汕头市第二建筑设计院 广东汕头 515000
摘要：随着城市化进程的加快，也带动了建筑业的快速发展。在对建筑结构进行设计的过程中，就要注重建筑结构的受力合理性，以保障建筑结构的工程质量。笔者主要就建筑结构设计中预应力技术的应用原理进行阐述，然后其在建筑结构设计中的具体的应用进行详细探究，希望能为相关行业人士对预应力技术的应用带来理论交流及实践参考。
关键词：预应力技术；建筑工程；结构设计；技术应用
一、预应力技术在建筑结构设计中的应用原理
在结构设计过程中，会运用到多种技术，在这当中预应力技术的应用是非常必要的，尤其在混凝土的工程建设中。而预应力技术的使用，就是对混凝土结构的作用，进而从某种程度上减轻外界负荷所产生应力。在结构设计中，构建混凝土的体系结构，从而增强混凝土的抗压能力。在混凝土结构中应用预应力技术，可以在一定程度上节约混凝土以及钢材的使用。同时，也可以有效减轻建筑结构的整体质量以及降低建筑整体的开裂几率。在结构设计过程中应用预应力技术，必须依据相关的原理，依据这样的原理应用该技术才可以真正发挥预应力技术的效用。混凝土结构的抗压水平以及刚强度都是非常高，然而其在拉应力上相对来说就比较薄弱一些。为了加强混凝土结构的拉应力强度，就非常有必要在其结构设计中应用预应力技术，对混凝土结构中的钢筋进行事先的拉伸，进而实现其产生的预应力与外界负荷所造成的拉力相抵消的目的。在对混凝土钢筋会产生拉力的区域利用该技术可以显著增强建筑的抗拉能力，进而实现对于混凝土结构的加强。
二、预应力技术在建筑结构设计中的应用要点及质量控制
2.1原材料和设备的质量监管
随着预应力技术的不断发展，预应力的材料及施工成本也在不断降低，预应力技术通过几十年的实践和研究，早已是相当成熟的工程施工技术之一，在以后的发展过程中，还会不断的进行优化和完善。预应力技术在转换层结构中的应用，其本质上就是为了适应力筋，确保转换层结构可以受力均匀，从而有效保护建筑物的整体结构。另外，预应力技术在结构设计中应用，还可以延长建筑物的使用寿命，节约施工成本。由于预应力筋是预应力施工工程重要的一种原材料，在进场时，应主动向生产厂家索要产品的合格证明，并要求提供预应力筋性能的检验报告，二者合并提供时则要求检验内容和项目齐全。材料进场之后要进行复检，可根据抽检方案或进场批次进行，确认质量合格才可以投入使用。预应力筋上使用的夹具、锚具及连接器等要按所需要求采用，其性能必须符合国家相关执行标准，进场后也需进行抽样检查并组装试验，保证质量合格方才投入使用。
2.2预应力筋下料及制作固定端的锚具
将预应力筋按照每个施工工程需要的合适长度进行分割，下料后制作固定端的锚具，待加工完成后送到施工现场。在下料长度方面钢绞线的长度应和张拉端的预留的长度相同。结构内钢绞线的长度和下料误差的总和，下料完成后将钢绞线按长度的尺寸进行分类堆放。完成预应力筋的下料工作后，要对其规格和数量进行及时的检查。
2.3过程中进行预应力曲线放线
按设计中的要求曲线将预应力筋在梁中布置，曲线的形状由最高点，反弯点和最低点等特征点决定，通常要在非预应力钢筋上先将预应力筋放线图画出，控制点的设置间隔为1.0到1.5m之间，要有专人放线并跟进复查。
2.4焊接固定架
固定架对各控制点上的预应力筋起到支撑作用，是将普通钢筋绑扎并且要用波纹管管底为基准进行标高控制，按设计中预应力曲线矢高的相关要求在箍筋上的控制点处划线，并且以100毫米的间距在梁箍筋上焊接支架。另外，为了防止变位情况发生，固定架的直径至少应为10mm。
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2.5焊接固定架和安设波纹管
当绑扎普通钢筋成型并焊接好固定架后，即要进行辅管。在这个过程中应注意先安装固定端的锚垫板到合适位置，再把张拉端开始按步骤套入波纹管。一般用大一号的。同一形式的管连接波纹管，长度为40mm，每边可旋入150mm。，对接后要用棉丝将固定端钢绞线与波纹管连接处进行封堵，之后采用胶带进行密封。在梁内侧波纹管整体要顺直，不能出现有明显的弯折现象，而且水平方向上的偏差要求不能超过10mm。
2.6穿束预应力筋的方式
穿束预应力筋在施工中一般采用单根人工穿束方式。先采用胶带将穿束端密封，以避免出现损坏现象，穿束完成后，还应及时对波纹管的完好情况进行检查，如发现有破损现象要及时进行防水处理。
2.7预应力筋的固定以及排气泌水孔的预留
在预应力筋的就位固定过程中，水平方向上要保持直线，垂直位置则用固定架进行控制。预应力筋固定完成后，波纹管的两端和最高点都要设置预留排气泌水孔。先在波纹管上方制造出一个圆形孔，直径大约为20mm，然后采用海绵和塑料板压住孔口，用铁丝将之固定后将胶带密封，以避免漏浆情况的发生，用25mm的塑料管在塑料板的端口处连接作为泌水孔即可。
2.8放置螺旋筋并安装固定锚垫板
对于螺旋筋的放置应按照工程的设计要求进行。为了承担压力，一般把螺旋筋在预应力张拉端处放置。进行锚垫板的安装时，要从波纹管端将锚垫板套进去，并将之与柱筋固定。在固定锚垫板过程中要注意固定端垫板与张拉端都要和预应力筋垂直。
2.9预应力平板结构的应用
在传统的钢筋混凝土结构中，需要在柱体之间以及隔墙下方安装结构梁和次梁，这些结构的存在必定会造成建筑物内部明梁交错不堪，从而拉低了房屋的利用高度，进而影响建筑内的外观和使用功能，同时也会给房屋的装修带来较大的困难；由于房屋内存在明梁，隔墙的安装在一定程度上也受到限制，室内功能的调整十分困难，而建筑物在其使用期限内都不对空间进行调整和功能的调节是非常不容易的，尤其是对那些用作商场及写字楼的建筑物。如果在结构的设计过程中，对楼盖结构使用预应力平板结构，如果使用传统的钢筋混凝土平板结构，会因为内隔墙比较多，负荷较大。为了让传统的钢筋混凝土平板裂缝的控制等级符合规范，就必须使用较厚的板材，同时钢筋的使用量也是非常大的，资源损耗非常大。完成穿束预应力筋后，要对各管线的数量、规格和位置进行检查和进一步的调整，验收合格后可进行混凝土的浇筑。浇筑过程中振动棒不允许直接与波纹管接触。对于梁柱节点和张拉端等重点处要用小直径的振动棒进行密实振捣，避免出现蜂窝的现象。还应该注意将同条件的养护混凝土采取试件预留，强度检测值可以成为预应力筋张拉的依据。
2.10有梁大板框架（或剪力墙）结构的应用
有梁大板结构是柱与柱间的明梁，是在大板上安装的隔墙体系。这样的结构与平板结构有着非常多的相同之处。因为没有次梁，所以减少了室内房梁纵横交错的情况出现，从而提升了房屋的净层高度，同时还具备抗裂性能优越，节约施工成本，缩短工期等优点。这样的大板与预应力梁配合使用，则可以在很大程度上降低楼层高度，增强楼层净高度，
2.11对于灌浆预应力孔道
灌浆预应力孔道应在张拉预应力筋后的24小时内应进行，如果不能及时进行灌浆，就必须采取措施避免钢绞线和锚固设施的锈蚀。在预应力的施工中，孔道灌浆的质量要求是非常重要的，因此，在压浆前应该仔细地对压浆机进行检查，并向管道内注压清水以对管道的冲洗，直至冲洗结束后方可开始进行压浆的工作步骤。
三、结束语
预应力技术作为一种重要的加固技术，在发展的初期，很多情况下都是应用于粗略的静定构件，随着现代科学技术的发展，预应力结构在建筑工程实践以及理论研究方面都有了很大的发展。目前，现代预应力结构的性能在使用中更为优越，经济方面也变的更为合理，同时可以显著提升建筑结构的稳定性，尤其是可以满足高层乃至超高层建筑结构承载需求，具有很强的推广价值。
参考文献
[1]建筑结构设计中预应力加固技术问题的几点研究[J].周丽杰.中国科技财富.2018（03）
[2]体外预应力技术在结构加固工程中的应用[J].郝伟.工程质量.2019（05）
[3]预应力技术在结构设计中的应用分析[J].杨明.今日科苑.2018（12）
论文作者:郑家辉
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年7期
论文发表时间:2019/7/16
标签：预应力论文; 技术论文; 结构论文; 结构设计论文; 过程中论文; 垫板论文; 波纹管论文; 《建筑学研究前沿》2019年7期论文;