混凝土是一种比较常用的建筑材料之一，混凝土出现开裂现象很常见，因而想要采用高强度的材料，就可以预先施加外力在混凝土构件的受拉区，此时产生了一种应力状态也就是所谓的预压应力。在构件受到来自荷载作用下的拉应力时候，首先抵消混凝土的预压应力，之后荷载不断的增加，致使混凝土因为受拉并出现裂缝，因此可以将裂缝推迟出现，并且使裂缝的宽度减小，以满足更多的使用要求。人们把这种在建筑构件受荷载以前预先对混凝土受拉区施加预应力的机构，就称为“预应力混凝土结构”。随着科学技术的飞速发展，我国的建筑行业也是不断地推陈出新。预应力混凝土逐渐成为了当今混凝土结构中的一种新的发展趋势，在建筑行业中预应力混凝土的凭借其刚度、承载能力及抗裂性能等都大大超越于普通钢筋混凝土，因而应用广泛：高层建筑、核电站、电视台、大跨度桥梁建筑、海平平台等覆盖面更加广阔。
预应力混凝土结构的优缺点
一、优点
1、抗裂性好，刚度大。由于对构件施加预应力，大大推迟了裂缝的出现，在使用荷载作用下，构件可不出现裂缝，或使裂缝推迟出现，所以提高了构件的刚度，增加了结构的耐久性。
2、节省材料，减小自重。其结构由于必须采用高强度材料，因此可减少钢筋用量和构件截面尺寸，节省钢材和混凝土，降低结构自重，对大跨度和重荷载结构有着明显的优越性。
3、可以减小混凝土梁的竖向剪力和主拉应力。预应力梁混凝土梁的曲线钢筋（束）可以使梁中支座附近的竖向剪力减小；又由于混凝土截面上预应力的存在，使荷载作用下的主拉应力也就减小。这利于减小梁的腹板厚度，使预应力混凝土梁的自重可以进一步减小。
4、提高受压构件的稳定性。当受压构件长细比较大时，在受到一定的压力后便容易被压弯，以致丧失稳定而破坏。如果对钢筋混凝土柱施加预应力，使纵向受力钢筋张拉得很紧，不但预应力钢筋本身不容易压弯，而且可以帮助周围的混凝土提高抵抗压弯的能力。
5、提高构件的耐疲劳性能。因为具有强大预应力的钢筋，在使用阶段因加荷或卸荷所引起的应力变化幅度相对较小，故此可提高抗疲劳强度，这对承受动荷载的结构来说是很有利的。
6、预应力可以作为结构构件连接的手段，促进大跨结构新体系与施工方法的发展
二、缺点
1、工艺较复杂，对质量要求高，因而需要配备一支技术较熟练的专业队伍。
2、需要有一定的专门设备，如张拉机具、灌浆设备等。先张法需要有张拉台座；后张法还要耗用数量较多、质量可靠的锚具等。
3、预应力混凝土结构的开工费用较大，对构件数量少的工程成本较高。
4、预应力反拱度不易控制。它随混凝土徐变的增加而增大，造成桥面不平顺。
预应力混凝土结构施工要点
一、施工流程及分解图
（1）施工流程
①预应力混凝土结构施工：引测控制轴线 →楼面弹线 →水平标高测量→预制墙板逐块安装（控制标高垫块放置 → 起吊、就位 → 临时固定→脱钩、校正 → 粘自粘性胶皮→安装连接板→锚固螺栓安装、梳理）→现浇剪力墙钢筋绑扎〈机电暗管预埋〉→剪力墙模板→支撑排架搭设 →、叠合阳台板、空调板安装→ 现浇楼板钢筋绑扎（机电暗管预埋）→ 混凝土浇捣 → 养护→预制楼梯→拆除脚手架排架结构→灌浆施工（按上述工序继续施工下层结构）。
②灌浆施工：【灌浆钢筋（下端）与现浇钢筋连接→安放套板】（只有现浇结构与预应力混凝土结构相连接的部位才有本程序施工）→调整钢筋→现浇混凝土施工→预应力混凝土结构施工→本层主体结构施工完毕→高强灌浆施工。
（2）流程分解图
分解图一：楼层弹线，并测量水平标高，根据预应力混凝土板编号于楼面对号入座，塔吊采用顺时针方式，如图：
分解图二：外墙板按照预应力混凝土结构吊装顺序图进行吊装施工。
分解图三：绑扎剪力墙、柱钢筋
分解图四：外墙板吊装、校正完毕；根据日式配摸施工流程，分别进行剪力墙、梁支模，搭设楼面模板和叠合阳台板排架等
二、起吊设施施工
（1）起吊
本工程设计单件板块最大重量5吨左右，采用TC6517B型塔吊吊装，为防止单点起吊引起构件变形，采用钢扁担起吊就位。构件的起吊点应合理设置，保证构件能水平起吊，避免磕碰构件边角，构件起吊平稳后再匀速移动吊臂，靠近建筑物后由人工对中就位。
（2）预埋吊点
本工程预应力混凝土预制外墙板吊点分为两种形式，其中预制墙板模采用预埋吊钩；第二种吊点形式是在预应力混凝土结构上边沿预埋螺栓套筒，将带有吊环的高强螺栓拧进螺栓套筒，用钢扁担将预应力混凝土结构吊装到应该施工的位置。
（3）构件加固
①叠合筋加固
对于混凝土结构板和阳台板，采用三角叠合筋加固形式，叠合筋与板内主筋焊接形成一体。
②型钢加固
对于部分构件形式复杂，或无法设置叠合筋的，则采用加设型钢的形式。此型钢现构件厂可配备1~2套供起吊翻转时加固使用。
三、预应力混凝土结构安装与调整施工
（1）外墙板施工
①外墙装配构件施工工况
工况一：装配式构件进场质量检查、编号、按吊装流程清点数量。
工况二：各逐块吊装的装配构件搁（放）置点清理、按标高控制线调整螺丝、粘贴止水条。
工况三：按编号和吊装流程对照轴线、墙板控制线逐块就位设置墙板与楼板限位装置，做好板墙内侧加固。（层与层之间、板与板之间均需要加强连接）
工况四：设置构件支撑及临时固定，在施工的过程中板—板连接件的紧固方式应按图纸要求安装，调节墙板垂直尺寸时，板内斜撑杆以一根调整垂直度，待矫正完毕后再紧固另一根，不可两根均在紧固状态下进行调整，改变以往在预应力混凝土结构下采用螺栓微调标高的方法，现场采用1mm、3mm、5mm、10mm、20mm等型号的钢垫片。
工况五：塔吊吊点脱钩，进行下一墙板安装，并循环重复。
工况六：楼层浇捣砼完成，砼强度达到设计、规范要求后，拆除构件支撑及临时固定点。
②预制墙板施工方法
（a）预制墙板的临时支撑系统由长、短斜向可调节螺杆组成。
（b）根据给定的水准标高、控制轴线引出层水平标高线、轴线，然后按水平标高线、轴线安装板下搁置件。板墙垫灰采用硬垫块软砂浆方式，即在板墙底按控制标高放置墙厚尺寸的硬垫块，然后沿板墙底铺砂浆，预制墙板一次吊装，坐落其上。
（c）吊装就位后，采用靠尺检验挂板的垂直度、铅锤等进行垂直度的检测，如有偏差用调节斜拉杆进行调整。
（d）预制墙板通过多规格钢垫片进行调控施工，多规格标高钢垫块规格为40mm*40mm*（1mm、3mm、5mm、10mm、20mm），其承重强度按Ⅱ级钢计算
（e）预制墙板安装、固定后，再按结构层施工工序进行后一道工序施工。
（2）预制阳台板
阳台板施工工况：
工况一：阳台板进场、编号、按吊装流程清点数量。
工况二：搭设临时固定与搁置排架
工况三：控制标高与阳台板板身线
（3）预制楼梯
预制楼梯施工工况：
工况一：楼梯进场、编号，按各单元和楼层清点数量
工况二：本项目楼梯采用先吊装方法，当层PC外墙板等吊装完成后，开始楼梯平台排架搭设、模板安装完成，开始第一块PC楼梯吊装，楼面模板排架完成后开始第二块PC楼梯吊装，上层PC楼梯预留出楼梯锚固筋位置待楼梯平台模板（上层）安装完成后吊装。
楼梯安装顺序：剪力墙、休息平台浇筑→楼梯吊装→锚固灌浆
工况三：在施工的过程一定要从楼梯井一侧慢慢倾斜吊装施工，楼梯采用上、下端搁置锚固固定，伸出钢筋锚固于现浇楼板内，标高控制与楼梯位置微调完成后，预留施工空隙采用商品水泥砂浆填实。
工况四：按编号和吊装流程，逐块安装就位
工况五：塔吊吊点脱钩循环重复施工。
预应力混凝土结构施工质量控制
1、混凝土质量的控制
混凝土是整个施工工程的基础性材料，是决定结构质量的关键，其质量好坏关系到整个工程的质量。一项建筑的施工工序是复杂的，但是各环节是相互联系和相互影响的，因而一道工序处理不当，导致工程结构整体质量的失败。影响混凝土质量因素有配合比、搅拌、、运输、浇筑、振捣养护等多个环节，每个环节都应该认真负责的完成。如对于混凝土配合比的控制就是非常重要的，在满足正常的施工要求下，应尽量减少单位用水量，单位水泥用量也随之减少，就能降低水化热，减少由于混凝土的徐变和收缩[3]，减少构件出现裂缝。混凝土振捣也是另一重要的环节，混凝土施工中过振、欠振及漏振都会改变混凝土的质量，出现孔洞或者蜂窝等现象，因而每一个步骤都应该更准确。
2、锚固体系质量的控制
预应力混凝土技术中预应力锚固体系也是一项重要的技术，主要包含夹具、锚具、锚下支撑剂连接器等器具。常用的夹具和张拉机具也要认真校验，有损坏的坚决不用。端部的铁板和锚具及垫板相接触的毛刺、残渣、焊渣等保持清洁等都要严格确认，并且对于强度、尺寸、硬度等要进行现场的试验，达标的才能进行作业。
3、预应力钢筋质量的控制
钢筋都是有张拉力作用的，预应力筋张拉控制应力决定着预应力筋的有效预应力大小，因而对预应力筋的韧性、强度要求很高，要求其要有可塑性好，易加工等特点，还要考虑混凝土与钢筋粘结力。预应力筋下料时应采用砂轮锯或切断机切断，不得采用电弧切割，以免电弧损伤预应力筋，在施工过程中要做好防锈措施和防损措施。
4、混凝土的浇筑及养护
混凝土的浇筑工作也是比较重要的一环，检查好各种管线的位置、数量级规格做好这些准备以后就开始进行混凝土进行浇筑。浇筑时候要小心以免使得接触波纹管受到振动棒的振动，同时浇筑梁柱节点、张拉端等用小直径振动棒振捣均匀，[4]需要注意的是混凝土不达到规定强度之前，不可以碰撞踩踏。为了确保混凝土的强度更高，就离不开养护，可以使浇筑的混凝土中水泥的充分发生水分反应，增加混凝土强度，减少风吹雨淋中出现的裂缝。
5、最大张拉应力的控制
预应力筋张拉和放张应满足相关规范和设计的要求。控制应力的张拉力应该按着设计规定制定，过高或者过低都会对构件变形、抗裂产生不利影响。控制力过高，会加大开裂，钢筋容易被拉断，为了减少孔道和预应力筋之间的摩擦和预应力筋松弛引起的应力损失，一定要要重视不可以控制过高否选择很容易导致钢筋极限，应该留有余地才能是施工顺利进行。
6、预应力孔道灌浆施工质量的控制
孔道灌浆在后张法的预应力施工中是重要的一环，是在预应力筋处于高应力状态，对其进行永久性保护的工序，所以应在预应力筋张拉后尽早进行孔道灌浆。孔道内水泥浆应饱满、密实在张拉预应力筋24h内进行孔道的灌浆，若是超时会使预应力筋遭到腐蚀。浆料在孔道灌浆前应进行水泥浆配合比设计，一定要足够的粘结和强度，同时具有极小干缩性、泌水性、较大的流动性，可使用普通水泥（强度≥42.5，水灰配比0.40～4.45）[5]或者硅酸盐水泥。灌浆前孔道应湿润、洁净。灌浆顺序宜先下层，可先用压浆机把清水灌注进水道，每一道灌浆不可以停顿要一次性完成。当水泥浆从灌满的孔道被排除，就封闭排气孔，再追加压至0.5～06MPa，之后封闭灌浆孔。需要注意灌浆压力要符合要求，并且使得孔道里的空气、水都被排空。灌浆工作应在水泥浆初凝前完成，并按施工规范要求留置试件进行抗压强度的试验。
7、施工人员控制
施工人员是整个工程的实施者，因而要求更加的严格。对于施工单位资质、设备、技术、及人员资质等要一一检查。施工前，必须要做到熟悉设计图纸的意图，对施工操作人员要做好相关技术和安全交底工作，对张拉设备说明书相关注意事项等也要掌握清楚。
预应力混凝土结构运输、堆场及成品保护
一、运输
（1）预应力混凝土结构应考虑垂直运输，因为这样既可以避免不必要的损坏，同时又避免了后期的施工难度，装车前先安装吊装架，将预应力混凝土结构放置在吊装架子上，然后将预应力混凝土结构和架子采用软隔离固定在一起，保证预应力混凝土结构在运输的过程中不出现不必要的损坏。
为了预应力混凝土结构进入施工现场以及能够在施工现场运输畅通，设置进入现场主大门道路至少8m宽，施工现场道路设置5m宽，保证预应力混凝土结构运输车辆能够在主大门道路双向通行，保证在施工现场转弯、直走等方式的畅通。
（2）PC阳台、PC空调板、PC楼梯、设备平台采用平放运输，放置时构件底部设置通长木条，并用紧绳与运输车固定。阳台、空调板可叠放运输，叠放块数不得超过6块，叠放高度不得超过限高要求，阳台板、楼梯板不得超过3块。
（3）运输预制构件时，车启动应慢，车速应匀，转弯变道时要减速，以防墙板倾覆。
（4）部分运输线路覆盖地下车库，运输车通过地下车库顶板的，在底部用16#工字钢对梁底部作支撑加固，确保地下车库静荷载重量满足PC运输重量。
二、堆场
预应力混凝土结构的单层量多、重量大的特点，图纸显示每栋号房预应力混凝土结构最长4m左右，重量4.6t左右。根据上述施工要求以及预应力混凝土结构吊装施工的方便，预应力混凝土结构管理小组计划每栋号房设置2个PC堆场，堆场平面尺寸为10m*20m，大部分堆场为地下室顶板（利用消防车道，且底部有加固措施），地下室其余周边施工道路采用200厚C20砼浇筑而成，其中非地库上主干道与PC堆场均须铺设Φ18@150单层双向钢筋。由于号房与地库紧邻，出去号房与地库之外整个场地能提供的施工作业区域非常狭小，号房主体阶段施工混凝土泵车，钢筋运输车及PC堆场都必须借助地库顶班作为施工道路及材料堆场，根据要求结合实际情况，对车行道路及PC堆场涉及范围内的地库顶板进行加固，特别是车型线使用钢管加密加固，所有排架钢管待结构封顶后拆除。预制结构运至施工现场后，由塔吊或汽车吊按施工吊装顺序有序吊至专用堆放场地内，预制结构堆放必须在构件上加设枕木，场地上的构件应作防倾覆措施。
墙板采用竖放，用槽钢制作满足刚度要求的支架，墙板搁支点应设在墙板底部两端处，堆放场地须平整、结实。搁支点可采用柔性材料，堆放好以后要采取临时固定，场地做好临时围挡措施。因人为碰撞或塔吊机械碰撞倾倒，堆场内PC形成多诺米骨牌式倒塌，本堆场按吊装顺序交错有序堆放，板与板之间留出一定间隔。如下图：
三、成品保护
预应力混凝土结构在运输、堆放和吊装的过程必须要注意成品保护措施。运输的过程中采用钢架辅助运输，运输墙板时，车启动慢，车速应匀，转弯变道时要减速，以防墙板倾覆，由于本项目PC板已铺贴成品外墙面砖，堆场、运输成品保护难度较大，在预应力混凝土结构与钢架结合处采用棉纱或者橡胶块等，保证在运输的过程中预应力混凝土结构与钢架因为碰撞而破损。堆放的过程中采用钢扁担将预应力混凝土结构在吊装过程保持平衡，保持平稳和轻放，在轻放前也要在预应力混凝土结构堆放的位置放置棉纱或者橡胶块或者枕木等，将预应力混凝土结构的下部保持柔性结构；楼梯、阳台等预应力混凝土结构必须单块堆放，叠放时用四块尺寸大小统一的木块衬垫，木块高度必须大于叠合板外露马镫筋和棱角等的高度，以免预应力混凝土结构受损，同时衬垫上适度放置棉纱或者橡胶块，保持预应力混凝土结构下部为柔性结构。在吊装施工的过程中更要注意成品保护的方法，在保证安全的前提下，要使预应力混凝土结构轻吊轻放，同时安装前先将塑料垫片放在预应力混凝土结构微调的位置，塑料垫片为柔性结构，这样可以有效的降低预应力混凝土结构的受损。施工过程中楼梯、阳台等预应力混凝土结构需用用木板覆盖保护。浇筑前套筒连接锚固钢筋采用PVC管成品保护，防止在砼浇捣过程中污染连接筋，影响后期PC吊装施工。
