刍议建筑施工中预应力技术的应用

朱育杰

摘 要：随着城市规模的日益扩大，建筑行业也是发展迅猛。预应力技术在我国建筑施工中的应用十分广泛，预应力技术在施工中的应用可以提高施工质量，减少混凝土的开裂，延长建筑的使用寿命，并使建筑物外观更加美观。笔者结合理论与实践，对预应力技术就在建筑施工中的应用进行了分析与探讨。

关键词：建筑施工；预应力技术；开裂；加固；应用

1、预应力技术分析

在预应力技术在建筑施工中主要应用于混凝土工程中。在混凝土工程中，使用该技术的目的是在混凝土结构中产生预应力状态，对外荷载产生的拉应力进行抵销或者减弱。施工人员要建立混凝土的系统构件，提高混凝土的抗压强度，弥补混凝土的低抗拉度，延缓混凝土的开裂。预应力混凝土结构一般采用钢材和高强度混凝土，以提高其抗剪、抗压、抗渗和抗疲劳的能力。

在混凝土工程中，预应力技术的应用还可以节省混凝土和钢材的使用，减轻建筑结构的重量，减少挠度和开裂度，预应力技术也能美化建筑物的外观。因此，在混凝土工程中预应力技术的应用十分广泛。

2、预应力混凝土结构

2.1 预应力混凝土结构的作用原理

混凝土结构具有良好的强度和抗压能力，但其对拉力的抵抗程度却很低。为了提高混凝土结构的抵抗拉力能力，防治混凝土开裂，就要在外力荷载作用于混凝土结构构件之前，先对混凝土结构进行人为施压。主要是对混凝土结构中的钢筋进行拉张，产生预压应力来减弱或抵消外力荷载所带来的拉应力。通过对混凝土钢筋上可能会受到拉力的部位进行施压，利用混凝土本身的抗压度来提高其抗拉程度。这就是预应力技术在混凝土结构中的应用原理。

2.2 预应力混凝土结构的特点

①预应力混凝土结构具有较弱的抗裂能力。由于混凝土构件在预应力的作用下已经受到了预压应力，这种内在的预压应力需要外力荷载作用产生的拉应力来与之抵消。然而如果预应力混凝土结构得不到外力荷载产生的拉应力，混凝土内部的构件就很容易出现开裂的情况。而混凝土的抗压力又决定了钢筋混凝土的抗拉力，因此就会导致预应力混凝土结构的抗裂强度较弱。

②预应力混凝土结构具有较强的抗压性。如果预应力混凝土构件受到标准规范的外力荷载，由于预应力技术对混凝土结构的改造，混凝土结构也不会出现裂缝。而实际上外力荷载不会达到混凝土的最大刚度状态，因此预应力混凝土构件具有良好的抗压性。

③预应力混凝土结构的防腐蚀和防渗透能力都比较强，而且由于预应力混凝土结构的重量较小，具有较大的跨越度，因此在各种建筑构件中的应用也比较广泛。

3、预应力技术在建筑施工中的应用

预应力技术在建筑施工中的具体应用主要体现在预应力技术在建筑结构中的应用、预应力技术在多跨连续梁建设中的应用、预应力技术在受弯结构中的应用以及预应力技术在施工加固时的应用。

3.1 预应力技术在建筑结构中的应用

预应力技术主要应用于平板建筑结构和转换层建筑结构之中。

①预应力技术在平板结构中的应用。平板建筑结构往往具有比较复杂的结构，且光线分布不均匀，给装修带来不便，也影响了建筑的外观。如果应用预应力技术，则可以增加建筑空间，解决光线的分布问题。预应力在平板结构中的应用极大的简化了混凝土结构，优化了建筑格局的使用功能。

②预应力技术在转换层结构中的应用。随着城市范围的扩大和土地资源的紧张，高层建筑在建筑施工中已经占据了较高的比例。而在高层建筑的施工过程中往往会出现受力不合理的现象。高层建筑的第一层空间也就是高层建筑的底部的空间往往比较大，造成楼层的受力不均，这就出现了转换层结构。为了防止楼层受力不均而对高层建筑的稳固性产生影响，以预应力混凝土材料来代替普通材料，以预应力混凝土的高承受能力和高强度来实现转化层结构的稳固。

3.2预应力技术在多跨连续梁建设中的应用

所谓的多跨连续梁包含负弯矩和正弯矩两个区域，通常正弯矩指的是多跨连续梁的跨中部分，负弯矩则指的是多跨连续梁的支座[4]。在桥梁施工建设的过程中，如果抗弯承载力和抗剪承载力均不能满足建设施工的要求，则需要对桥梁进行加固，一般加固的技术就是预应力技术。预应力技术的施工比较便利，可以用粘贴碳纤维来加固抗弯承载能力不足的正弯矩区域，提高多跨连续梁的稳定性。

3.3 预应力技术在受弯结构中的应用

由于粘贴碳纤维的片材的强度较高、施工便利，粘贴碳纤维的片材在预应力加固受弯构件的施工过程中使用的比较频繁。在施工的过程主要注意的是，如果混凝土内部已经产生了初始内应力，且已经进行了抗应变结构和初始压应变的加工，则一旦混凝土的受压区压应变到达并超过极限压应变，则混凝土构件的极限承载能力就会被赶超。因此，在受弯结构中，要在粘貼碳纤维的片材投入应用之前先对其施加预应力，使粘贴碳纤维的片材具有初始抗应力。只有这样才能保证粘贴碳纤维的片材具有良好的强度和应力，以应对混凝土构件被破坏的情况。

3.4 预应力技术在施工加固时的应用

预应力技术在施工加固阶段主要有以下几种应用方法。在加固建筑面补强层时，由于补强层属于旧有的建筑面，补强层的强度难以满足建筑施工的相关标准。因此，需要施工人员增加一个结构层在原有补强层的上面。加固结构受力体系发生改变的建筑体也需要应用预应力技术，以提高其混凝土强度，延长其预应力的有效时间。

预应力技术在施工加固时的应用主要目的是提高建筑的承受能力，延长建筑使用期限，其具体做法一般是加强建筑构件或者完善建筑的结构性。此外，预应力加固混凝土结构也可以减弱混凝土结构的初始应变。

4、结语

综上所述，在混凝土结构中使用预应力技术可以提高混凝土的强度，进而提高建筑施工的质量。预应力技术对施工规范有着严格的要求，在进行建筑施工中的预应力技术应用时一定要严格执行技术要求，发挥预应力技术在建筑施工中优势。

参考文献：

[1]张德伟，王烨，李薇.论建筑施工中预应力的应用及存在的问题[J]. 中国房地产业，2011（03）.