預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁工程論文

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1預(yù)應(yīng)力混凝土的特點

1.1優(yōu)點

①抗裂性好，剛度大。

②節(jié)省材料，減小自重。

③提高構(gòu)件的抗剪能力。由斜截面抗剪承載力驗算公式0dcssbpbVVVV可知控制截面彎起的預(yù)應(yīng)力鋼筋對斜截面抗剪承載力有貢獻。

④提高構(gòu)件的耐疲勞性能。預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁具有強大預(yù)應(yīng)力的鋼筋，在運營階段因加荷或卸荷所引起的應(yīng)力變化幅度相對較小，故可提高抗疲勞性能。

⑤降低構(gòu)件在正常使用狀態(tài)下的撓度。在相同受力條件下，構(gòu)件的撓度與剛度成反比，由于預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件較鋼筋混凝土構(gòu)件剛度大，所以在相同條件下，預(yù)應(yīng)力混凝土可以減少受彎構(gòu)件的撓度。

1.2缺點

①工藝較復(fù)雜，對質(zhì)量要求高，需要配備一支技術(shù)較熟練的專業(yè)隊伍。

②需要有專門的施工設(shè)備，如千斤頂、張拉臺座、灌漿設(shè)備等；此外先張法施工時需要專門的預(yù)制場。

2預(yù)應(yīng)力混凝土的分類

（1）根據(jù)預(yù)應(yīng)力混凝土中預(yù)加應(yīng)力的程度分為

全預(yù)應(yīng)力混凝土（預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件在全部使用荷載的作用下不產(chǎn)生彎曲拉應(yīng)力）、A類部分預(yù)應(yīng)力混凝土（預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)物的拉應(yīng)力不超過規(guī)定的允許值，即“拉而不裂”）和B類部分預(yù)應(yīng)力混凝土（結(jié)構(gòu)在自重作用下不產(chǎn)生拉應(yīng)力，而在荷載短期效應(yīng)組合下容許開裂，即“裂而有限”）。全預(yù)應(yīng)力混凝土可使構(gòu)件的控制截面在受拉區(qū)邊緣不產(chǎn)生拉應(yīng)力，對結(jié)構(gòu)的承載力和耐久性等均較有利，但全預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件也有自己的不足：

①主梁反拱度過大，以至于橋面鋪裝實際的施工厚度變化較大，可能造成局部鋪裝厚度較薄，易破損，影響行車順暢；

②施加預(yù)應(yīng)力較大，錨下混凝土應(yīng)力較大，出現(xiàn)沿預(yù)應(yīng)力鋼筋方向不能恢復(fù)的裂縫；

③由于全預(yù)應(yīng)力混凝土需要施加較大的與壓力，所以所用的預(yù)應(yīng)力鋼筋較多。部分預(yù)應(yīng)力構(gòu)件在實際工程中應(yīng)用較為普遍，設(shè)計人員可以根據(jù)結(jié)構(gòu)使用要求來選擇預(yù)應(yīng)力度；

（2）根據(jù)給預(yù)應(yīng)力筋實施張拉是在預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件形成之前或之后分為

先張法和后張法兩種。先張法主要張拉程序為：在臺座上按設(shè)計要求將預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉到控制應(yīng)力→用錨具臨時固定→澆筑混凝土→待混凝土達到設(shè)計強度75%以上放張預(yù)應(yīng)力鋼筋。其傳力途徑是依靠鋼筋與混凝土的粘結(jié)力阻止鋼筋的彈性回彈，使構(gòu)件獲得預(yù)壓應(yīng)力；端部根據(jù)設(shè)計要求采用套管的方法使預(yù)應(yīng)力失效，以減小端部的預(yù)應(yīng)力。先張法施工簡單，靠粘結(jié)力自錨，不必耗費錨具，張拉臺座可以重復(fù)使用，大批量生產(chǎn)時經(jīng)濟，質(zhì)量穩(wěn)定。后張法主要張拉程序為：先澆混凝土，待混凝土達到設(shè)計強度75%以上，再穿筋、張拉預(yù)應(yīng)力鋼束。其傳力途徑是依靠錨具阻止鋼筋的彈性回彈，使構(gòu)件獲得預(yù)壓應(yīng)力。先張法主要適用于中小型構(gòu)件工廠化生產(chǎn)，如先張法預(yù)應(yīng)力混凝土空心板等，如預(yù)制場離工地較遠，梁板的運輸成本較大；后張法可就地平整出預(yù)制場，在工地附近即可完成預(yù)應(yīng)力的張拉，梁板運輸費用相對較少；預(yù)制箱梁T梁、現(xiàn)澆連續(xù)梁等通常采用后張法施工。

（3）根據(jù)預(yù)應(yīng)力鋼筋與混凝土結(jié)構(gòu)物是否粘結(jié)分為

粘結(jié)（在預(yù)應(yīng)力施加后，使混凝土構(gòu)件對預(yù)應(yīng)力筋產(chǎn)生握裹力并固結(jié)為一體）和無粘結(jié)（將預(yù)應(yīng)力鋼筋的外表面涂以瀝清，油脂或其他潤滑防銹材料，以減小摩擦力并防銹蝕，并用塑料套管或以紙帶、塑料帶包裹，以防止施工中碰壞涂層，并使之與周圍混凝土隔離，而在張拉時可沿縱向發(fā)生相對滑移的后張預(yù)應(yīng)力鋼筋）兩種。橋梁工程中，常見的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件多為有粘結(jié)形式，如先張法空心板，后張法空心板，小箱梁，T梁等。無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土施工時跟普通混凝土一樣，將鋼筋放入設(shè)計位置可以直接澆混凝土，不必預(yù)留孔洞，穿筋，灌漿，簡化施工程序（與有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力施工工藝的差別），由于無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土有效預(yù)壓應(yīng)力增大，降低造價，適用于跨度大的曲線配筋的梁體。

（4）根據(jù)預(yù)應(yīng)力鋼筋與構(gòu)件的位置關(guān)系可分為

體內(nèi)預(yù)應(yīng)力和體外預(yù)應(yīng)力。顧名思義，體內(nèi)預(yù)應(yīng)力系指預(yù)應(yīng)力鋼筋包裹在構(gòu)件混凝土之內(nèi)，整個構(gòu)件形成時，預(yù)應(yīng)力也形成，目前新建橋梁中的構(gòu)件基本均為體內(nèi)預(yù)應(yīng)力，如預(yù)制空心板、小箱梁，整體現(xiàn)澆連續(xù)箱梁等；體外預(yù)應(yīng)力指預(yù)應(yīng)力鋼筋位于構(gòu)件外部，預(yù)應(yīng)力全部靠兩端錨固系統(tǒng)傳遞給構(gòu)件，目前體外預(yù)應(yīng)力多應(yīng)用于舊橋加固工程中。體外預(yù)應(yīng)力加固可以稱為橋梁的“主動加固”，由于對舊橋施加體外預(yù)應(yīng)力，改變了原構(gòu)件的應(yīng)力狀態(tài)；相對于傳統(tǒng)的“被動加固”而言，原構(gòu)件中鋼筋的拉應(yīng)力和混凝土的壓應(yīng)力得到釋放，加固后的構(gòu)件承載能力明顯提高。

3結(jié)語

預(yù)應(yīng)力混凝土在橋梁中的應(yīng)用非常普遍，預(yù)應(yīng)力技術(shù)推動了橋梁工程的發(fā)展，同時橋梁工程的發(fā)展也不斷促進和推動預(yù)應(yīng)力技術(shù)的進步。目前，我國預(yù)應(yīng)力理論已日趨成熟和完善，但仍有很多問題需要去研究和解決。

作者：姚明 單位：浙江科欣工程設(shè)計咨詢有限公司