钢筋与混凝土新技术-预应力技术

预应力技术

1. 技术内容

预应力技术分为先张法预应力和后张法预应力，先张法预应力技术是指通过台座或模板的支撑张拉预应力筋，然后绑扎钢筋浇筑混凝土，待混凝土达到强度后放张预应力筋，从而给构件混凝土施加预应力的方法，该技术目前在构件厂中用于生产预制预应力混凝土构件；后张法预应力技术是先在构件截面内采用预埋预应力管道或配置无粘接、缓粘接预应力筋，再浇筑混凝土，在构件或结构混凝土达到强度后，在结构上直接张拉预应力筋从而对混凝土施加预应力的方法，后张法可以通过有粘结、无粘结、缓粘结等工艺技术实现，也可采用体外束预应力技术。为发挥预应力技术高效的特点，可采用强度为1860MPa级以上的预应力筋，通过张拉建立初始应力，预应力筋设计强度可发挥到1000~1320MPa，该技术可显著节约材料、提高结构性能、减少结构挠度、控制结构裂缝并延长结构寿命。先张法预应力混凝土构件，也常用1570MPa的预应力钢丝。预应力技术内容主要包括材料、预应力计算与设计技术、安装及张拉技术、预应力筋及锚头保护技术等。

2. 技术指标

预应力技术用于混凝土结构楼盖，可实现较小的结构高度跨越较大跨度。对平板及夹心板，其结构适用跨度为7~15m，高跨比为1/40~1/50；对密肋楼盖或扁梁楼盖，其适用跨度为8~18m，高跨比为1/20~1/30；对框架梁、连续梁结构，其适用跨度为12~40m，高跨比为1/18~1/25。在高层或超高层建筑的楼盖结构中采用该技术可有效降低楼盖结构高度，实现大跨度，并在保证净高的条件下，降低建筑层高，降低总建筑高度；或在建筑总限高不变条件下，可有效增加建筑层数，具有节省材料和造价，提供灵活空间等优点。在多层大跨度楼盖中采用该技术可提高结构性能、节省钢筋和混凝土材料、简化梁板施工工艺、加快施工速度、降低建筑造价。目前常用预应力筋强度为1860MPa级钢绞线，施工张拉应力不超过预应力筋公称强度的0.75。详细技术指标参见现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010、《无粘结预应力混凝土结构技术规程》JGJ92等标准。

3. 适用范围

该技术可用于多、高层房屋建筑的楼面梁板、转换层、基础底板、地下室墙板等，以抵抗大跨度、重荷载或超长混凝土结构在荷载、温度或收缩等效应下产生的裂缝，提高结构与构件的性能，降低造价；也可用于筒仓、电视塔、核电站安全壳、水池等特种工程结构；还广泛用于各类大跨度混凝土桥梁结构。

4. 工程案例

首都国际机场、上海浦东国际机场、深圳宝安机场等多座航站楼；上海虹桥交通枢纽、西安北站、郑州北站等多座高铁城铁车站站房；百度、京东、上海临港物流园等大面积多层建筑；上海虹桥国家会展中心、深圳会展、青岛会展等大跨会展建筑；北京颐德家园、宁波浙海大厦、长沙国金大厦等高层建筑；还有福建福清、广东台山、海南昌江核电站安全壳等特种工程和大量桥梁工程。