摘要：预应力混凝土施工技术是目前建筑企业普遍用来优化工程结构性能的一种先进手段，一般指在工程结构处于受力状态之前，对构件受控范围里的钢筋进行弹性拉伸，经由钢筋原本具备的回缩能力，将预压应力施加在该区域的混凝土上，以此来迅速提升工程构件的刚度数值及耐久抗裂性。预应力混凝土和普通纲筋混凝土之间存在明显差异，其自身重量、面积、材料耗损小，抗裂、刚度、耐久性能优异，但是在使用预应力混凝土施工技术时，必须准备专业的设备、材料、特殊工艺。
关键词：建筑工程；预应力；混凝土
1 预应力混凝土的结构特点
第一，抗裂性能较好。由于构件在受拉之后会在开裂的部位施加一定的预压应力，这样在正常使用的时候就可以避免出现裂缝或裂缝过宽的情况。第二，变形小，耐久性好，刚度也较大。在预应力的作用下，构件即使是使用荷载也不会出现裂缝，能大幅度提高构件的耐久性。同时，在使用过 程中构件的刚度也不会发生突变。另外，在预应力的作用下构件还有可能出现一定程度的反拱。这样一来，与钢筋 混凝土梁板构件相比，预应力混凝土梁板构件的挠度只有前者的几分之一。第三，可以大大提升高强钢材的利用程 度，还可以有效降低因结构自重而产生的负担。预应力混凝土中主要使用的是强度较高的混凝土和钢筋，这样可以 大大减小构件的截面，从而有效的降低结构的自重，一般可以减轻20%～30%左右。第四，还能在一定程度上提升构件整体的抗剪能力。据有关试验表明，如果存在纵向预应力钢筋，可以防止构件出现斜裂缝，还可以提升构件的 抗剪能力。第五，可以提高受压构件的稳定性。据有关试验表明，在钢筋混凝土柱上施加预应力，有可能会提升受 压构件的抗压能力。第六，在施工过程中，预应力钢筋具有布筋和张拉相对简单的特点。在目前的工程中，后张法预应力常用于现浇预应力钢筋混凝土结构，这样就能和非预应力筋一样，首先将其放在模板之内，接着再浇筑混凝土，待混凝土满足设计强度的要求之后，再进行张拉和锚固，这样可以使操作更为简单化，施工也变得更加方便。
2 预应力混凝土施工技术
2.1 先张法
（1）先张法中混凝土的浇筑
预应力筋张拉完毕后即可浇筑混凝土。在台座上浇灌混凝土时，可以从台座的一端向另一端顺序进行。一次同时浇灌的生产线，取决于浇筑速度和模板的构造形式，但每条生产线上的构件必须一次连续浇灌完毕。浇灌混凝土时，必须严格控制水灰比，振捣必须密实，因此，振捣的时间可以适当放长。在预应力构件的端 部和节点部位，因钢筋布置一般较密，放松预应力筋时，端部又有应力集中现象，故对该部分混凝土的振捣应特别 注意。刚浇捣的混凝土构件，应注意防止踩踏外露的预应力筋，以免破坏混凝土与预应力筋之间的粘结力。构件采 用叠层生产时，应待下层构件混凝土强度达到 5.0N/mm2以上时，方可浇捣上层构件混凝土（一般当平均气温高于 20℃时。每两天可叠浇一层），每次叠浇时，必须先在下层构件的表面涂刷隔离剂，以防止各层互相粘结。
（2）混凝土养护
用台座法制作的预应力混凝土构件，一般采用自然养护，为了缩短混凝土的养护时间，加速台座的周转率，提高生产量，也可以采用蒸汽养护或加早强剂。当构件用槽式台座生产，采用蒸汽养护时，由于受拉钢筋与台座之间的温差将引起预应力损失，其原因是：混凝土与钢筋虽有着相近的线膨胀系数，但如果混凝土在浇捣后温度立即升高，因混凝土与钢筋还未结成整体，钢筋受热后虽然能引起膨胀，但却无法伸长（因两端已锚固住台座上，而台座温度的升高比钢筋小，长度基本不变），因而钢筋变松，张拉应力减少。为了减少这种损失，常采用二次升温的办法。即初次升温的温差控制在20℃内，待构件混凝土强度达到 10N/mm（2钢丝配筋）以上时，再按一般规定继续升温养护。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆此时增加温度已经 不再会引起钢筋内的应力降低，因钢筋与混凝土已经结成整体，二者之间已有足够的粘结力，在温度的影响下不能 伸缩，因而应力不变。当采用钢模制作预应力混凝土构件，将钢筋直接锚固在钢模上，温度升高时，由于模板与钢筋有同样变形，因而不会引起应力损失，可以采用一般的加热养护制度。
（3）预应力筋的放松
预应力筋的放松是预应力建立的过程，放松方法和顺序是否正确，直接影响构件的质量，因此，在放松之前 应确定可靠的放松顺序和放松方法，采取相应的技术措施确保工程质量。预应力筋的放松必须待混凝土达到设计规定的强度以后才可以进行。当设计无要求时，应不低于设计的混凝 土立方体抗压强度标准值的75％。对于配筋不多的中小型钢筋混凝土构件，钢丝放松可采用剪切（用断丝钳）、锯割（用无齿锯）和熔断（用氧气乙炔焰）等方法进行。在长线台座上，剪切宜从生产线中间的构件剪起，这样可以减小回弹，同时，由于第一构件剪筋后。预应力筋的收缩力往往大于构件与底模之间的摩擦阻力，因而构件与底模会自动分离，便于构件脱模。对于每一块预应力构件，应从外向内对称放，以避免过度扭转引起构件的端部开裂。对于配筋较多的钢筋混凝土构件，所有钢丝应该同时放松，不允许采用逐根放松的方法；否则，最后几根钢丝将因承受过大的应力而突然断 裂。同时，放松的方法可用放松横梁来实现，横梁千斤顶或预先设置在横梁点处的放松装置砂箱放松或楔块放松。钢筋的放松，不允许用剪断或割断等方式突然放松，而应采用于斤顶、砂箱、预热熔割等方式缓慢地进行放松。钢 筋数量较少时，可以采用逐根加热熔断或借助预先设置在钢筋端部的砂箱等装置单根放松。当钢筋数量较多时，所有钢筋应该同时放松。此时宜采用砂箱或千斤顶进行放松。采用氧气乙炔焰预热粗钢筋放松时，应在烘烤区轮换加热每根钢筋，使其同步升温。此时，钢筋内力徐徐下降，外形慢慢伸长，待钢筋出现缩颈。即可切断。此法应注意防止烧伤构件。
2.2 后张法
后张法是先制作构件或先浇筑结构混凝土。并在预应力筋的部位预先留出孔道。待混凝土达到设计规定的强度 等级以后，在预留孔道内穿入预应力筋，并按设计要求的张拉控制应力进行张拉，利用锚具把预应力筋锚固在构件端部，最后进行孔道灌浆。张拉后的钢筋通过锚具传递预应力，使构件或结构混凝土得到预压。后张法除作为一种预加应力的工艺方法外。还可以作为一种预制构件的拼装手段。大型构件（如拼装式大跨度屋架）可以预制成小型块体，运至施工现场后。通过预加应力的手段拼装成整体；或者各种构件安装就位后，通过预加应力的手段，拼装成整体预应力结构。但后张法预应力的传递主要依靠预应力筋两端的锚具，锚具作为预应力筋的组成部分，永远留置在构件上。不能重复使用。这样，不仅需要耗用的钢材多。而且锚具加工要求高，费用昂贵，加上后张法工艺本身要预留孔道、穿筋、张拉、灌浆等因素，故施工工艺比较复杂，成本也比较高。预应力后张法构件的生产分为两个阶段：第一阶段为构件的生产；第二阶段为施加预应力阶段，其中包括预应力筋的制作、预应力筋的张拉和孔道灌浆等工艺。
结语
由于预应力混凝土结构对 解决建筑物挠度和裂缝问题有很大的作用，近年来将相关领域在这些方面先进的研究成果应用到了实践中去，预应力钢筋混凝土施工技术得到了很大的提高，这对于我国建筑业的发展起到了促进作用，有利于建筑水平的整体提高，施工质量得到保证，企业效益的增加。但是对于施工中一些普遍的问题还需要我们进一步探索和研究。总体来说，预应力混凝土的应用前景还是十分乐观的。
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论文作者:张腾,邢文龙
论文发表刊物:《基层建设》2018年第24期
论文发表时间:2018/9/10
标签：预应力论文; 构件论文; 混凝土论文; 钢筋论文; 应力论文; 台座论文; 孔道论文; 《基层建设》2018年第24期论文;