摘要：預應力混凝土作為現(xiàn)代混凝土的發(fā)展趨勢之一，在商品建筑中的應用越來越廣泛。預應力混凝土正以其跨度大、自重輕、節(jié)約建筑材料、節(jié)省建筑層高、改善建筑與結構功能等突出的優(yōu)點，可以有效解決以往高層建筑中較難解決的大空間的使用要求，提高建筑的綜合經(jīng)濟效益。 

　　關鍵詞：預應力；混凝土；結構 

　　引言 

　　預應力混凝土技術經(jīng)過半個世紀的發(fā)展，目前在世界各國范圍內(nèi)普遍應用的一項新技術。預應力技術使用的范圍和數(shù)量，已成為衡量一個國家建筑技術水平的重要標志之一。它已經(jīng)由以往的單層、多層房屋、公路、鐵路橋梁、軌枕、電桿、壓力水管、儲罐、水塔等的應用擴大到高層建筑、地下建筑、高聳結構、水木結構、海洋結構、機場跑道、核電站壓力容器及大噸位船舶等方面，且已越來越被廣大工程技術人員所接受。所謂預應力混凝土結構，就是在荷載作用之前對構件施加壓力，使在荷載作用時的截面受拉區(qū)預先存在壓應力的混凝土結構。由于截面預加了壓應力，可以完全或部分地對消因荷載而產(chǎn)生的拉應力，混凝土就能不再出現(xiàn)裂縫或至少推遲裂縫的出現(xiàn)。因此，預應力混凝土結構可顯著地提高構件的抗裂性和截面剛度。同時，也使得高強度鋼筋及高強度混凝土得以應用，極大地提高了構件的承載能力。 

　　1我國預應力混凝土技術發(fā)展現(xiàn)狀 

　　1.1原材料性能較好預應力鋼材由過去強度低、品種雜、質量不穩(wěn)定、供不應求的現(xiàn)象轉變成強度逐漸提高、品種規(guī)格齊全、質量優(yōu)異的高效預應力鋼筋，滿足了設計、施工等技術要求。 

　　1.2關鍵技術水平提高大噸位張拉用千斤頂和錨、夾具的研制成功及使用，較好地解決了預應力施工工藝中的關鍵技術，保證了預應力技術的應用和發(fā)展。 

　　1.3規(guī)范規(guī)程已基本配套《混凝土結構設計規(guī)范》、《無粒結預應力混凝土結構技術規(guī)程》、《預應力鋼筋錨具、夾具和連接器》等國家產(chǎn)品標準和應用技術規(guī)程，及《無粘結預應力鋼筋專用防腐潤滑脂》、《預應力用液壓力千斤頂》等一批國家及地方技術規(guī)程和產(chǎn)品標準也已基本配套到位。滿足了工程需要，使預應力各項技術有章可循。 

　　1.4建造了具有國際先進水平的預應力混凝土結構應用預應力混凝土技術，我國已建設了一批有國際先進水平的預應力混凝土工程。如：柱網(wǎng)尺寸最大的南京國際展覽中心工程（柱網(wǎng)尺寸25m×27m）；層數(shù)最多的廣東國際大廈主樓（63層）；最高的青島中銀大廈（241m），這說明我國的預應力混凝土技術已達到了一個相當高的水平。 

　　2混凝土施加預應力的方法 

　　預應力混凝土構件的制作方法有先張法和后張法。 

　　2.1先張法在混凝土灌筑之前，先將由鋼絲鋼絞線或鋼筋組成的預應力筋張拉到某一規(guī)定應力，并用錨具錨于臺座兩端支墩上，接著安裝模板、構造鋼筋和零件，然后灌筑混凝土并進行養(yǎng)護。當混凝土達到規(guī)定強度后，放松兩端支墩的預應力筋，通過粘結力將預應力筋中的張拉力傳給混凝土而產(chǎn)生預壓應力。先張法以采用長的臺座較為有利，最長有用到一百多米的，因此有時也稱作長線法。 

　　2.2后張法先灌筑構件，然后在構件上直接施加預應力的方法。一般做法多是先安置后張預應力筋成孔的套管、構造鋼筋和零件，然后安裝模板和灌筑混凝土。預應力筋可先穿入套管也可以后穿。等混凝土達到強度后，用千斤頂將預應力筋張拉到要求的應力并錨于梁的兩端，預壓應力通過兩端錨具傳給構件混凝土。為了保護預應力筋不受腐蝕和恢復預應力筋與混凝土之間的粘結力，預應力筋與套管之間的空隙必須用水泥漿灌實。水泥漿除起防腐作用外，也有利于恢復預應力筋與混凝土之間的粘結力。為了方便施工，有時也可采用在預應力筋表面涂刷防銹蝕材料并用塑料套管或油紙包裹的無粘結后張預應力筋。 

　　3 混凝土預應力技術對策 

　　3.1 提高混凝土和鋼筋的強度及性能。常用混凝土的強度等級由現(xiàn)在的c20～c40 級平均c30 級，提高到c40～c60 級平均c50 級，推廣使用的高強混凝土的強度等級由現(xiàn)在的c50～c80 級，提高到c60～c100 級�；炷�土結構用鋼筋的強度級別由現(xiàn)在的335～400mpa 級提高到400～500mpa 級。降低鋼筋和混凝土材料用量，減少對資源和能源的消耗。隨著混凝土強度等級的提高，對用于配制結構用混凝土原材料的要求提高為： ①水泥的強度等級由現(xiàn)在常用的32.5～42.5 提高到42.5～52.5 ，62.5 的水泥亦應批量應用。②混凝土減水劑的減水率在20 %以上并大量使用； ③使用優(yōu)質、環(huán)保的摻合料。 

　　3.2 繼續(xù)開發(fā)推廣高性能混凝土，促進綠色混凝土在我國的生產(chǎn)和應用。大力發(fā)展混凝土減水劑和其他外加劑。提高混凝土摻合料的質量。加強進行一般強度等級和高強度自密實混凝土的合理配制研究，及相應混凝土外加劑的研究。除加強天然輕集料和工業(yè)廢料的利用外，研制、開發(fā)高性能輕集料，應用礦物摻合料及纖維增強技術等，發(fā)展高性能輕集料混凝土。 

　　3.3 發(fā)展纖維混凝土技術。進一步改進纖維產(chǎn)品的生產(chǎn)技術和產(chǎn)品質量，擴大鋼纖維、聚丙烯纖維、碳纖維、芳綸纖維、碳化硅纖維等的生產(chǎn)規(guī)模。加強應用基礎研究，加強研究纖維混凝土的微觀機理，長期變形性能及耐久性能等；開展超短細纖維超高強混凝土復合材料研究和生產(chǎn)，以及混雜纖維混凝土、智能纖維混凝土的研究。 

　　3.4 提高耐久性，延長使用壽命。提高我國混凝土耐久性設計和施工水平，提出耐久性指標和試驗方法，可按設計要求達到安全使用年限。合理改造已有混凝土結構，延長結構使用壽命。充分利用拆除的混凝土廢棄物，研究再生骨料混凝土技術，形成循環(huán)結構發(fā)展模式。 

　　3.5 發(fā)展和改進預應力及預制技術在預應力材料方面的發(fā)展目標。開發(fā)研究強度高、自重輕、彈性模量大的復合纖維類非金屬預應力筋。預應力工藝技術的發(fā)展目標： 開發(fā)應用新型高抗腐蝕孔道成型及灌漿技術。完善無粘結預應力防腐蝕體系。發(fā)展預應力拉索及體外索成套技術。繼續(xù)在高層建筑，大跨度、大空間建筑中推廣應用預應力混凝土結構技術，改進修訂相關標準規(guī)范，提高使用效率，節(jié)約材料。積極研究開發(fā)新型預制結構、預制構件技術，節(jié)約材料，美化環(huán)境，實現(xiàn)工廠化、工業(yè)化建造技術。 

　　4預應力技術的工程應用 

　　4.1高層結構中預應力混凝土的應用。近年來，預應力混凝土在高層建筑結構中的應用有很大的發(fā)展，并且取得了較好的經(jīng)濟效益，主要體現(xiàn)在：無粘結預應力混凝土平板和預應力扁梁用于高層建筑的樓蓋中，具有降低層高，節(jié)約鋼材，簡化模板，加快施工等顯著的效果；預應力混凝土飾面保溫復合墻板應用，在滿足建筑外墻裝飾的多樣性、耐久性的同時，又在保溫節(jié)能、工業(yè)化生產(chǎn)、快速施工等方面發(fā)揮了巨大的優(yōu)勢；預制預應力構件和現(xiàn)澆相結合的裝配整體式高層建筑結構越來越多；隨著預應力施工技術及耐久性技術的完善，一些更適合應用預應力混凝土的新結構體將得到極大的發(fā)展。如懸掛式建筑的出現(xiàn)。 

　　4.2裝配整體式結構中預應力技術的應用。由于預制構件具有工廠化規(guī)模生產(chǎn)的諸多優(yōu)點，如質量控制水平高、耐久性好、模板周轉率高、損耗小等，從而使其具有較好的技術、經(jīng)濟指標。因而，預制預應力構件和現(xiàn)澆相結合的裝配整體式結構在現(xiàn)代建筑中的應用比重也越來越大，表現(xiàn)為大跨度的空心樓板、工業(yè)建筑中的屋架、吊車梁、屋面板、多層及高層建筑中的長跨預應力空心板、T型板、大型預應力墻板以及預制梁板現(xiàn)澆或預制梁、板、柱與現(xiàn)澆節(jié)點相結合的各種裝配整體式建筑結構等。 

　　5結束語 

　　為適應我國經(jīng)濟的發(fā)展，預應力混凝土結構的應用范圍將更加廣闊，因此我們應加強提高預應力技術水平的科研工作。和發(fā)達國家相比，我們預應力混凝土工程的研究相對落后。設計和施工的分離也是影響我國預應力混凝土結構迅速發(fā)展的因素之一。因此有必要成立大型強而有力的預應力混凝土工程公司，承擔重大預應力混凝土工程，并擔負新技術開發(fā)研究，并做好與設計和施工之間的聯(lián)系，以提高我國的預應力技術水平。