基于SWOT分析预应力钢筋混凝土技术在民用建筑的应用研究论文_张双忠

基于SWOT分析预应力钢筋混凝土技术在民用建筑的应用研究论文_张双忠

武警后勤学院 研究生一队

近年来随着我国民用建筑对质量要求越来越高,预应力技术在民用建筑中应用更加广泛,对加快我国建筑行业发展有重要作用。本文通过对预应力钢筋混凝土在民用建筑中进行SWOT分析并提出建议,旨在加快它在民用建筑的应用,从而提高民用建筑的建筑效益。

一、预应力钢筋混凝土在民用建筑应用中的SWOT分析

(一)优势(Strength)分析

1.可靠性强

预应力钢筋混凝土构件是在工厂中预制的,采用机械化方式生产,按照标准化的施工工艺加工而成,并且进行了质量检测,较为安全可靠。所用材料强度要求较高,经过严密的机械化流程加工,与普通现浇钢筋混凝土相比,质量更加平均,减少了外界因素影响,可靠性得到了保证。

2.抗裂性好,具有更强的承载力

当作为梁、板等受拉时,构件内部的压应力就会与其进行抵消,到荷载继续增加时,构件才开始承受拉应力,这样避免了混凝土的受拉破坏,造成开裂、断裂,承载力也得到提升。

3.减轻结构自重

与普通钢筋混凝土构件相比,更加节省材料,并且其横截面积较小,减少梁高,从而让使用空间更大。同时,采用的是高强材料,减少了钢材和混凝土使用量,进一步降低了结构自重。

4.耐久性强

由于预应力钢筋混凝土构件所采用的高强钢筋施加了极大的预应力,因此在使用阶段因荷载增加或卸载引起的应力变化幅度较小,故此可以减少构件的形变,从而提高其抗疲劳强度。

(二)劣势(Weakness)分析

1.专业技术人才缺乏

我国现行的建筑行业管理体制与人才培养机制不能满足预应力钢筋混凝土技术发展的需要,其工艺比较复杂,对质量控制要求较为严格,培养技术熟练的工人需要周期很长。特别是对钢筋进行预应力加工时,工序工艺较难,步骤较多,对于普通工人较难掌握,况且也缺少系统学习培训的机会,因而造成人才短缺。

2.对设备的需求高

与普通现浇混凝土构建不同的是其在工厂进行制作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,后张法还需要数量较多、质量可靠的锚具。在没有这些设备时,预应力钢筋混凝土构件就无法完成。

3.造价较高

预应力钢筋混凝土结构开工费用较大,各类设备器具及机器运作消耗费用多,若是不能形成规模,只生产数量较少的构件成本价高。

4.质量控制难度大

对钢筋进行加工时,需要多种工序,并且在张拉过程中钢材形变、施加力的标准都要把握好。在对钢筋进行加工后,还要预埋波纹管,浇筑混凝土等,整个过程任何环节出错,都会影响预应力钢筋混凝土构件质量。

5.对材料强度要求高

预应力钢筋混凝土技术对混凝土和钢筋的材料性能要求较高。混凝土质量达不到要求,就会被钢筋产生的压应力破坏,而且应该与高强度的钢筋相适应,保证预应力钢筋作用的发挥。对预应力钢筋来说,如果强度过低就会出现对钢筋施加张力后的建立的应力会损失殆尽,与混凝土要有良好的粘结力,否则预应力钢筋混凝土构件就会失效,还应有良好的塑性和加工性。

(三)机会(Opportunity)分析

1.国家政策的支持

制造业转型升级的大背景下,中央层面持续出台相关政策推动产业结构调整升级。在《国务院办公厅关于促进建筑业持续健康发展的意见》等多个政策中明确提出“力争用10年左右时间使装配式建筑占新建建筑的比例达到30%”的具体目标。装配式构件中很多都采用了预应力技术,占大部分比例。

2.有良好的市场应用前景

随着其不断发展和完善,应用范围越来越广泛,笼统的说主要是跨度较大的混凝土构件、悬挑长度长的构件以及桥梁等构件。在受拉区的构件,主要包括受弯构件、轴心受拉、偏心受拉、大偏心受压构件等都有应用。

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3.材料来源广泛

近年来我国钢材发展十分迅速,材料强度已经提高到国际先进水平,年产量突破9亿吨,占世界钢材总产量的50%,大部分钢材品种已经实现完全自给。钢材企业产能过剩,行业竞争激烈,钢材价格持续走低,使预应力钢筋混凝土技术发展迎来机遇期。

4.预应力施工中的关键技术已经解决

我国当前已经有效解决了对钢筋施加预应力各种锚具、夹具、千斤顶以及预应力张拉系统设备等。在进行对钢筋张拉时,有先张法和后张法两种工艺,并且在实际运用中技术也较为成熟。

(四)威胁(Threat)分析

1.我国关于预应力技术法律法规还不够完善

预应力技术在近些年才在国内大量运用,虽然我国在建筑法规上较为完善,出台了一系列法律法规和标准。然而,在预应力技术在建筑中应用规范还不够明确,只是初步做了规定,没有具体细化,指导性与可操作性有待进一步发展。

2.生产及管理方式落后

目前预应力钢筋混凝土的管理模式信息化程度还停留在较低水平,操作山上还有许多人工处理的地方,机械化作业程度较低。在进行信息共享、沟通交流上,信息化程度地,流水线作业衔接不够顺畅。

3.预应力构件的反拱情况还未有效控制

随着混凝土徐变应力重新分布,预应力损失加大,结构会随混凝土徐变的增大而使反拱度增大,导致结构失效。

二、预应力钢筋混凝土在民用建筑应用中的发展对策

基于上一部分对预应力钢筋混凝土技术的SWOT分析,结合当前预应力钢筋混凝土在民用建筑的应用现状来看,预应力钢筋混凝土虽然面临诸多困难,但是机遇与挑战并存,要充分发挥自身优势,紧密联系实际,采取有效对策积极促进预应力钢筋混凝土技术在民用建筑的应用发展。

(一)利用有利政策扩大生产

充分利用国家和地方有利政策,抓住机遇期,努力扩大生产规模,以较大的生产规模促进技术的发展创新,并且努力提高生产力,降低预应力钢筋混凝土的制备成本,发挥规模效益。同时,利用国家的有利政策吸引投资进入该领域,从而使更多的优势资源进行整合流通进来,从而促使该制造行业的发展。

(二)完善法律法规,规范市场秩序

政府应该进一步推进相关法律规定制度完善,制定预应力建筑的建设标准、质量标准,完善每类建筑的建设要求,明确规章制度,从而在法律从层面规范预应力建筑的建设水平与质量。另外,政府和相关部门应该规范市场秩序,严格执行预应力钢筋混凝土构件的检测标准,杜绝以次充好、质量不合格的产品出现在市场上。同时,对生产制造企业严格管理、严格监督,防止不良的市场竞争。最后,规范市场秩序,保护企业的合法利益与专业知识产权,鼓励支持创新,保证市场活力,为预应力钢筋混凝土技术的应用发展提供良好的环境。

(三)提高构件的标准化程度

应该进一步推进行业标准建设研究,制定预应力钢筋混凝土结构的各类构件的体系规范。对于国内预应力钢筋混凝土构件标准化、通用化程度低的问题,要明确各类预应力钢筋混凝土构件的尺寸、质量标准,以我国建筑行业常用的模数制为依据,深入调查,制定符合质量标准的构件的规范。

(四)创新高效的生产线与管理体制

应该加快生产方式的信息化、人工智能化研究,将其贯穿于整个生产过程中,应用大数据不断进行检测与修正,将机器能够代替人做的全部交由机器做,实现生产力的智能化、信息化发展。在管理体制上,应更加注重员工之间的交流协作,正确引导员工处理好组织关系,并且可以运用轮岗的方式加强员工之间的相互沟通,促进信息共享,要加强信息化在管理中的应用,切实提高管理水平。

(五)加强人才培养

当前,制约预应力钢筋混凝土技术发展的关键还是人才。企业单位要更加注重员工技能培训,大力培养一批懂技术、会操作的专业人才;施工单位还应做好对接,建立专业施工队伍,组建技术团队,加强实践探索,确保预应力钢筋混凝土构件能够完美的应用到民用建筑中去。

(六)在实践中不断完善

预应力钢筋混凝土技术发展历史较短,将其有效科学地应用到民用建筑中并且形成较成熟的预应力钢筋混凝土建筑体系需要较长的时间,还应在实践中不断检验改进。要保证确保建筑质量,提高施工进度,还要解决混凝土徐变带来的危害。同时,在人员、机械设备、材料、工艺方法和售后服务上加强监管,让预应力钢筋混凝土技术的到社会认可与信赖。

论文作者:张双忠

论文发表刊物:《科学与技术》2019年第11期

论文发表时间:2019/10/24

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