浅谈预应力混凝土桥梁应用及发展_论文发表__期

发布时间：2022-10-04 09:30 热度：

　　浅谈预应力混凝土桥梁应用及发展
　　湖南省邵阳市林业调查规划院谢慕龙曹星亚
　　摘要:随着桥梁工程的迅速发展，预应力混凝土桥梁在国内外日益显示显著的应用前景，本文针对预应力混凝土施工技术在桥梁建设中的应用,对预应力混凝土设计及施工中的技术及施工质量控制进行探讨，并展望未来的发展方向。
　　关键词:预应力混凝土桥梁；桥梁施工；质量控制
　　1.概述
　　预应力混凝土经过半个多世纪的发展并随着部分预应力概念的逐步成熟,已经突破了混凝土不能受拉与开裂的约束,大大扩展了它的应用范围。至今，我国预应力桥梁的建设已经有50多年的历史，近十几年来，我国的预应力技术发展较快，在预应力混凝土桥梁的设计、结构分析、试验研究、预应力材料及工艺设备、施工工艺等方面日新月异，如体外预应力、后期粘结PC钢材技术，无粘结预应力钢才技术等等。这些技术不仅可以提高结构的安全性、美观性和经济性，还可加强混凝土结构的耐久性。
　　当前国际混凝土结构工程界对预应力混凝土结构的抗震问题给予了重视。特别是四川汶川大地震,造成人员和财产损失是不可估计的。因此很多国家都作了不少研究工作,研究表明预应力结构在地震区是能够应用的和普通钢筋混凝土结构一样,需要的是合理的设计和施工。采用竖向预应力加固普通钢筋混凝土结构可提高结构抗震性能。采用竖向预应力的混凝土结构,可以提高结构抵抗水平荷载的能力,并在地震之后又能很快的复原。在地震作用下,预制的预应力混凝土结构会发生屈服,产生塑性铰,提高整个结构的延性和耗能能力而避免损坏,因而具有良好抗震性能。
　　2.预应力混凝土桥梁的材料
　　2.1预应力钢材
　　目前使用的预应力钢材主要有高强钢丝,钢绞线及高强度粗钢筋三大类。桥梁上使用的预应力钢材一直在朝着高强度、低松弛、大直径的方向发展。现在不少桥梁中已采用每束500t的预应力索。预应力索一般平弯，锚固于箱梁腋上，可以减小板件的厚度，减轻自重，局部应力也易于解决。
　　作为目前普遍使用的预应力钢材，仍有重量大、易锈蚀等弊病。桥梁界希望使用一种强度高、重量轻、耐腐蚀、性能稳定的材料取代钢材。日本已经使用碳素纤维、玻璃纤维等复合材料，生产、加工成预应力拉材，投入使用。这些材料的特点是：具有与PC钢材同等的张力强度、不锈蚀、柔性高。随着技术的进步，这类材料必将向高性能、低成本方面发展，进而取代现在的PC钢材。
　　近几年，国外正在开发一种不需要灌浆作用的PC钢材，却能获得和灌浆后相同的构造，具体的做法是将PC钢材置于套管中，期间填充常温下硬化的环氧树脂，张拉锚固后，树脂硬化，与混凝土构成一体，称为后期粘结的PC钢材，具有施工简单、粘结性好且可节约钢材等技术优点。
　　2.2预应力锚具
　　预应力锚具与所锚固的预应力筋相对应,分为粗钢筋锚具,钢丝束锚具及钢绞线锚具等3类。近年来用于钢绞线锚固的群锚体系,被广泛采用，随着质量地不断提高,其锚固性能也越来越好，使用时可根据需要由多根钢绞线组成一束,整束张拉。
　　2.3混凝土材料
　　从我国已建成的预应力混凝土桥梁来看,大多都采用40#～50#混凝土,进而采用减水剂等添加剂制备塑性混凝土,并发展了泵送混凝土工艺。随着桥梁跨度的增加,为减少桥梁结构的自重,混凝土逐渐向高强、轻质方向发展。我国目前在高强、轻质混凝土方面已经有所成就。
　　3.预应力混凝土桥梁的设计
　　桥梁规范对混凝土和钢材的强度、截面的受压区高度限值、承载能力（强度）、裂缝和挠度指标、施工期和运营期截面的应力控制均有明确的要求和规定，应逐一满足。随着计算机技术的发展，对于大跨预应力混凝土桥梁应多采用空间计算分析软件进行分析，同时加强对计算结果的分析判断能力。
　　许多设计人员设计时习惯简单模仿，造成结构