浅议预应力技术在工业与民用建筑中的应用

张春海

（重庆中贝工程咨询有限公司，重庆 400000）

当前我国社会经济快速发展，人们生活质量水平在不断提高，对居住环境的要求也是越来越高，不仅关注建筑的整体质量，还关注建筑的审美，在工民建筑的建造过程中，不仅要满足基本的功能，还要达到美观与安全的要求。预应力技术是建筑工程中应用到的最基本技术原理，对该种技术的有效把握和应用能够有效预测建筑可能受到的外力，预应力与常规普通钢筋混凝土结构相比，可有效控制构件挠度和裂缝，这是预应力结构最大的优势，另外，预应力技术在建筑民工结构中的应用，能够抵消建筑荷载导致的拉应力，可以避免建筑结构的破坏。

1 预应力技术的相关内容阐述

预应力是建筑施工单位对建筑可能受到的外力，给建筑施加的一种力，将该种施加的力称为预应力，建筑单位在后期的施工过程中，需要通过施加预应力改善使用结构期间的表现。我国当前建筑的建造过程中，对结构使用期间预加应力可以抵消荷载导致的拉应力，在建筑施工中应用到的预应力技术主要是借助混凝土模块，使建筑的整体结构能够承受混凝土的较大压力，当建筑受到外力的影响时，需要做好及时调整，确保建筑整体的承受能力。例如，预应力混凝土管桩在建筑施工中的应用，需要符合一定的规范要求，受压预应力混凝土管桩在与承台连接时采用插筋的方式，插入到管桩顶部，需要填芯的混凝土长度不能少于1.2 m，填芯部分采用补偿收缩混凝土，混凝土的强度既不能低于C30标准，也不能低于承台混凝土强度等级，预应力混凝土管桩上下拼接需要采用焊接连接，确保管桩内钢筋与端板有效传力，接头连接的强度需要大于管桩桩身强度。

2 预应力技术在工民建结构设计中的优势

在目前的工民建结构设计中，对预应力技术应用最多的是预应力管桩技术，因预应力管桩能够进行拼接，其对施工机械条件的限制较少，能够在一定程度上提高建筑对外的承受力。预应力技术的主要优势体现在构件的使用性能和耐久性，当使用的构件截面积较小时，建筑的自重也会减轻，很多的建筑结构在承受自重方面存在一些缺陷，在该种情况下，需要减轻自重对结构的负担。另外，预应力构件在裂缝闭合方面的恢复性能较好。很多建筑在建成之后，都会存在一定的结构问题，使得建筑质量受到一定的影响，将预应力技术有效应用，能够避免这一问题，确保建筑结构的坚固性。

3 预应力技术在工民建结构设计中的应用

3.1 加固工程整体质量中的应用

预应力技术在工民建结构设计中的应用，能够有效提高建筑物的整体承载力，能够增强建筑物的使用寿命，加固方案通常选用补强构件，改善结构性能的加固方式达到建筑物加固的目的。在针对工民建结构的加固中，主要的加固方法有补强层加固、建筑外预应力加固和改变结构受力情况等，对公民建筑物的施工，比如，降低混凝土结构在加固施工中的应变力，施加对构件的预应力，能够减少构件在初弯中的压力和拉力，能够在一种极限承载力状态下提高构件的应力，充分发挥预应力对建筑的加固作用。

3.2 先张法预应力混凝土的应用

先张法预应力施工技术的工序比较简单，在工业和民用建筑工程中施工应用广泛，先张法的施工注重在混凝土浇筑之前先张拉预应力钢筋，当混凝土达到一定强度时，混凝土与预应力筋之间会产生一种黏结力，建筑构件区会承受预应压力。

3.3 后张法预应力混凝土技术的应用

后张法预应力混凝土技术的应用是在制作好建筑构件之后，预留好相关的孔道，当混凝土的强度达到一定数值时，在预留的孔道中穿入预应力筋进行张拉，在建筑构件端部锚固预应力筋，在孔道内灌浆，后张法预应力技术的灵活性强，适合大型预制预应力混凝土建筑构件内的现场浇筑，后张法预应力混凝土技术施工工序比较复杂。

3.4 抗裂控制方面的应用

当前社会科学技术的不断发展进步，建筑结构施工中应用到各种先进的模式和措施，其中连续多跨预应力混凝土结构的应用范围比较广，对荷载力的设置是结构设计中最重要的因素。在荷载作用下受力作用后边缘的设计过程和施工作业需要严格按照标准进行竖向和横向的受力控制，建筑整体的承载力可以通过预应力混凝土钢筋有效解决。普通的钢筋混凝土荷载在实际应用过程中对出现的问题进行有效管理，不能仅仅为了降低抗裂影响因素，就盲目增加预应力钢绞线的数量，同时还需要提高结构的整体承载力，需要提高结构的整体承载力。在工民建筑的截面施工中，对预应力钢绞线与非预应力钢绞线的比值需要根据工民建筑的施工要求进行安排，同时需要结合建筑项目施工地的地理位置情况，考虑发生地震可能对建筑产生的影响分析，对预应力梁柱的设计，需要确保预应力筋的安全性，可以减小截面面积。

预应力混凝土结构与钢筋混凝土相比，其采用的是高强度钢材和高强度的混凝土，预应力混凝土构件的抗裂能力强、抗渗性能好、抗剪能力强，能够减少结构截面尺寸，在防止开裂和减少挠度方面都是十分有效的，能够使设计结构更加经济和美观。

3.5 预应力平板结构应用

预应力平板结构中应用到的预应力技术比较实用，在建筑的室内没有更多的明梁交错，在一定程度上还增加了楼层的高度，节约了很多的材料，是一种现代化的设计理念，具有很多的优势：（1） 可以增加建筑楼层净高，对于8 m跨度的建筑结构体系，明梁占据的净高大约是0.6～0.9 mm，不符合建筑结构节约的理念，采用预应力平板结构，就可以取消室内的明梁。同时预应力平板结构在抗裂方面还有一定的优势，能够减少对材料的使用。 （2） 改善结构的使用功能，我国当前建筑的建造需要满足多功能需求，能够更好适应社会发展的趋势，满足人们对建筑使用的需求，预应力结构楼板能够对建筑的结构进行调整，给明梁和管道铺设带来很大便利，也增加了室内的美感。另外，在公民建筑结构中，柱子与柱子之间分布着明梁，在大板上布置的结构体系是梁大板结构，其中省去次梁，也会节省很多空间，房间内部的实用性也会有很大改善，抗裂效果也是比较好，该种梁大板配合预应力宽扁梁，能在一定程度提升楼层净高，同时也节约了材料，该结构在建造过程中带有明梁，整个结构属于框架结构，也适合于一些高层或抗裂抗震的大楼设计中。

4 结语

综上所述，随着我国社会经济的快速发展，我国的建筑行业逐渐成为重要的经济支柱产业之一，在不断的发展中有很大的需求，预应力技术在建筑工程行业也起到十分重要的作用。预应力技术的不断发展和完善，已经成为一项成熟的技术，在建筑工程结构中被广泛应用，融入很多建筑工程的结构设计中，推动了行业的进步和发展。