【摘要】：預(yù)應(yīng)力混凝土在連續(xù)梁橋上的應(yīng)用毫無疑問是橋梁史上的里程碑。通過對預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋大量工程實(shí)踐及實(shí)驗(yàn)分析，我們對預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的特性有了進(jìn)一步認(rèn)識(shí)的同時(shí)，也找到了對預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋裂縫處理的方法并運(yùn)用于工程實(shí)踐。這些寶貴經(jīng)驗(yàn)必定會(huì)大大促進(jìn)預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】：混凝土連續(xù)橋梁;性能;預(yù)應(yīng)力;裂縫

引言：

改革開放以來，我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)在全國開展的如火如荼，其規(guī)模也是前所未有。我國地域遼闊，河流眾多，橋梁建設(shè)顯得異常重要。橋梁有很多種，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)橋梁則算是最有發(fā)展前景的一種?，F(xiàn)在預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)橋梁在公路、城市、鐵路橋梁工程中得到了廣泛應(yīng)用。

1.預(yù)應(yīng)力混凝土定義

為了避免鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫過早出現(xiàn)，充分利用高強(qiáng)度鋼筋及高強(qiáng)度混凝土，在正常受拉區(qū)受荷前預(yù)先對混凝土受拉區(qū)施加一定的壓應(yīng)力以改善其在使用荷載作用下的混凝土抗拉結(jié)構(gòu)，就是預(yù)應(yīng)力混凝土。這種預(yù)壓應(yīng)力可以部分或全部抵消外荷載產(chǎn)生的拉應(yīng)力，甚至使構(gòu)件處于受壓狀態(tài)，從而推遲或避免了裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展，繼而提高構(gòu)件的抗裂性能和整體剛度。

2.預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋特性

預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)是在結(jié)構(gòu)承擔(dān)荷載之前，預(yù)先對混凝土施加壓力。通過這種方式抵消外載荷作用下混凝土產(chǎn)生的拉應(yīng)力。因此預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)橋梁具有受荷載影響變形小、結(jié)構(gòu)受力性能好、產(chǎn)生的伸縮縫減少、造型更加簡潔、抗動(dòng)力擾動(dòng)能力強(qiáng)、行車平順舒適、養(yǎng)護(hù)工程量小等特點(diǎn)。

在恒定荷載的作用下，連續(xù)梁位于支點(diǎn)處的有卸載作用的負(fù)彎矩，可以減小跨中正彎矩，使得在彎矩方面性能與同跨懸臂梁相近;然而與懸臂梁相比，即使連續(xù)梁有活載作用，由于梁連續(xù)產(chǎn)生支點(diǎn)負(fù)彎矩對跨中正彎矩仍有卸載作用，依然是懸臂梁的彎矩分布無法比擬的。然而，由于大跨度連續(xù)梁所需要的巨型支座，對于結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，和養(yǎng)護(hù)修繕方面存在諸多困難;而T型鋼架結(jié)構(gòu)則無需支座，良好的結(jié)合兩種結(jié)構(gòu)使用，可以形成一種連續(xù)的結(jié)構(gòu)體系。能夠綜合多種結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)的連續(xù)梁體系必然是連續(xù)梁的主要發(fā)展。

另外，連續(xù)梁發(fā)展使得預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁在中等跨徑范圍內(nèi)形成了眾多結(jié)構(gòu)，無論在橋跨布置、梁、墩截面形式，或是在體系上都很多改進(jìn)。在城市預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁中，為充分利用資源，改善交通的分道行駛，甚至已建成越來越多的雙層橋面形式。

3.預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋使用過程中存在的主要問題

通過工程實(shí)踐和大量的實(shí)驗(yàn)分析我們發(fā)現(xiàn)預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件在制造、運(yùn)輸、安裝、使用的各個(gè)過程中，由于預(yù)應(yīng)力混凝土生產(chǎn)工藝和材料性能和錨固特性等原因，使鋼筋中的張拉應(yīng)力逐漸降低的現(xiàn)象，此即預(yù)應(yīng)力損失，它包括以下幾點(diǎn)：

①鋼筋內(nèi)縮以及錨固變形引起的預(yù)應(yīng)力損失 ;

②預(yù)應(yīng)力筋與孔道壁之間摩擦引起的預(yù)應(yīng)力損失;

③混凝土加熱養(yǎng)護(hù)時(shí)受張拉的鋼筋與承受拉力的設(shè)備之間溫差引起的損失;

④預(yù)應(yīng)力筋的應(yīng)力松弛引起的預(yù)應(yīng)力損失;

⑤混凝土收縮和徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失;

⑥環(huán)形構(gòu)件用螺旋式預(yù)應(yīng)力筋作配筋時(shí)所引起的預(yù)應(yīng)力損失。

在預(yù)應(yīng)力混凝土在大跨徑連續(xù)梁橋的實(shí)際工程中，容易出現(xiàn)其主要問題是箱梁混凝土出現(xiàn)了不同性質(zhì)的裂縫。這些裂縫大部為受力裂縫，寬度較大。為保證橋梁能夠安全使用并保證結(jié)構(gòu)的耐久性，前人已經(jīng)對裂縫的形成有過較為系統(tǒng)的分析。通過對其結(jié)論的認(rèn)識(shí)提高對裂縫問題的重視，應(yīng)對預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的設(shè)計(jì)、施工、管理和監(jiān)理工作中可能遇到的問題。

預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁結(jié)構(gòu)中裂縫形成的原因：

a.在主橋的總體設(shè)計(jì)中，梁截面尺寸以及跨徑比的擬定不夠合理;

b.在結(jié)構(gòu)應(yīng)力較大部位設(shè)計(jì)的構(gòu)件抗彎抗剪能力不足;

c.對由預(yù)應(yīng)力鋼束引起的附加應(yīng)力估計(jì)計(jì)算沒有達(dá)到理想的范圍;

d.沒有重視溫度應(yīng)力對箱梁結(jié)構(gòu)的影響;

e.施工質(zhì)量不好，其中包括混凝土澆筑與養(yǎng)護(hù)、施工順序與施工準(zhǔn)度;鋼筋的保護(hù)層厚度沒有達(dá)到設(shè)計(jì)要求;支架與模板變形過大;預(yù)應(yīng)力張拉力不足;灌漿不及時(shí)或其他質(zhì)量問題等。

f.材料質(zhì)量問題，如混凝土的水泥及骨料類別、骨料級配及計(jì)量誤差等問題。

4.預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的裂縫問題對策

通過工程實(shí)踐及大量實(shí)驗(yàn)，我們找到了如下對策：

（1）表面收縮裂紋。解決辦法：加強(qiáng)養(yǎng)護(hù);

（2）由于混凝土強(qiáng)度不足，造成錨下裂紋。解決辦法：加強(qiáng)混凝土施工控制，保證混凝土強(qiáng)度符合設(shè)計(jì)要求;另外，要保證混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)度指標(biāo)后，再張拉。

（3）由于張拉力不足，造成使用中開裂。解決辦法：加強(qiáng)張拉控制，保證張拉力符合設(shè)計(jì)要求。

（4）由于存放時(shí)間過長，上拱度過大，造成上表面開裂。解決辦法：，即時(shí)張拉，即時(shí)使用。

（5）縱向分布的鋼筋以及受力鋼筋，特別是箍筋對結(jié)構(gòu)的抗剪、斜截面強(qiáng)度和主拉應(yīng)力的性能有較大提升。箍筋的套箍作用對于采用高強(qiáng)度混凝土情況的結(jié)構(gòu)施工有重要影響。

5.結(jié)論

雖然預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋發(fā)展至今已不斷完善與改進(jìn)，有許多的優(yōu)點(diǎn)，得到了很好的發(fā)展。但是，通過工程實(shí)踐及大量實(shí)驗(yàn)我們也得看到其發(fā)展的弊端，所以，我們需要找出解決方案使其日臻完美，預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋的明天是美好的。

參考文獻(xiàn)：

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