逯長清

（中鐵隧道集團二處有限公司，河北 三河 065201）

1 國內(nèi)外預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 國外發(fā)展現(xiàn)狀。預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁簡稱(PC)是應(yīng)用最為廣泛的橋梁形式，根據(jù)美國1950-1994年所建32。7萬余座橋梁的統(tǒng)計資料，預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁是各類橋梁中缺陷率最低、使用壽命最長的，PC橋梁在20世紀后期，取得了多方面的進展，使它的結(jié)構(gòu)性能、使用壽命與設(shè)計施工水平都進入了一個新的、更高的層次。

1.2 跨度記錄不斷刷新。20世紀末以來，多種橋梁跨度的世界紀錄被刷新，例如1991年建成的挪威斯卡恩桑德橋創(chuàng)公路PC斜拉橋的跨度記錄（主跨530m），1995年我國建成汕頭海灣大橋創(chuàng)公路PC懸索橋的跨度記錄主跨（452m）。

1.3 預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁耐久性進一步提高( 1)高性能混凝土的應(yīng)用，20世紀80年代，世界各地在大量研究了混凝土(包括PC)橋梁壞化的原因以后，認識到長期以來將抗壓強度作為衡量混凝土各種性能的指標的觀點是片面的。高性能混凝土簡稱(HPC)正是在糾正了片面強度觀點以后才迅速發(fā)展，并在橋梁工程中獲得廣泛應(yīng)用的。(2)耐腐蝕筋材和力筋的應(yīng)用，熱擠PE索套:單根或多根平行鋼絞線或微扭平行鋼絲束通過擠塑機，將加熱熔化的高密度聚乙烯直接緊裹鋼絞線或鋼絲束，形成連續(xù)的高密度聚乙烯(HDPE)護套。我國楊浦大橋和日本多多羅大橋都用微扭平行鋼絲熱擠PE索套制成的斜拉索。另有一種相當流行的弗列西奈式斜拉索，其由單根鍍鋅鋼絞線涂油或蠟后再熱PE擠索套形成3層防護的單根鋼絞線，再由多根這種鋼絞線連同專用錨具及HDPE套管，形成1根斜拉索，張拉錨固后，管內(nèi)空隙壓注蠟或水泥漿。法國諾曼底橋、香港汲水門橋均采用這類斜拉索。新型管道及壓漿材料20世紀90年代以后，國外多用HDPE管代替過去的金屬波紋管。HDPE具有耐腐蝕、不導電、強度高等優(yōu)點。

2 預(yù)應(yīng)力混凝土空心板橋的應(yīng)用現(xiàn)狀及特點

2.1 預(yù)應(yīng)力混凝土空心板橋的應(yīng)用現(xiàn)狀

(1)從結(jié)構(gòu)形式上，目前，國內(nèi)公路及城市道路，尤其是平原，橋梁凈空和橋臺填土高度受限制的地區(qū)，PC簡支空心板橋應(yīng)用很廣，其常用跨徑為20-30，并多采用橋面連續(xù)板橋由于多用于凈空受限的跨線橋及立交橋匝道橋，多數(shù)屬于彎、坡、斜橋，為降低梁高，常采用普通鋼筋混凝土現(xiàn)澆實心板結(jié)構(gòu)，其跨徑一般不超過30m，如進來在城市立交中采用的無梁板橋，就屬于這一類型。

(2)從施工工藝角度，由于先張法PC梁、板橋具有施工周期短，工序簡潔、節(jié)省材料、耐久性好、維修養(yǎng)護量少等特點，在國內(nèi)外均得到了廣泛應(yīng)用。但是，由于在我國多采用直線布筋，常用跨徑一般限于20-35米，其中空心板板橋一般不超過25m，遠遠落后于國外廣泛采用的折線配筋方式，如前蘇聯(lián)設(shè)計的先張梁跨度達到了69.2m，而向美、日等發(fā)達國家也多使用折線配筋的先張梁。后張法PC梁、板橋，由于采用曲線布筋，可以充分發(fā)揮高強鋼絞線及高性能混凝土的力學性能，從而獲得較大的跨徑，一般為20-30米，其橫斷面一般采用寬幅(板寬可達1.5-1.6m)耐及挖空率較大(0.5以上)矩形斷面，又被稱為大空板。

2.2 預(yù)應(yīng)力混凝土空心板的特點

(1)預(yù)應(yīng)力混凝土空心板的主要結(jié)構(gòu)形式，立面布置上，有簡支板和連續(xù)板兩種結(jié)構(gòu)。簡支板結(jié)構(gòu)簡單，缺點是在梁銜接處的撓曲線會發(fā)生不利于行車的折點，行車顛簸，需要設(shè)置伸縮縫或橋面連續(xù)，難以保障行車舒順，而橋面連續(xù)也容易破壞。連續(xù)板結(jié)構(gòu)無斷點，行車舒適，且由于支點負彎矩的存在，使跨中正彎矩值明顯減少，從而減少材料用量及結(jié)構(gòu)自重;主要缺點是結(jié)構(gòu)較復雜，當跨徑較大時，長而重的構(gòu)件不利于預(yù)制安裝施工，往往要在工費昂貴的支架上現(xiàn)澆，工期較長。此外，作為折中方案的"先簡支后連續(xù)"，即發(fā)揮了兩者的優(yōu)點，又克服了它們各自的缺點，可以先按簡支梁規(guī)?；┕?，后用濕接縫把相臨跨的梁

塊連接成連續(xù)梁從而得到連續(xù)梁優(yōu)越的使用效果?？招陌逶跈M斷面挖空部分可以采用圓形、端部圓形、矩形、側(cè)面和底面呈直線而頂部呈拱形等?？招陌辶航孛婵箯澬手笜酥惦S挖空率而變化，一般為0.4-0.55，在綜合考慮結(jié)構(gòu)受力和簡化施工的前提下，常采用抗彎效率指標值較大的截面。成孔方一式多采用膠囊、折裝式模板或一次性成孔材料如高強復合薄壁管(GBF)等材料。

(2)預(yù)應(yīng)力混凝土空心板的優(yōu)點，總結(jié)起來，預(yù)應(yīng)力混凝土空心板具有以下優(yōu)點:①構(gòu)造簡單，工藝成熟，多數(shù)施工單位都可操作;②可以工廠化預(yù)制，現(xiàn)場裝配，施工簡便迅速，便于質(zhì)量控制和降低成本;③體積小、重量輕、便于吊裝④建筑高度小，不受填土高度限制;⑤對地基條件要求不高;⑥遭受破壞后易于修復。

因此，預(yù)應(yīng)力混凝土空心板橋在一般公路、高等級公路和城市道路橋梁中廣泛采用。尤其是平原地區(qū)，由于受凈空和橋臺填土高度的限制，橋梁上部構(gòu)造要求盡可能降低建筑高度，以減小縱坡、降低路基填土高度，減少耕地占用及降低路基處理難度，節(jié)省土方工程量。而預(yù)應(yīng)力混凝土空心板建筑高度相對最低，對土源缺乏、軟基較多的平原地區(qū)有顯著的經(jīng)濟性，因而特別受到歡迎。

3 預(yù)應(yīng)力混凝土空心板應(yīng)用中遇到的問題

①先張法預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土空心板，施工中需要注意溫度對梁體養(yǎng)生的影響，避免出現(xiàn)溫度應(yīng)力造成的裂縫及梁端破壞等現(xiàn)象。②采用較大挖空率的先張法預(yù)應(yīng)力大空板，放張后空心板會產(chǎn)生較大的上拱度和斜變變形，且上拱值隨著存梁時間的加長而逐漸加大，如不采取措施，會導致跨中處橋面鋪裝厚度不足，使板在營運期受力狀況不良。③采用較大挖空率的預(yù)應(yīng)力大空板，由于其橫向應(yīng)力與其它挖空形式的空心板比大很多，頂板底面在車輪荷載作用下更容易產(chǎn)生縱向裂縫，影響板梁的正常使用，必須配置橫向受力鋼筋。④對斜交大空板達到混凝土齡期放張時，銳角處容易出現(xiàn)裂縫，一般介于8-20cm,裂縫寬度約為lmm。裂縫產(chǎn)生的原因主要是在空心板放張時，梁體上拱，梁端向跨中處移動，銳角處受拉及支撐梁體受壓，導致銳角處應(yīng)力集中，超過了混凝土的極限強度而斷裂。⑤以往后張法預(yù)應(yīng)力板梁由于采用XM錨或OVM錨，錨具的兩個方向尺寸均較大，為布錨和布束需采用較人的截面尺寸，因而構(gòu)件一般較為笨重,單位橋面板梁的混凝土材料和預(yù)應(yīng)力筋用量均較高，造價也相對較高。⑥在橋梁設(shè)計時，往往對橋面鋪裝不作專門的計算分析，尤其是橋面連續(xù)縫處的配筋隨意性很大。往往會使橋面連續(xù)構(gòu)造部分出現(xiàn)硅開裂，逐漸發(fā)展成碎裂、坑洞等病害，嚴重影響橋梁的使用性能，并危及行車安全。

[1]徐光輝，胡明義主編.梁橋(上冊).北京:人民交通出版社，2000.

[2]張樹仁等.鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計原理.北京:人民交通出版社，2004.