預應力混凝土橋梁工程論文

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1預應力混凝土的特點

1.1優點

①抗裂性好，剛度大。

②節省材料，減小自重。

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

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

⑤降低構件在正常使用狀態下的撓度。在相同受力條件下，構件的撓度與剛度成反比，由于預應力混凝土構件較鋼筋混凝土構件剛度大，所以在相同條件下，預應力混凝土可以減少受彎構件的撓度。

1.2缺點

①工藝較復雜，對質量要求高，需要配備一支技術較熟練的專業隊伍。

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

2預應力混凝土的分類

（1）根據預應力混凝土中預加應力的程度分為

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

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施加預應力較大，錨下混凝土應力較大，出現沿預應力鋼筋方向不能恢復的裂縫；

③由于全預應力混凝土需要施加較大的與壓力，所以所用的預應力鋼筋較多。部分預應力構件在實際工程中應用較為普遍，設計人員可以根據結構使用要求來選擇預應力度；

（2）根據給預應力筋實施張拉是在預應力混凝土構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：在臺座上按設計要求將預應力鋼筋張拉到控制應力→用錨具臨時固定→澆筑混凝土→待混凝土達到設計強度75%以上放張預應力鋼筋。其傳力途徑是依靠鋼筋與混凝土的粘結力阻止鋼筋的彈性回彈，使構件獲得預壓應力；端部根據設計要求采用套管的方法使預應力失效，以減小端部的預應力。先張法施工簡單，靠粘結力自錨，不必耗費錨具，張拉臺座可以重復使用，大批量生產時經濟，質量穩定。后張法主要張拉程序為：先澆混凝土，待混凝土達到設計強度75%以上，再穿筋、張拉預應力鋼束。其傳力途徑是依靠錨具阻止鋼筋的彈性回彈，使構件獲得預壓應力。先張法主要適用于中小型構件工廠化生產，如先張法預應力混凝土空心板等，如預制場離工地較遠，梁板的運輸成本較大；后張法可就地平整出預制場，在工地附近即可完成預應力的張拉，梁板運輸費用相對較少；預制箱梁T梁、現澆連續梁等通常采用后張法施工。

（3）根據預應力鋼筋與混凝土結構物是否粘結分為

粘結（在預應力施加后，使混凝土構件對預應力筋產生握裹力并固結為一體）和無粘結（將預應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生相對滑移的后張預應力鋼筋）兩種。橋梁工程中，常見的預應力混凝土構件多為有粘結形式，如先張法空心板，后張法空心板，小箱梁，T梁等。無粘結預應力混凝土施工時跟普通混凝土一樣，將鋼筋放入設計位置可以直接澆混凝土，不必預留孔洞，穿筋，灌漿，簡化施工程序（與有粘結預應力施工工藝的差別），由于無粘結預應力混凝土有效預壓應力增大，降低造價，適用于跨度大的曲線配筋的梁體。

（4）根據預應力鋼筋與構件的位置關系可分為

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

3結語

預應力混凝土在橋梁中的應用非常普遍，預應力技術推動了橋梁工程的發展，同時橋梁工程的發展也不斷促進和推動預應力技術的進步。目前，我國預應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：浙江科欣工程設計咨詢有限公司