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预应力混凝土在建筑工程中的应用探讨

预应力混凝土在建筑工程中的应用探讨

摘要:本文在预应力混凝土相关概述的基础上,从其在建筑工程结构中应用的重要性以及具体应用情况进行了分析与阐述,以供参考。

关键词:预应力混凝土;建筑工程;应用

建筑工程质量是建筑工程建设中的重要问题。在建筑工程施工中,将预应力技术应用与混凝土施工工程形成预应力混凝土构件的应用,可有效提升建筑工程结构的承载力、抗震能力,避免建筑工程项目出现混凝土裂缝、结构松散等问题,从而提升建筑工程质量,降低建筑工程施工成本。由此可见,探索预应力混凝土在建筑工程结构中的应用问题,具有重要现实意义。

1预应力混凝土的相关概述

预应力混凝土是一种由混凝土与钢筋融合而形成的高强度混凝土。在建筑工程结构施工中,为避免混凝土出现早裂现象,从而在结构构件使用(承载外力负荷量)前,预先为混凝土构件施加一定的压力,即在混凝土受拉范围内,对钢筋进行人工施力张拉,产生回缩力,从而使混凝土产生预应力[1]。利用预应力混凝土制成预应力钢筋混凝土结构,当结构受外力拉伸时,其所具有的预应力会进行抵消处理,从而限制了外界对混凝土结构的影响,避免混凝土裂缝问题的产生,这种技术被称为预应力混凝土技术。目前,在建筑工程施工中,预应力混凝土通常可分为无粘结预应力混凝土、完全预应力混凝土以及部分预应力混凝土等类型,同时,不同的施工方案以及施工工艺,预应力混凝土发挥的作用效果也不同,因此,在施工时应根据建筑工程项目的建设要求、工程性质以及施工具体情况,选用符合标准与要求的方法进行具体实施。

2预应力混凝土在建筑工程结构应用的重要性

2.1有利于调整结构内力

由预应力混凝土相关概述可知,预应力混凝土结构的应用对建筑工程整个结构的内力具有有效的调整作用,当建筑工程受力拉伸时,在进行力传递时,也对力进行了抵消处理,从而降低外部荷载力对建筑工程结构的影响,避免结构变形、开裂等问题的产生,提升建筑工程结构整体稳定性。

2.2有利于提升建筑工程结构性能

目前,预应力混凝土技术已经在建筑工程施工中得到广泛应用与认可。利用预应力混凝土所具有的本质特性与优势,可有效提升建筑工程项目结构的承载性能;有利于降低建筑工程墙壁开裂、裂缝延伸等问题的产生;纵向预应力对建筑工程结构稳定性能的提升同样具有重要作用[2]。此外,相较于普通混凝土结构而言,预应力混凝土结构的应用,可在一定程度上增强建筑工程整体结构的稳定性,提升钢筋混凝土对受力的荷载性能,从而实现了建筑工程项目抗震性能的优化,有效改善地震对建筑结构的损坏。

3预应力混凝土在建筑工程结构中的应用工艺分析

3.1先张法

先张法工艺技术的应用主要是,建筑工程项目在进行建筑结构施工过程时,事先(预应力混凝土受力前期),对预应力混凝土结构中的钢筋施加预先张拉,之后在进行预应力混凝土工程浇筑工艺。该工艺技术普遍应用于中型或小型建筑中预应力混凝土构件的制作中。同时,在应用先张法工艺技术时,应对以下几点进行着重考虑。首先,操作工具的选用:工作人员应选用符合施工标准与建筑要求的夹具、支座等等,用以保证预应力筋的受力中心与建筑结构锚板的受力中心相一致,实现建筑预应力钢筋的准确定位,满足建筑混凝土工程的标准要求。其次,预应力的铺设:工作人员在进行预应力筋铺设时,需通过利用一定的手段(如隔离剂或拼接装置等),对模板进行涂刷或绑扎处理,用以保证施工质量,满足建筑工程对预应力混凝土强度的需求。此外,预应力的设置:在应用先张法时,需结合实际需求与建筑标准要求,对预应力进行设置与监控,使张拉力以及张拉效果在标准范围内,用以保证张拉数据的准确性、规范性与标准性,实现预应力混凝土张拉施工与建筑设计实际标准的一致性。

3.2后张法

后张法工艺技术的应用,主要是在建筑结构建设施工中,相对混凝土结构进行浇筑,并直接在预应力混凝土构件中利用千斤顶对钢筋施加预应力,完成张拉工作。相对于先张法而言,后张法主要应用与大型的预应力混凝土构件中,具有较高的灵活性,适用范围较广。其工艺流程主要为“构件预留孔道浇筑—铺设预应力筋—锚固张拉—灌浆”,在此过程中,需要对预应力初始应力断筋、断丝数量进行全面、细致的监控与管理,保证操作程序与建筑工程项目设计标准相统一。与此同时,为促进操作简便性,可通过构件拼接或对构件直接施加预应力的方式进行实际操作。

4预应力混凝土在建筑工程结构应用中存在的问题与思考

4.1预应力混凝土应用中的设计问题

对于预应力混凝土结构而言,其应用的有效性以及经济性是建筑工程设计人员思考与研究的重点课题。预应力混凝土的功能发挥以及经济合理性是保证建筑工程质量与施工效率的基础,尤其是在大跨度建筑结构中,如办公室、商场、仓库、厂房、工厂等。在建筑设计时,一定要充分发挥预应力混凝土的优势,才能保证建筑的安全性与稳定性。但目前,国内对预应力混凝土技术的应用水平相对于国际而言,还有待提升,同时在建设施工方案设计中,对预应力混凝土结构的选用缺乏合理性与经济性。对此,建筑施工企业在组织开展预应力混凝土工程建设时,应根据建筑工程项目要求以及建筑工程属性,结合实际施工情况,设计并选用合理的预应力混凝土应用方案,进行预应力混凝土工程施工。在基于预应力混凝土结构性能有效发挥的基础上,节约建筑施工成本,从而提升建筑工程市场竞争力。例如,对于小中兴建筑工程结构建设,应根据建筑工程实际情况,合理选用预应力混凝土结构,用以保证建筑工程项目施工经济成本的最低性。如,当建筑工程项目框架为12米至25米时,或呈高于8米双向板跨度、低于6米以双向板跨度、高于7.5米单向板跨度以及20至30米的井式楼盖时,可选用预应力钢筋混凝土结构,有利于保证建筑工程项目质量,节约经济成本。同时,对于预应力钢筋混凝土结构可采用预应力混凝土先张法工艺技术对结构构件进行生产与制造。

4.2预应力混凝土应用中的技术工艺问题

目前,国内虽然对预应力混凝土应用技术进行了不断创新与研究,并取得了一定的成效,但总体技术工艺水平上相对于国际标准而言,仍存在一定的差距。其中预应力混凝土预应力度的选择、预应力混凝土抗震作用的应用以及预应力建筑结构的锚固体系等技术工艺有待进一步的改善与提高。对此,设计人员应根据预应力混凝土特性,对预应力混凝土结构进行创新与改革,提升其整体性能。例如,对于预应力混凝土结构框架的抗震技术工艺,应采用混合机制,并科学处理边节点问题以及铰的位置,并采通有效措施对内柱结构的稳定性与承载力进行提升,此外对箍筋数量、构造等进行全面、细致、严谨处理。

4.3预应力房屋建筑结构问题

现阶段,在预应力建筑工程结构设计与施工中,钢筋混凝土结构模式仍是应用最广泛的预应力混凝土技术工艺,对混凝土作用的挖掘以及预应力混凝土结构的布局与设计缺乏科学性与创新性,从而导致我国预应力房屋建筑结构单一,建设施工成本高,预应力混凝土应用缺乏经济性。对此,相关单位以及设计人员应根据建筑特色以及实际需求,制定多样性应用方案,不断创新技术工艺,配设先进施工设备,加大专业人才队伍的培养与建设,用以提升预应力混凝土技术,完善建筑结构稳定体系。此外,应提升预应力混凝土在高层建筑中的有效应用,在拓展预应力混凝土应用范围的同时,提升高层建筑结构质量,保证高层建筑的稳定性、安全性。例如,可应用预应力混凝土楼盖结构来提升整体建筑施工效益。

5结论

总而言之,预应力混凝土在建筑工程结构建设中具有重要的应用价值,对建筑工程质量、施工成本、建筑工程项目抗震、抗裂性能的优化,具有直接影响作用,是建筑工程施工中不可或缺的存在。因此,在建筑工程实际施工中,应根据工程需求以及实际情况预设工程方案,优化资源配设,完善施工设备,提升工程技术,从而提升建筑工程质量,保证工程施工的顺利完成。

参考文献

[1]娄金龙.后张法预应力钢筋混凝土箱梁预制质量控制要点[J].科技创新与应用,2015(05):152.

[2]卞朝东.浅析大跨径预应力混凝土桥梁设计技术[J].江西建材,2016(06):228.

作者:曾可喜 单位:湘潭大学

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