预应力施工技术在钢筋砼屋架中的应用

第25卷第2期徐州工程学院学报(自然科学版)2010年6月V ol.25N o.2Journal of Xuzho u Institut e of T echnolog y(Natur al Sciences Edition)JU N12010房屋结构预应力技术的特点及应用秦丙寅,李富民,姜蔚,杨巧(中国矿业大学力学与建筑工程学院,江苏徐州221008)摘要:为了推进预应力技术的进一步研究,总结了房屋结构中预应力技术的主要特点,介绍了预应力技术在大跨钢桁架结构、大跨空间屋盖结构、大悬挑桁架、大面积楼盖、板柱结构及转换层结构中的应用实例,分析了预应力技术在房屋结构应用中存在的实际问题,并指出预应力技术的发展方向.关键词:预应力;房屋;结构中图分类号:T U757文献标志码:A文章编号:1674-358X(2010)02-0045-08预应力结构因其自重小、抗裂性能好、抗震性能好等优点,而适用于大型、大跨、重载、高耸等建筑工程[1].北京国家大剧院及国家体育场等国家大型建筑建造过程中均采用了预应力技术,并取得了较好的经济效益和社会效益.本文首先分析房屋结构中采用的预应力技术的主要特点,然后介绍预应力技术在房屋结构中的应用并从中发现一些问题,以求为预应力技术的进一步发展提供参考.1房屋结构预应力技术的特点房屋结构中采用预应力技术具有鲜明的特点,主要体现在以下几个方面:(1)预应力技术实现了房屋的大跨度.由于预应力的作用,不仅克服了混凝土抗拉能力低的弱点,控制了裂缝的出现和开展宽度,提高了构件的抗裂度和构件刚度,而且还由于采用了高强度混凝土及高强度钢材,进而提高了构件的承载力,所以被广泛应用于大跨度框架、大跨井字梁楼盖、大跨钢桁架、大跨钢拱架、大跨空间屋盖等结构中.类似于大跨度结构,由于预应力技术使用了高强度材料,可以减小构件的截面尺寸,降低结构自重;因此广泛应用于大悬挑结构中,可防止大悬挑结构根部破坏.例如贵阳奥体中心5万人体育场的看台挑篷最大悬挑近50m,工程中通过局部施加预应力来提高结构的刚度.(2)预应力技术满足了大面积楼盖不设缝的需求.工程中在浇筑大面积楼盖混凝土时,由于温度和混凝土收缩等作用可能会引起楼盖严重开裂.而在楼盖中采用预应力技术,可抵抗温度和混凝土收缩作用,从而减小开裂;因此大面积楼盖结构中使用预应力技术具有明显的优势.(3)预应力技术保证了板柱结构的抗弯及抗冲切性能.在板柱结构中,如跨度较大,则不仅楼板的厚度及板跨中挠度大,而且板柱交接点冲切力大,那么楼板中采用预应力的方式来抵抗上面荷载,则可以大大减小楼板厚度,降低自重,减小冲切力,同时也因为预应力的作用还可以减小跨中挠度.总之,预应力技术可使无梁结构更经济、更安全.(4)无粘结预应力技术应用于房屋结构中可加快施工进度.采用无粘结预应力结构有利于降低建筑物层高和减轻结构自重;有利于改善结构的使用功能,使楼板挠度小,几乎不存在裂缝;大跨度楼板的使用有利于加大可使用面积,也较容易改变楼层用途;有利于施工操收稿日期:2009-04-02基金项目:徐州市社会发展基金资助项目(XM07C082).作者简介:秦丙寅(1986-),男,硕士研究生,主要从事预应力结构研究.通讯作者:李富民(1972-),男,甘肃静宁人,副教授,博士,主要从事预应力结构及混凝土耐久性研究.作,加快施工进度;有利于节约钢材和混凝土,有较好的经济效益和社会效益.(5)预应力技术满足了结构转换中的大跨、重载的需求.由于转换层结构都为大跨度且要承受其上楼层的很大集中荷载,所以宜采用预应力混凝土结构.大跨度转换层中采用预应力技术可保证转换层有足够的强度和刚度,致使转换层结构构件截面尺寸不至高而大.2 房屋结构中预应力技术的应用2.1 预应力技术在大跨钢桁架中的应用预应力技术应用于大跨钢桁架,可引入与荷载相反的预应力以提高结构承载能力(延伸了材料强度的幅度),改善结构受力状态(调整内力峰值),增大刚度(施加初始位移,扩大结构允许位移范围),达到节约材料,降低造价的目的;因此大跨钢桁架中应用预应力技术比较广泛.图1 北京西站位于北京市丰台区莲花池东路的北京西站是1996年初竣工的北京铁路客运站,是原亚洲规模最大的现代化铁路客运站,是原/亚洲第一大站0.截至2009年,北京西站仍是全国日客流量最大的火车站,大大缓解了北京火车站的客运压力.其外观如图1所示[2].北京西站主站房是/国门0的象征.其正中设有一大/门洞0,/洞0高52.3m,东西宽(跨度)45m,南北厚28.8m./门楼0由4榀预应力主桁架和30榀次桁架组成,桁架高8m.桁架上部置有三重檐四角钢亭.桁架及钢亭自重约1600t,整个钢结构重达5000t 以上,为巨型的大跨重载钢结构工程.经过多方案的比较论证和优化分析,对4榀主桁架采用先进的预应力钢结构技术.这是我国首次设计采用的预应力巨型钢结构工程.(1)预应力筋布置.北京西站主站房门楼由4榀45m 跨的预应力钢桁架(边桁架和中部桁架各2榀)和30榀次桁架及楼盖结构组成.其中中部主桁架(每榀)承受的荷载高达17600kN.这4榀主桁架不仅承受的荷载特大,而且受力复杂.为此,主桁架设计配置了3组预应力束:下弦中部直线束,上弦边部直线束和通过上弦和下弦的折线束.实际结果表明:对主桁架施加预应力后,主桁架上、下弦杆的内力有较大幅度的降低,应力不均匀性有所缓和,大部分斜腹杆的内力也不同程度得到减小.跨中挠度由20.2mm 减至6.8m m,预加应力的效果明显.如表1.表1 预加应力前后中部主桁架各主要杆件的内力变化杆件部位张拉预应力前内力/k N 张拉预应力后内力/k N 上弦跨中杆轴力-3655 603上弦端部杆轴力53951612下弦跨中杆轴力 34911995预加应力后,对中部少量受力较小的杆件和端部受压力腹杆的内力有所增大,但增大的幅度均较小,且都不起控制作用.(2)预应力筋张拉.预应力筋张拉程序采用0y 0.2R con y 0.6R con y 1.0R con (锚固)方法.张拉控制应力R con =0.7f ptk ,单束张拉力P =1320@140/1000=182kN.预应力张拉必须对称、同步进行:对于下弦直线束,应在桁架两端对称进行;对于上弦直线束应在桁架提升就位后,在桁架中部分别对两端进行对称的一端张拉;对于折线束则应在提升就位后在桁架的两端各置一台千斤顶,对两束同步张拉(一端张拉),张拉至设计值后再分别在另一端补足.(3)预应力筋防腐防火措施.徐州工程学院学报(自然科学版) 2010年第2期鉴于本工程有较高的防火防腐要求,预应力筋采用较厚包皮的无粘结钢绞线.外面套<89@4的钢管,预应力束张拉后在钢管内灌注水泥浆.根据本工程结构特点,通过合理的配束分阶段张拉预应力;采用合理的防护措施,大大改善了结构性能,很好地体现了现代预应力技术的优越性,减小了用钢量,具有明显的经济效益.2.2 预应力技术在大跨空间屋盖结构中的应用预应力能够提高结构稳定性、抗震性,改善结构疲劳强度,改进材料低温及抗蚀.在屋盖结构中采用预应力技术更能增加屋盖的跨度和承载力.预应力屋盖结构有预应力混凝土结构、预应力索穹顶结构、预应力张弦桁架结构、悬索结构等.大跨度空间结构中引入现代预应力技术,不仅使结构体形更为丰富,而且也使其先进性、合理性、经济性得到充分展示.第29届奥运会乒乓球馆(北京大学体育馆)位于北京大学校园内,紧邻中国硅谷中关村.该馆的建筑面积26900m 2,南北长122.6m ,东西宽87.7m,由乒乓球馆和游泳馆两部分组成.比赛时可提供固定与活动坐席共7557个.该结构屋盖为新型复杂钢结构体系,其屋盖体系由中央刚性环、中央球壳、辐射桁架、拉索和支撑体系组成.建筑效果如图2所示[3].图2 北京大学乒乓球馆建筑效果图北京大学体育馆是世界上首座专为乒乓球比赛而建造的专门体育馆,更是中国军团2008奥运的夺金重地.屋脊利用金属屋盖上两条螺旋展开的曲面作为形体,合民族、北大、国球、建筑于一脊,被称为/中国脊0.中央的玻璃球及屋顶的可开启窗,保证了室内自然采光和良好的自然通风,满足学校平时训练使用.该结构屋盖平面尺寸为92.4m @71.2m,采用预应力张弦桁架结构.共有32榀辐射桁架,每榀辐射桁架下设置有预应力拉索,为自平衡体系.辐射桁架上弦为受压圆钢管,下弦为型号<5@151的预应力拉索,直径为79m m.拉索一端固定,一端可调.该结构为复杂预应力钢结构体系,32榀辐射桁架呈180b 反对称布置.根据其特殊的结构形式,采用反180b 对称进行预应力张拉.同时施工前仿真模拟张拉工况,以此作为指导张拉的依据.分3个阶段对称张拉,即分别为20%设计张拉力、100%设计张拉力,逐根进行索力调整.张拉时采取双控原则:索力控制为主,伸长值控制为辅,同时考虑结构变形.该体育馆在屋盖中采用预应力技术.这不仅可实现屋盖的外形美观,而且得到了良好的自然通风,并解决了屋盖由于跨度大而造成的自重和变形问题.2.3 预应力技术在大悬挑桁架结构中的应用有粘结及无粘结预应力大悬挑结构体系,是由预应力悬臂式结构形成的大悬挑的挑层结构.其特点是向空间发展,形成空间地皮,节约用地,节约能源.通过建造区域的总体布局以及环境绿化、房屋的内外空间组合,可以达到建筑功能与技术以及环境艺术的和谐.同济大学图书馆主楼系高层大跨度悬挑预应力空间超静定结构,12层,建筑面积9722m 2,总高50m.主楼剖面如图3所示.1~4层为8.3m 方筒体,5层以上由25m 预应力交叉空腹主桁架和边桁架组成的悬挑楼盖.它支承在砼方筒体上,选用<65金属波形管成孔、XM 锚具、7@7<S 5高强钢丝束后张法工艺.经省级鉴定认为采用大吨位高强钢丝束预应力后张法应用在民用高层大跨悬挑结构上属国内首创,达到国内领先秦丙寅,等:房屋结构预应力技术的特点及应用水平,具有广泛的社会、经济效益及推广价值.筒体墙厚450m m,内部墙体厚200m m,筒体四角有截面面积为1.6m 2的多边形柱,混凝土强度等级为C38.预应力悬挑主桁架上下弦断面为400mm @1150mm.除筒体外,最大的腹杆断面为250mm @1400mm,上弦杆内配2@7@7<s5高强钢丝束,混凝土强度等级为C38.预应力悬挑次桁架上下弦断面为350mm @700m m,腹杆断面为400mm @400mm ,上弦杆内配3@7<s 5(10层以上为7@7<s 5),混凝土强度等级为C38.楼板厚为70mm,混凝土强度等级C28.1)地下室;2)主楼筒体;3)目录厅;4)悬挑楼层;5)连接体;6)原图书楼图3 同济大学图书馆主楼剖面图该工程预应力钢丝束张拉时采取应力、应变双控制.主桁架上弦梁长25m,根据设计要求及千斤顶本身的行程,采取两端张拉.次桁架上弦梁长18.2m,采取一端张拉,另一端自锚.施工中考虑钢丝松弛、混凝土徐变等引起的张拉应力损失,采取超张拉方法.张拉顺序为0y 103%R con .主桁架在实际张拉中,为控制两端压力差,分3级张拉.每张拉1级,测一次钢丝束伸长值.实际张拉顺序及张拉值如下:张拉顺序:0y 15%R con y 60%R con y 103%R con .张拉值:0y 147.87kN y 591.5kN y 1015kN .当主桁架两端张拉至103%R con 后,量取最终伸长值及应力应变值,达到标准要求后,即可以顶锚.但两端不能同时顶锚,先在一端顶锚,待另一端补足因顶锚引起的应力损失后,再进行顶压.每榀主桁架上弦有两束钢丝束,顺序按先张拉下层束,后张拉上层束.2.4预应力技术在大面积楼盖结构中的应用图4 南京国际展览中心预应力技术是解决超大面积楼盖温度应力的新技术,这样可使结构受拉区预先受到压应力作用.这种压应力将能抵消一部分或全部由使用荷载或温度所产生的拉应力,从而推迟裂缝出现的时间和减小裂缝的宽度,提高了结构的耐久性和刚度.近年来,由于在大面积楼盖中的优点得到充分体现,预应力技术更加广泛地应用于大跨度建筑的楼盖中.南京国际展览中心位于南京玄武湖的东面,是古都南京的一项跨世纪的标志性的建筑,是南京市近几十年以来最宏伟、壮观的公益性建筑,于1999年1月25日破土动工,经过桩基施工、主体钢结构、设备安装和装饰工程施工几个阶段,至2000年8月三十日竣工落成.外观如图4所示[4].徐州工程学院学报(自然科学版) 2010年第2期本工程总建筑面积为89000m 2,建筑长度为292.8m,宽度为158.5m,2层楼面为大型展厅,面积约为30000m 2.板厚为150mm ,混凝土强度等级为C40,为双向无粘结预应力平板,南北向采用间距560mm 双根预应力筋,东西向采用间距700mm 单根预应力筋,均以直线形布置于板中.预应力筋起控制混凝土收缩和温差引起的应力及防止板开裂的作用.预应力筋采用强度等级为1860MPa 的低松弛钢绞线,张拉控制应力R con =0.75f ptk .留孔采用壁厚为0.32~0.34mm,直径为70mm 和80mm 的镀锌金属波纹管.两端分别采用Ñ类夹片锚具.由于工程两个方向的长度均较大,为此在沿南北方向设置两条2m 宽的折线形后浇带,预应力筋用连接器连接;东西方向设置一条直线形后浇带,预应力筋通长布置.先张拉南北向中间区段预应力筋,待楼面混凝土浇筑至少4周后方可浇筑后浇带混凝土.后浇带混凝土强度达75%后再张拉两侧的预应力筋.东西方向预应力筋在后浇带混凝土达到预定强度后再进行张拉.该工程因为成功采用了预应力结构,使楼板的承载负荷达到了800kg/m 2的水平.该工程在超大面积楼板和框架梁预应力结构的设计和施工等诸方面进行了成功探索.经过一年半的使用,2层展厅楼板未发生结构性表面裂缝,框架梁无任何开裂和变形,实践证明达到了如期的效果.该项目获得教育部优秀设计一等奖、江苏省优秀勘察设计一等奖、建设部优秀工程设计二等奖等奖项.2.5 预应力技术在板柱结构中的应用板柱结构是由楼板和柱组成承重体系的房屋结构.它的特点是由于室内楼板下设有梁,而使空间通畅简洁,平面布置灵活,降低了建筑物层高.在板柱结构中,跨度较大时荷载较大,使得无梁平板内裂缝控制和挠度控制成为结构设计的重要问题.单纯通过增加板厚来解决结构受力问题,将造成混凝土用量增大,自重增加,用钢量较大等问题;因此,采用预应力结构,在保证结构板厚合理的原则下,增加了平板刚度,改善了平板的抗裂性能.图5 北京科技会展中心北京科技会展中心(图5)工程位于白颐路与北三环交叉口处,由东部、北部两座主体高层及中部裙房组成.主体高层结构为框架剪力墙体系.裙房部分地上3层,层1、2顶板为混凝土平板,屋顶为钢结构体系.内部柱网为9m,边柱网则分别为11m 及9.8m.柱尺寸为800m m @800m m,混凝土平板板厚300mm.柱顶柱帽尺寸为2200mm @2200mm @100m m.柱上板带设暗梁,暗梁宽2000mm.混凝土结构采用C40混凝土.混凝土平板采用无粘结预应力技术,预应力钢筋采用无粘结低松弛钢绞线7<j 15.24,极限强度标准值为1860M Pa.张拉控制应力为1302M Pa.按等代框架布筋原则,板内预应力钢筋双向布置,预应力筋线形为分段抛物线,在混凝土板内建立的预压应力不超过2.5M Pa [5].工程中主体与裙楼之间存在为解决不均匀沉降而预留的后浇带,若等待主体结构封顶,后浇带浇注完成,达到混凝土设计强度,然后再进行预应力张拉,必然使得裙楼模板大量积压,造成较大的经济损失;因此,为节约造价,合理安排施工周期,预应力钢筋的布置充分考虑后浇带的影响.在预应力钢筋布束中,采用内部网格与后浇带处边网格分开布置的方法.这样内部网格的预应力钢筋在后浇带处张拉,裙楼可进行正常施工安排.边网格预应力钢筋锚固在内部网格柱上板带处,待后浇带完成浇注后张拉,对整体结构无较大影响.对北京科技会展中心工程预应力结构的设计充分考虑了结构受力及结构施工过程中的各种问题.这不仅使得结构受力合理,且更有利于合理安排工期,较好地解决了设计及施工中的各项难题.2.6 预应力技术在转换层结构中的应用在高层建筑中,沿房屋高度方向由于功能要求的变化或结构布置上的变化在结构转换的楼层设置水平转换构件,即转换层结构.由于转换层结构都为大跨度且要承受其上楼层的很大荷载,所以最适宜采用预应力混凝土结构.目前在高层建筑中应用的预应力混凝土转换层结构主要有梁式、桁架式、厚板式等.江苏省会议中心建筑面积32064m 2,地下1层,地上30层.大屋顶,顶层标高100.8m.该工程已于秦丙寅,等:房屋结构预应力技术的特点及应用1998年1月竣工交付使用.该工程1~3层为会议室及公共部分,要求有尽可能大的灵活空间,最大跨度为15.6m.4层主楼部分是客房,裙楼部分是屋面.5层以上是标准层,都是客房,3.9m 小开间轴线布置[6].图6 计算简图为了满足建筑功能的要求,保证结构安全可靠,主楼采用抗震性能好的框支剪力墙结构体系,4层设结构转换层.结构转换层为梁式转换层.该梁15.6m 跨的三跨连续梁,截面尺寸为1500m m @3600m m.该梁不仅担负着本轴线4层上、下柱网的改变,而且又是横向转换梁的中间支座,受力很大.为了保证结构可靠工作,布置结构时,使该大梁与下部4层及上部26层墙、梁一起,组成巨型框剪结构体系.计算简图见图6.本梁采用两种形式的预应力筋:梁中,13束8<j15双曲线抛物线加切线形式的无粘结预应力钢绞线;梁顶、梁底各8束9<j 15直线形式的有粘结预应力筋.如图7所示.预应力筋的抗拉强度标准值f ptk =1860kN/mm 2,取张拉控制应力R con =0.75f ptk .无粘结筋采用VM15-1单根夹片锚;有粘结筋采用<80波纹管留孔,QM 15-9群锚,两端张拉.图7 预应力筋布置示意图转换梁施加预应力的优点是:(1)提高转换梁的抗裂能力,减小挠度.对转换梁施加预应力,最突出的优点就是抗裂、限裂,并可减少截面尺寸,减小挠度.(2)增加耐久性.由于预应力使转换梁抗裂或限裂,从而可保护钢筋免遭锈蚀,增加耐久性.特别在钢骨混凝土梁中,施加预应力可有效地限制裂缝的出现或控制裂缝的开展,使混凝土保护钢骨,免受环境的侵蚀,从而提高钢骨混凝土梁的耐久性.(3)预应力的合理布置可改善转换梁的受力性能.施加预应力产生的轴向压力可提高转换梁的受剪承载力.对于曲梁,预应力对抗弯、抗剪和抗扭均有利.预应力的合理布置不仅可使转换梁变为接近于轴压构件,提高承载力,另外还可抵抗转换梁内的部分甚至全部扭矩.3 预应力技术应用中存在的问题综上所述,预应力技术已经广泛应用于房屋结构中,并且取得了较好的效果,说明预应力技术已经发展到了较高的水平.但是预应力技术还存在许多需要解决的问题,比如更大跨度的需求与目前技术水平间存在差距,大吨位张拉锚固技术的需求与现实技术水平间存在差距,大型工程与环境保护问题,耐久性损伤(氯盐、碳化等引起的钢筋腐蚀;寒冷地区的冻融破坏;碱-骨料反应等)及FRP 预应力筋应用中存在的问题等.这里将主要介绍预应力房屋结构的耐久性损伤问题及FRP 预应力筋应用中存在的问题.徐州工程学院学报(自然科学版) 2010年第2期秦丙寅,等:房屋结构预应力技术的特点及应用3.1预应力房屋结构中耐久性损伤问题影响预应力结构耐久性的因素有很多,例如氯盐侵蚀、碳化、寒冷地区的冻融破坏、碱集料反应、高温等.长期以来,由于对预应力混凝土结构耐久性重视不够,世界范围内发生了大量的耐久性事故.例如贵阳西南工具厂预应力混凝土屋盖,在进行屋面防水处理时发现,使用仅8年的预应力混凝土屋面板,露筋锈蚀现象严重,板面裂缝贯穿,造成雨水渗漏,需作加固处理.混凝土结构所处的环境可以划分为一般大气环境、海洋环境、土壤环境及工业环境等.其中一般大气环境是民用混凝土结构所处的环境状态.与普通钢筋混凝土耐久性相比,预应力混凝土结构的耐久性既有相同之处,又有不同的地方,一般认为有以下两点主要的区别[7]:(1)预应力混凝土结构施工比较复杂,技术含量较高,每一环节的疏漏都有可能使其耐久性能下降.整体施工过程要经历多道工序,如芯管的埋置、预应力筋的张拉及锚固、管道的灌浆、锚具的防腐处理等,每一道环节的质量缺陷都有可能影响结构的耐久性.在上述各种影响因素中,管道的灌浆尤为重要.如果灌浆不密实,将使浆体中存在气泡:当浆体硬化后,形成空隙,有害气体和液体渗入后,极易造成钢筋腐蚀.另外,如果配合比不合适,水泥浆易产生离析,干硬后收缩,产生孔隙,致使粘结强度不足,也会影响耐久性.(2)普通钢筋锈蚀时,会在表面产生锈斑,引起混凝土保护层的剥落、层裂等外在现象.而预应力钢丝在很多情况下,会发生无任何预兆的脆性断裂,导致结构的突然破坏.预应力筋的锈蚀较为复杂,除普通钢筋发生的电化学腐蚀外,还有其特有的应力腐蚀.预应力筋的截面较小,自开始张拉一直就处于高应力状态下,对应力腐蚀极为敏感,并且自腐蚀开始至失效过程很短,表现为明显的脆性破坏形态.在有应力腐蚀的情况下,当钢筋的应力远低于极限抗拉强度时,钢筋就会出现裂纹或破坏.所以,在预应力混凝土的设计中必须足够重视预应力的应力腐蚀问题.预应力结构的耐久性问题主要体现在预应力钢筋的锈蚀问题上.为了解决以上问题,新型、高强、性能优越的预应力材料越来越多出现在预应力结构中,如FRP筋、新型无粘结CFRP预应力筋及低松弛、耐腐蚀、高强度的钢材类预应力筋代替了普通的预应力钢筋.但是FRP筋力学性能、粘结滑移性能等也存在一些不足,还有待于进一步研究.3.2新型FRP预应力筋应用中存在的问题钢筋混凝土结构中一直存在钢筋锈蚀引起的结构耐久性问题.钢筋锈蚀将严重地影响结构功能的正常发挥,并大大地降低结构的使用寿命.解决钢筋锈蚀所引起的混凝土结构耐久性问题的一个有效方法是利用纤维增强塑料(Fiber Reinfor ced Plastics,简称FRP)筋来代替钢筋和预应力钢筋.由于FRP筋具有抗拉强度高、抗腐蚀性能好、重量轻、抗疲劳性能优良、电磁绝缘性好等优良特性而广泛用于土木工程.但是随着研究的深入,也发现了FRP筋存在着很多的不足之处.主要表现在[8-9]:(1)弹性模量较低.FRP筋的抗拉弹性模量通常约为普通钢筋20%~75%;因此,其受力后变形明显大于普通钢筋.用于混凝土结构中,若不施加预应力,构件受拉或承受力矩后的裂缝、挠度均较使用普通钢筋大.(2)抗剪强度低.FRP筋为各向异性的,其横向抗剪强度仅有50~60Mpa,不超过抗拉强度的10%,可以很容易地被剪断;所以在进行FRP筋材料试验以及将FRP筋作为预应力筋时,需研制专门的锚具、夹具.(3)FRP筋与混凝土的粘结性能较差.FRP筋与混凝土界面的粘结性能较弱,这是阻碍FRP筋发展的主要瓶颈.许多研究表明,FRP筋混凝土梁的破坏形态大多为FRP筋不断滑移而被拔出.这些都说明FRP筋与混凝土界面的粘结性不如普通钢筋.(4)热稳定性较差.FRP筋由于基体材料为树脂等有机材料,而树脂材料的耐火、耐高温性能均较差;因此,在高温环境里, FRP筋的性能会明显下降.此外,FRP筋还有不宜现场加工、易老化、抗蠕变性能差以及价格较贵等缺点;因此其技术还有待于进一步的发展.随着研究工作不断深入和计算方法不断改进,FRP筋在混凝土结构中的应用将会更加广泛和经济.。

预应力施工技术在房屋建筑工程中质量控制中的应用浅析摘要：本文以实际工程为例，在预应力施工技术的应用方面进行了分析，并提出一些在实际工程案例中应该注意的问题，为工程施工中的实际操作提供一些指导意见，对房屋建筑工程中质量控制具有重要意义。

关键词：预应力施工；房屋建筑；质量控制1 前言预应力施工技术的优点大多集中在结构和施工方面，例如减少了部分截面的尺寸、挠度和裂缝的控制方面、施工阶段减轻了支撑等，甚至通过对结构的预应力度的调整，处理得当的前提下会增加结构的抗震性。

所以，在我国房屋建筑工程当中预应力施工技术得到很广泛的应用，本文据此并结合实际施工工程案例对预应力施工技术在房屋建筑工程中质量控制的应用方面进行简要的探讨。

2 工程概况某房屋建筑工程采用有粘结预应力混凝土梁结构，应用到屋面层的大跨度梁上。

总共11榀预应力梁，三层2榀预应力梁，四层有5榀预应力梁，屋面层是3榀预应力梁，预应力梁最大截面600mm×1300mm，最大跨度是22m，钢筋采用的是ii级松弛度为φj15.24的钢绞线，其抗拉强度为1860mpa，张拉控制应力为1203mpa，工程使用预应力梁混凝土强度等级为c40。

3 工程特点3.1 在本工程当中，仅仅有个别梁使用预应力技术，可能会造成施工时间过长。

3.2 若是在房屋建筑面积较大的情况下采用局部预应力梁，则需要留设后浇孔，这在土建施工的过程中是比较常见的。

3.3 增加了两个工序，分别是埋设波纹管和孔道灌浆，然后应该设置加强螺旋等措施来预防张拉局部压力较大从而造成的混凝土破损的情况。

4 施工中应该注意的问题4.1 为了确保波纹钢能够通过固定端柱筋，因此在定位张拉端柱筋的时候要保证其可以按照设计要求能够安装锚垫板。

4.2 张拉的端部，要求梁面、底筋的曲折方式要配合锚具的位置，其尺寸要按照设计图纸进行测量以确保其能够顺利通过，避免施工中出现钢筋交叉的冲突。

5 预应力施工工艺及其流程本工程施工过程中，预应力梁模板的安装顺序：梁模板的安装，普通钢筋及穿预应力筋的绑扎，最后安装锚垫板、间接钢筋和封梁边模板。

浅谈预应力混凝土结构在建筑楼盖中的使用及施工方法摘要：预应力混凝土结构经过多年是实践使用，已经是一种比较可靠的，施工技术娴熟的技术，同时也充分体现了此项技术的优点。

随时使用的广泛，预应力结构的锚具、预应力钢筋等材料的工厂生产成本下降，更加促进了其使用推广。

关键词：预应力混凝土结构；楼盖；施工abstract: prestressed concrete structure after years of practice has been a relatively reliable, construction of highly skilled technology, and it also fully embodies the advantage of this technology..key words: prestressed concrete structure; floor; construction中图分类号：tu377文献标识码： a 文章编号：预应力混凝土的定义是为了防止钢筋混凝土结构的裂缝过早出现，充分利用钢材及混凝土的材料性能，设法在混凝土结构或构件承受使用荷载前，通过施加一定的外力，使得构件能够抵消部分受到的拉应力，甚至处于压应力状态下的混凝土构件。

提前施加的外力即预压应力是用来减小或抵消使用荷载所产生的混凝土拉应力，从而将结构构件的混凝土拉应力控制在较小范围内,以推迟混凝土裂缝的出现和开展，从而提高结构构件的抗裂性能及刚度，从而提高混凝土结构构件承载力。

预应力混凝土结构在建筑工程中的应用在国内已经很普遍，经过多年的使用实践证明预应力混凝土结构力学性能非常可靠，能够满足承载力极限状态及正常使用极限状态下的建筑功能要求。

预应力混凝土结构的施工工艺、制作工艺已很成熟，其在建筑楼盖中的大面积推广使用取得了很好的使用效果及经济效果。

预应力混凝土结构所具备的优点能够填补一般钢筋混凝土结构所存在的缺陷，充分发挥混凝土和钢筋的材料性能。

预应力反张拉法在支架预压施工中的应用第一章绪论1.1 研究背景预应力反张拉法是一种先进的建筑施工技术，可以有效地增加梁、板等结构的承载能力，提高建筑物的抗震性能和安全性能，是现代建筑领域中不可或缺的一部分。

在构筑物的建设与修缮中，预应力技术已被广泛应用。

1.2 研究意义支架预压施工作为预应力反张拉法的一种应用，旨在在支架的使用中提高施工的稳定性、安全性和效率。

本文借助实例引证预应力反张拉法在支架预压施工中应用的优势和挑战，分析其实用性和改进方向。

第二章预应力反张拉法的原理及方法2.1 原理预应力反张拉法是通过应力调整技术，将预应力钢束或钢帘缆应力在结构上的引力，逆向施加到混凝土上，形成混凝土的预应力应力场，达到控制和增强混凝土的承载能力。

同时，通过预应力技术优化结构形式、改善梁板体系的整体性能，其优势表现在强度、刚度、韧度和耐久性等方面。

2.2 方法预应力反张拉法的施工分成两个步骤，第一步是钢束或钢帘缆的安装和张拉，第二步是张拉后钢束或钢帘缆的锚固，将应力传递到混凝土中形成预应力应力场。

第三章支架预压施工中的应用3.1 支架预压施工的原理支架预压施工采用双向张拉法，利用反向张拉的钢束或钢帘缆将混凝土中的压应力从构造中完全减除。

先把架体内的呼吸机、井道进行防水、防潮处理，然后在钢筋与基础交界处固定压应力锚具、防水套管，再将钢丝绳沿轴线使劲地拉紧，最后，安装再一次做好防水处理。

在支架体内，形成一个具有极大的强度、刚度及韧性的空间结构，从而大大提高了支架施工的稳定性和安全性。

3.2 支架预压施工的实例海塘支架预压施工是利用反向张拉力中的钢筋配置方法，在混凝土中形成一定方向的预应力，以减少或完全消除混凝土中潜在的压应力，从而增加支架的稳定性。

海塘支架的施工是一项复杂而有技术难度的工程，涉及良好的项目计划、设计、设备准备、材料供应和施工技术等多个方面。

预应力反张拉法在海塘支架预压施工中的应用得到了完美的展示。

新时期预应力施工技术在房建施工中的应用随着社会的不断发展，人们对建筑工程质量和安全的要求也越来越高。

在房建施工中，预应力施工技术已经得到了广泛的应用，并且发挥了重要的作用。

新时期预应力施工技术的应用不仅可以提高建筑工程的质量和安全性，还能够加快施工进度，降低施工成本，节约材料资源，促进工程经济效益的提升。

预应力施工技术是指在混凝土构件内部预置一定数量和长度的钢筋，然后施加一定的预应力力，使混凝土构件在荷载作用下产生一定的预应力，以增加混凝土结构的承载能力和抗裂性。

在房建施工中，预应力施工技术可以应用在梁、板、柱等构件上，通过预应力技术对构件进行加固和增强，提高整体结构的抗震、抗裂能力，提高构件的受力性能和变形能力，从而提高建筑结构的安全性和耐久性。

新时期预应力施工技术在房建施工中的应用可以加快施工进度。

预应力施工技术在施工过程中可以大幅度地提高施工效率，缩短工程周期。

预应力构件具有较高的承载能力和变形能力，可以实现大跨度、大空间的结构构件，降低构件自重，减小房建结构的体积和重量，从而减少施工量，加快施工进度。

采用预应力技术可以实现模块化施工，减少现场施工的人力和机械设备投入，提高施工效率，缩短工程周期，降低施工成本。

新时期预应力施工技术在房建施工中的应用可以节约材料资源。

预应力施工技术可以减少混凝土的使用量，减小构件的自重，从而节约材料资源，降低资源的消耗。

采用预应力技术可以提高混凝土构件的使用寿命，延长构件的使用周期，减少对原材料的需求，节约材料资源。

在新时期，预应力施工技术的应用可以提高对建筑材料的利用率，减少资源的浪费，促进可持续发展。

预应力施工技术在房屋建筑质量控制中的应用分析摘要：预应力混凝土结构在实际使用过程当中，其最为主要的工作原理实际上就是借助对混凝土结构科学安排预应力钢筋，待混凝土强度符合相关标准之后张拉预应力钢筋，从而出现能够和外荷载效应所不同的等效荷载，该等效荷载能够在某种程度上消除一定数量的外荷载，从根本上降低整个结构的剩余荷载，最终使得梁板跨度与所受外荷载两项数值趋于同一数值，此时便能够促使截面的尺寸快速降低；截面尺寸与所受外荷载两项数值完全相同时，便能够达到明显提升结构跨越跨度的最终目的。

关键词：预应力施工技术；房屋建筑；质量控制引言科学技术的不断发展也会推动社会经济的高效发展，在建筑行业中高新科学技术的运用，使房屋建筑行业的施工能力更上一层楼。

预应力施工技术的发展，恰好满足了建筑业发展的刚需。

预应力施工技术的运用不仅可延长建筑构件的使用时间，还能大大增强建筑构件的坚硬度。

房屋建筑质量控制应如何开展，预应力施工技术的运用研究分析是关键。

1预应力施工技术在房屋建筑方面的应用1.1加固工程整体质量中的应用在房建工程的施工过程中，加固施工是一种十分重要的施工方法，其施工质量会直接影响到房建工程后期的使用寿命和最终使用年限，对确保房建工程的安全性起到十分重要的作用。

在房建工程的加固施工过程中，通常采用的是体外预应力技术和补强建筑施工面的方法，这样能够确保房建工程整体的质量。

不论是对哪一种加固方法的应用，其最终的目的都是为了改善建筑楼层的整体承载力，对建筑的加固起到十分重要的作用。

例如，在实际的施工过程中，需要相关的施工人员首先了解房建工程损坏的程度，根据实际情况选择合适的加固方法，通过加固施工，控制混凝土结构加固过程中发生的紧急变化情况，确保房建工程施工能够达到预期的标准。

1.2在受弯构件中的应用在房屋建造工程的实际施工过程中，受弯构件能够对房屋起到重要的加固作用，关系到房屋建筑整体的稳定性和安全性，受弯构件施工采用的是碳纤维加固方法，在一定程度上能够降低施工的难度，确保施工的稳固性。

预应力钢筋砼屋架梁后张法施工技术一、概述预应力钢筋混凝土屋架梁是一种常用于大跨度建筑的结构形式，其具有强度高、刚度大和面积利用率高等优点。

而预应力钢筋混凝土屋架梁后张法是一种常用的预应力钢筋混凝土梁的施工方法，它通过在混凝土硬化后施加预应力，来提高混凝土的强度和稳定性。

二、施工准备工作1. 设计与方案确定：根据建筑的具体要求，结合结构的受力特点，确定预应力钢筋混凝土屋架梁的结构参数和施工方案。

2. 材料准备：采购符合国家标准要求的混凝土、预应力钢筋等材料，并按照要求进行试验检测。

3. 设备准备：准备好混凝土搅拌机、预应力钢筋张拉设备等施工所需设备，并进行检查维护。

4. 施工团队准备：组建专业的施工团队，包括工程师、技术员、操作人员等，根据工程的规模确定人员数量。

三、施工工艺流程1. 预应力钢筋制作：根据设计要求，将预应力钢筋进行加工制作，包括切割和弯曲等工艺。

2. 模板安装：根据设计要求，安装预应力钢筋混凝土屋架梁的模板，并进行固定。

3. 混凝土浇筑：将混合好的混凝土通过输送管道倒入梁的模板中，确保浇筑均匀。

4. 预应力钢筋张拉：混凝土硬化到一定强度后，使用预应力钢筋张拉设备对梁进行张拉，使钢筋处于受压状态。

5. 钢筋锚固：在混凝土硬化后，用锚具将预应力钢筋锚固在混凝土中，确保钢筋的受力传递。

6. 后张处理：在锚固完成后，对预应力钢筋进行后张处理，即施加一定的后张力来增加梁的受力和稳定性。

7. 封闭处理：完成后张处理后，对梁进行封闭处理，即将梁的末端封闭起来，防止钢筋锈蚀和混凝土开裂等问题。

四、质量控制措施1. 施工前的准备工作：严格按照设计要求进行预应力钢筋、混凝土等材料的试验检测，确保材料的质量符合要求。

2. 模板的安装和固定：严格按照图纸进行模板的安装和固定，确保模板的尺寸和几何形状符合设计要求。

3. 混凝土浇筑：采用适当的浇筑方法，保证混凝土的均匀流动，并通过振捣等工艺措施，确保混凝土密实。