摘要：预应力混凝土在工程建设领域有广泛的应用。本文主要讨论了预应力混凝土的分类、施工工艺要点以及优缺点，为各类应用提供参考价值，
关键词：预应力混凝土；施工工艺
前言:
由于混凝土的抗拉强度及极限抗拉应变值都很低，其极限拉应变约为0.1x10-3--0.15x10-3 ，即每米只能拉长0.1到0.1mm，混凝土结构在长期使用荷载作用下，极易产生施工裂缝。预应力混凝土以其结构刚度大、抗拉性能强、伸缩缝少等优点，广泛应用于房屋建筑、桥梁工程等结构领域。
1 预应力混凝土的分类
按预加应力的方式可分为先张法预应力混凝土和后张法预应力混凝土。先张法是在台座或钢模上先张拉预应力筋并用夹具临时固定，再浇筑混凝土，待混凝土达到一定强度后，放张并切断构件外预应力筋的方法。后张法是先浇筑构件或结构混凝土，待达到一定强度后，在构件或结构上张拉预应力筋，然后用锚具将预应力筋固定在构件或结构上的方法。在后张法中，按预应力筋粘结状态又可分为：有粘结预应力混凝土和无粘结预应力混凝土。
1.1先张法预应力施工
在先张法中，施加预应力宜采用一端张拉工艺，张拉控制应力和程序按图纸设计要求进行。当设计无具体要求时，一般采用0→1.03σcon。张拉时，根据构件情况可采用单根、多根或整体一次进行长拉。当采用单根张拉时，其张拉顺序宜由下向上，由中到边（对称）进行。
全部张拉工作完毕，应立即浇筑混凝土。超过24h尚未浇筑混凝土时，必须对预应力筋进行再次检查；如检查的应力值与允许值差超过误差范围时，必须重新张拉。先张法预应力筋张拉后与设计位置的偏差≤5mm，且≤构件界面短边边长的4%。在浇筑混凝土前，发生断裂或滑脱的预应力筋必须予以更换。预应力筋放张时，混凝土强度应符合设计要求；当设计无要求时，应≥设计的混凝土立方体抗压强度标准值的75%。放张时宜缓慢放松锚固装置，使各根预应力筋同时缓慢放松。
1.2后张法预应力（有粘结）施工
1.2.1有粘结预应力混凝土。
预应力筋孔道形状有直线、曲线和折线三种类型。孔道的留设可采用预埋金属螺旋管留孔、预埋塑料波纹管留孔、抽拔钢管留孔和胶管充气抽芯留孔等方法（钢金塑胶）。在留设预应力筋孔道的同时，尚应按要求合理留设灌浆孔、排气孔和泌水管。留孔位置要准确，通常按设计位置固定在钢筋骨架、定位筋和网片筋上。
按要求进行预应力筋下料、编束（单根穿孔的预应力筋不编束），并穿入孔道（简称穿束）。穿束可在混凝土浇筑之前进行，也可在混凝土浇筑之后进行。
预应力筋张拉时，混凝土强度必须符合设计要求；当设计无具体要求时，≥设计的混凝土立方体抗压强度标准值的75%。采用消除应力钢丝或钢绞线作为预应力筋的先张法构件，尚不应低于30MPa。放张时宜缓慢放松锚固装置，使各根预应力筋同时缓慢放松。
张拉程序和方式要符合设计要求；通常预应力筋张拉方式有一端张拉、两端张拉、分批张拉、分阶段张拉、分段张拉和补偿张拉等方式。张拉程序通常为：普通松弛预应力筋采用。0→1.03σcon或0→1.05σcon（持荷2min）→σcon；低松弛预应力筋采用0→σcon或0→1.01σcon。张拉顺序：采用对称张拉的原则。对于平卧重叠构件张拉顺序宜先上后下逐层进行，每层对称张拉的原则，为了减少因上下层之间摩擦引起的预应力损失，可逐层适当加大张拉力。
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预应力筋的张拉以控制张拉力值（预先换算成油压表读数）为主，以预应力筋张拉伸长值作校核。对后张法预应力结构构件，断裂或滑脱的预应力筋数量严禁超过同一截面预应力筋总数的3%，且每束钢丝≤一根。预应力筋张拉完毕后应及时进行孔道灌浆。宜用52.5级硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥调制的水泥浆，水灰比应≤0.45，强度应≥30N/mm2。
1.2.2 无粘结预应力施工
无粘结预应力是近年来发展起来的新技术，其做法是在预应力筋表面涂敷防腐润滑油脂，并外包塑料护套制成无粘结预应力筋后，如同普通钢筋一样先铺设在支好的模板内；然后，浇筑混凝土，待混凝土强度达到设计要求后再张拉锚固。它的特点是不需预留孔道和灌浆，施工简单等。
在无粘结预应力施工中，主要工作是无粘结预应力筋的铺设、张拉和锚固区的处理。无粘结预应力筋的铺设：一般在普通钢筋绑扎后期开始铺设无粘结预应力筋，并与普通钢筋绑扎穿插进行。无粘结预应力筋的铺设位置应严格按设计要求就位，用间距为1～2m的支撑钢筋或钢筋马凳控制并固定位置，用钢丝绑扎牢固，确保混凝土浇筑中预应力筋不移位。无粘结预应力筋端头承压板应严格按设计要求的位置用钉子固定在端模板上或用点焊固定在钢筋上，确保无粘结预应力曲线筋或折线筋末端的切线与承压板相垂直，并确保就位安装牢固，位置准确。无粘结预应力筋的张拉应严格按设计要求进行。通常，在预应力混凝土楼盖中的张拉顺序是先张拉楼板、后张拉楼面梁。板中的无粘结筋可依次张拉，梁中的无粘结筋可对称张拉。
张拉验收合格后，按图纸设计要求及时做好封锚处理工作，确保锚固区密封，严防水汽进入，锈蚀预应力筋和锚具等。
2 预应力混凝土优缺点
2.1 预应力混凝土优点
抗裂性好，刚度大。由于对构件施加预应力，大大推迟了裂缝的出现，在使用荷载作用下，构件可不出现裂缝，或使裂缝推迟出现，所以提高了构件的刚度，增加了结构的耐久性。节省材料，减小自重。其结构由于必须采用高强度材料，因此可减少钢筋用量和构件截面尺寸，节省钢材和混凝土，降低结构自重，对大跨度和重荷载结构有着明显的优越性。可以减小混凝土梁的竖向剪力和主拉应力。预应力梁混凝土梁的曲线钢筋（束）可以使梁中支座附近的竖向剪力减小；又由于混凝土截面上预应力的存在，使荷载作用下的主拉应力也就减小。这利于减小梁的腹板厚度，使预应力混凝土梁的自重可以进一步减小。提高受压构件的稳定性。当受压构件长细比较大时，在受到一定的压力后便容易被压弯，以致丧失稳定而破坏。如果对钢筋混凝土柱施加预应力，使纵向受力钢筋张拉得很紧，不但预应力钢筋本身不容易压弯，而且可以帮助周围的混凝土提高抵抗压弯的能力。提高构件的耐疲劳性能。因为具有强大预应力的钢筋，在使用阶段因加荷或卸荷所引起的应力变化幅度相对较小，故此可提高抗疲劳强度，这对承受动荷载的结构来说是很有利的。预应力可以作为结构构件连接的手段，促进大跨结构新体系与施工方法的发展
2.2 预应力混凝土缺点
预应力混凝土工艺较复杂，对质量要求高，因而需要配备一支技术较熟练的专业队伍。需要有一定的专门设备，如张拉机具、灌浆设备等。先张法需要有张拉台座；后张法还要耗用数量较多、质量可靠的锚具等。预应力混凝土结构的开工费用较大，对构件数量少的工程成本较高。预应力反拱度不易控制。
总结：
随着建筑高度的不断增加，建筑施工中面临的困难也在逐渐的增多，从目前预应力混凝土技术的运用现状来看，细节部位的优化及控制需要在实践中加以落实。同时，在部分市政道路工程施工中，预应力混凝土技术的实用性及拓展性也要得到重视。通过这些实践，我国的预应力混凝土技术日趋完善，为了更好的发挥出预应力混凝土技术的优势及作用，提升建筑施工企业自身的竞争力，强化技术研究势在必行，需要企业的管理者给予重视和支持。
参考文献：
[1]郝源，俞芳应.试论预应力技术在房屋建筑施工中的应用[J].科技致富向导.2013（35）
[2]田乐.工民建施工中预应力混凝土技术的应用研究[J].中华民居（下旬刊）.2013（08）
论文作者:朱林峰
论文发表刊物:《基层建设》2017年第32期
论文发表时间:2018/1/20
标签：预应力论文; 混凝土论文; 构件论文; 钢筋论文; 结构论文; 应力论文; 孔道论文; 《基层建设》2017年第32期论文;