预应力技术在房建中的应用

■王小红 ■重庆港鑫建筑装饰设计工程有限公司，重庆 渝北 401147

1 预应力技术分类及优点

预应力技术按照不同分类方法可分为4类:(1)按照结构制作先后顺序分为先张法及后张法。(2)按照对钢筋施加预应力的方法分为机械张拉及电热张拉。(3)按照使用的钢筋分为预应力冷拔低碳钢丝混凝土、预应力混凝土及预应力钢绞线混凝土。(4)按照预应力结构受力特点分为:部分预应力混凝土结构、无粘结预应力结构及预应力芯棒、叠合结构。现今房建工程实际中采用最多的是先张法及后张法。预应力混凝土先张法制作工艺分三步:在制作混凝土构件时，首先拉伸预应力钢筋，然后在构件中浇筑混凝土，最后放开预应力筋。制作中具体情况可因工程实际做出相应调整。与先张法相比，预应力混凝土后张法的制作工艺则有很多不同，其步骤为:首先制作混凝土构件并留下预应力筋孔道，然后养护构件使其强度达到设计指标，再将预应力筋穿过构件孔道并张拉锚固完毕，最后往构件孔道内灌注混凝土砂浆。

预应力混凝土构件因其施工工艺的特殊性，故具有很多非预应力构件没有的优点，主要归纳有以下六:(1)构件在使用性能及耐久性方面均得到极大强化。(2)构件截面面积更小，因此自重更轻。(3)高性能钢筋的优良性能在预应力构件中得到更加充分的发挥。(4)预应力构件裂缝闭合及变形回复性能均更加优良。(5)构件在抗剪承载力方面的表现更佳。(6)构件对疲劳损伤的表现更佳。

2 房建工程中预应力技术的施工流程

2．1 预应力构件材料质量把控

预应力筋是预应力技术在工程施工及使用过程中表现好坏的重要因素。因此其质量把控必须严格按照要求执行，首先预应力筋进场检验应符合规范，应核对钢筋生产厂家的产品合格证以及钢筋试验报告。检查齐全材料后预应力筋方可运送现场。在预应力构件施公前，预应力筋还应进行检验批的抽查及复检，检验批按照钢筋的进场批次及制定的抽检方案进行确定。待所有检验均合格后，预应力筋方可投入工程施工中。

2．2 预应力构件中钢筋的下料过程

在预应力构件中，钢筋下料长度为孔道长度、长度误差及张拉端预留长度三部分总和，在张拉施工中需注意几点:(1)下料前预拉钢筋;(2)控制张拉强度在钢绞线抗拉强度的85%左右;(3)掌握好张拉速度，不能过快;(4)掌握好松拉时间，一般在应力达标后保持7、8分钟左右，不能过早或过晚松拉;(5)不能扭缠孔道中的钢绞线，切断前需编束理顺再行绑扎;(6)钢绞线在下料完成后不应出现磨损、打弯现象;(7)预应力筋的堆放需按下料长度进行排序，禁止乱放;(8)预应力筋在下料完成后还应检查其尺寸、规格及数量等，达到要求方可进行施工。

2．3 按设计要求放设预应力曲线

在梁体中布设预应力筋及波纹管时需控制几个关键点:首先确定最高点、最低点及反弯点，连接关键点以确定曲线大致轮廓;然后比照详细放线图并且画在非预应力钢筋上，间隔1米左右确定一个控制点逐步确定曲线形状;最后确定专职人员负责检查、修改并调整曲线位置，确保准确安全地放线。

2．4 固定支架及预应力筋的焊接

焊接固定支架及预应力筋的位置主要是其上的各个控制点。实际操作为:绑扎成型普通钢净后，调整控制波形管管底标高并在箍筋上标注具体焊接位置。此位置须为钢筋布置图中设计要求的控制点。然后焊接固定支架及预应力筋中标注的位置。因箍筋直径较小在浇筑时固定支架易变位，故每隔1米左右在箍筋下垫一个垫块。此外，固定支架要求承载力足够大，直径不能小于1厘米，位置安放准确。这就需要焊接及放线人员互相配合协调完成工作。

2．5 波纹管的安装

安装波纹管之前，需焊接牢固固定支架，同时，绑扎普通钢净使其成型。此后，安装预应力钢筋固定端垫板，从张拉端套入大一号的波纹管。最后采用棉丝线封闭连接端并用密封胶胶封。波纹管管身整体在梁体内必须顺直、严禁弯曲(最大水平偏差10mm)。

2．6 预应力筋的穿束

预应力筋的穿束在波纹管的安装完成后进行。正常情况下，采用人工单根的方式进行预应力筋的穿束工作，首先用软布或者胶带等材料包裹缠闹预应力筋端部，避免其对波纹管管身造成破损。若预应力筋穿束完成后波纹管出现划伤部分，需进行及时规范处理，一般采用防水胶带缠绕。为减轻梁身局部预应压力，还应按照设计标准在预应力梁张拉端增设附加螺旋箍筋。

3 预应力技术在房建中的应用

3．1 多高层建筑中的预应力砼技术

采用部位:楼面结构。基本形式:预应力平板(无梁楼盖):在地下室广泛使用。预应力平板(板柱剪力墙)，住宅别墅较多使用，预应力扁梁大板，商场、写字楼、教学楼广泛使用。预应力密肋板:车站，体育馆使用较多。经济跨度:当采用平板时为7～12m;当采用扁梁平板时为9～15m;当采用密肋板时为11～15m。平板跨度约为9.0m的住宅，其基本材料指标是:预应力筋4～5kg/m2，普通钢筋16～20kg/m2，混凝土厚度约180～200mm。

主要作用及效果:降低结构层高度，在跨度相同的条件下，预应力方案的结构层高度比普通结构低300～500mm。在保证室内净空的同时可降低结构层高度，并使建筑物总高度降低，进而节约相应高度上的各种建筑及设备材;在建筑物总高度相同的条件下，可建更多层数的高层建筑(一般每十层可多建一层)，对地下室结构，可降低基坑开挖，减少空调费用，提高投资效率。

3．2 大跨度建筑中的预应力砼技术

采用部位:大跨度梁，基本形式:预应力框架主梁:大跨度方向为预应力框架主梁，小开间方向为普通钢筋砼次梁，普通钢筋砼板。预应力次梁:小开间方向为主梁(普通钢筋砼或预应力)，大跨度方向为预应力次梁，普通钢筋砼板。

3．3 悬臂结构中的预应力砼技术

采用部位:悬臂梁、悬挑板，经济跨度:5～17m，梁跨高比6～10。主要作用及效果:扩大悬臂长度，增加使用面积，形成独特的建筑效果:商场等公共建筑中可突出个性，甚至可在悬臂梁端设自动扶梯;体育建筑能形成独特的建筑效果;多高层住宅、办公楼适当采用悬臂梁板，可增加使用面积。

3．4 超长不设置缝及地下室底板的预应力砼技术

近年来我国出现了一批平面尺寸超长、超大的建筑物，其不设缝长度远远超过规范的限制，通常称为大面积混凝土梁板式结构。这类结构方案的关键是解决超大面积混凝土板内的温度、收缩应力，减少乃至防止混凝土的温度、收缩裂缝。

4 结束语

随着工程建设事业的发展，预应力技术也必将会在交通运输、建筑工程、塔桅结构和海洋工程等领域中飞速发展。凭借现代材料科学的发展，计算理论的不断完善，再加上我国科研工作者和工程技术人员的勤恳钻研，不懈努力，预应力技术必将会有更广阔的应用空间，为现代化建设做贡献。

［1］周志祥．高等钢筋混凝土结构［M］．北京:人民交通出版社，2002．