01王俊-预应力技术回顾与展望.doc

中国预应力技术五十年暨第九届后张预应力学术交流会论文 2006年 预应力技术回顾与展望 王 俊 冯大斌 （中国土木工程学会混凝土及预应力混凝土分会） 1 预应力技术发展概述 1．1 我国预应力技术发展历史回顾 预应力混凝土经过五十年的发展，目前在我国已成为土建工程中一种十分重要的结构材料，应用范围日益扩大，由以往的单层及多层房屋、公路、铁路桥梁、轨枕、电杆、压力水管、储罐、水塔等，现在已扩大到高层建筑、地下建筑、高耸结构、水工建筑、海洋结构、机场跑道、核电站压力容器等方面。 1．2 房屋建筑中的预应力技术发展历史 上世纪五十年代初，大量工业厂房和民用建筑需要兴建，而结构材料，特别是型钢和木材奇缺，由于难以解决厂房钢结构屋盖与钢吊车梁的型钢用料，迫切要求改用预应力混凝土来代替。按照预应力经典理论，生产预应力混凝土必须要用高强钢材钢丝和钢筋和高强混凝土，要用专门的张拉千斤顶、锚夹具及其配套的专用机械与零部件，而在我国当年除书本知识外，真是一穷二白，一无所有。要从国外进口，既缺外汇，又受帝国主义封锁，而苏联当时也起步不及，在人力物力上无力对我援助。正是在这一艰难的时刻，原建筑工程部建筑科学技术研究所中国建筑科学研究院的前身接受了国家计委的任务，沿着自力更生、土法上马、走不同于国外的具有中国特色的低强钢材预应力的发展道路，开始了预应力混凝土的研究任务。 从上世纪五十年代初至八十年代初，我国房屋结构中开发研制了一整套预制预应力构件技术，如屋面梁、屋架、吊车梁、大型屋面板、空心楼板等，其中预应力空心板年产量达到一千万立方米以上。这一时期的预应力技术特点是采用中、低强预应力钢材，采用中国特色的预应力张拉锚固工艺技术。 从上世纪八十年代中期至本世纪初，房屋建筑中预应力技术得到巨大发展，其显著特点是采用高强预应力钢材及相应工艺技术，对整体结构施加预应力，技术水平接近发达国家先进水平。二十年间建设了一大批预应力工程，其中有代表性的工程有63层预应力楼面的广东国际大厦；214米高的青岛中银大厦；单体预应力用量最大、品种最多的首都国际机场2号航站楼，柱网最大的深圳大中华证券交易中心3442米等。 1．3 桥梁结构中的预应力技术发展历史 1955年，铁路部门研制成功我国第一片跨度12米的预应力混凝土铁路桥梁，1956年建成28孔24米跨的新沂河大桥，从而开始了预应力混凝土技术在我国铁路上研究和应用的篇章。五十年来，经过铁路系统各方人员的辛勤努力，预应力技术不断扩大，技术水平不断提高，制造架设跨度32米以下预应力混凝土桥梁三万多孔，桥梁跨度不断突破，大跨径桥梁不断涌现，其中有代表性的工程有主跨为168米的攀枝花金沙江铁路预应力混凝土连续刚构桥，杭州钱塘江二桥为顶推法施工的跨度80米预应力混凝土连续箱梁桥，此外在南昆铁路线、京九线和青藏线上新建了一大批各种类型的预应力混凝土铁路桥梁。 1957年，公路部门在北京周口店建造第一座预应力混凝土公路试验桥，为单跨20米简支T梁桥。1959年在兰州建成七里河黄河桥，为7孔主跨37.5米悬臂梁桥。后又建成新城黄河桥，桥型为5孔33米T型简支梁和1孔66米系杆拱桥，奠定了我国建造预应力混凝土桥的基础。随着我国交通运输的蓬勃发展，五十年来，公路上建造了大量预应力混凝土桥，尤以大跨径桥梁居多数。如我国已建成主跨270米的预应力混凝土连续刚构桥如虎门大桥和苏通大桥，主跨174米的预应力混凝土T形刚构桥，跨度达165米的预应力混凝土连续梁桥，跨度70米的预应力混凝土简支梁桥如上海东海大桥，我国采用预应力拉索技术建造的多座斜拉桥、系杆拱桥、悬索桥居世界领先水平。 城市立交桥、高架桥中的预应力技术主要是七十年代开始起步的，目前北京三环、四环、五环和城市铁路修建了一大批不同类型的预应力混凝土桥梁；上海环城高架和南北高架建造了大量预应力混凝土桥；天津、重庆、广州、杭州等地也建设了大量预应力混凝土城市桥梁。 1．4 特种工程中的预应力技术发展现状 预应力技术在我国各种工程结构领域中均得到广泛应用，其中主要有水利工程中的边坡加固，建筑物基坑开挖的支护等所采用的土层、岩层预应力锚杆技术，代表工程为云南漫湾水电站左岸岩质高边坡加固和北京京城大厦深基坑支护；有竖向超长预应力技术的应用，代表性工程有中央、天津、南京、上海等电视塔的预应力技术；有环形预应力技术的应用，代表性工程有秦山、大亚湾、田湾核电站预应力混凝土安全壳，柴里煤矿煤仓、珠江水泥厂水泥生熟料仓、广东惠阳液化LNG储罐，各种圆形及蛋形污水处理池，东深供水、南水北调大直径预应力混凝土输水管道；有超重、超高物体提升预应力技术，代表性工程有北京西客站主站房大跨钢梁提升，上海歌剧院钢屋盖提升，虎门大桥钢箱梁节段提升等。 2 预应力技术发展成就 2．1 预应力筋材料技术 我国从八十年代中期开始引进国际上先进的低松弛、高强度预应力钢丝、钢绞线生产线，目前国内共有引进和国产改进的该类生产线50余条。我国高强度低松弛钢材年产能大于200万吨，产量已大于150万吨，年使用量约130万吨，成为世界第一生产大国和使用大国，高强度低松弛预应力筋成为我国预应力筋的主导品种，这表明目前我国预应力筋的生产技术、生产量和使用技术处于世界先进水平。 预应力筋是一种特殊的钢筋品种，通常我们知道在普通混凝土结构中，钢筋强度只能发挥到400～500MPa，高强度钢筋在普通混凝土结构中不能充分发挥作用，而预应力技术则是在高强钢筋受力前预先在钢筋中建立一定初应力来利用高强钢筋的技术，从这一点上讲，预应力技术就是建立和保存钢筋中初始应力的技术。预应力筋使用的都是高强度钢材，目前工程中常用的预应力钢材品种有以下几种 1 预应力钢绞线，由7根Φ5或Φ4钢丝扭绞而成，常用直径Φ15.2，Φ12.7，标准强度1860、1720 MPa，低松弛，用于各类预应力结构作为主导预应力筋品种； 2 预应力钢丝，常用直径Φ4～Φ8，标准强度1570～1860Mpa，外表面光圆、螺旋肋或表面刻痕，其中光面钢丝用于后张预应力结构，螺旋肋钢丝和刻痕钢丝用于先张预制预应力构件，有一定用量； 3 CRB650冷轧带肋钢筋，常用直径Φ4、Φ5、Φ6，标准强度650MPa，主要用于先张生产的预制预应力空心板等构件，有一定用量； 4 粗直径预应力钢筋，主要是精轧螺纹钢筋等，强度为980-1035 Mpa，目前主要用于桥梁竖向束、边坡支护等，用量较少。 2．2 预应力筋张拉锚固技术 上世纪六、七十年代，我国研究开发了多种中低强预应力筋张拉锚固技术，主要有螺丝端杆锚固技术、高强钢丝镦头锚体系、JM锚体系、弗氏锚体系等。七十年代中期，编制出版了常用预应力锚夹具定型图册。八十年代中后期，我国技术人员跟踪国际先进水平，成功地开发了预应力钢绞线群锚张拉锚固体系，较好地解决了预应力施工中的关键技术，特别是大吨位20010000kN级预应力锚具及配套张拉设备。 目前我国预应力钢绞线的锚具用量约6000万标准锚固单元，且基本上为国产自主创新开发的产品，数量居世界第一，在性能指标方面已达到了FIP后张预应力体系验收建议的技术要求，达到了国际先进水平。 2.3 先张预应力技术 先张预应力技术是在构件浇注混凝土前在台座或模板支撑下先张拉预应力筋并保持预应力值，待构件混凝土浇注完成并达到预定强度后，放松预应力筋，由混凝土与预应力筋之间的粘结力传递预应力筋应力，从而使混凝土建立预期应力。目前我国先张预制预应力构件用量逐年减少，先张预应力施工工艺落后，预应力空心板仍使用中低强预应力筋，没有形成利用高强材料的先张成套技术。但在山东、江苏等地预制预应力技术正在复苏，新技术、新工艺正在开发应用。 2.4 后张有粘结预应力技术 后张有粘结预应力技术是在结构构件制作钢筋笼时，按预应力筋设计位置在钢筋笼内预留成孔材料，浇注混凝土后在构件中形成孔道，待构件混凝土强度符合设计要求时，穿入预应力筋也可预先放入孔内并张拉、保持预定的应力值，然后在孔道内浇注水泥浆以保护预应力筋。该技术目前在我国建筑、桥梁、特种结构等工程中广泛应用。使用该技术的建筑最大柱网达到42m34m，最大单体建筑面积达58万m2，最长的环梁达781m，最高的塔式结构达450m。目前我国已成功地开发并应用了多种相关技术，如成孔技术、高强材料生产技术、高强材料张拉锚固技术及相关设备、产品等。我国后张有粘结预应力技术的总体上达到国际先进水平，当然在施工设备配套、施工工艺工法细化及灌浆技术等方面与国外还有一定差距。 2.5 后张无粘结预应力技术 后张无粘结预应力技术，是将预应力钢绞线表面涂以专用油脂并挤塑成型外包套管形成无粘结预应力钢绞线，将此无粘结预应力筋在构件内按设计标高与普通钢筋绑扎成钢筋笼，浇注混凝土后在构件中无粘结预应力筋内钢绞线可自由滑动，待混凝土达到设计要求后，张拉预应力钢绞线并保持预应力值，从而在构件内建立预期的应力值。目前我国已开发并应用了成套无粘结预应力技术，相关标准也已进行了更新，如无粘结预应力混凝土结构技术规程、无粘结预应力钢绞线和无粘结预应力筋专用防腐润滑脂等标准。在工程应用中也取得不少成就，如解决超长结构设计、楼板减轻重量、实现双向大柱网等，目前使用该技术的工程已达数千万平方米。特别是近几年对无粘结筋防腐和耐久性的研究和改进，使该技术可用于二、三类工作环境。我国后张无粘结预应力技术总体上达到国际先进水平。 我国无粘结预应力技术应用的工程很多，其中代表性建筑工程为层数最多的广东国际大厦，63层，199m高；高度最高的青岛中银大厦，246m，58层；单体建筑面积最大、预应力工程量最大、使用部位最多的首都国际机场新航站楼，建筑面积为33.5万m2，预应力工程量达3600t，使用部位有基础底板、地下室外墙、无梁楼板、框架梁、柱、屋面钢结构等。 2.6 拉索及体外索技术 索结构在上世纪五、六十年代在我国得到应用，典型工程如北京工人体育馆、浙江省体育馆等，但由于索体材料和防腐及锚固技术不能较好地满足要求，应用范围很小。上世纪八十年代中期以后，随着预应力钢绞线、钢丝材料技术及锚固技术的发展，特别是整体拉索防护技术的发展，索结构得到进一步应用。典型工程如吉林滑冰馆、青岛体育馆、潮州体育馆、北京奥体中心游泳馆、综合馆等一批大型体育建筑；特别是在桥梁工程中拉索得到广泛应用，我国建起了数十座大跨度斜拉桥，我国斜拉桥建设的数量、跨度和成套技术处于世界领先地位；采用拉索技术的系杆拱桥也处于世界领先水平。 进入新世纪以后，随着我国经济发展速度的加快，城市大型交通、体育、文化和会展等设施建设进入新高潮，索结构得到新的发展机遇，一大批新型索结构得到应用，典型工程如浙江黄龙体育中心主体育场、广州奥体中心体育场、上海浦东国际机场航站楼、哈尔滨会展中心、深圳会展中心、北京新保利大厦吊楼等，其中新保利大厦吊楼最大拉索达199根钢绞线，拉力达5500吨，居世界第二。与此同时我国索结构相关技术得到进一步发展，索体材料、安装技术、张拉锚固技术和防护技术达到国际先进水平。 我国于上世纪九十年代开始研究体外索技术，目前体外索索体防护技术、张拉锚固技术、转向技术、设计技术等问题已基本解决，在桥梁工程中开始得到一定应用。 2.7 特殊工艺技术得到开发应用 近二十年来，由预应力技术发展而来的超重构件竖向提升技术、水平牵引技术、顶推技术、转体技术在房屋、桥梁和特种工程中得到开发和应用。 2.8 预应力技术的应用水平进一步提高 2.8.1低层大跨度房屋结构 这类建筑主要是商业建筑、工业建筑、物流仓储建筑、航站车站类建筑、会展建筑、文化体育建筑等，这类建筑的特点是需要大跨度、大空间或承受重荷载，用普通混凝土结构建造不经济或根本不能实现，代表性工程见下例。 1.双向大柱网建筑 一般要求柱网在88m至1212m，采用预应力无梁楼盖结构或预应力梁板结构，结构高度对无梁楼盖结构在1/40～1/50L；对梁板结构中的梁可取为1/18～1/25L，对板可取为1/45～1/55L。此类结构的优点是建筑空间大、功能布置灵活，结构占用层高尺寸小，结构构件性能好，抗裂度可控制，楼板挠度小，钢材用量省，模板与钢筋施工速度快，质量易保证。典型工程有首都国际机场新航站楼，建筑面积33万平米，柱网99m，1212m，采用无粘结预应力无梁楼盖结构，首层顶板厚250mm，地下室顶板厚300mm；珠海机场候机楼，柱网1212m，建筑面积9万平米，采用预应力框架大平板结构，框架梁高600～650mm，框架梁间采用1212m的无粘结预应力平板，板厚220～230mm；北京松下电子部品厂房采用1010m预应力框架结构；东莞康佳影视生产基地工业厂房，建筑面积15万平米，采用1212m双向有粘结预应力框架主梁和无粘结预应力次梁结构。 2.双向超大柱网建筑 一般要求柱网在1515m至3030m.采用双向受力框架结构或采用预应力主次梁结构，采用双向受力体系时，结构高度可取1/18～1/25L，采用主次梁结构体系时，主梁结构高度可取1/15～1/20L，次梁结构高度可取1/20～1/28L。此类结构不施加预应力很难实现或很不合理。典型工程有深圳大中华证券交易中心，柱网3442米；深圳车港，建筑面积12万平米，柱网2516m，采用有粘结预应力框架主次梁结构，沿16m方向主梁高1200mm，跨高比1/14，沿25m方向次梁高1000mm，跨高比1/25；沈阳机场候机楼柱网达2418m，采用预应力框架结构；首都机场停车楼柱网为918m、1818m，采用有粘结预应力框架主次梁结构；南京国际展览中心采用2727m柱网楼盖；青岛山东会展中心采用2736m柱网楼盖；唐山会展中心屋面柱网为42米36米。 3.单向大跨度建筑 一般为工业厂房、体育建筑或公共建筑，跨度在12～36m，柱距为6～9m，采用单向预应力框架或单向预应力密肋梁结构，框架梁结构高度可取1/15～1/25L，单向密肋梁结构高度可取1/25～1/30L。典型工程有北京北新建材塑钢车间厂房，跨度227m，有粘结预应力框架梁高1600～1750mm；北京地铁四惠车辆段检修库，跨度272424m，柱距6m，有粘结预应力框架梁高1.75m，其上有50cm覆土。此类建筑一般楼面采用预应力框架，屋面采用轻钢结构。 2.8.2 高层建筑结构楼盖 这类建筑主要是写字楼、商住楼、住宅及一些电信、电力大楼等，其特点是需要大空间、承受重荷载，同时建筑师或业主希望在保证使用净空的条件下尽量降低层高，也就是希望有最小的结构高度，其代表性工程如下 1.外框内筒或筒中筒结构高层建筑 一般外框架或外筒与内筒的跨度在8～12m左右，楼盖采用平板或扁梁跨越，外框用边圈梁形成整体，平板型楼板跨高比采用1/40～1/50，扁梁楼盖中扁梁跨高比采用1/20～1/28。典型工程有广东国际大厦，63层筒中筒结构写字楼，楼面为无粘结预应力平板，板跨7.0～9.4m，板厚220mm，该工程是国内层数最多的预应力结构；青岛中银大厦，58层筒中筒结构写字楼，楼面为无粘结预应力扇形单向板，板跨8.1～9.83m，板厚230mm，此工程是国内最高的预应力房屋结构，总高度241m；济南长途电信枢纽工程，27层筒中筒预应力平板结构，内外筒间跨度12m，板厚跨中270mm，支座450mm；新上海国际大厦，38层外框内筒预应力框架扁梁楼盖结构，外框与内筒间跨度12m，预应力框架扁梁高450mm。此类建筑采用预应力技术的优点是以最小的结构高度跨越大跨度，在8～12m跨范围内平均可节省楼层结构高度200～400mm，在同样使用净空条件下，可降低建筑层高约300mm，在限高100m的情况下，可比普通混凝土结构增加两个楼层面积，从而显著降低造价。 2.框架剪力墙结构或板柱剪力墙结构 框架剪力墙结构中框架的柱网在7.57.5m以上，采用预应力框架扁梁大平板结构体系，扁梁高300mm以上，框架梁间大平板采用无粘结预应力平板或夹芯板，板厚150mm以上。板柱剪力墙结构由于受抗震规范限制，在高层建筑中较少采用。典型工程有深圳华民大厦柱网7.8m，北京吉庆里18号楼柱网8.07.8m，北京京都商业中心九号楼柱网8.57.5m，均为框架剪力墙结构，采用无粘结预应力框架梁板结构或有粘结预应力框架梁板扁梁结构。框架剪力墙结构高层建筑，当框架柱网达10m以上时，底层柱轴力较大，应采取专门措施减少柱尺寸。 3.剪力墙结构高层建筑 剪力墙开间在6.9m以上，楼面采用无粘结预应力平板，跨高比采用1/45～1/55，可实现大开间住宅灵活隔断，楼板刚度、抗裂性显著优于普通混凝土结构。典型工程有深圳山东大厦，24层剪力墙预应力大平板结构公寓，开间7.8m，板厚160mm；深圳即达大厦、万达大厦等多幢30层左右的高层剪力墙结构住宅采用了大开间预应力平板楼盖技术。 2.8.3 房屋建筑中的特种构件 在房屋建筑中许多关键结构构件采用预应力技术，如高层建筑中的巨型转换板采用预应力技术分阶段承担上部结构的荷载，或减少厚板中的普通钢筋用量，高层建筑中的巨型转换梁也是如此。有些建筑中的大型悬挑构件也必须采用预应力技术来建造，其它如大跨度的异形板，报告厅顶板也需使用预应力技术。典型工程有杭州新城站综合楼巨型预应力框架转换梁，跨度33m，托转上面4层楼面；中华世纪坛主坛体下环形预应力板，跨度14.5m，板厚350mm；新上海国际大厦四个角部挑出的观景区，预应力悬挑梁出长度达7.5m；深圳会展中心上部结构的挑预应力悬臂梁出长度达15m。 2.8.4 特种工程结构 特种工程结构是预应力混凝土技术应用的重要领域，在筒仓、水池、水管、安全壳等环形或球形结构中，预应力混凝土技术是其重要的实现手段，因为这类结构中存在较大的拉应力，普通混凝土结构建造不能满足抗裂要求及耐久性指标，可以说这些结构必须采用预应力混凝土技术。典型工程有天津大港预应力煤仓，广东珠江水泥厂水泥生料、熟料仓，秦山核电站、田湾核电站预应力混凝土安全壳，杭州四堡无粘结预应力蛋形污水消化池等。 高耸塔桅结构也是预应力混凝土技术的重要应用场所，为提高塔桅结构的抗震抗风能力，预应力混凝土技术被广泛用于中央电视塔、天津电视塔、上海电视塔等超高混凝土塔身中。 2.8.5 桥梁工程结构 混凝土桥梁工程是预应力混凝土技术应用的主战场，几乎所有二十米跨以上的混凝土桥梁都必须采用预应力技术。简支预应力混凝土桥梁我国达到的最大跨度是上海东海大桥的70m，郑州、开封黄河大桥均采用了大量50m跨预应力混凝土简支梁，南京长江二桥北汊桥的预应力混凝土连续梁跨度达到165m，重庆长江大桥的预应力混凝土T形刚构单边悬挑长度达87m，跨度达174m，苏通大桥辅航道桥预应力混凝土连续刚构跨度达270m。北京的五环、六环及城市铁路高架桥都采用了各种类型的预应力混凝土桥梁技术。 3 预应力技术发展趋势 3.1 预应力筋材料技术发展趋势 预应力材料技术的发展从来都是预应力技术革命的先驱，预应力筋除了目前使用的高强度钢材外，未来新型预应力筋应是强度高、自重轻、弹性模量大、耐腐蚀的聚碳纤维、玻璃纤维和聚酯纤维类非金属预应力筋，以及现有高强材料的深加工产品如环氧涂层钢绞线等产品。 3.2 预制混凝土技术的发展 先张法预制预应力混凝土构件具有工厂化规模生产的各种优点，如质量控制水平高，构件耐久性好，模板周转率高，损耗小；与现场浇注的后张法预应力混凝土相比，省去了留管灌浆工序或无粘结束的注油挤塑工序，省去了管道费用，涂包费用和锚具费用。在道路及运输吊装条件较好，运距不太大200公里以内的情况下，预制构件常常有良好的技术经济指标。先进工业化国家中，预制先张预应力混凝土的比例很高，美国占70％～80％，法国、德国约占60％。现代的预制工业，是一项极具发展潜力的工业。现代化预制厂的主要生产过程均已由计算机控制，高素质的技术工人和高效率施工机械与管理模式保证了产品的高质量，现代预制工业已摆脱了构件品种、规格单一，建筑与结构功能脱节的旧模式。很多工业发达国家的预制构件已能将建筑装饰的复杂、多样性以及保温、隔热、水电管线等多方面的功能，与预制混凝土构件结合起来，满足用户各种要求，又不失工业化规模生产的高效率。我国目前在这方面的差距很大，国内房屋建筑中最大量的预制构件仍是6m跨以下的空心楼板，工业建筑中的屋架、吊车梁、屋面板等。随着大柱网、大开间多层建筑和高层建筑迅猛发展，长跨预应力空心板、T形板、大型预应力墙板等必将逐步兴起，预制梁板现浇柱，或预制梁、板、柱与现浇节点相结合的各种装配整体式建筑结构体系预期会迅速发展，这种结构体系可以把预制与现浇二者的优点结合起来，避免纯装配式建筑对产品尺寸的高精度要求，结构整体性差和节点耗钢量大等缺点，又避免了现浇结构现场湿作业工程量大，受制于现场施工及气候条件，耗用大量模板、支撑等缺点。在材料消耗上，预制也是显著优点，以8～12m跨度的预应力长跨空心板为例，与无粘结预应力现浇平板相比，一般可节约混凝土30％～40％，节约钢材50％～60％，免去涂包和锚具费用，减轻楼面结构自重10％～15％，节省模板、支撑等，经济效益十分显著。随着人们对预制结构和预制构件认识的深入，预制预应力构件将占有一定的市场份额。 3．3 设计理论将有重大进展 我国当前的预应力混凝土房屋建筑设计水平相对还比较低，急待完善与提高，主要表现在结合预应力混凝土特点对结构的整体布局，概念设计，方案对比，综合技术经济效益的分析研究薄弱，设计理论上过分强调了裂缝对耐久性的危害，对某些预应力结构的抗裂要求过严，造成用钢量的显著增加，而对影响耐久性的其它更重要因素如保护层厚度，以及灌浆质量控制，无粘结束的全长密封，尤其是锚具封端的严格要求则重视不够。结构分析方面，则常常把普通钢筋混凝土结构的设计准则不适当地套用到预应力混凝土高层建筑结构，例如剪力墙框架结构中，由预应力平板与柱构成的等代框架，以及由预应力扁梁、柱构成的框架，由于预应力配筋的方向性以及耗能特点，通常不宜考虑承受过大的地震内力，对这类结构的设计准则应有所区别，但目前有关的规范还都未涉及，有待补充与完善。随着我国预应力混凝土设计队伍的壮大和设计水平的提高，相信在不久的将来，我们将会在一些重大设计理论问题上取得共识，实现可靠性、耐久性和经济性的协调一致。 3．4 预应力工艺将进一步完善，专用产品质量提高 尽管我国已能大批量生产高强钢材、锚具和各类预应力混凝土用专用机具，但就其质量的稳定性、耐用性及配套性以及预应力工艺水平而言，与国际先进水平尚有不少差距。预应力混凝土由于其钢材长期处于高应力状态和材料对机械操作或腐蚀的高度敏感，更值得引起我们对产品质量和施工工艺问题的关注。国际上对后张灌浆有粘结预应力混凝土的耐久性以及与保证质量相关的工艺技术均给予高度重视，我国应加强与国际学术界、工程界的交往，广泛吸取他人的有益经验。国外对无粘结筋的防腐蚀要求、全封闭要求和构造细节、质量标准也都很严格，这方面我国还有许多工作要做，质量有待提高。预应力工艺技术的发展目标 （1）开发和应用新型高抗腐蚀孔道成型及灌浆技术。 （2）完善无粘结预应力防腐蚀体系。 （3）发展预应力拉索及体外索成套技术。 未来十年内将开发出利用高强材料的先张预应力成套技术。后张有粘结预应力施工技术将开发出更新的成孔材料或工艺，预应力张拉锚固体系将更紧凑，性能更稳定，灌浆技术及质量将更为大家重视，灌浆设备及工艺将进一步完善提高。预应力结构、材料及施工工艺对结构耐久性的影响将成为人们关注的焦点，将会开发出多种耐腐蚀材料及施工工艺。预应力施工技术将与工程结构的施工方法结合形成一整套预应力施工工法或专利。预应力加固施工技术将进一步发展。 3．5 应用领域进一步扩大 1 房屋建筑中使用部位的扩展 预应力技术除用于实现大跨度楼盖结构外，还可用于基础底板形成预应力筏板基础或预应力梁板基础，以承担巨大的基础反力；用于地下室外墙承担水压力、土压力产生的侧向荷载；用于偏心受压柱、拉杆、吊杆、抗浮桩等构件；用于屋面结构形成刚性防水层等。 2 房屋建筑中使用功能的增加 通常预应力技术被用于抵抗荷载产生的拉应力，但它也可用于抵抗温度、收缩、变形等产生的应力，有时甚至预应力技术是为了保证结构的整体性提高刚度。 3 房屋建筑中应用于不同的结构材料 预应力技术源自预应力混凝土技术，它是为发挥混凝土结构的优势而开发的，但它的原理同样适于砌体结构、钢结构、组合结构、木结构等。特别是大跨钢结构、组合结构目前采用预应力技术成为一种趋势，预应力技术既可调整大跨钢结构杆件的内力又能控制其变形。 4 预制先张与现浇后张组合运用 大跨度大面积多层建筑楼盖，为降低成本加快施工速度，采用预制先张法制作楼板，现浇后张法制作框架，形成楼盖，具有较强的竞争力。 5 预制先张与钢结构的组合运用 钢结构由于施工速度快，造价便宜，在单层厂房结构中具有较强竞争力，但当用于多层房屋时，由于楼板造价高而缺乏竞争力，采用预制预应力混凝土楼板可提高多层钢结构的竞争力。 6桥梁工程中与施工技术的结合 大跨桥梁结构本身离不开预应力技术，同样大跨桥梁的施工建造也离不开预应力技术，在目前先进的无支架桥梁施工技术中，悬臂拼装或浇注必须充分依靠预应力技术，顶推施工、牵引节段、提升节段也是充分利用预应力技术，预制节段拼装施工更是完全依靠预应力技术。 7 其它工程领域的创新应用 水利工程中预应力技术可用于大坝加固、水库周边山体加固、船闸闸壁加固、闸门闸墩锚固等，也可用于建造大直径有压输水管、渡槽，大直径泄洪、排砂、发电用管道等。 海洋工程结构是预应力技术应用的一个重要领域，因为预应力混凝土具有良好的耐久性，其耐海水侵蚀的能力优于普通混凝土结构和钢结构，它可用于近海工程结构，制作预应力混凝土码头、栈桥、近海平台、海上机场、堤岸等；也可用于海上工程结构，制作浮船、码头、浮桥、隧道、浮式平台、浮式巨型容器、采油平台、海上储运站等。 地面构筑物如道路路面、赛车跑道、飞机跑道等有高速交通工具运行的地方，为增加耐久性，减少伸缩缝，提高路面质量可施加预应力。地下工程结构，为提高抗渗性能、抗裂性能，增加耐久性可施加预应力。 预应力技术用于工程结构的托换、加固和改造是一种极为合理的手法，因为预应力技术可以让托换或加固的结构与原结构共同受力或主动分担原结构的荷载。 8与其它技术的综合应用 预应力技术是一项极为灵活、实用的结构技术、材料技术和施工技术，但为充分发挥预应力技术的效应，应提倡预应力技术与其它工程结构、材料、工艺技术综合应用，以解决各种工程技术难题。