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摘要：城建高层建筑中预应力技术的使用有许多优点，例如减小横截面面积，控制施工期间的裂缝以及减少支撑负担。为满足现代建筑工程的需要，有必要不断创新和改进预应力施工技术。
关键词：预应力技术；城建高层建筑；结构施工
引言
预应力技术在我国城建工程建设中，是一项非常重要的施工技术，所以应该引起重视并不断完善。通过实际调查可以得出，在建筑工程施工中使用预应力技术能够让工程建设更加高效，而且结合不同的混凝土和技术手段，能够让施工效果更好，让施工质量提高。因此，预应力技术势必会成为建筑工程行业的发展方向。
1预应力技术概念及优势
预应力（prestressing force）：预应力是为了改善结构服役表现，在施工期间给结构预先施加的压应力，结构服役期间预加压应力可全部或部分抵消荷载导致的拉应力，避免结构破坏。常用于混凝土结构。预应力混凝土结构，是在结构承受荷载之前，预先对其施加压力，使其在外荷载作用时的受拉区混凝土内力产生压应力，用以抵消或减小外荷载产生的拉应力，使结构在正常使用的情况下不产生裂缝或者裂得比较晚。
预应力技术之所以能够被建设设计师广泛应用，是因为其自身具有施工负担轻，节省经济等优势，具体如下：其一，有利于减少基坑与地下室挖深，现代建筑为了节省占地面积通常采用高层建筑，由于小区地上停车面积有限，因此一般将停车场设于地下，预应力的使用能够将底板做成预应力平板，配电房等需要高度的结构采用局部下挖，降低了整体层高、开挖深度，极大节约了建筑成本；其二，有利于住户改造，室内装修行业大热，许多业主更愿意根据自己的喜好对房屋进行改造，商场用楼由于要分隔商户也需要对建筑内部结构做调整，预应力楼板具有很强的适应性，能够保证用户改造时整栋楼体的稳定性；其三，抗裂性强，众所周知，建筑最为常见的问题就是墙体开裂，维修工程十分繁琐，对建筑质量造成严重影响，预应力板的使用克服了这一问题，在预应力混凝土结构中，等效荷载与轴向压力的存在能够增大抗裂性，减少钢筋的用量，相当程度降低了工程造价。
2工程实例
某市拟建中心商业区，根据城市内部规划建设的要求，该商业区主要包含3栋20层高档购物中心、两栋35层五星级超豪华酒店以及1栋25层室内娱乐场所，其是集合住宿、休闲以及购物的综合性现代化建筑，共计89万m2。该高档购物中心大量使用大跨度框架结构，主框架梁跨度较大，达到30m，工程结构设计适当融入转换结构，悬挑梁悬挑长度控制在6.2m左右，普通的混凝土施工材料，易出现一定的建筑裂缝，危害到建筑结构的可靠性和安全性，同时还会降低建筑结构本身的美观度，将后张法预应力技术积极应用在工程框架结构的设计环节中，将能够起到良好的效果。具体施工进行中，为强化框架结构设计的科学性，控制好负荷面积的框架梁高、跨度，确保高跨比设置达到约为1∶19比例的标准，强化结构整体的稳定性和可靠性。为强化工程承载能力，使用粘结预应力框架梁能达到目标。采用1860MPa抗拉强度标准值的钢筋，这类钢筋的粘结预应力较强；而锚具方面使用中国建筑科学院所研制的产品，如XM15-1P；张拉设备使用YCW150千斤顶、UB3灌浆泵等。
3预应力技术在城建高层建筑结构施工的应用
3.1选择合适预应力混凝土结构方案
从建筑结构柱网尺寸入手，选择合适的预应力混凝土结构方案。
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（1）当框架结构跨度较小，且拥有着较多连续跨，使用宽梁结构，尽可能的选择梁高较小的结构。使用扁波纹管，设置预应力筋的留孔。工程施工地质环境较为复杂，有较多的连续张拉跨，为有效控制摩擦损失，需要将来连续跨控制在3~5跨范围内。
（2）连续跨设计中，需要采用短跨设计方式，可以断开短跨位置，设置相应的后浇带结构。当工程结构跨度结构超过18m以上，大梁的弯矩较大，所需要承担的钢筋数量也较多，为确保其能够良好适应抗弯、抗剪以及抗裂方面的要求，需要合理设置预应力筋的数量，适当加大内支座的设计要求，采用加腋处理的方式，使得预应力筋保持着平缓曲度，有效减少预应力的实际损失。
3.2地基基础结构
建筑工程结构的科学性和稳定性，需要依靠稳定的地基作为支撑。持续优化设计工程下部地基基础结构部分。
（1）按照工程建设标准和要求，制订出适合工程需求的设计方案，设计人员需要针对工程混凝土施工情况、现场土质进行细致分析和总结，结合工程设计方案，确定出合理科学的后浇带施工方式。混凝土结构出现变形问题、混凝土自身不够均匀出现沉降，都将会导致整个工程地基发生开裂现象，积极使用后浇带处理方式，可有效避免此类问题的出现，同时使得地基基础层、房屋顶板以及后浇带设置都处在同一区域之中，并适当提升混凝土的等级，确保其高出周围两侧的混凝土。
（2）后浇带施工完成后，为确定混凝土强度达标，需要及时拆除支撑模板。同时设计人员还需要考虑到地基施工作业中会受到较多因素的负面影响。
（3）为避免温度变化引发的混凝土裂缝情况，设计人员将后浇带施工方式作为了主要结构设计形式之一。而对于无法良好使用后浇带作业的部分，设计人员充分结合施工现场情况，明确出后浇带本身的断面形式，结合不同水位情况，设置相应的防水板，同样达到工程施工的目标。
3.3预应力度与抗裂控制
国内建筑行业标准中对于高强预应力混凝土结构的抗裂强度未作细致要求，但是在开展工程建筑预应力技术设计工作的过程中，需要充分有效地结合以往工程经验，根据工程建设要求，通过科学合理的设计，保证工程预应力度和抗裂性。本次工程设计进行中，为强化预应力度符合工程建设需求，针对各项细节内容进行充分研究，确保计算准确性。而在抗裂设计环节之中，预应力筋数量足以支撑工程施工，并将普通钢筋纳入到构造配筋使用体系之中。预应力混凝土结构在构造过程中，需要经历较长的时期，从浇筑直至张拉，都需要确保各个环节的施工效果，因而设计人员需要结合这期间的各项情况加以综合考虑，包含混凝土收缩、钢筋混凝土次梁、板支撑拆除以支撑沉降情况，保证设计工作实施效果。通常情况下，使用预拌混凝土施工，浇筑完毕张拉前，会产生较大的裂缝，最大可以达到0.3mm，这些钢筋自身拥有较大的应力，因而主要是经过张拉的裂缝基本无自动闭合的可能，这种情况将会直接影响到工程框架结构的整体耐久性，因而设计人员需全面考察钢筋材料性能，结合施工沉降方面的不良后果，选择到合适的钢筋材质和使用量。
结语
现代预应力技术是多层大跨度建筑结构的发展方向，建筑业是中国国民经济的重要支柱产业之一。强大的建筑需求，不断变化的生产过程以及人们对物质和文化生活需求的快速提升，使建筑结构面临新的挑战。
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论文作者:郑佳1,田向军2
论文发表刊物:《建筑细部》2019年第11期
论文发表时间:2019/11/6
标签：预应力论文; 结构论文; 技术论文; 工程论文; 混凝土论文; 建筑结构论文; 钢筋论文; 《建筑细部》2019年第11期论文;