理论教育 预应力混凝土梁桥:预制化、工厂化建设,成本节约

预应力混凝土梁桥:预制化、工厂化建设,成本节约

时间:2023-09-21 理论教育 版权反馈
【摘要】:预应力混凝土是为了弥补混凝土过早出现裂缝的现象而发明的一项技术。1933年,德国建成最早的预应力混凝土简支梁桥,跨度34.5 m。预应力混凝土梁桥主要包括三种类型:预应力混凝土简支梁桥、预应力混凝土连续梁桥和预应力混凝土连续刚构桥。标准设计预应力混凝土梁推动桥梁建设走向预制化和工厂化,缩短了桥梁建设周期,降低了成本。预应力混凝土连续梁桥适用于中等跨度的长联桥梁,其典型结构为变截面连续箱梁桥。

预应力混凝土梁桥:预制化、工厂化建设,成本节约

预应力混凝土是为了弥补混凝土过早出现裂缝的现象而发明的一项技术。它的基本原理为:在构件使用(加载)以前,预先给混凝土一个预压力(在混凝土的受拉区内,用人工施加力的方法对钢筋进行张拉),利用钢筋的回缩力使混凝土受拉区预先承受压力。

1928年,法国人弗莱西奈(Freyssinet)第一个研制成功预应力钢筋混凝土。1933年,德国建成最早的预应力混凝土简支梁桥,跨度34.5 m。我国应用预应力技术建造桥梁始于20世纪50年代初,随后发展迅速,该类桥梁数量庞大。

预应力技术既利用了混凝土抗压能力强的特性,又充分发挥了预应力筋的抗拉强度高的优势,使混凝土梁桥自重更轻、跨度更大。预应力混凝土梁桥主要包括三种类型:预应力混凝土简支梁桥、预应力混凝土连续梁桥和预应力混凝土连续刚构桥。其中,预应力混凝土简支梁桥和连续梁桥梁体断面多为箱梁(图2-1-11),其跨度一般在50 m以下,包括公路标准设计预应力混凝土梁、客货共线铁路标准设计预应力混凝土梁和客专及高铁标准设计预应力混凝土梁。标准设计预应力混凝土梁推动桥梁建设走向预制化和工厂化,缩短了桥梁建设周期,降低了成本。

图2-1-12为预应力钢束及锚具的构造。预应力钢(束)放置在混凝土的梁体受拉区域,通过施加强大的预加力,使受拉区域的混凝土产生压力,形成一种很好的受力结构。

■图2-1-11 预应力混凝土箱梁 

■图2-1-12 预应力钢束及锚具(www.daowen.com)

21世纪初,随着高速铁路的发展,标准化梁的应用达到了高潮。中国高速铁路桥梁比例大,多采用24 m、32m和40 m的标准化预应力混凝土简支箱梁,其中32m简支箱梁的应用最多。

预应力混凝土连续梁桥适用于中等跨度的长联桥梁,其典型结构为变截面连续箱梁桥。具有代表性的桥梁是1991年建成的杭州钱塘江二桥(图2-1-13),该桥为14跨连续,每跨80 m,即超长联。

■图2-1-13 杭州钱塘江二桥

预应力混凝土连续刚构桥跨度一般在300 m以内,其典型结构为悬臂浇筑施工的变截面T构和连续刚构,截面一般采用箱形,如1997年建成的广东省虎门大桥辅航道桥(图2-1-14),主跨270 m,仍为国内同类桥梁的跨度之最。

■图2-1-14 虎门大桥辅航道桥

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