预应力技术对房屋建筑结构的影响与应用
摘要：作为结构构思的一个重要手段，预应力技术不但能够激发建筑师通过对现代结构技术的应用，创造新的建筑样式，还能够在不改变结构外形的情况下，促使结构的受力性能转向大跨或高层。本文首先对预应力技术对房屋建筑结构的影响问题进行了多方面的阐述，然后，选取了特定的工程为背景，对预应力施工技术在房屋建筑中的应用进行了探讨。
关键词：预应力技术 房屋建筑 建筑结构 应用
中图分类号：TU378.1 文献标识码：A
在现代房屋建筑施工中，预应力技术的应用变得越来越广泛，这一方面说明该项技术的有效性正被越来越多的实践所证明，同时，也能够说明，在房屋建筑结构中，对预应力技术的认可程度越来越高。当然，随着该项技术的广泛使用，房屋建筑的质量对施工企业的技术要求也越来越“苛刻”[1]。对施工企业而言，除了要针对房屋建筑工程的特点设计科学的施工规划外，还应以自身的技术水平为基础，通过对技术人才的合理利用，使企业房屋建筑施工的技术水平不断提高。只有这样，才能保障施工企业在工程进行过程中，按照工程设计进行施工，将现代预应力技术应用于其中，保障工程的进度和质量，施工企业的市场竞争能力也将由此得到提升[2]。作为结构构思的一个重要手段，预应力技术不但能够激发建筑师通过对现代结构技术的应用，创造新的建筑样式，还能够在不改变结构外形的情况下，促使结构的受力性能转向大跨或高层。本文首先对预应力技术对房屋建筑结构的影响问题进行了多方面的阐述，然后，选取了特定的工程为背景，对预应力施工技术在房屋建筑中的应用进行了探讨。旨在通过本文的工作，为实现房屋建筑结构的优化提供一定的可供借鉴的信息。
1、预应力技术对房屋建筑结构的影响机制分析
1.1预应力技术能够保证板柱结构的抗弯和抗冲切的性能
在房屋建筑的板柱结构中，如果跨度相对较大，会产生以下结果：楼板的厚度和板跨中挠度大，板柱交接点的冲切力也会变大。如果在楼板中采用预应力技术，就能够有效的抵抗上面的荷载，有效的缩小楼板的厚度，同时，由于自重的降低，冲切力和跨中挠度也会随之减少。这样一来，对于无梁结构来说则会更加经济和安全。
1.2预应力技术能够实现房屋的大跨度和重载
由于预应力的存在，施工过程中混凝土抗拉能力低的弱点将会得到有效的克服，裂缝的出现和开展宽度也能够得到有效的控制，构件的抗裂度、构件刚度也会得到相应的提高。同时由于采用了高强度混凝土和高强度钢材，构件的承载力也会大大提高[3]。此外，由于预应力技术与高强度材料是不可分离的，构件的截面尺寸和结构自重会因此而降低。这就是为什么预应力技术能够广泛的应用于大悬挑结构中，能够有效的防止大悬挑结构根部被破坏。与此同时，大跨度转换层中使用预应力技术能够在一定程度上保证转换层获得足够的强度与刚度，这就使转换层结构构件截面尺寸位于合理的范围之内。
1.3预应力技术能够加快房屋结构的施工进度
在房屋建筑结构中使用预应力技术能够有效的降低房屋建筑的层高，降低房屋结构的自重，这对改善房屋结构的使用功能是极为有利的。同时，由于使用了预应力技术后，楼板挠度变小，裂缝几乎不会存在，增加了建筑的安全性[4]；另外，大跨度楼板的使用还能够扩充使用面积，楼层的用途就显得更加具有柔性，施工过程和施工操作也更加便捷，降低成本，增加效益。
2、预应力技术在房屋建筑结构中的应用
2.1工程概况
为了考察预应力技术在房屋建筑结构中的应用，本文选取下面的工程作为分析对象。该工程涉及到房屋建筑施工，房屋的五、六屋面层局部大跨度梁采用的是有粘结预应力的混凝土梁结构。其中，预应力梁最大跨度达到23m，梁的最大截面是700mm×1200mm。在该工程中，预应力梁混凝土强度等级是C40。由于本工程是在局部采用预应力技术，加之每层的面积都相对较大，但是并非所有的梁采用预应力，因此导致了穿插施工的时间较长。此外，考虑到张拉时局部压力过大的问题，减少张拉端混凝土的破损程度，该工程因此在张拉端设置了加强螺旋筋。
2.2施工过程与顺序
在施工过程中，本工程楼层预应力梁模板安装和钢筋绑扎阶段的顺序是：首先安装梁模板，而预应力梁边侧模则先不安装，接着绑扎普通钢筋和穿预应力筋；然后，安装张拉端锚垫板和间接钢筋，封梁边模板。
2.3工程施工质量控制
（1）预应力筋下料、制作固定端锚具。在该阶段，预应力筋切需要割成工程所需要的长度。待下料完成之后，要进行固定端锚具的制作，在加工好之后，运送到工地现场。在计算方面，钢绞线的下料长度应该等于钢绞线在结构内的长度、张拉端预留长度和下料误差的和[5]。同时，要求下好料的成品钢绞线不能有任何的死弯、磨伤；而下好料的钢绞线要按照长度进行分类堆放，等等。
（2）固定架的焊接。在该阶段，预应力筋应该在各控制点处通过固定架来支承，待普通钢筋绑扎成型之后，应该以波纹管管底进行标高，完后按照设计的要求——预应力曲线矢高在控制点处箍筋上划线——将支架焊接在梁箍筋上。同时，为了防止在浇筑混凝土时出现变位的情况，需要考虑固定架应该具有强大的支承力，这样才能保证固定架位置的准确性。
（3）波纹管的安设。在该阶段，普通钢筋绑扎成型之后，需要固定支架并将其焊好，然后进行铺管。在铺管的过程中，应该首先把固定端锚垫板安装到指定位置，从张拉端处逐步套入波纹管。当然，波纹管的连接要使用同一形式且大一号的管，并且在对接之后要用胶带进行密封。
（4）预应力筋穿束。在该阶段，普通钢筋绑扎完毕之后，要把预应力筋穿入到管内，待全部铺完之后，把波纹管绑扎在固定架上。预应力筋穿束应该通过人工单根穿束完成[6]。穿束端要用胶布或者其他软布包缠好，以此来减少穿束过程预应力筋对波纹管造成的破损，这一过程完毕之后，应对波纹管的破损情况进行全面的检查，如果发现有破损，应该马上用防水胶带进行包缠。
（5）混凝土浇筑及注意事项。当预应力筋穿束完成之后，需要检查与调整敷设的各种管线的位置、规格以及数量，同时，要检查、修补破损的波纹管，同步的进行隐蔽验收，待其合格之后，才能够浇筑混凝土。而在混凝土进行浇筑的过程中，需要特别注意振动棒不能直接接触波纹管。
3、结束语
在房屋建筑施工的过程中，施工企业除了需要注重施工管理体系的完善之外，还应保障预应力混凝土构件制作质，以此来形成建筑工程施工质量的坚实的基础。当然，预应力技术的运用是一个相当复杂的过程，在这一过程中，对操作人员的技能有着严格的要求，对施工步骤有着严格的管理，唯有如此，才能保证施工的质量。
参考文献
[1]张镇良. 浅谈建筑工程中预应力施工技术[J]. 广东科技，2012（2）：202-203.
[2]秦丙寅，李富民，姜蔚，杨巧. 房屋结构预应力技术的特点及应用[J]. 徐州工程学院学报（自然科学版），2010（6）：45-52.
[3]彭忠英. 预应力施工技术在房屋建筑中的应用[J]. 江西建材，2012（3）：101-102.
[4]王先华. 预应力技术对建筑结构形式的影响[J].山西建筑，2005（2）：43-44.
