论文部分内容阅读
[摘 要]随着社会经济的不断发展和科学技术的进步，城市居住人口越来越多，为缓解建筑土地利用面积小的问题，高层建筑在城市发展中占据的位置愈加重要。预应力技术作为高层建筑结构施工的重要技术，发挥的作用也越来越大。本文主要对城市建设高层建筑结构中预应力技术的作用、应用进行了分析与探究。
[关键词]城市建设；高层建筑；预应力技术
中图分类号：TU97 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）39-0168-01
1 高层建筑的界定
对高层建筑的定义，不同的国家有不同的标准。联合国于1972年举办的国际高层建筑会议将超高层建筑定义为40层以上或者高度超过100m的高层建筑；日本将15层以上建筑定义为超高层建筑。我国对超高层建筑无明确的定义，但在国家现行建筑规范和行业标准中均有一定说明，可分别从建筑的房屋高度、不规则程度两方面详细界定超高层建筑。
1.1 从房屋高度界定超高层建筑
对于一般建筑，规范根据建筑物的高度等级、房屋类型、结构体系、抗震烈度的不同，从房屋高度方面明确了超高层建筑的最低房屋高度，即房屋高度超过一定数值的一般建筑属于超高层建筑。
1.2 从不规则程度界定超高层建筑
界定超高层建筑时，除了以一般建筑的房屋高度为依据外，还应该考虑建筑的不规则程度，特别是不规则高层建筑，可能因其不规则程度而将其归为超高层建筑范围。通常，对于不规则的高层建筑，可以根据其不规则程度的大小来界定其是否属于超高层建筑，而不规则程度的大小可以分别从“同时具有三项及其以上不规则”和“具有其中一项不规则”两种情况进行区别。
2 预应力技术的优势
2.1 提高了构件的抗裂能力
因为承受外荷载之前预应力混凝土构件的受拉区已有预压应力存在，所以在外荷载作用下，只有当混凝土的预应力被全部抵消转而受拉且拉应变超过混凝土的极限拉应变时，构件才会开裂。而普通钢筋混凝土结构中不存在预应力，其开裂荷载的大小仅由混凝土极限抗拉强度（为抗压强度的1/10左右）所决定，因而抗裂能力很低。
2.2 增大了构件的刚度
因为预应力混凝土构件正常使用时，在荷载效应标准组合下可能不开裂或只有很小的裂缝，混凝土基本上处于弹性阶段工作，因而构件的刚度比普通钢筋混凝土构件有所增大。
2.3 充分利用了高强度材料
普通钢筋混凝土构件不能充分利用高强度材料。而预应力混凝土构件中，预应力钢筋先被预拉，而后在外荷载作用下钢筋拉应力进一步增大，应而始终处于高拉应力状态，即能够有效利用高强度钢筋；而且钢筋的强度高，可以减小需要的截面面积。
3 预应力施工技术的应用
3.1 施工准备
遵循预应力施工对各种施工材料的质量要求，及依据桩体数量、桩体长度与配合比等条件对施工选用的材料数量及质量进行确定。按照实践经验与马歇尔试验进行配合比设计，并选取最优数据配制等进行施工。根据地质剖面图、地下水等实际情况，深度、地质土质情况不同，则选取的灌浆参数也不尽相同，只有确保参数选择的合理性，才能确保灌浆的均匀性与密实度。深层硬土，可通过压力、流量增加或降低旋转、提升速度等方式进行施工质量的控制。
3.2 支撑与模板
支撑与模板应考虑能承受结构自重和施工荷载，要求支撑有足够的承载能力，稳定性好。底模起拱按设计要求，一般取梁跨度的1%～1.5% ，支撑的拆除应从跨中向两边对称进行。预应力筋的张拉须在梁的侧模拆除后进行，以免侧模阻碍梁中预应力的建立，因此要考虑粱侧模在底模不拆除的前提下拆除方便。
3.3 钢筋绑扎
原则上非预应力筋制作及绑扎时应避让波纹管及端部锚垫板的位置。在允许范围内（不影响结构和设计意图）非预应力筋作相应节点调整布置方案。梁中腰筋的拉结筋先不要放入，避免阻碍波纹管的准确走向，待波纹管铺设完后再放入进行绑扎。在波纹管走向范围内柱中的箍筋先套入，但不要绑扎，以免妨碍波纹管的穿入及定位。柱中主筋应让出波纹管穿入的间距（ 张拉端处柱的主筋应留出锚垫板间距） ，波纹管处柱主筋向左或向右移位。为保证锚具内陷，张拉端处梁中主筋的锚固弯钩应在锚垫板后提前弯下（距梁端或柱外侧160 mm）。梁非预应力筋绑扎完毕后应立即垫好保护层垫块，并不要封粱侧模，此时可开始预应力筋施工。
3.4 波纹管铺放
铺放前应对波纹管进行检查，如发现砂眼或脱扣应用胶带缠或截断。梁非预应力筋绑扎成型后从一端或两端将波纹管穿入梁内，两根管间加大一号的接头管，并用胶带封裹。对于折线形预应力梁，铺管时，为适应4眼扁锚单根张拉钢绞线的工艺要求，每根管事先穿入4根通长连续的8钢丝，作为穿钢绞线时的牵引线，以克服折线形预应力粱穿钢绞线施工中的难题，在固定端设一灌浆（泌水）孔。锚垫板与螺旋筋紧贴，并与非预应力钢筋固定，将波纹管理顺并与支架筋用铁丝固定。锚具排列除了考虑结构设计中预应力筋的合理布置外。还必须满足施工中千斤顶的最小工作空间。
4 结束语
综上所述，在城建工程施工中预应力施工技术应用的最大优势在于有利于建筑结构施工。预应力施工技术不仅可以起到截面尺寸、挠度及裂缝大大减少的作用，还可以减轻施工阶段的支撑，及调整结构的预应力，以此達到提升城建工程结构抗震性及质量的目的。随着科学技术的不断进步，在我国城建工程事业发展中预应力施工技术得到了广泛地应用。
参考文献
[1] 程国若.预应力技术在房屋建筑工程项目建设过程中的应用[J]. 江西建材. 2014（08）.
[2] 许曙东，钱英欣，刘航，王帆，宋惠杰.体外预应力加固技术在框架梁改造工程中的应用[J]. 建筑技术. 2004（06）.
[3] 郝源，俞芳应.试论预应力技术在房屋建筑施工中的应用[J]. 科技致富向导. 2013（35）.
[4] 刘建东.预应力技术施工管理要点的探讨——以厦门市政服务中心为例[J]. 福建建材. 2015（06）.
[5] 熊学玉，陈军，孙爱荣，黄鼎业.预应力技术的设计与施工一体化有利于提高企业的科学技术含量[J]. 建筑施工. 2002（03）.
[关键词]城市建设；高层建筑；预应力技术
中图分类号：TU97 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）39-0168-01
1 高层建筑的界定
对高层建筑的定义，不同的国家有不同的标准。联合国于1972年举办的国际高层建筑会议将超高层建筑定义为40层以上或者高度超过100m的高层建筑；日本将15层以上建筑定义为超高层建筑。我国对超高层建筑无明确的定义，但在国家现行建筑规范和行业标准中均有一定说明，可分别从建筑的房屋高度、不规则程度两方面详细界定超高层建筑。
1.1 从房屋高度界定超高层建筑
对于一般建筑，规范根据建筑物的高度等级、房屋类型、结构体系、抗震烈度的不同，从房屋高度方面明确了超高层建筑的最低房屋高度，即房屋高度超过一定数值的一般建筑属于超高层建筑。
1.2 从不规则程度界定超高层建筑
界定超高层建筑时，除了以一般建筑的房屋高度为依据外，还应该考虑建筑的不规则程度，特别是不规则高层建筑，可能因其不规则程度而将其归为超高层建筑范围。通常，对于不规则的高层建筑，可以根据其不规则程度的大小来界定其是否属于超高层建筑，而不规则程度的大小可以分别从“同时具有三项及其以上不规则”和“具有其中一项不规则”两种情况进行区别。
2 预应力技术的优势
2.1 提高了构件的抗裂能力
因为承受外荷载之前预应力混凝土构件的受拉区已有预压应力存在，所以在外荷载作用下，只有当混凝土的预应力被全部抵消转而受拉且拉应变超过混凝土的极限拉应变时，构件才会开裂。而普通钢筋混凝土结构中不存在预应力，其开裂荷载的大小仅由混凝土极限抗拉强度（为抗压强度的1/10左右）所决定，因而抗裂能力很低。
2.2 增大了构件的刚度
因为预应力混凝土构件正常使用时，在荷载效应标准组合下可能不开裂或只有很小的裂缝，混凝土基本上处于弹性阶段工作，因而构件的刚度比普通钢筋混凝土构件有所增大。
2.3 充分利用了高强度材料
普通钢筋混凝土构件不能充分利用高强度材料。而预应力混凝土构件中，预应力钢筋先被预拉，而后在外荷载作用下钢筋拉应力进一步增大，应而始终处于高拉应力状态，即能够有效利用高强度钢筋；而且钢筋的强度高，可以减小需要的截面面积。
3 预应力施工技术的应用
3.1 施工准备
遵循预应力施工对各种施工材料的质量要求，及依据桩体数量、桩体长度与配合比等条件对施工选用的材料数量及质量进行确定。按照实践经验与马歇尔试验进行配合比设计，并选取最优数据配制等进行施工。根据地质剖面图、地下水等实际情况，深度、地质土质情况不同，则选取的灌浆参数也不尽相同，只有确保参数选择的合理性，才能确保灌浆的均匀性与密实度。深层硬土，可通过压力、流量增加或降低旋转、提升速度等方式进行施工质量的控制。
3.2 支撑与模板
支撑与模板应考虑能承受结构自重和施工荷载，要求支撑有足够的承载能力，稳定性好。底模起拱按设计要求，一般取梁跨度的1%～1.5% ，支撑的拆除应从跨中向两边对称进行。预应力筋的张拉须在梁的侧模拆除后进行，以免侧模阻碍梁中预应力的建立，因此要考虑粱侧模在底模不拆除的前提下拆除方便。
3.3 钢筋绑扎
原则上非预应力筋制作及绑扎时应避让波纹管及端部锚垫板的位置。在允许范围内（不影响结构和设计意图）非预应力筋作相应节点调整布置方案。梁中腰筋的拉结筋先不要放入，避免阻碍波纹管的准确走向，待波纹管铺设完后再放入进行绑扎。在波纹管走向范围内柱中的箍筋先套入，但不要绑扎，以免妨碍波纹管的穿入及定位。柱中主筋应让出波纹管穿入的间距（ 张拉端处柱的主筋应留出锚垫板间距） ，波纹管处柱主筋向左或向右移位。为保证锚具内陷，张拉端处梁中主筋的锚固弯钩应在锚垫板后提前弯下（距梁端或柱外侧160 mm）。梁非预应力筋绑扎完毕后应立即垫好保护层垫块，并不要封粱侧模，此时可开始预应力筋施工。
3.4 波纹管铺放
铺放前应对波纹管进行检查，如发现砂眼或脱扣应用胶带缠或截断。梁非预应力筋绑扎成型后从一端或两端将波纹管穿入梁内，两根管间加大一号的接头管，并用胶带封裹。对于折线形预应力梁，铺管时，为适应4眼扁锚单根张拉钢绞线的工艺要求，每根管事先穿入4根通长连续的8钢丝，作为穿钢绞线时的牵引线，以克服折线形预应力粱穿钢绞线施工中的难题，在固定端设一灌浆（泌水）孔。锚垫板与螺旋筋紧贴，并与非预应力钢筋固定，将波纹管理顺并与支架筋用铁丝固定。锚具排列除了考虑结构设计中预应力筋的合理布置外。还必须满足施工中千斤顶的最小工作空间。
4 结束语
综上所述，在城建工程施工中预应力施工技术应用的最大优势在于有利于建筑结构施工。预应力施工技术不仅可以起到截面尺寸、挠度及裂缝大大减少的作用，还可以减轻施工阶段的支撑，及调整结构的预应力，以此達到提升城建工程结构抗震性及质量的目的。随着科学技术的不断进步，在我国城建工程事业发展中预应力施工技术得到了广泛地应用。
参考文献
[1] 程国若.预应力技术在房屋建筑工程项目建设过程中的应用[J]. 江西建材. 2014（08）.
[2] 许曙东，钱英欣，刘航，王帆，宋惠杰.体外预应力加固技术在框架梁改造工程中的应用[J]. 建筑技术. 2004（06）.
[3] 郝源，俞芳应.试论预应力技术在房屋建筑施工中的应用[J]. 科技致富向导. 2013（35）.
[4] 刘建东.预应力技术施工管理要点的探讨——以厦门市政服务中心为例[J]. 福建建材. 2015（06）.
[5] 熊学玉，陈军，孙爱荣，黄鼎业.预应力技术的设计与施工一体化有利于提高企业的科学技术含量[J]. 建筑施工. 2002（03）.