基于预应力技术的城市桥梁浅析预应力桥梁.docx

基于预应力技术的城市桥梁浅析预应力桥梁摘要：随着国内工业化改革的不断深入，城市桥梁建设也有了突飞猛进的发展，北京上海等国内一线城市已经出现了很多标志性桥梁成功实践，其中预应力混凝土的桥梁设计也在不断改进当中。 本文从预应力混凝土技术中的新思路、 新发展方向进行了一定的描述和展望，其分析会对预应力混凝土桥梁的进一步发展应用产生一定的意义。关键词：预应力混凝土桥梁；新规范；新应用1 引言法国的 E.Fryssint在上世纪中叶率先提出了预应力混凝土技术，经过几十年的发展国外这一技术已经在城市桥梁应用中较为普遍的设计应用。随着国内工业化改革的不断深入，城市桥梁建设也有了突飞猛进的发展，北京上海等国内一线城市已经出现了很多标志性的桥梁设计。其中预应力混凝土桥梁技术在最近几年的应用发展速度同样可喜，设计采用的预应力混凝土桥梁数量也达到了世界前列。正是在这一发展背景下， 本文从预应力混凝土技术对桥梁发展产生的新思路、新发展方向进行了一定的描述和展望，其分析会对预应力混凝土桥梁的进一步发展应用产生一定的意义。2 预应力桥梁应用的新思路2.1桥涵设计规范产生的新理念JTGD62 xx公路钢筋及预应力混凝土桥涵设计规范在 04 年 10 月成功的颁布实施，该规范采用的极限状态设计方法对城市桥梁的规定一样有效。 规范中运用的统计数学方法对于桥梁设计的思想和理念都产生了较大的影响， 应用概率极限状态设计方法在基于客观实际的同时，将桥梁寿命以及耐久性的设计要求较为全面的给出了设计规范。JTGD62xx 的颁布使得混凝土的强度提升到了 C80等级，预应力构件耐久性的规定更加明确以及刚度等计算进行了合理的改进等。这一个看似平常的规范版本实施为近几年桥梁预应力混凝土技术的快速发展铺平了道路。2.2桥梁设计工程手册引领的新思路林元培在 07 年出版面世的桥梁设计工程师手册中，较为系统的总结了国内桥梁设计的成功经验，给了桥梁设计的程序、 造价以及各种结构的要求规范等， 提出了应用多种技术和新材料不断改进桥梁施工质量和审美设计。 这一经验之谈的手册不仅对于刚开始的从事桥梁设计的人员来说作用明显， 就是很多老工程师也能当成工具资料进行借鉴。近几年应用这一手册在预应力混凝土桥梁的施工创新改进中不胜枚举，其对于改进桥梁施工思路、 不断创新设计的发展提供了较为长远的帮助。2.3预应力桥梁研究产生的新发展xx 年鲍卫刚实践团队出版的预应力连续梁式桥梁设计施工技术指南对城市桥梁在预应力连续梁式桥梁长期存在的跨中下挠、 底板裂缝、腹板斜裂缝等危害， 进行了较为详细的叙述和处理建议的提出。指南中提出从设计要点出发， 通过采用一些较为合理设计构造从而实现危害的降低甚至消除。 该指南为预应力连续梁式桥梁工程质量提供了规范的技术措施， 为我国预应力技术在施工发展中的应用产生了深远的影响。3 预应力技术在桥梁设计中出现的新应用3.1桥梁预制节段拼装技术上世纪中叶法国弗西奈就对预应力混凝土桥提出了桥梁预制节段拼装技术，随后欧美国家应用这一技术建设了几百座这种桥梁。我国港台地区在本世纪初的高架桥预制阶段也开始广泛应用这一技术，国内在相关部门的大力推进以及桥梁设计师对这一技术的理解，在上海北京已经先后出现了这一技术的成功应用。桥梁预制节段拼装技术尽管是一种实践相对成熟和应用广泛的设计，但就国内发展来说， 其移入和改进也是国内预应力混凝土桥的一大进步。3.2大跨径桥型中预应力桥梁近几年来，现代预应力技术已经在大跨径桥型设计和施工技术中有了较快的发展和改进。 当前比较成功的技术改进有：创造了预应力混凝土曲线斜拉桥单铰转体重量达1.4xl04t 的辉煌纪录；成功在桥梁建造中实现了局部应力处理技术和斜拉索锚点的构造设计；成功实现了大型复杂转体结构称重法， 设计实现转体结构重心在可控范围。这些在大跨径桥中的创新应用和成功实践，让国内的预应力混凝土桥变的更安全和施工周期更短。3.3预应力曲线桥梁在上世纪末国内一线城市的桥梁建造中，出现了很多独柱支承的预应力曲线桥梁的应用， 设计的这类桥梁在空间利用、通透性以及地位适应地面等方面都具有显著的优势。但是，由于受当时科技发展的局限，未能经过全面的实验和仿真分析，造成施工当中出现了预应力曲线梁的变形、 梁体变形大或上翘等现象。 这些事故的出现让研究人员充分认识到这一技术的困难性，也促使独柱预应力曲线桥梁的设计构造中出现了很多的新的设计： 在对独柱预应力曲线桥梁的安全性方面不再只关心连续梁的联数， 提出了墩顶部与曲线梁固结等加固方式；设计了限位和抗扭方式， 从结构计算和参数确定方面对城市桥梁有了新的认识。这些新的设计技术让预应力曲线桥梁的施工变得越来越安全，应用也越来越广。3.4预弯复合梁技术_ 比利时工程师提出的预弯预应力复合梁的设计理念， 对预应力桥梁的发展产生了深远的意义。 我国在应用这一新型的预应力提供方式中也有了很多成功的例子， 其主要设计方式是： 由一根屈服强度较高的工字型钢梁， 预先按照要求的拱曲线做成的预弯钢梁， 然后把预弯钢梁的两端放置在支座上， 并在预弯钢梁上作用一对大小相等的预加力，把预弯钢梁压到接近水平位置。 此时预弯钢梁下翼缘处于受拉状态，用高标号混凝土包裹在预弯钢梁下翼缘。 待混凝土强度达到95以上时，卸预加力，预弯梁便发生回弹；从而包裹在预弯钢梁下翼缘的混凝土产生预压应力， 最后在预弯梁的腹板两侧和上翼缘浇注普通混凝土，就组成了预弯复合梁。 这种设计在桥梁耐久性方面优势明显，在国内有着较为可观的应用前景。3.5组合体系桥梁xx 年建成的重庆长江大桥复线桥采用的连续刚构与连续梁组合体系设计，其利用了预应力和钢结构的各自的的特点， 实现了混凝土与钢连接技术的成功组合。 组合体系结构解决了混凝土收缩、 结构的超静定次数过多以及温变等诸多问题，成功应用的体外预应力技术，对桥梁结构的变形问题有了有效的改进。 这一技术的成功应用， 为组合体系桥梁在国内的推广奠定了基础， 这一设计也将有着很好的市场前景，3.6预应力桥梁在桥梁寿命中的发展应用桥梁的寿命一直是工程设计以及招标方最关注的问题，随着一些城市对桥梁结构的耐久和安全性重视程度的不断提高，在桥梁寿命的研究应用方面也有了一定改进：从盐冻问题、氯离子对预应力结构的腐蚀考虑，应用了矿物掺合料进行改进；对桥面排水和防水层进行了改善桥梁环境作用的条件；应用了高耐久性混凝土， 改进了混凝土的抵抗能力；应用了如无黏结预应力筋等抗腐蚀保护设计；加大了混凝土保护层厚度等。 这些技术的应用和发展使得预应力混凝土桥梁构造寿命有了更大的提高。4 小结和展望尽管预应力混凝土城市桥梁的发展喜人，但是还应该需要进一步的改进和发展， 当前主要应从预应力混凝土桥梁的设计规范、施工标准化的设计、混凝土寿命、桥梁设计的新材料、多种技术综合应用等方面进行不断研究， 才能会有新的突破。 随着大跨径桥梁的不断发展，工艺安全耐久方面的研究还应更加深入。只有不断改进发展桥梁的设计思路，我国的桥梁强国之路才会有真正实现的一天。_1 张坚 . 分析预应力在桥梁施工中的应用 J. 广东科技 .xx(04)2 于涛 , 于忠洋 . 预应力钢筋混凝土结构技术在建筑中的应用J. 科技信息 . xx(04)3 韦殷 . 工民建工程中预应力混凝土技术的应用 J. China s Foreign Trade. xx(14)4 于琦 , 孟少平 . 部分预应力混凝土受弯构件裂缝宽度计算方法探讨 J. 建筑结构 . xx(03)5孟宪 .城市立交桥桥梁设计浅析J.太原科技 . xx(08)内容仅供参考