金夢龍++沈際凡

【摘 要】本文通過對各種預應力結構形式的說明，闡述預應力在房屋建筑施工中的特點及注意事項，詳細說明了預應力施工的要點和在工程質量控制中的應用，并進一步分析了預應力技術在建筑工程中的發(fā)展趨勢。

【關鍵詞】預應力技術；房屋建筑；質量控制

Discussion on the Application and Quality Control of Prestressed Technology in Building Construction

Jin Meng-long，Shen Ji-fan

（Zhejiang Southeast Construction Management Co.， Ltd Huzhou Zhejiang 313000）

【Abstract】In this paper， through the description of various prestressed structures， the characteristics and precautions of prestressing in the construction of houses are expounded， the main points of prestressed construction and the application in the quality control are described in detail， and the prestressing technology In the construction of the development trend.

【Key words】Prestressed technology；Housing construction；Quality control

建筑業(yè)發(fā)展形勢下，預應力施工技術在房屋建筑工程得到越來越廣泛的應用。如控制裂縫與擾度、控制施工階段的裂縫、減輕支撐負擔和減少截面面積等。但是這種技術與其他技術相比危險系數(shù)較高，為確保施工的安全，一定要把握好施工技術的各個環(huán)節(jié)，確保工程的質量。

1. 預應力結構形式概述

預應力結構的形式也是多樣豐富的，常用的形式有：無梁平板結構、有梁大板框架（或剪力墻）結構、轉換層結構、門架結構和吊車梁以及特殊結構如水池、筒倉、大懸挑結構等。

1.1 預應力平板結構。

為了提高整個樓蓋的抗裂性能，減薄板厚，減輕結構自重，提高其使用功能，采用近年來在大量工程中得以廣泛應用的現(xiàn)代高效預應力混凝土結構技術，將整個樓蓋設計為后張部分預應力混凝土無梁平板結構是一個良好的選擇。這種結構具有各種預應力結構的許多共性，其優(yōu)點主要有：有利于減少地下室埋深及基坑開挖深度；利于增加建筑物樓層的凈空高度或者減少層高；利于改善結構的使用功能；具有優(yōu)越的抗裂性，減少鋼筋用量，降低結構的造價；施加預應力后樓板的模板就可以拆除，施工方便，速度快。由于以上預應力無梁結構施工省人力、省模板及鋪材、模板周轉加快、施工周期縮短（從而人工費用減少）的特點，有過體驗的土建施工單位，更樂于這種結構的施工。

1.2 有梁大板框架（或剪力墻）結構。

有梁大板結構是柱子于柱子之間布明梁，大板上布置隔墻的結構體系。這種結構于平板結構有很多相似之處，柱距比較大，由于省去了次梁，避免了室內(nèi)錯綜復雜的次粱，內(nèi)景好，增加凈空，抗裂好，省材料省模板和拆模人工，施工快速等優(yōu)點。若這種大板配合預應力寬扁梁使用，則也能很大限度的降低層高或提升層凈高。由于結構種還帶有明粱，結構仍然屬于框架或剪力墻結構，可以用于平板結構所不太適宜的高層或抗震設防烈度比較大的地方。

1.3 轉換層結構。

隨著我國高層建筑的迅速發(fā)展，且多為多功能綜合性建筑，需要大柱網(wǎng)、大空間的公共設施在下部，從受力的角度講這是不合理的，解決這種矛盾的最常用方式就是設置結構轉換層。隨著預應力技術的逐漸成熟，預應力材料及施工費不斷下降，即使用材料等強代換的概念從經(jīng)濟上來比較預應力混凝土結構與鋼筋混凝土結構，在許多情況下后者并不比前者經(jīng)濟。

1.4 特種結構及其他。

隨著公共事業(yè)的發(fā)展，各種特殊功能的構筑物不斷出現(xiàn)，有些特殊構筑物的使用功能及受力性能常常需要預應力技術才能實現(xiàn)，預應力技術在這些特殊功能構筑物中發(fā)揮了重要的作用。

1.4.1 大懸挑結構。

體育建筑在各大中城市興起，體育建筑的形式多樣，風格各異，使預應力技術的應用豐富多彩。隨著鋼結構的發(fā)展，許多雨蓬采用鋼結構，可以獲得更大跨度，但是造價和維修費用都比較高，所以在適當跨度內(nèi)預應力混凝土結構還是有很大的優(yōu)勢。

1.4.2 儲罐與筒倉。

一般地，儲罐與筒倉對抗裂要求比較高，預應力技術廣泛用于這種結構主要利用預應力主動軸力來抵抗混凝土拉應力來提高抗裂性能；尤其是圓筒結構，環(huán)壁的混凝土只受環(huán)向軸力作用，正是預應力最適合的結構形式。繞絲后張預應力混凝土水池在國內(nèi)應用了幾十年，主要采用預壓應力來抵消由于水對筒壁產(chǎn)生環(huán)向拉應力。這樣用高強鋼材提高了抗裂性能就可以在同等抗裂條件下減小截面尺寸，帶來可觀的經(jīng)濟效益。

2. 預應力在房屋建筑施工中的特點及注意事項

在房屋建筑工程中通常在其局部采用預應力技術，在施工時也要與土建施工密切配合。部分的預應力梁也需要在結構內(nèi)部設置后澆孔作為張拉的空間，在土建施工時應該按照圖紙留設后澆孔。同時為了避免張拉時由于局部的壓力過大造成的在張拉端混凝土的破損，要在張拉端設置加強螺旋筋等措施。

固定端柱筋定位時應確保波紋管的順利通過，張拉端柱筋的定位要確保能夠安裝錨墊板；在張拉端部，梁面、底筋的彎折方式要與錨具位置密切配合，要按照工程圖紙設計箍筋的尺寸，這樣才能保證波紋管的順利通過。施工交底時也需要確定普通鋼筋位置同時要與波紋管的位置錯開，對妨礙錨具位置、波紋管位置的梁筋和柱筋要做相應的調(diào)整，這樣可以避免在工程施工時由于各種鋼筋交叉沖突而形象施工的進行。

3. 預應力施工的要點和在工程質量控制中的應用

3.1 工程原材料的質量控制。

預應力筋是預應力分項工程中非常重要的原材料之一，所以在預應力筋進場時要做好對其質量的控制。供貨廠家不但要提供產(chǎn)品的合格證，也要提供能夠反映預應力筋主要性能的出廠檢驗報告，可以合并提供兩者內(nèi)容，要確保內(nèi)容的基本齊全。預應力筋進場之后，要根據(jù)材料的進場的批次以及抽樣檢驗方案確定對材料的檢驗批，在進行外觀檢查之后再進行抽樣進行復驗，確認產(chǎn)品合格之后才能將其用于工程建設。預應力筋的錨具、連接器、夾具也要符合設計要求，性能必須符合國家相關的規(guī)定標準。進場之后要對產(chǎn)品進行抽樣對其外觀進行檢查，也要進行級裝件試驗，確認產(chǎn)品合格之后才能使用。

3.2 預應力筋下料、制作固定端錨具質量控制。

按照工程要求確定切割預應力筋的長度。在預應力筋下料完畢之后制作固定端錨具，加工制定完畢后將其送到施工場地。鋼絞線的下料是張拉端預留長度、下料誤差、絞線在結構內(nèi)的長度三者的總和。要確保下好料的成品鋼絞線不存在磨傷和死彎，也要按照其長度進行分類堆放，預應力筋下料完畢之后，要對其規(guī)格尺寸和數(shù)量進行及時的檢查。

3.3 預應力曲線放線。

要按照設計要求的曲線布置預應力筋在梁中的位置，所布置的曲線形狀由反彎點、最低點、最高點等確定，常見做法是在梁的非預應力鋼筋上標畫出預應力筋的詳細放線圖，在每間隔1m～l.5m的地方設置一個控制點。要有專門人員完成防線工作并對其進行及時的復核檢查。

3.4 預應力筋的穿束、就位固定和留排氣泌水孔。

梁普通鋼筋綁扎好并焊接完固定架后之后，就要鋪設波紋管，之后將預應力筋穿入波紋管中，全部鋪完后將波紋管固定在固定架上。采用人工單根穿束預應力筋，也需要用膠布或者軟布包纏好穿束端，用來避免預應力筋在穿束過程對波紋管的破損。預應力筋穿束中及穿束完畢后也要對波紋管進行檢查，如果出現(xiàn)破損要立即使用防水膠帶對其進行包纏。預應力筋的垂直的固定由固定架實現(xiàn)，其水平位置必須保持順直。一切固定就位后，在波紋管最高點、兩端部設置泌水孔。同時也要按照設計要求在預應力張拉端部設置加強螺旋筋，以達到承擔預應力局部壓力的目的。

3.5 混凝土的澆筑和澆筑時的注意事項。

預應力筋穿束完畢后，檢查各種管線的位置、規(guī)格、數(shù)量和修補破損的波紋管，確認各項合格之后才能進行混凝土的澆筑。在澆筑過程中，不能使振動棒與波紋管直接接觸。應采用小直徑振動棒將張拉端和梁柱節(jié)點等這些重點部位振搗密實，這樣可以避免蜂窩出現(xiàn)以及張拉事故。同時在混凝土澆筑時也應該預留養(yǎng)護混凝土試件，來達到張拉時將其強度檢測值作為預應力筋后張拉的依據(jù)。在澆筑完畢之后對錨墊板的面上的混凝土進行及時的清理，這樣才確保錨具的順利安裝。

4. 預應力技術的發(fā)展趨勢

4.1 現(xiàn)代預應力技術在多層大跨結構中的發(fā)展方向。

建筑業(yè)是我國國民經(jīng)濟重要支柱產(chǎn)業(yè)之一，旺盛的建筑需求，日新月異的生產(chǎn)工藝變革以及人們對物質文化生活需求的迅速提高，使建筑結構正面臨新的挑戰(zhàn)。現(xiàn)代建筑結構正在向大柱網(wǎng)、大開間、大跨度、多功能方向發(fā)展，人們總想在有限的建筑面積和空間內(nèi)獲得最好的使用功能和最佳的投資回報。預應力技術正以其跨度大、自重輕、節(jié)約材料、節(jié)省層高、改善功能等突出優(yōu)點，迎合了現(xiàn)代建筑結構的發(fā)展趨勢。

4.2 高層建筑結構中預應力技術發(fā)展方向。

近年來，現(xiàn)代預應力技術在高層建筑中的應用有很大發(fā)展，尤其是無粘結預應力混凝±平板和預應力砼扁梁用于高層建筑的樓蓋，它具有降低層高，簡化模板，提高施工速度等明顯效果受到建設單位、設計和施工單位的普遍歡迎。預應力混凝土除用于樓蓋外，有時還用來解決大跨度、大空間部位柱網(wǎng)轉換時的轉換梁、轉換桁架，以及復雜柱網(wǎng)情況下的轉換板。此外8～18m跨度的預應力混凝土空心板和外墻用的裝飾保溫復合預應力混凝土墻板在高層建筑中的應用前景也很廣闊。目前，高層建筑的外墻材料大都是紅磚、小型砌塊、實心混凝土或玻璃幕墻等墻體材料的改革勢在必行。

4.3 預制現(xiàn)澆相結合的裝配整體式結構將加速發(fā)展。

先張法預制預應力混凝土構件具有工廠化規(guī)模生產(chǎn)的各種優(yōu)點，如質量控制水平高，構件耐久性好，模板周轉率高，損耗小，它與現(xiàn)場澆注的后張法預應力混凝土相比，省去了留管灌漿工序或無粘結束的注油擠塑工序，省去了管道費用、涂包費用和錨具費用。隨著大柱網(wǎng)、大開間多層建筑和高層建筑迅猛發(fā)展，長跨預應力砼空心板、T形板、大型預應力砼墻板等必將逐步興起，預制梁板現(xiàn)澆柱或預制梁、板、柱與現(xiàn)澆節(jié)點相結合的各種裝配整體式建筑結構體系預期會迅速發(fā)展，這種結構體系可以把預制與現(xiàn)澆二者的優(yōu)點結合起來，避免純裝配式建筑對產(chǎn)品尺寸的高精度要求，結構整體性差和節(jié)點耗鋼量大等缺點，又避免了現(xiàn)澆結構現(xiàn)場濕作業(yè)工程量大，受制于現(xiàn)場施工及氣候條件，耗用大量模板、支撐等缺點。

5. 結束語

預應力技術經(jīng)過了幾十年的工程實踐和不斷研究，已經(jīng)是比較成熟的一項工程技術，房屋建筑工程中預應力施工技術的應用是一項新嘗試，在提高工程質量上有著很大的作用。