日本预应力混凝土桥设计施工新技术

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1、维普资讯http://www.cqvip.com日本预应力混凝土桥设计施工新技术石成，李亚东13日本预应力混凝土桥设计施工新技术编译石成，李亚东(西南交通大学土木工程学院，四川成都610031)摘要：简要介绍近年来日本预应力混凝土桥设计施工的新技术，及其背景、发展和在实际工程中的应用。关键词：预应力混凝土桥；体外预应力；超配量预应力；波纹钢腹板中图分类号：U448．35文献标识码：A文章编号：1671—7767(2007)03-0013—051前言外部，但仍布置在梁的横截面范围内。在新建大、中在世界范围内，预应力混凝土(prestressedcon—跨度桥梁的设计

2、中，体外预应力的应用越来越普及，crete，PC)技术已经广泛应用于建筑工程，特别是桥因为它可减小腹板厚度，可控制和调整力筋力，易在梁工程中。在日本，自PC技术在20世纪50年代施工过程中检查预应力筋。从欧洲引进以来，PC桥得到迅猛发展。原因在于：2．2透明护套PC桥的施工和运营费用(包括养护维修费用)要比体外预应力筋的防腐一般可采用聚乙烯护套及钢桥低廉；与普通钢筋混凝土桥相比，PC桥由于采灌浆技术。然而，确认灌浆是否完好，以及检查预应用了高强度混凝土和预应力筋，其在经济竞争力和力筋可能存在的损伤，却相当困难。因此，最近研发结构造型方面具备优势。了一种由乙烯类共聚

3、物材料制成的透明护套近年来，由于腐蚀环境和碱一硅反应等因素的(transparentsheath)。通过使用透明护套，可以从影响，许多PC桥损伤劣化，不能满足设计寿命的要外面检查灌浆情况。如果发现护套里有空洞存在，求。因此，在PC桥的设计和施工中，除了考虑结构就可很容易地按图1所示工艺进行补灌。安全、外观、经济等因素外，长期耐久性也已成为一2．3环氧树脂粘结预应力筋个需要特别关注和谨慎处理的课题。1987年，日本开始采用环氧树脂粘结预应力筋在日本，桥梁创新技术的发展，既用来提高PC(pre—groutedprestressingtendon，有文献称其为桥的结构性

4、能，也用来提高其长期耐久性。这些技后期粘结预应力筋)。这种预应力筋外套聚乙烯护术包括新的结构体系(例如体外预应力、大偏心体外管，内注环氧树脂，然后将其直接埋入混凝土中作为预应力和超配量预应力)和新的施工材料(例如透明后张预应力筋。预先设定环氧树脂注入聚乙烯管后护套、环氧树脂粘结预应力筋和波纹钢板)。的硬化时间，借使预应力张拉能在环氧树脂硬化之本文主要根据文献[1]，简要介绍日本用于PC前完成。树脂在硬化之前象油脂一样具有黏性，它桥的新的设计施工技术，包括其发展、背景以及在实在张拉完成后随时间自然硬化，最终与混凝土粘结际工程中的应用。成一体。环氧树脂粘结预应力筋具有

5、以下优点：①环氧树脂在工厂内注入，可保证其能完全填满聚乙2体外预应力桥烯管；②无需现场穿束及压浆工序，可减少施工作2．1全体外预应力筋(无体内力筋)业；③护套和环氧树脂形成双层防腐保护；④较小直1999年以来，由于体外预应力筋比体内灌浆预径的护套使浇筑混凝土更容易；⑤聚乙烯护套和未应力筋的耐久性能得到改善，日本道路工团接受了硬化的树脂较传统方法降低了摩阻系数，提高了预全体外预应力筋(fullyexternaltendon)箱梁桥的理应力的效率；⑥比传统的水泥砂浆具有更强的与混念。值得关注的是，鉴于某些已建PC桥的体内灌凝土粘结的能力。浆质量低下，日本道路工团最近已

6、禁止新建一些体环氧树脂粘结预应力筋以往一般只用于桥面板内灌浆的PC桥。的横向预应力或其它部位。鉴于其上述优点，现开在体外预应力桥中，预应力筋虽设计在混凝土始应用于主筋。主筋采用这种预应力筋时，其用量收稿日期：2007—03—12编译者简介：石成(1981一)，男，2005年毕业于西南交通大学土木工程专业，工学学士。维普资讯http://www.cqvip.com14世界桥梁2007年第3期检查空洞在空洞上方钻2个孔以备补灌补灌后浆体从一个孔注入另一个孔溢出图1补灌填充透明护套内空洞较传统预应力筋多，更多的预应力筋需锚固在有限梁高范围，只有在采用体外预应力筋时才可以

7、实施。的锚固区。这样，在设计中就要尤其注意环氧树脂这样，压力由混凝土承受，而拉力由体外预应力筋承粘结预应力筋的布置和锚固细节。在施工管理上应受，因此可有效发挥两种材料的优点。确认树脂硬化时间与摩擦系数大小，因为树脂的硬化时间随施工时的环境温度和浇筑混凝土产生的最高温度而变化，而预应力张拉时的摩阻系数的大小(a)传统体外预应力筋取决于树脂的硬化程度。结合透明护套在体外预应力中的应用和环氧树脂粘结预应力筋在体内预应力中的应用，就可研发一种耐久性更好的新型PC桥。传统预应力筋体系(b)大偏心体外预应力筋与新型预应力筋体系的比较见图2。图3传统与大偏心体外预应力筋3大偏心

8、体外预应力