孔令強(qiáng)

摘 要：目前，混凝土和鋼筋材料在我國(guó)建筑工程施工中得到了廣泛應(yīng)用，高性能的輕質(zhì)原材料為混凝土結(jié)構(gòu)和鋼筋優(yōu)化起到了很大的幫助?；炷辆哂谐瑥?qiáng)的抗壓能力，但其伸縮能力較差，容易出現(xiàn)裂縫等問題。本文將對(duì)混凝土開裂原因進(jìn)行科學(xué)分析，并提出有效應(yīng)對(duì)措施，希望可以提高混凝土伸縮性能。

關(guān)鍵詞：預(yù)加應(yīng)力;建筑結(jié)構(gòu);混凝土

中圖分類號(hào)：TU378 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-5168（2019）04-0125-02

On the Application of Prestressing in Building Structure

KONG Lingqiang

（Henan College of Industry & Information Technology，Jiaozuo Henan 454000）

Abstract： At present， concrete and steel materials had been widely used in construction engineering in China， and high-performance lightweight raw materials had greatly helped the optimization of concrete and structural steel. Concrete had superior pressure resistance， but its expansion ability was poor， and it was prone to cracks and other problems. In this paper， the causes of concrete cracking were analyzed scientifically， and effective countermeasures were put forward， hoping to improve the expansion performance of concrete.

Keywords： prestressing;building structure;concrete

在建筑工程施工過程中，通過預(yù)加應(yīng)力能夠使高強(qiáng)鋼材和混凝土性能更加穩(wěn)定，并且發(fā)揮各自優(yōu)勢(shì)。對(duì)混凝土來說，通過預(yù)加應(yīng)力能夠增加其彈性變化，使鋼筋材料與混凝土之間能夠保持平衡狀態(tài)。預(yù)加應(yīng)力一般是通過高強(qiáng)鋼筋彈性回縮力給混凝土施工結(jié)構(gòu)設(shè)置一個(gè)預(yù)設(shè)應(yīng)力，以適應(yīng)混凝土在建筑工程中的彈性需要，可以有效解決混凝土韌性較差的問題，規(guī)避混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的弊端，并充分發(fā)揮混凝土材料優(yōu)勢(shì)，達(dá)到減輕結(jié)構(gòu)重量，提高韌度以及提升耐用性和耐久性的目的。

1 預(yù)加應(yīng)力在建筑結(jié)構(gòu)中的作用

1.1 有利于減少高層地下室的深度

對(duì)一些高層建筑來說，地下一層都會(huì)建成地下停車庫或地下商場(chǎng)，此時(shí)將頂板和底板作為預(yù)應(yīng)力平板，并在局部配備發(fā)電機(jī)房、電房等高層深度挖掘所需要的設(shè)備，可以有效降低地下室舉架高度，從而降低水壓力，減少地基挖掘深度，達(dá)到降低成本投資的目的。

1.2 有利于減少建筑物的樓層層高

普通樓房單間跨度一般為6～9m，多采用普通鋼筋混凝土樓板結(jié)構(gòu)。每層樓板之間要占據(jù)間距距離為700～1 000mm。若采用預(yù)加應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，可以使每層樓層間距縮短500mm。

1.3 有利于改善結(jié)構(gòu)的使用功能

預(yù)加應(yīng)力在建筑工程中可以滿足業(yè)主對(duì)樓體屋內(nèi)布局的多種要求，隨意變化設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，可在任意位置設(shè)置隔墻，使設(shè)計(jì)方案更加靈活。由于預(yù)加應(yīng)力結(jié)構(gòu)具有變換容易的特點(diǎn)，因此不僅能夠滿足業(yè)主空間結(jié)構(gòu)變更的要求，還能提升房屋設(shè)計(jì)檔次。另外，預(yù)加應(yīng)力應(yīng)用過程中取消了室內(nèi)明梁，避免了管線鋪設(shè)和通風(fēng)管道設(shè)置占據(jù)樓房空間的問題，使樓房顯得更加寬敞明亮，給人一種不擁擠的感覺，在視覺上擴(kuò)大了室內(nèi)面積。

1.4 可以提升混凝土施工效率

預(yù)加應(yīng)力在建筑工程中減少了混凝土鋼筋用量，節(jié)省了相當(dāng)一部分開支。同時(shí)，預(yù)加應(yīng)力還可以提高混凝土韌性與抗裂性，使鋼筋使用效率大大增加。另外，在建筑結(jié)構(gòu)中應(yīng)用預(yù)加應(yīng)力后，樓板模板就可進(jìn)行拆除，不僅提高了施工速度，還加強(qiáng)了施工效率，加快了施工進(jìn)度。大量施工實(shí)例證明，預(yù)加應(yīng)力平板的施工速度要快于一般梁板體系，有效縮短了工程工期[1]。

2 預(yù)加應(yīng)力在建筑結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用

2.1 在施工框架結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用

框架結(jié)構(gòu)是施工中的受力和受彎部分，當(dāng)梁跨度增加時(shí)，受到的彎力也會(huì)增大，此時(shí)普通鋼筋難以滿足建筑受力要求，需要提升配筋率。如果將預(yù)加應(yīng)力應(yīng)用到框架結(jié)構(gòu)中，可以有效降低主要結(jié)構(gòu)拉應(yīng)力，從而改善構(gòu)件受力程度。例如，某公司倉庫梁的跨度為30m，框架頂層邊柱為大偏心受壓構(gòu)件，可以采用預(yù)加應(yīng)力解決該問題。目前，預(yù)加應(yīng)力在國(guó)內(nèi)框架梁結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用范圍越來越廣，在室內(nèi)結(jié)構(gòu)中，現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力框架結(jié)構(gòu)伸縮縫最大間距已經(jīng)達(dá)到了175m。相信隨著相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，一定會(huì)現(xiàn)多跨連續(xù)超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)。

2.2 在高層建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用

在高層建筑結(jié)構(gòu)中，預(yù)加應(yīng)力有著很大的發(fā)展空間，尤其是當(dāng)無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土平板和預(yù)應(yīng)力混凝土扁梁用于高層建筑樓蓋中時(shí)，通過預(yù)加應(yīng)力可以有效降低樓層層高，簡(jiǎn)化模板并減短施工工期。預(yù)加應(yīng)力不僅可以應(yīng)用在樓蓋施工上，還可以應(yīng)用于大跨度以及大空間部位柱網(wǎng)轉(zhuǎn)換時(shí)的橋梁結(jié)構(gòu)之中。在高層建筑中，用于保溫作用的復(fù)合預(yù)加應(yīng)力混凝土墻板具有較為廣闊的發(fā)展前景，在目前高層建筑外墻墻體建造上，大多數(shù)材料都是紅磚、小型砌塊，實(shí)心混凝土或玻璃幕墻，預(yù)加應(yīng)力復(fù)合混凝土使用頻率并不高，所以我國(guó)建筑工程墻體外墻材料改革勢(shì)在必行[2]。

2.3 在圓筒形建筑結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用

在圓筒形建筑結(jié)構(gòu)中，水平壁內(nèi)會(huì)產(chǎn)生較大的環(huán)向拉伸力，壁內(nèi)豎向彎矩越往下力越大，這使得圓筒形建筑在使用中容易出現(xiàn)滲漏問題。預(yù)加應(yīng)力在圓筒結(jié)構(gòu)中主要有環(huán)向無粘連和豎向有粘連兩種模式。一般來說，圓筒結(jié)構(gòu)建筑對(duì)混凝土抗裂性能要求較高，在這種結(jié)構(gòu)中應(yīng)用預(yù)加應(yīng)力主要是利用預(yù)加應(yīng)力主動(dòng)軸力來抵抗混凝土拉伸力，從而提高混凝土抗裂性能。

2.4 在高聳建筑結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用

高聳結(jié)構(gòu)是指類似于電視塔、通信塔以及燈塔等結(jié)構(gòu)的建筑，這種建筑構(gòu)造特點(diǎn)是具有超高的高度，預(yù)加應(yīng)力技術(shù)在此類建筑中發(fā)揮了絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)。例如，北京中央電視塔，高度為405m，它的塔基、塔座以及塔樓都應(yīng)用環(huán)向預(yù)加應(yīng)力技術(shù);再如，天津電視塔，高度為415.2m，南京的電視塔，高度也達(dá)到了302m，這些建筑都是在粘結(jié)預(yù)加應(yīng)力筋基礎(chǔ)上施加了預(yù)應(yīng)力。所以，預(yù)加應(yīng)力技術(shù)有相當(dāng)堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)，相信在建筑工程中的具體實(shí)例也會(huì)越來越多。

2.5 在橋梁建筑結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用

橋梁框架結(jié)構(gòu)是一種受動(dòng)荷載為主的結(jié)構(gòu)模式。預(yù)加應(yīng)力技術(shù)在我國(guó)橋梁建筑工程中的應(yīng)用范圍主要是箱型橋梁與T型橋梁，預(yù)加應(yīng)力能夠有效增大橋梁跨度，實(shí)現(xiàn)自移模架、頂推施工以及懸臂施工等操作。利用預(yù)加應(yīng)力技術(shù)進(jìn)行橋梁施工時(shí)，不必在橋下設(shè)置支架，同時(shí)不影響橋下河流流通，對(duì)橋下交通行駛以及施工精度也不會(huì)造成任何影響。例如，在立交橋設(shè)計(jì)時(shí)，為了減小引橋長(zhǎng)度，可采用鋼梁處于無應(yīng)力預(yù)供狀態(tài)，減少向下的壓力，將梁向上拱起;再如，哈爾濱的中心立交橋，采用的就是預(yù)加應(yīng)力施工技術(shù)[3]。

2.6 預(yù)加應(yīng)力在調(diào)整結(jié)構(gòu)內(nèi)力中的應(yīng)用

預(yù)加應(yīng)力對(duì)調(diào)整結(jié)構(gòu)內(nèi)力也具有顯著作用。現(xiàn)代預(yù)加應(yīng)力技術(shù)主要特征是將樓體由原來簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)類型變成復(fù)雜的預(yù)加應(yīng)力結(jié)構(gòu)，從而解決原有建筑施工中結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不足的問題，起到優(yōu)化結(jié)構(gòu)的作用。另外，預(yù)加應(yīng)力的剛結(jié)構(gòu)以及疊合結(jié)構(gòu)中采用預(yù)應(yīng)力技術(shù)也逐漸趨于成熟，工程上實(shí)例也會(huì)越來越多。

3 結(jié)語

目前，預(yù)加應(yīng)力技術(shù)越來越完善，預(yù)加應(yīng)力憑借優(yōu)良的結(jié)構(gòu)性能已經(jīng)成為當(dāng)今最有發(fā)展前景的建筑結(jié)構(gòu)之一。希望通過本文研究，能夠引起相關(guān)技術(shù)人員的注意，加大預(yù)加應(yīng)力技術(shù)研究力度，使其在建筑工程領(lǐng)域中發(fā)揮更好的作用。

參考文獻(xiàn)

[1]龐爾宏.建筑工程中預(yù)應(yīng)力管樁地基的施工技術(shù)[J].山西建筑，2018（32）：84-85.

[2]李娜.淺析建筑工程中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用[J].中外企業(yè)家，2018（14）：71.

[3]林小偉.試論預(yù)加應(yīng)力在建筑結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用[J].南通職業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2007（1）：91-94.