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【摘要】预应力混凝土技术因其具有的刚度大、抗剪力强、耐久力好和造价低的优势而被广泛应用与工民建工程中。本文对先张预应力混凝土技术与后张预应力混凝土技术从施工工艺、技术应用两方面进行了简要阐述。
【关键词】预应力混凝土技术；先张法；后张法
Abstract：Prestressed concrete technology, because of its stiffness, shear power, durability and low cost advantage has been widely used in civil engineering. Pre-tensioned prestressed concrete post-tensioned prestressed concrete construction techniques, technology applications, a brief description.
Key words： prestressed concrete; pre-tensioned; post-tensioned
中图分类号：文献标识码：A 文章编号：
目前, 随着我国城市建设和工业建设步伐的不断加快, 预应力混凝土技术在建筑项目中都得到了广泛的运用。在工民建领域，预应力混凝土技术无论是应用于工业房屋的屋盖承重结构（如屋架梁、析架、大跨度屋面板等），还是民用房屋的梁板结构（钢梁、连续梁、拱、柱等），都发挥了巨大地作用。本文试图对预应力混凝土技术在工民建领域的应用优势和具体的施工技术加以简要阐述。
1.预应力混凝土技术及其应用优势
预应力混凝土技术是现代结构工程中一项应用广泛的关键技术，是在传统混凝土技术的基础上，利用混凝土抗压强度高的特点，通过对混凝土结构合理布置预应力筋并张拉，从而大大提高混凝土界面承载能力的技术。预应力混凝土结构由于采用了高强钢材和高强混凝土，并将二者能动的结合在一起，因此其在工程建设的应用中，具有以下优势：
（1）刚度强、抗裂度高。由于在混凝土构件的受拉区施加了预应力，因此在使用荷载作用下，大大推迟了裂缝的出现，即使出现裂缝，也能很好地限制裂缝的宽度，这样既提高了工程结构的抗裂度，也增强了结构抗侵蚀和抗渗能力。
（2）抗剪能力强。由于预应力混凝土梁采用曲线筋，这就大大减小了梁在制作附近所承受的剪力。
（3）耐久性好、稳定性高。地抵消剪力。高强度的钢筋具有强大的预应力，在使用时不会因加荷或卸荷而引起较大应力幅度变化，从而增强了抗疲劳性能；而且，高强混凝土与高强钢筋的有机结合极大提高了抗弯能力，提高了构件的稳定性。
（4）节约材料，降低工程造价。在预应力作用下，混凝土构件的刚度、抗裂度显著提升，这既减小了构件的截面尺寸，节约了混凝土用量；也使钢筋的作用得到充分发挥，节约了钢材，降低了造价。据统计，一般的预应力混凝土结构能节约20-40%的混凝土和30-50%的钢材[1]。
预应力混凝土结构正式由于上述优势而被广泛应用于工程建设的各个领域，成为当今最有发展前途的现代结构之一。
2.预应力混凝土技术在工民建工程中的施工应用
根据钢筋混凝土的预应力施加方法的不同，可将与用力混凝土技术分为先张法、后张法两种施工方法。
2.1先张预应力混凝土技术及其应用
先张预应力混凝土技术是为实现混凝土的预应力，将选择好的高强钢筋张拉并固定在台座上，后浇筑高强混凝土，等混凝土强度达到规定要求（一般不低于设计强度的75%）后再放张的技术。其施工技术主要包括是：
（1）准备张拉设施，即台座和夹具。在工民建工程中一般采用墩式台座，分为台墩、台面与横梁三部分；夹具是为了保持预应力筋的拉力并将其固定在张拉台座或设备上所使用的临时性锚固装置。
（2）铺设并张拉预应力筋。将预先选定的预应力筋铺设在台座上，为便于脱模，此前需在台面上刷隔离剂；预应力筋的张拉可采用单根张拉和成组张拉两种，两种张拉方法都须严格按照设计的要求进行。
（3）浇筑与养护混凝土。预应力筋张拉之后，开始立模和浇筑混凝土混凝土浇筑需一次性成功，保证密实性；浇筑完毕后采用自然养护或蒸汽养护的方法加速混凝土内部结构的形成。
（4）放张预应力筋。混凝土形成之后，开始拆除侧模、放张预应力筋。常用放张方法有:螺杆放张法、砂箱放张法、千斤顶放张法、和预热放张法等[2]。
由此可见，先张法预应力混凝土的施工工艺较为简单，构件也较为经济，一般用于中小跨径的受弯构件。在工业和民用建设工程中，常应用于工程的部分加固和维修项目。
2.2后张预应力混凝土技术及其应用
后张预应力混凝土技术是指先浇筑混凝土构件，当构件混凝土达到一定的强度后，在构件上张拉预应力钢筋的技术[3]。其施工工艺包括：
（1）孔道留设。后张法的关键在孔道留设。一般而言，孔道留设的方法有钢管抽芯、胶管抽芯、预埋管三种，其基本要求是:孔道的尺寸与位置应正确，孔道的直径应比预应力筋的直径、钢筋对焊接头处外径或需过孔道的锚具或连接器外径大10-15mm (对钢丝束或钢绞线束则大5-10mm)，预应力筋孔道之间、孔道与构件边缘之间的净距离不应小于25mm；孔道应平顺，接头不漏浆，端部的预埋钢板应垂直于孔道中心线。
（2）预应力筋的制作与穿束。预应力筋的制作一般采用钢丝或钢绞线进行下料和编束，下料和编束的标准须严格按照规定进行；预应力筋穿束即将预应力筋穿入孔道，一般可采用人工穿束、卷扬机穿束和穿束机穿束几种方法。
（3）预应力筋的张拉。预应力筋制作和装束完毕之后，应对其进行张拉。张拉时结构的混凝土强度应与设计要求相一致，当设计要求上对此并未单独列项时，应当以不应低于设计强度等级的75%为标准进行张拉。在预应力筋张拉过程中，要注意张拉的方式、程序、先后顺序、延长值校核等问题。
（4）孔道灌浆。预应力筋张拉并锚固后，应尽快进行孔道灌浆。孔道灌浆应当自上而下地缓慢均匀连续进行，中途不得中断；灌浆所用的水泥浆应选用强度不低于32.SMPa的普通硅酸盐水泥，水灰比为0.40-0.45，搅拌后3h秘水率控制在2%。水泥硬化后的強度不应低于2.5N/mm2；在灌浆前，用压力水冲洗和湿润孔道，灌浆压力以0.5-0.6N/mm2为宜[4]。
（5）封锚施工。在进行孔道灌浆结束后，应该对构件的各端部及其他部分进行检查，检查是否有裂缝，并加以记录。在对结构进行封锚后，用机械将外露部分进行切割；对不能切割的外露锚具，应涂刷防锈漆，并用混凝土封裹。
由于预制构件不需要专门的张拉台坐，可以工厂制作，也可以工地现场预制，所以更适用于大跨径受弯构件。在工民建工程中，后张预应力混凝土技术应用相当普遍，如大跨度的空心楼板，工业建筑中的屋架、吊车梁、屋面板，还有多层及高层建筑中的长跨预应力空心板T型板、大型预应力墙板，以及预制梁板现浇或预制梁、板、柱与现浇节点相结合的各种装配整体式建筑结构等。
3.结语
预应力混凝土技术在工民建工程领域的广泛应用是其强大生命力和竞争力的表现。纵然预应力混凝土技术还存在工序复杂、施工难度大的不足，但随着实践的发展和建筑工艺的日趋成熟，预应力混凝土技术的优越性将能更突出地显现出来。
【参考文献】
[1] 杨宗放,方先知.现代预应力混凝土施工[M].北京:中国建筑工业出版社.1993:21.
[2] 于涛,于忠洋.预应力钢筋混凝土技术在建筑中的应用[J].科技信息.2011(06):329.
[3] 陈蕴威.我国预应力混凝土技术的应用与发展[J].建筑设计管理.2011(07):71.
[4] 白光. 小议工民建工程中预应力混凝土技术的应用[J].科技信息.2010(06):271.
【关键词】预应力混凝土技术；先张法；后张法
Abstract：Prestressed concrete technology, because of its stiffness, shear power, durability and low cost advantage has been widely used in civil engineering. Pre-tensioned prestressed concrete post-tensioned prestressed concrete construction techniques, technology applications, a brief description.
Key words： prestressed concrete; pre-tensioned; post-tensioned
中图分类号：文献标识码：A 文章编号：
目前, 随着我国城市建设和工业建设步伐的不断加快, 预应力混凝土技术在建筑项目中都得到了广泛的运用。在工民建领域，预应力混凝土技术无论是应用于工业房屋的屋盖承重结构（如屋架梁、析架、大跨度屋面板等），还是民用房屋的梁板结构（钢梁、连续梁、拱、柱等），都发挥了巨大地作用。本文试图对预应力混凝土技术在工民建领域的应用优势和具体的施工技术加以简要阐述。
1.预应力混凝土技术及其应用优势
预应力混凝土技术是现代结构工程中一项应用广泛的关键技术，是在传统混凝土技术的基础上，利用混凝土抗压强度高的特点，通过对混凝土结构合理布置预应力筋并张拉，从而大大提高混凝土界面承载能力的技术。预应力混凝土结构由于采用了高强钢材和高强混凝土，并将二者能动的结合在一起，因此其在工程建设的应用中，具有以下优势：
（1）刚度强、抗裂度高。由于在混凝土构件的受拉区施加了预应力，因此在使用荷载作用下，大大推迟了裂缝的出现，即使出现裂缝，也能很好地限制裂缝的宽度，这样既提高了工程结构的抗裂度，也增强了结构抗侵蚀和抗渗能力。
（2）抗剪能力强。由于预应力混凝土梁采用曲线筋，这就大大减小了梁在制作附近所承受的剪力。
（3）耐久性好、稳定性高。地抵消剪力。高强度的钢筋具有强大的预应力，在使用时不会因加荷或卸荷而引起较大应力幅度变化，从而增强了抗疲劳性能；而且，高强混凝土与高强钢筋的有机结合极大提高了抗弯能力，提高了构件的稳定性。
（4）节约材料，降低工程造价。在预应力作用下，混凝土构件的刚度、抗裂度显著提升，这既减小了构件的截面尺寸，节约了混凝土用量；也使钢筋的作用得到充分发挥，节约了钢材，降低了造价。据统计，一般的预应力混凝土结构能节约20-40%的混凝土和30-50%的钢材[1]。
预应力混凝土结构正式由于上述优势而被广泛应用于工程建设的各个领域，成为当今最有发展前途的现代结构之一。
2.预应力混凝土技术在工民建工程中的施工应用
根据钢筋混凝土的预应力施加方法的不同，可将与用力混凝土技术分为先张法、后张法两种施工方法。
2.1先张预应力混凝土技术及其应用
先张预应力混凝土技术是为实现混凝土的预应力，将选择好的高强钢筋张拉并固定在台座上，后浇筑高强混凝土，等混凝土强度达到规定要求（一般不低于设计强度的75%）后再放张的技术。其施工技术主要包括是：
（1）准备张拉设施，即台座和夹具。在工民建工程中一般采用墩式台座，分为台墩、台面与横梁三部分；夹具是为了保持预应力筋的拉力并将其固定在张拉台座或设备上所使用的临时性锚固装置。
（2）铺设并张拉预应力筋。将预先选定的预应力筋铺设在台座上，为便于脱模，此前需在台面上刷隔离剂；预应力筋的张拉可采用单根张拉和成组张拉两种，两种张拉方法都须严格按照设计的要求进行。
（3）浇筑与养护混凝土。预应力筋张拉之后，开始立模和浇筑混凝土混凝土浇筑需一次性成功，保证密实性；浇筑完毕后采用自然养护或蒸汽养护的方法加速混凝土内部结构的形成。
（4）放张预应力筋。混凝土形成之后，开始拆除侧模、放张预应力筋。常用放张方法有:螺杆放张法、砂箱放张法、千斤顶放张法、和预热放张法等[2]。
由此可见，先张法预应力混凝土的施工工艺较为简单，构件也较为经济，一般用于中小跨径的受弯构件。在工业和民用建设工程中，常应用于工程的部分加固和维修项目。
2.2后张预应力混凝土技术及其应用
后张预应力混凝土技术是指先浇筑混凝土构件，当构件混凝土达到一定的强度后，在构件上张拉预应力钢筋的技术[3]。其施工工艺包括：
（1）孔道留设。后张法的关键在孔道留设。一般而言，孔道留设的方法有钢管抽芯、胶管抽芯、预埋管三种，其基本要求是:孔道的尺寸与位置应正确，孔道的直径应比预应力筋的直径、钢筋对焊接头处外径或需过孔道的锚具或连接器外径大10-15mm (对钢丝束或钢绞线束则大5-10mm)，预应力筋孔道之间、孔道与构件边缘之间的净距离不应小于25mm；孔道应平顺，接头不漏浆，端部的预埋钢板应垂直于孔道中心线。
（2）预应力筋的制作与穿束。预应力筋的制作一般采用钢丝或钢绞线进行下料和编束，下料和编束的标准须严格按照规定进行；预应力筋穿束即将预应力筋穿入孔道，一般可采用人工穿束、卷扬机穿束和穿束机穿束几种方法。
（3）预应力筋的张拉。预应力筋制作和装束完毕之后，应对其进行张拉。张拉时结构的混凝土强度应与设计要求相一致，当设计要求上对此并未单独列项时，应当以不应低于设计强度等级的75%为标准进行张拉。在预应力筋张拉过程中，要注意张拉的方式、程序、先后顺序、延长值校核等问题。
（4）孔道灌浆。预应力筋张拉并锚固后，应尽快进行孔道灌浆。孔道灌浆应当自上而下地缓慢均匀连续进行，中途不得中断；灌浆所用的水泥浆应选用强度不低于32.SMPa的普通硅酸盐水泥，水灰比为0.40-0.45，搅拌后3h秘水率控制在2%。水泥硬化后的強度不应低于2.5N/mm2；在灌浆前，用压力水冲洗和湿润孔道，灌浆压力以0.5-0.6N/mm2为宜[4]。
（5）封锚施工。在进行孔道灌浆结束后，应该对构件的各端部及其他部分进行检查，检查是否有裂缝，并加以记录。在对结构进行封锚后，用机械将外露部分进行切割；对不能切割的外露锚具，应涂刷防锈漆，并用混凝土封裹。
由于预制构件不需要专门的张拉台坐，可以工厂制作，也可以工地现场预制，所以更适用于大跨径受弯构件。在工民建工程中，后张预应力混凝土技术应用相当普遍，如大跨度的空心楼板，工业建筑中的屋架、吊车梁、屋面板，还有多层及高层建筑中的长跨预应力空心板T型板、大型预应力墙板，以及预制梁板现浇或预制梁、板、柱与现浇节点相结合的各种装配整体式建筑结构等。
3.结语
预应力混凝土技术在工民建工程领域的广泛应用是其强大生命力和竞争力的表现。纵然预应力混凝土技术还存在工序复杂、施工难度大的不足，但随着实践的发展和建筑工艺的日趋成熟，预应力混凝土技术的优越性将能更突出地显现出来。
【参考文献】
[1] 杨宗放,方先知.现代预应力混凝土施工[M].北京:中国建筑工业出版社.1993:21.
[2] 于涛,于忠洋.预应力钢筋混凝土技术在建筑中的应用[J].科技信息.2011(06):329.
[3] 陈蕴威.我国预应力混凝土技术的应用与发展[J].建筑设计管理.2011(07):71.
[4] 白光. 小议工民建工程中预应力混凝土技术的应用[J].科技信息.2010(06):271.