橋梁預(yù)應(yīng)力混凝土的現(xiàn)狀與展望論文

第頁共頁橋梁預(yù)應(yīng)力混凝土的現(xiàn)狀與展望論文橋梁預(yù)應(yīng)力混凝土的現(xiàn)狀與展望論文【摘要】：^p:本文從組成混凝土的材料,張拉技術(shù)和施工方法及構(gòu)造抗震性能上的開展?fàn)顩r來進(jìn)展闡述,提出了進(jìn)步預(yù)應(yīng)力混凝土工藝程度的建議?！娟P(guān)鍵詞】：^p:混凝土;鋼材;施工工藝;抗震性能一、混凝土從我國已建成的預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁來看,大多都采用40～50混凝土,進(jìn)而采用減水劑等添加劑制備塑性混凝土,并開展了泵送混凝土工藝。隨著橋梁跨度的增加,為減少橋梁構(gòu)造的自重,混凝土逐漸向高強(qiáng),輕質(zhì)方向開展。____早在20世紀(jì)70年代采用80混凝土修建了幾座跨徑為45的簡(jiǎn)支預(yù)應(yīng)力混凝土鐵路橋,德國在主跨136的富林格爾橋上采用了輕質(zhì)混凝土。我國目前在高強(qiáng)、輕質(zhì)混凝土方面已經(jīng)有所成就。在橋梁建筑市場(chǎng)上具有極大的推廣應(yīng)用價(jià)值。二、鋼材目前使用的預(yù)應(yīng)力鋼材主要有高強(qiáng)鋼絲,鋼絞線及高強(qiáng)度粗鋼筋三大類。橋梁上使用的預(yù)應(yīng)力鋼材一直在朝著高強(qiáng)度,低松弛,大直徑的方向開展。80年代中期以前,我國的預(yù)應(yīng)力鋼材的性能比國際上落后較多,近20年差距逐漸縮小。預(yù)應(yīng)力鋼材的消費(fèi)過程由于工廠的不斷改良而成為性能更好,更經(jīng)濟(jì)的材料。為進(jìn)步效率,近年來,材料強(qiáng)度有所增加,但在某些情況下,強(qiáng)度的增長(zhǎng)是以降低材料的延性與韌性為代價(jià)的。強(qiáng)度較高的預(yù)應(yīng)力鋼材,有時(shí)會(huì)增加氫的應(yīng)力腐蝕的危險(xiǎn)。這些不利的特性應(yīng)予以重視。新型材料如纖維增強(qiáng)塑料,過去主要用于航天和航空工業(yè),現(xiàn)已進(jìn)入建筑工業(yè)。采用這些材料主要由于以下優(yōu)點(diǎn):在各種環(huán)境下具有耐久和抗腐蝕的特性,重量輕,高強(qiáng)度和無磁性等性能。纖維增強(qiáng)塑料可用作預(yù)應(yīng)力與非預(yù)應(yīng)力材料。這些材料具有線彈性的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系,直到拉斷。它們的性能與鋼筋和預(yù)應(yīng)力鋼材性能不同,還需要采用新的設(shè)計(jì)方法。自從1939年法國首創(chuàng)式體系與比利時(shí)首創(chuàng)體系后,預(yù)應(yīng)力技術(shù)實(shí)現(xiàn)了從先張到后張的進(jìn)步,為各種大跨預(yù)應(yīng)力構(gòu)造的開展開拓了道路。預(yù)應(yīng)力錨具與所錨固的預(yù)應(yīng)力筋相對(duì)應(yīng),分為粗鋼筋錨具,鋼絲束錨具及鋼絞線錨具3類。近年來用于鋼絞線錨固的群錨體系,被廣泛采用。隨著質(zhì)量地不斷進(jìn)步,其錨固性能也越來越好。使用時(shí)可根據(jù)需要由多根鋼絞線組成一束,整束張拉,國內(nèi)目前已開展到1200。大噸位預(yù)應(yīng)力鋼束的采用大大簡(jiǎn)化了后張拉工藝。對(duì)于采用懸澆施工的橋梁,每一循環(huán)預(yù)應(yīng)力束數(shù)可大大減少,且通過預(yù)應(yīng)力束平彎使錨點(diǎn)位置在斷面上的布置固定,大大節(jié)省了穿束,張拉,壓漿等工序所用的時(shí)間,從而加快施工進(jìn)度。另外采用大噸位預(yù)應(yīng)力束,布束容易,經(jīng)合理選擇后可以做到因不易布束而加大構(gòu)造尺寸,造成材料浪費(fèi),可減少繁雜的錨固齒塊,便于簡(jiǎn)化模板,加快工期。無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋是指帶光滑防銹涂層的后張預(yù)應(yīng)力筋,施工時(shí)這種預(yù)應(yīng)力筋可以和普通鋼筋一樣直接安裝在模板中。無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋無需預(yù)留孔道,后期穿束,壓漿等工序并可節(jié)省材料,加快施工進(jìn)度。因此具有施工簡(jiǎn)便,施工效率高等優(yōu)點(diǎn)。但其強(qiáng)度和剛度與相應(yīng)的有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋相比稍低。從耐久性能看,應(yīng)對(duì)其防銹及認(rèn)真處理錨具封端。有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋由于壓漿工藝問題也存在耐久性問題,預(yù)應(yīng)力管道壓漿往往存在壓漿不滿或不密實(shí)等問題,由此可能導(dǎo)致的預(yù)應(yīng)力筋銹蝕問題不容無視。在我國無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋在大跨徑橋梁上的應(yīng)用正日益增加。無粘結(jié)筋因其自身的優(yōu)點(diǎn)將會(huì)越來越受到重視,但關(guān)于其強(qiáng)度和耐久性問題仍然需要進(jìn)一步加強(qiáng)研究,不斷完善。體外索在預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)造中的使用是近來建筑工業(yè)開展的方向之一。用體外預(yù)應(yīng)力的方式修建混凝土橋梁在國際上已有近90年的歷史。但早期因防腐工藝不完善,造價(jià)高等原因,獲得的效果并不理想。但自80年代以來,由于技術(shù)的進(jìn)步,體外預(yù)應(yīng)力技術(shù)幾經(jīng)改良后,日趨完善,其應(yīng)用也越來越多。從預(yù)加應(yīng)力方式來看,它把絕大局部的預(yù)應(yīng)力鋼束布置在混凝土截面外,通過錨固端和變向裝置來傳遞預(yù)加應(yīng)力。該方法不但可以應(yīng)用于新建構(gòu)造,還可以用來加固原有構(gòu)造。在預(yù)應(yīng)力使用早期,體外預(yù)應(yīng)力筋已被應(yīng)用于橋梁建立,不過,由于當(dāng)時(shí)技術(shù)條件的制約,這種方法在20世紀(jì)50年代幾乎被人們放棄了?？垢g(纖維增強(qiáng)塑料)索,高性能鋼索以及體外索防護(hù)系統(tǒng)的開展,為體外預(yù)應(yīng)力技術(shù)的再次興起提供了有利的條件。使用體外預(yù)應(yīng)力技術(shù)的.橋梁工程具有以下優(yōu)點(diǎn):1)由于板內(nèi)沒有安裝管道,減小了板的厚度,從而減輕了橋梁的重量;2)預(yù)應(yīng)力索安裝簡(jiǎn)便;3)易于檢查預(yù)應(yīng)力索,有利于索的養(yǎng)護(hù);4)預(yù)應(yīng)力索的交換或者再次張拉成為可能;5)大大地縮短施工工期,特別是使用預(yù)制分段拼裝方法施工的橋梁。體外預(yù)應(yīng)力技術(shù)廣泛應(yīng)用于混凝土橋梁建立中。并已被用于高速公路和高架鐵路分段預(yù)制橋梁建立。體外預(yù)應(yīng)力技術(shù)另一個(gè)極具潛力的用處是對(duì)原有混凝土構(gòu)造進(jìn)展加固與修復(fù)。近年來,該技術(shù)已應(yīng)用于許多新型構(gòu)造中,其中包括:在大偏心構(gòu)造設(shè)置體外預(yù)應(yīng)力索以進(jìn)步構(gòu)造的受力性能,可以被應(yīng)用于由混凝土翼緣與波形鋼腹板構(gòu)成的組合構(gòu)造之中,高性能輕質(zhì)材料的使用減輕了構(gòu)造的自重。三、施工工藝預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的開展與施工技術(shù)的開展是密不可分的,施工技術(shù)程度直接影響橋梁的跨徑,線型,截面形式等。預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁在初期大多采用滿布支架法施工,其跨度一般在40以內(nèi),且施工周期長(zhǎng),施工用料多。60年代預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁引入懸臂施工法以后,預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁橋得以迅速開展,其跨越才能達(dá)200以上,適用范圍也不斷擴(kuò)大。懸臂拼裝法將大跨橋梁化整為零,施工簡(jiǎn)便,拼裝工期短,速度快,特別對(duì)于多跨長(zhǎng)聯(lián)橋(跨度在100以內(nèi))是一種效率高而且經(jīng)濟(jì)的施工方法。預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁的施工方法還有頂推法,挪動(dòng)模架法,逐孔架設(shè)法等。近年來由烏克蘭的工程師創(chuàng)造的新型預(yù)應(yīng)力技術(shù)是介于先張拉法和后張拉法之間的工藝。它是在澆搗混凝土尚未凝固的時(shí)候施加預(yù)應(yīng)力,混凝土在壓力的情況下固結(jié)。施加這種預(yù)應(yīng)力需要用特殊的可滑動(dòng)的模板及能把壓力傳給混凝土的裝置。它可使同樣配筋率情況下梁的承載力進(jìn)步25-34%,柱的承載力進(jìn)步75%,抗裂度不變。該方法已在重達(dá)30噸的橋梁構(gòu)造中使用。四、預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)造抗震問題當(dāng)前國際混凝土構(gòu)造工程界對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)造的抗震問題給予了重視。____在1995年神戶大阪地震之后,結(jié)合混凝土構(gòu)造(包括預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)造)在地震中的實(shí)際表現(xiàn)進(jìn)展了調(diào)查并作了大量研究工作,其它國家也作了不少研究工作。研究說明預(yù)應(yīng)力構(gòu)造在地震區(qū)是可以應(yīng)用的,和普通鋼筋混凝土構(gòu)造一樣,需要的是合理的設(shè)計(jì)和施工。采用豎向預(yù)應(yīng)力加固普通鋼筋混凝土構(gòu)造可進(jìn)步構(gòu)造抗震性能。采用豎向預(yù)應(yīng)力的混凝土構(gòu)造,可以進(jìn)步構(gòu)造抵抗程度荷載的才能,并在地震之后又能很快的復(fù)原。在地震作用下,預(yù)制的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)造會(huì)發(fā)生屈從,產(chǎn)生塑性鉸,進(jìn)步整個(gè)構(gòu)造的延性和耗能才能而防止損壞,因此具有良好抗震性能。五、展望為適應(yīng)我國經(jīng)濟(jì)的開展,緩解交通問題給人們消費(fèi)生活帶來的不便,預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)造的應(yīng)用范圍將更加廣闊,因此我們應(yīng)加強(qiáng)進(jìn)步預(yù)應(yīng)力技術(shù)程度的科研工作。和興旺國家相比,我們預(yù)應(yīng)力混凝土工程的研究相對(duì)落后。憑借我們已有的強(qiáng)大隊(duì)伍,和一些單位在預(yù)應(yīng)力技術(shù)推廣應(yīng)用中的創(chuàng)收實(shí)力完全可以承當(dāng)和完成這項(xiàng)重要的科研任務(wù)。同時(shí),設(shè)計(jì)和施工的別離也是影響我國預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)造迅速開展的因素之一。因此有必要成立大型強(qiáng)而有力的預(yù)應(yīng)力混凝土工程公司,承當(dāng)重大預(yù)應(yīng)力混凝土工程,并擔(dān)負(fù)新技術(shù)開發(fā)研究,并做好與設(shè)計(jì)和施工之間的聯(lián)絡(luò),