西部交通建设科技项目

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1、西部交通建设科研项目体外预应力桥梁设计施工技术研究报告简本体外预应力桥梁设计施工技术研究报告简本0引言桥梁结构施工质量和预应力水平的可靠性、结构和预应力体系的耐久性，使用基准期综合经济性，是现代预应力桥梁发展的必然趋势。20多年来，现代体外预应力桥梁有了很大发展，给预应力桥梁带来了更大的优越性和发展空间，并广泛应用于世界各国。在我国有部分前期基础，但缺乏系统和全面的研究。从桥梁结构施工质量和预应力水平的可靠性上看，体内预应力钢束形状复杂、管道布置密集、容易与普通钢筋构造发生矛盾、现场穿束困难；同时，密集的体内预应力管道也增加了混凝土的浇注困难

2、，这些因素都对混凝土施工质量的可靠性造成不利的影响。采用体外预应力技术，在混凝土结构体外布置预应力钢束，使混凝土施工免受密集管道的影响，从而改善结构构造，使结构施工质量更可靠。更为重要的是，管道内体内预应力钢束施工时容易留下隐患，直接影响预应力的可靠性。而体外预应力体系是一种“看得见，摸得着”的预应力体系，可以在使用期内方便地进行检测、调整甚至更换，从而确保了结构预应力的可靠性。预制节段拼装施工方法，具有施工速度快、混凝土质量易控制等特点，结合体外预应力技术能够最大限度地发挥这种施工方法的优点，使预制节段的结构构造更标准，预制及现场架设施工速

3、度更快。体外预应力技术促进了新结构的发展，促进了预应力技术与钢结构、钢与混凝土组合结构的融合。采用体外预应力技术的（波纹）钢腹板、钢或混凝土桁架腹板等组合结构桥梁，使桥梁上部结构的重量大为减轻。从桥梁结构的耐久性来看，体外预应力体系具有自身防护功能，如采用具有多层防腐的单根环氧涂层无粘结钢绞线，避免了管道压浆不满及空洞造成的灌浆质量问题，也避免了因混凝土碳化及水泥灌浆开裂对传统体内预应力钢束17西部交通建设科研项目体外预应力桥梁设计施工技术研究报告简本造成的侵害；由于预应力钢材在高应力作用下的腐蚀将导致应力腐蚀而断裂，所以预应力钢材的耐久性是

4、预应力结构耐久性的重要保证。体外预应力体系具有的可调整、可检测、可更换的特点，使其比传统体内预应力体系具有更可靠的耐久性保证。从桥梁结构使用期内的经济性来看，体外预应力结构可以减小结构的非受力需要尺寸，降低结构重量和上下部结构的材料用量。相比体内预应力结构，一旦在使用期内出现问题，体外预应力结构的加强费用要小得多。故体外预应力结构比体内预应力结构具有寿命期整体经济性。体外预应力技术由于在现代桥梁建设中具有较为突出的优点，故在国外桥梁建设中得到了广泛的应用。我国正处于预应力技术迅速发展、成熟时期，在过去二、三十年的时间内，我国在体内预应力混凝土

5、桥梁技术，尤其在后张预应力混凝土桥梁技术的研究与应用方面，取得了很大进步。随着预应力混凝土桥梁建设经验的积累，以及对结构设计理念认识的不断深入，桥梁结构设计基本原则已经从单纯的安全、经济发展为安全、经济、耐久并重，发展体外预应力桥梁具有现实意义和迫切性。尽管体外预应力桥梁的发展优势在国外桥梁建设中已充分体现出来，但在我国因技术储备不足而进展较慢。同时，作为一种较新的结构体系，在设计理论与方法的研究方面仍存在许多急待解决的问题。对体外预应力混凝土桥梁的设计理论和方法、关键部位构造及其设计方法、体外预应力桥梁施工技术的全面研究；发展可调整、可检测

6、、可更换的体外预应力体系，是体外预应力桥梁应用和发展的关键和基础。本项目联合承担单位体集科研、设计、施工于一体，对西部人才的培养是多方面的，参研人员通过本项目的研究，已成为西部地区在这个领域的技术骨干或带头人，另有十余名硕士、博士通过课题的相关研究通过了论文答辩；公开发表科研学术论文五十余篇；获得两项发明专利。依托工程立足西部，其科研、建设的过程涉及建设、设计、监理和施工等单位，对众多的西部地区的管理人员、技术人员具有良好的带动作用。人才的培养，对西部交通的建设与发展拓开了广阔的空间，使该项研究成果能较快速、全面地运用于西部交通建设项目，为西

7、部地方交通企事业单位的科研水平的提高提供了一个平台和强有力的技术支持。17西部交通建设科研项目体外预应力桥梁设计施工技术研究报告简本1项目研究内容与实施路线1.1总体目标（1）项目研究总报告，实现对10个子课题中分项研究总结。（2）完成了体外预应力桥梁设计指南施工指南的编写；（3）依托工程桥梁的应用效果报告；（4）全套体外预应力体系和产品的研制报告。1.2主要研究内容本项目共设十个子题，分别从调研、理论与计算方法、设计与施工、产品到指南编写。1.2.1体外预应力桥梁设计理论、方法和应用实例调研调研国内外体外预应力桥梁设计理论、方法的发展状况，

8、收集体外预应力桥梁实际工程应用情况；深入了解国外较成熟设计规范及其相关条文的适用条件和研究背景，结合我国实际情况提出在我国西部发展体外预应力桥梁的研究方向。1.2.