方案內(nèi)，分別在10.50、12.90m層部分，設(shè)計預(yù)應(yīng)力混凝土，拉應(yīng)力=1395MPa。選用φs15.24mm的預(yù)應(yīng)力筋，輔助提高大跨度混凝土結(jié)構(gòu)的張拉力，該工程對梁結(jié)構(gòu)的要求比較高，通過預(yù)應(yīng)力控制實現(xiàn)大跨度結(jié)構(gòu)的控制。

首先工程企業(yè)根據(jù)混凝土梁的工藝要求，規(guī)劃預(yù)應(yīng)力筋的分布，由于混凝土梁的工程量多，所以必須配合工程總體，規(guī)范預(yù)應(yīng)力筋的應(yīng)用，該企業(yè)將預(yù)應(yīng)力筋按照一定的流水線進行規(guī)劃，維護預(yù)應(yīng)力筋的使用制度[3]。現(xiàn)場完成預(yù)應(yīng)力筋的綁扎工作后，立即進入鋪放工藝中，遵循混凝土梁的要求，搭接預(yù)應(yīng)力筋，搭接預(yù)應(yīng)力混凝土梁時，應(yīng)該考慮施工縫的影響，在不影響大跨度結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，完善搭接，而且注意混凝梁自身的張拉條件，以免違反大跨度橋梁的基礎(chǔ)要求。

然后該工程針對大跨度比較集中的混凝土梁，采取集中搭接的方式，確保搭接達(dá)到100%的張拉標(biāo)準(zhǔn)。混凝土梁受到橋梁工程周圍環(huán)境的影響，無法設(shè)計張拉端，只能采取交叉混合的布置方法，調(diào)換預(yù)應(yīng)力筋的兩端位置，也可使用內(nèi)部搭接的方式，強化預(yù)應(yīng)力筋的穩(wěn)固性，提高大跨度混凝土結(jié)構(gòu)防裂縫的能力。

最后是在橋梁混凝土梁中，固定預(yù)應(yīng)力筋的位置，預(yù)應(yīng)力筋在混凝土梁內(nèi)，采用箍筋綁扎方式，嚴(yán)格按照該大跨度橋梁的設(shè)計方案，固定預(yù)應(yīng)力筋的位置，控制鋼筋使用的規(guī)模，該工程鋼絞線的固定距離保持在1000mm。因為該橋梁混凝土梁中，固定預(yù)應(yīng)力筋時，與普通鋼筋出現(xiàn)了矛盾，所以先進行預(yù)應(yīng)力筋的固定，再安排普通鋼筋的加固工作。

3　預(yù)應(yīng)力混凝土在大跨度建筑中的控制

預(yù)應(yīng)力混凝土是大跨度建筑中的新型技術(shù)，改進了大跨度工程的結(jié)構(gòu)方式，利用預(yù)應(yīng)力技術(shù)，加強混凝土的控制力度。針對預(yù)應(yīng)力的應(yīng)用，提出三點控制方式[4]。分析如：①預(yù)應(yīng)力混凝土，應(yīng)該按照大跨度工程的要求，科學(xué)的安排預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，其在工程中需要考慮到不同技術(shù)的配合性，保障預(yù)應(yīng)力施工的進度，以免影響混凝土的質(zhì)量，確保預(yù)應(yīng)力工期的合理性，完善預(yù)應(yīng)力在大跨度工程中的使用，消除潛在的裂縫風(fēng)險；②預(yù)應(yīng)力的搭接，與大跨度工程存在直接的關(guān)系，根據(jù)大跨度工程的規(guī)模、施工方式，確定預(yù)應(yīng)力搭配的位置和數(shù)量，預(yù)防發(fā)生預(yù)應(yīng)力問題，規(guī)范大跨度工程中的預(yù)應(yīng)力施工；③大跨度工程中，混凝土結(jié)構(gòu)中應(yīng)該將預(yù)應(yīng)力作為首要考慮的內(nèi)容，確定預(yù)應(yīng)力之后，再安排其它工序，由此能夠保障預(yù)應(yīng)力混凝土的準(zhǔn)確性，在功能、性能上滿足大跨度工程，發(fā)揮預(yù)應(yīng)力混凝土的積極性，深化預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用，改善大跨度工程的施工環(huán)境。

4　結(jié)束語

預(yù)應(yīng)力混凝土，提高了大跨度建筑的性能水平，優(yōu)化了大跨度建筑的運營環(huán)境，體現(xiàn)預(yù)應(yīng)力的安全維護。大跨度建筑中，非常重視預(yù)應(yīng)力混凝土，充分發(fā)揮預(yù)應(yīng)力的優(yōu)勢，保障建筑混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)質(zhì)性。預(yù)應(yīng)力改善了混凝土建筑的受力方式，限制大跨度混凝土結(jié)構(gòu)過度伸長，進而起到預(yù)防裂縫的作用。

[1]于航.淺析預(yù)應(yīng)力混凝土在我國房屋建筑中的應(yīng)用和發(fā)展[J].商品與質(zhì)量，2010（S6）：176～177.

[2]夏小虎.預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土梁在爆轟條件下的動力行為研究[D].武漢理工大學(xué)，2012.

[3]程守玉.沖擊荷載作用下預(yù)應(yīng)力混凝土梁的性能及設(shè)計方法研究[D].南京理工大學(xué)，2008.

[4]熊理.預(yù)應(yīng)力混凝土梁在大跨度結(jié)構(gòu)工程中的應(yīng)用[J].建筑施工，2012，12：1143～1144.

TU755

A

1673-0038（2015）23-0077-02

2015-5-22

苓小強，男，甘肅甘谷人，本科。