建筑工程中预应力混凝土施工技术研究

摘要：近年来，随着建筑业的发展，建筑施工技术得到不断发展和创新，预应力混凝土工程施工技术由于具有超强的抗裂性、耐久性和刚度，因此在建筑工程施工中得到了广泛的推广与应用。文章结合笔者的工作总结，阐述了预应力混凝土的类型及特点，在此基础上，着重针对先张法和后张法预应力混凝土工程施工技术进行了研究，以供建筑施工技术人员参考。

关键词：建筑工程；预应力混凝土工程；施工技术

引言

随着建筑业的迅速发展和建筑数量日益增多，对于建筑工程的必需材料混凝土的数量和质量有了更高的要求。预应力混凝土技术就是针对钢筋混凝土在生产和使用过程中的缺点而产生和采用的。预应力混凝土结构因为其特有的性能和优点被广泛地应用到建筑工程的建设中。预应力混凝土能够有效地保证施工前后的工程结构和质量，在建筑施工中发挥着重要的作用。因此，探究预应力混凝土技术在建筑施工中的应用具有非常重要的意义。

1 预应力混凝土的类型及特点

预应力混凝土是在结构受力之前，对结构构件受拉区的钢筋在弹性范围内进行拉伸，利用钢筋的弹性回缩，对受压区的混凝土预先施加预压应力，以提高结构构件的抗裂性、刚度和耐久性等性能的技术。与普通钢筋混凝土比较，预应力混凝土具有构件截面小、自重轻、刚度大、抗裂度高、耐久性好、材料省等优点，但预应立力混凝土施工时，需要专门的材料与设备、特殊的工艺，单价较高。在大开间、大跨度与重荷载的结构中，采用预应力混凝土结构，可以减少材料用量，扩大使用功能，综合经济效益好。因此，预应力混凝土在现代结构中具有广阔的发展前景

预应力混凝土按施工方式的不同，可分为预制预应力混凝土、现浇预应力混凝土和叠合预应力混凝土等。

预应力混凝土按预应力度的大小可分为全预应力混凝土和部分预应力混凝土。全预应力混凝土是在全部使用荷载下受拉边缘不允许出现拉应力的预应力混凝土，适用于要求混凝土不开裂的结构；部分预应力混凝土是在全部使用荷载下受拉边缘允许出现一定的拉应力或裂缝的混凝土，其综合性能较好，费用较低，适用面广。

按预加应力的方法不同，可分为先张法预应力混凝土和后张法预应力混凝土。按预应力筋粘结状态，又可分为有粘结预应力混凝土和无粘结预应力混凝土。

在建筑工程中，预应力混凝土结构体系主要有部分预应力混凝土现浇框架结构体系和无粘结预应力混凝土现浇楼板结构体系。在特种构筑物中，预应力混凝土结构也用于电视塔、安全壳、简仓、储液池等。此外，预应力技术在房屋加固与改造中也得到推广应用。

2 先张法施工

2.1先张法施工概述

在浇注混凝土之前，先张拉预应力钢筋，并将预应力筋临时固定在台座或钢模上，待混凝土达到一定的强度（一般不低于混凝土设计强度标准值的75%），混凝土与预应力筋具有一定的粘结力时，放松预应力筋，使混凝土在预应力筋的反弹作用下，使构件受拉区的混凝土承受预压应力。

2.2先张法施工设备

台座是先张法施工张拉和临时固定预应力筋的支撑结构，它承受预应力筋的全部张拉力，因此要求台座具有足够的强度、刚度和稳定性。台座按构造形式分为镦式和槽式，槽式台座适用于张拉吨位较大的构件，如起重机梁、屋架、薄腹梁等。

夹具是先张法施工临时固定预应力筋的工具。夹具必须工作可靠构造简单、装卸方便。按其用途不同，可分为锚固夹具和张拉夹具。锚固夹具主要有锥形夹具、镦头夹具和圆套筒三片式夹具，张拉夹具主要有月牙夹具、偏心式夹具和楔形夹具等。如图1中（a）和（b）分别为圆锥齿板式夹具和圆锥槽式夹具。

张拉设备要求工作可靠，控制应力准确，能以稳定的速率加大拉力常用的张拉设备有液压千斤顶、卷扬机、电动螺杆张拉机等。

2.3 先张法施工工艺

先张法施工工艺：张拉固定钢筋浇注混凝土养护（至设计强度标准值的75%）放张钢筋。预应力筋的张拉是预应力混凝土施工中的关键工序，在张拉中要严格控制张拉应力、张拉程序、计算张拉力和进行预应力值校核，先张法预应力筋的张拉有单根张拉和多根成组张拉。一般预制厂选用多根成组张拉，施工现场常用单根张拉。预应力筋的铺设见图2。

3 后张法施工

3.1后张法技术施工概述

先制作留有孔道的混凝土构件，待混凝土达到设计规定强度后，穿筋，借助锚具把预应力筋锚固在构件端部，并用张拉机具张拉钢筋至设计规定应力值，最后孔道灌浆，张拉力由锚具传给混凝土构件，并使之产生预应力。

后张法预应力施工不需要台座设备，灵活性大，广泛用于施工现场生产大型预制预应力混凝土构件和就地浇筑预应力混凝土结构。但后张法工序较多，锚具因为是作为工作锚永远留在构件上而耗钢量较大。后张法预应力施工，又可分为有粘结预应力施工和无粘结预应力施工，近年来缓粘结预应力技术也得到了广泛发展和应用。

3.2 后张法预应力施工要点

在进行后张法施工时，钢管预埋前应除锈，刷油，保证平直，光滑，位置正确。每根长度小于15m，以便于旋转、抽管；掌握恰当抽管时间：（早：坍孔；晚：抽管难，抽不出来）一般在初凝后终凝前，手指按压混凝土不粘浆又无明显印痕时，则可抽管。常温下，一般3～6h即可抽管；抽管顺序和方法：先上后下，边抽边转，速度均匀，与孔道保持在同一直线。钢管连接方式见图3。

3.3 无粘结预应力混凝土施工

凡是张拉后允许预应力筋与其周围的混凝土产生相对滑动的预应力筋，都称为无粘结预应力筋。无粘结预应力筋混凝土是近年发展起来的一项新技术，其施工方法是在预应力筋的表面刷防腐脂并包塑料管后，铺设在模板的预应力筋设计位置处，然后浇注混凝土，待混凝土达到要求的强度后，进行预应力筋的张拉和锚固。

该工艺的优点是不需要留设孔道、穿筋、灌浆，施工简单，摩擦力小，预应力筋易弯成多跨曲线形状等，但预应力筋强度不能充分发挥（一般要降低10～20%），对锚具要求高。根据其特点，无粘结预应力筋在双向连续平板和密肋板中比较经济，在大跨度连续梁中也有较大发展。

4 结语

综上所述，预应力混凝土与普通混凝土比较，除能提高构件的抗裂强度和刚度外，还具有减轻自重、节约原材料、增加构件的耐久性、降低造价等优点。在施工中每个阶段的工作不慎都可能引起预应力损失，因此，施工过程中必须严格遵守施工质量验收规范的规定。

参考文献：

[1]徐伟强.试析建筑混凝土的施工技术[J].科技资讯，2010.

[2]刘秀芹.对工民建建筑施工中墙体的质量问题的探讨[J].黑龙江科技信息，2011.