预应力技术在建筑工程中的应用

2023-01-07罗朝行

居业 2022年1期

罗朝行

(安徽省第一建筑工程有限公司,安徽合肥 230000)

1 预应力技术的内涵[1]

1.1 应用范围

预应力技术发展空间越来越广泛，其基于的特性可以显着提高实际项目中的施工质量、使用寿命和安全性能。这解决了大而杂乱的设计建筑结构相关的问题。同时，由于国内外提出并选用了预应力与预应力混凝土组合结构的概念，预应力技术已成为现代建筑工程设计与施工的主要方法，这是现代大跨度建筑结构安全稳定使用的核心技术。在现代建筑中，预应力技术被广泛用于钢筋混凝土结构、变形结构和特殊结构的加固。

1.2 技术原理及施工条件

预应力施工技术是指在结构受外荷载前，选择人工在结构受拉区张拉钢筋的方法。结构中钢筋的弹性收缩产生受力状态并对混凝土施加预应力。在这样的涂装阶段产生的压应力和拉应力相互抵消或部分抵消，从而抑制、延缓了裂缝的发生提高了混凝土的抗裂性能，完成了结构刚度。预应力技术可以扩展构件的范围，更好地利用强度数据，提高构件的耐久性，减轻构件的重量。但是，建筑预应力技术必须满足一定的工作条件。预应力的大小取决于预应力钢筋的数量和拉应力，因此要求强度高，否则将影响组件的制造和使用，并导致组件丢失。其次，预应力混凝土具有足够的塑性和粘性，以确保它在结构损坏之前具有很高的变形能力。

1.3 施工工艺差异化

预拉伸技术可分为预拉伸预应力和后拉伸预应力。后张拉可以通过耦合、非耦合和慢耦合来完成，这两种结构既有相同之处，也有不同之处。组合式预应力混凝土技术是在结构或构件中预留管道(或先在管道内放置预应力钢筋)。当混凝土达到其强度要求时，就会施加预应力。通过结构中的特殊锚杆固定张力后，将水泥浆倒入隧道中，非胶粘剂(慢粘合)预应力混凝土技术消除了灌浆的需要。对于大跨度、大空间的框架结构，可采用组合预应力技术，充分展示预应力混凝土的力学性能，节约钢材和混凝土材料，降低施工成本。

2 建筑工程预应力技术中使用的三种结构

2.1 平板结构

建筑工程的平面结构可分为建筑结构的水平体系和线性体系两个方面。这些是楼板、柱子和梯子的主要结构，系统在压力下弹性变形、扭曲，这些结构系统形状的变化只会破坏建筑物的结构。受损建筑物中的非均匀应力会导致墙体开裂、倒塌其他危险等。例如，楼梯是通过压缩平面结构创建的，在建筑体的揉捏压力和重力的影响下，这种结构引起楼梯的弹性变化。这种情况应该避免，因为如果不采取适当的解决方案，楼梯会破裂并造成人员伤亡和行业损失。预应力用于平面结构。该技术可以在应用过程中部分或全部加载。消除因载荷引起的压应力，提高变形预防能力，并保持建筑物的完整性，坚持结构和力的统一，确保建筑物内人员和工业的安全。

2.2 转换层的结构

所谓转换层结构，是指当建筑物内的设施在某一层时，由于上层的功能和特点不同，结构方法不同。上层分离，这一层居中结构转换，它被称为变换层结构。传输层结构的上基层之间的间隙仅表示风险情况，因为它具有不同的影响和不同的力量。繁华城市中中小城市中央商务区的摩天大楼通常包括餐厅、娱乐场所和办公场所。每一层都有变换自己的层结构的效果。不仅会影响某一层的力量崩溃，建筑物的安全还会造成人员和财产的损失，通过转换层保证结构稳定性，利用预应力技术提高结构稳定性，提高结构应力极限结构稳定性，并通过转换层上基层安全保证寿命和性能[2，3]。

2.3 框架结构

框架结构是指内部梁结构与柱结构之间的紧密连接，以构建建筑设施的承重结构。框架结构的本质是建筑物的整体受力不是由墙体支撑，而是由建筑物内部的水平力和法向力所支撑的力由框架来支撑。骨架结构是支撑整个建筑物受力的节点，但如果结构因受力问题而损坏，则整个建筑物只会倒塌。框架结构钢是应用最广泛的结构，在水平和垂直荷载中都起着重要的作用。如果右侧的钢筋变形或折断，整个建筑物就会倒塌并受到很大的破坏。框架结构选择预应力技术后，钢筋将发挥各自的作用，同时提高建筑物的抗变形能力，提高建筑工程质量，保证建筑物的安全。可以保证建筑物内人员的生命财产安全。

3 建筑工程中预应力技术相关要点

3.1 准备阶段的技术要点

在预应力技术应用过程中，准备阶段是一个非常重要的环节，包括施工材料、施工设备等，应控制好施工材料和机械设备。在施工材料方面，应选择具有良好资质的厂家，严格检查预应力钢筋的质量报告和合格证，确保材料的外观不受损坏，性能符合标准后方可用于施工。对机械设备进行抽检，确保机械设备满足施工要求，提高施工质量。

3.2 预应力钢筋下料及锚固控制要点

预应力钢筋下料时，应严格按设计标准控制长度，并根据实际数据有效掌握钢绞线长度。钢绞线应按长度放置在相应区域，并确认长度和数量。锚具应在适当位置制造，然后送至施工现场进行锚具控制。

3.3 预应力钢筋定位要点

预应力筋定位过程中，应采用固定架对竖向预应力筋进行有效固定，控制垂直度，并将偏差控制在允许范围内，防止出现歪斜问题。固定后，在波纹管顶部安装排气管，钻一个直径20mm的孔，用海绵包住，然后用铁丝固定。在接头处，为保证密封性，应使用胶带密封，以防泥浆泄漏，然后将直径25mm，长度500mm的圆管连接到塑料板上，用作排水管。

3.4 对原材料的质量控制

在实际施工过程中，原始数据的质量控制对预应力技术的运用有着严重的影响。例如预应力混凝土，整体技术是否可以达到预期的效果[4，5]。但在实际施工中，原始数据清晰，施工单位对原始数据的质量控制不够重视，许多建筑部门在施工施工方案中没有根据原材料的具体要求选择原材料，也没有注意原材料的质量控制，没有考虑材料的相关指标是否符合建设项目的要求。这样可以节省资金、提高经济效益，但经济效益的提高也导致材料采购和施工要求不足。该规范直接影响到预应力技术在建筑工程中的应用。使用不合格的原材料完成后，外观没有问题，但建筑质量有问题，会影响建筑未来的安全和使用。原材料质量没有严格控制，但很少有工人不符合预应力施工要求的规格。但是，这种情况会导致严重的问题和后果，很多严重的安全事故都是由原材料质量问题引起的。

3.5 建筑工程预应力技术

预应力技术是通过准确的施工前计算，建筑物在未来使用和施工期间所能承受的应力总和。对结构进行早期压力，以确保良好的承载能力，为整体结构和未来建设提供更多。此技术广泛用于建筑工程，适用于需要加载的零件，此技术可对结构进行预加载，以防止因使用不当而对各种结构造成损坏以及因压力问题而导致裂缝[6]。但是，随着建筑材料的使用，地位变得越来越重要，对这个技术的要求也越来越高，所以我们需要与时俱进。该技术的成熟度满足了广大用户的质量要求，加速了整个行业质量提升的发展，为更多的关联企业带来了经济效益。

3.6 建筑工程预应力技术

构建过程在构建过程中，要保证各个环节操作的准确性和合理性。这样只要是就可以成功使用预应力技术。现阶段预应力技术的主要步骤包括施工过程中所用材料的选择、施工中所用预应力钢筋的选择和切割、合理操作曲线的创建、支架的焊接等。相对于其他建造技术，技术本身并不复杂，但不能忽视建造技术方方面面控制[7]。施工的所有步骤必须由专业和熟练的施工人员进行，操作人员需要合理操作，防止因操作过程中的各种失误而导致质量问题。同时，需要确保所有构建技术的良好执行并处理所有细节，通过关注建筑物的细节，可以确保整个建筑物的安全使用，并防止事故对的工业安全产生不利影响。

4 建筑工程施工中预应力技术的应用

(1)应用在建筑加固施工中为了满足设计标准，施工中通常采用钢筋施工方法能有效地提高建筑的承载力。建筑物钢筋通过部分构件加固与结构改造，达到加固目标，在建筑加固施工中采用预应力技术，通过预应力结构构件分担成本通过相互作用，在初始，预应力将继续减小，提高了构件的承载力，达到了加固效果。

(2)应用在建筑的受弯结构中如果建筑物中有许多受弯结构，则承载力不能满足设计要求，将大大降低建筑的安全性能，并在建筑物中进行弯曲结构预应力技术可以有效地提高弯曲结构的承载力。建筑中弯曲结构采用预应力技术，通常采用碳纤维材料强度高、施工方便等优点。当碳纤维板用于弯曲结构时，有必要初始应力变增大，碳含量增加纤维板的应力会降低，板材不能发挥预期效果，容易损坏受弯构件的失效。因此，在粘贴碳纤维板的过程中，采用预应力技术在操作过程中，需要保留初始拉伸应力[7，8]。当碳纤维受到压力和应变的破坏时，碳纤维会受到损坏，它可以提高构件的应力水平，避免构件的损伤。

(3)应用在混凝土多跨连续梁中在施工中，混凝土多跨连续梁是一种常见的结构形式。根部位于连续梁的中间和支架的位置。在施工过程中，由于某些因素的限制，连续梁的抗剪承载力和抗弯承载力有时不能满足要求。因此，有必要采用预应力技术来弥补和增强连续性梁的抗弯承载力。

(4)应用在建筑混凝土框架中混凝土框架具有大跨度、多层高度等特点，需要科学化采用预应力技术保证框架结构各部位和施工结构承载力结构的可靠性。在支撑层框架梁中，应做好地基处理，避免沉降不均匀。框架梁采用预应力技术，保证预应力应力杆的拉伸力可以完全释放。应拆下框架梁的钢筋地板模板、侧模等，避免不良影响[9]。浇筑混凝土框架时为了避免波纹管的损坏，应做好振动控制。同时，也应采用高压水冲洗孔，防止波纹管漏浆，避免通道堵塞充分发挥预应力技术的作用。