体外预应力技术在桥梁中应用

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1、体外预应力技术在桥梁中应用　　摘要：本文回顾了体外预应力技术的发展，总结了体外预应力桥梁的优缺点以及施工方法。并对该技术在我国桥梁工程中的应用作了展望。关键词：体外预应力;桥梁;特点;施工工艺Abstract:Thispaperreviewsthedevelopmentofthetechnologyofexternalprestressing,wesummarizedtheadvantagesanddisadvantagesofexternallyprestressedconcretebridgesandconstructionm

2、ethod.AndapplicationofthistechnologyinbridgeengineeringinChinaarediscussed.Keywords:prestressedbridge;characteristics;constructiontechnology;中图分类号：K928.78文献标识码：A文章编号：1引言体外预应力是指对布置于承载桥梁结构主跨本体之外的钢束张拉而产生的预应力，钢束仅把锚固区域设置在桥梁结构本体内，转向块可设在桥梁结构体内或体外。体外预应力的概念起源于预应力钢索加固旧桥和斜拉桥采用拉索

3、。该技术应用最早也是最成熟最广泛的领域是桥梁工程。102体外预应力技术的发展桥梁体外预应力技术问世至今已有70多年的历史。由于早期人们对预应力技术的认识还不完善和当时技术条件的限制，最初的预应力只能是施加于混凝土外部。但后来由于腐蚀问题，造成很多桥梁需要频繁的更换预应力筋，在当时阻碍了体外预应力的技术进一步发展。70年代，欧洲各国相继发现很多早期修建的预应力桥梁，由于当初考虑的预应力损失不足，致使桥梁急需补强。在混凝土外部使用体外预应力对桥梁进行加固，成为一种非常成功和有效的方法。通过运用体外预应力技术加固桥梁，使得工程师们重新认

4、识到体外预应力的诸多卓越性能。同时，体外预应力钢筋防腐技术的不断改进和高性能预应力钢材的出现，使得体外预应力技术开始得到很大发展。1928年，德国设计制造了主跨68m的体外力筋预应力混凝土桥——萨勒河桥，被认为体外预应力混凝土桥的起源。1937年由德国FranzDischanger设计的Aue桥，采用了极限强度为500MPa的高强粗钢筋作为体外预应力钢材，是世界上第一座体外预应力混凝土桥梁。1950年在比利时的G．Magnel教授的主持下，设汁建造了Sclayn等数座体外预应力桥。1950~1952年，法国的HenriLossie

5、r设计了Villenem-SaintGeorges桥，Coignet设计了VauxSur-Seine、PontaBinson及Can10Bia桥。1952年古巴建造了美洲的第一座体外预应力桥——canas大桥[3]。1979年的LongKey桥一直是预制节段整跨吊装、啮齿干接缝、水泥灌浆的体外预应力结构的原型桥。20世纪80年代在JeanMuller，法国公路技术设计部(SETRA)及M．P．Vidogeux的影响下，大量采用了体外预应力技术建桥。目前欧洲渐渐减少体内预应力的使用，广泛推动体外预应力体系，甚至有取代体内预应力的趋势

6、。德国经过一段时间使用后，决定以体外预应力为主的设计为箱梁的标准设计，并规定所有桥梁施工方法都必须采用体外预应力体系，包括现场支架浇注、滑模现浇施工及所有的节段施工方法。我国体外预应力技术在桥梁工程中应用主要是桥梁加固、桥梁施工方面，近年已有采用体外预应力技术设计建造的新桥梁，如西滨高速公路高架桥工程由林同炎顾问工程师(香港)完成方案和结构设计，该桥采用了体外预应力技术。3体外预应力混凝土桥梁的特点3.1体外预应力混凝土桥梁的优点体外预应力混凝土桥梁较传统的体内布筋预应力混凝土桥梁有很多优点，主要表现在：（1）体外预应力筋大多通过

7、转向块改变方向，形状呈折线，力筋只在转向块处与混凝土接触，能大大减小预应力摩擦损失，提高预应力效应。10（2）力筋布置在腹板以外，避免了体内布筋时腹板中由于波纹管较密，腹板不易振实的缺点，且可以减小腹板厚度，如日本的福盐线芦田川桥，跨中附近肋宽从25～35cm减小到20cm。（3）体外力筋大多放在成型的聚乙烯或钢管中，灌浆更加可靠，避免了体内布筋时定位网的设置及预先成孔，能大大简化了施工。（4）力筋方便维护及替换，这是体内布筋的预应力混凝土桥梁不可想象的。（5）体外力筋与混凝土之间无粘结，由荷载作用引起的应力变化分散在预应力筋全长

8、上。因此，应力变化幅度很小，这对于承受活载较大以及由疲劳控制的铁路桥粱是相当有利的。（6）对长大桥粱，将桥跨结构分段预制（工厂或工地），将预制好的节段利用体外筋将其串联起来，能大大加快施工进度。3.2体外预应力混凝土桥梁的缺陷体外预应力混凝土结构亦