论文部分内容阅读
【摘要】：预应力混凝土在连续梁桥上的应用毫无疑问是桥梁史上的里程碑。通过对预应力混凝土连续梁桥大量工程实践及实验分析，我们对预应力混凝土连续梁桥的特性有了进一步认识的同时，也找到了对预应力混凝土连续梁桥裂缝处理的方法并运用于工程实践。这些宝贵经验必定会大大促进预应力混凝土连续梁桥的发展。
【关键词】：混凝土连续桥梁;性能;预应力;裂缝
引言：
改革开放以来，我国基础设施建设在全国开展的如火如荼，其规模也是前所未有。我国地域辽阔，河流众多，桥梁建设显得异常重要。桥梁有很多种，预应力混凝土连续桥梁则算是最有发展前景的一种。现在预应力混凝土连续桥梁在公路、城市、铁路桥梁工程中得到了广泛应用。
1.预应力混凝土定义
为了避免钢筋混凝土结构的裂缝过早出现，充分利用高强度钢筋及高强度混凝土，在正常受拉区受荷前预先对混凝土受拉区施加一定的压应力以改善其在使用荷载作用下的混凝土抗拉结构，就是预应力混凝土。这种预压应力可以部分或全部抵消外荷载产生的拉应力，甚至使构件处于受压状态，从而推迟或避免了裂缝的产生和发展，继而提高构件的抗裂性能和整体刚度。
2.预应力混凝土连续梁桥特性
预应力混凝土结构是在结构承担荷载之前，预先对混凝土施加压力。通过这种方式抵消外载荷作用下混凝土产生的拉应力。因此预应力混凝土连续桥梁具有受荷载影响变形小、结构受力性能好、产生的伸缩缝减少、造型更加简洁、抗动力扰动能力强、行车平顺舒适、养护工程量小等特点。
在恒定荷载的作用下，连续梁位于支点处的有卸载作用的负弯矩，可以减小跨中正弯矩，使得在弯矩方面性能与同跨悬臂梁相近;然而与悬臂梁相比，即使连续梁有活载作用，由于梁连续产生支点负弯矩对跨中正弯矩仍有卸载作用，依然是悬臂梁的弯矩分布无法比拟的。然而，由于大跨度连续梁所需要的巨型支座，对于结构的设计，和养护修缮方面存在诸多困难;而T型钢架结构则无需支座，良好的结合两种结构使用，可以形成一种连续的结构体系。能够综合多种结构优点的连续梁体系必然是连续梁的主要发展。
另外，连续梁发展使得预应力混凝土连续梁在中等跨径范围内形成了众多结构，无论在桥跨布置、梁、墩截面形式，或是在体系上都很多改进。在城市预应力混凝土连续梁中，为充分利用资源，改善交通的分道行驶，甚至已建成越来越多的双层桥面形式。
3.预应力混凝土连续梁桥使用过程中存在的主要问题
通过工程实践和大量的实验分析我们发现预应力混凝土构件在制造、运输、安装、使用的各个过程中，由于预应力混凝土生产工艺和材料性能和锚固特性等原因，使钢筋中的张拉应力逐渐降低的现象，此即预应力损失，它包括以下几点：
①钢筋内缩以及锚固变形引起的预应力损失 ;
②预应力筋与孔道壁之间摩擦引起的预应力损失;
③混凝土加热养护时受张拉的钢筋与承受拉力的设备之间温差引起的损失;
④预应力筋的应力松弛引起的预应力损失;
⑤混凝土收缩和徐变引起的预应力损失;
⑥环形构件用螺旋式预应力筋作配筋时所引起的预应力损失。
在预应力混凝土在大跨径连续梁桥的实际工程中，容易出现其主要问题是箱梁混凝土出现了不同性质的裂缝。这些裂缝大部为受力裂缝，宽度较大。为保证桥梁能够安全使用并保证结构的耐久性，前人已经对裂缝的形成有过较为系统的分析。通过对其结论的认识提高对裂缝问题的重视，应对预应力混凝土桥梁的设计、施工、管理和监理工作中可能遇到的问题。
预应力混凝土连续箱梁结构中裂缝形成的原因：
a.在主桥的总体设计中，梁截面尺寸以及跨径比的拟定不够合理;
b.在结构应力较大部位设计的构件抗弯抗剪能力不足;
c.对由预应力钢束引起的附加应力估计计算没有达到理想的范围;
d.没有重视温度应力对箱梁结构的影响;
e.施工质量不好，其中包括混凝土浇筑与养护、施工顺序与施工准度;钢筋的保护层厚度没有达到设计要求;支架与模板变形过大;预应力张拉力不足;灌浆不及时或其他质量问题等。
f.材料质量问题，如混凝土的水泥及骨料类别、骨料级配及计量误差等问题。
4.预应力混凝土连续梁桥的裂缝问题对策
通过工程实践及大量实验，我们找到了如下对策：
（1）表面收缩裂纹。解决办法：加强养护;
（2）由于混凝土强度不足，造成锚下裂纹。解决办法：加强混凝土施工控制，保证混凝土强度符合设计要求;另外，要保证混凝土强度达到设计要求的强度指标后，再张拉。
（3）由于张拉力不足，造成使用中开裂。解决办法：加强张拉控制，保证张拉力符合设计要求。
（4）由于存放时间过长，上拱度过大，造成上表面开裂。解决办法：，即时张拉，即时使用。
（5）纵向分布的钢筋以及受力钢筋，特别是箍筋对结构的抗剪、斜截面强度和主拉应力的性能有较大提升。箍筋的套箍作用对于采用高强度混凝土情况的结构施工有重要影响。
5.结论
虽然预应力混凝土梁桥发展至今已不断完善与改进，有许多的优点，得到了很好的发展。但是，通过工程实践及大量实验我们也得看到其发展的弊端，所以，我们需要找出解决方案使其日臻完美，预应力混凝土梁桥的明天是美好的。
参考文献：
[1]范立础.预应力混凝土连续梁桥[M].北京：人民交通出版社，1988.
[2]预应力工程实例应用手册（桥梁结构篇）[M].北京：中国工业建筑出版社，1996.
[3]李坚.上海预应力混凝土连续梁桥的发展.95预应力混凝土连续梁和刚构桥学术会议论文集[C].上海：同济大学出版社，1995.
【关键词】：混凝土连续桥梁;性能;预应力;裂缝
引言：
改革开放以来，我国基础设施建设在全国开展的如火如荼，其规模也是前所未有。我国地域辽阔，河流众多，桥梁建设显得异常重要。桥梁有很多种，预应力混凝土连续桥梁则算是最有发展前景的一种。现在预应力混凝土连续桥梁在公路、城市、铁路桥梁工程中得到了广泛应用。
1.预应力混凝土定义
为了避免钢筋混凝土结构的裂缝过早出现，充分利用高强度钢筋及高强度混凝土，在正常受拉区受荷前预先对混凝土受拉区施加一定的压应力以改善其在使用荷载作用下的混凝土抗拉结构，就是预应力混凝土。这种预压应力可以部分或全部抵消外荷载产生的拉应力，甚至使构件处于受压状态，从而推迟或避免了裂缝的产生和发展，继而提高构件的抗裂性能和整体刚度。
2.预应力混凝土连续梁桥特性
预应力混凝土结构是在结构承担荷载之前，预先对混凝土施加压力。通过这种方式抵消外载荷作用下混凝土产生的拉应力。因此预应力混凝土连续桥梁具有受荷载影响变形小、结构受力性能好、产生的伸缩缝减少、造型更加简洁、抗动力扰动能力强、行车平顺舒适、养护工程量小等特点。
在恒定荷载的作用下，连续梁位于支点处的有卸载作用的负弯矩，可以减小跨中正弯矩，使得在弯矩方面性能与同跨悬臂梁相近;然而与悬臂梁相比，即使连续梁有活载作用，由于梁连续产生支点负弯矩对跨中正弯矩仍有卸载作用，依然是悬臂梁的弯矩分布无法比拟的。然而，由于大跨度连续梁所需要的巨型支座，对于结构的设计，和养护修缮方面存在诸多困难;而T型钢架结构则无需支座，良好的结合两种结构使用，可以形成一种连续的结构体系。能够综合多种结构优点的连续梁体系必然是连续梁的主要发展。
另外，连续梁发展使得预应力混凝土连续梁在中等跨径范围内形成了众多结构，无论在桥跨布置、梁、墩截面形式，或是在体系上都很多改进。在城市预应力混凝土连续梁中，为充分利用资源，改善交通的分道行驶，甚至已建成越来越多的双层桥面形式。
3.预应力混凝土连续梁桥使用过程中存在的主要问题
通过工程实践和大量的实验分析我们发现预应力混凝土构件在制造、运输、安装、使用的各个过程中，由于预应力混凝土生产工艺和材料性能和锚固特性等原因，使钢筋中的张拉应力逐渐降低的现象，此即预应力损失，它包括以下几点：
①钢筋内缩以及锚固变形引起的预应力损失 ;
②预应力筋与孔道壁之间摩擦引起的预应力损失;
③混凝土加热养护时受张拉的钢筋与承受拉力的设备之间温差引起的损失;
④预应力筋的应力松弛引起的预应力损失;
⑤混凝土收缩和徐变引起的预应力损失;
⑥环形构件用螺旋式预应力筋作配筋时所引起的预应力损失。
在预应力混凝土在大跨径连续梁桥的实际工程中，容易出现其主要问题是箱梁混凝土出现了不同性质的裂缝。这些裂缝大部为受力裂缝，宽度较大。为保证桥梁能够安全使用并保证结构的耐久性，前人已经对裂缝的形成有过较为系统的分析。通过对其结论的认识提高对裂缝问题的重视，应对预应力混凝土桥梁的设计、施工、管理和监理工作中可能遇到的问题。
预应力混凝土连续箱梁结构中裂缝形成的原因：
a.在主桥的总体设计中，梁截面尺寸以及跨径比的拟定不够合理;
b.在结构应力较大部位设计的构件抗弯抗剪能力不足;
c.对由预应力钢束引起的附加应力估计计算没有达到理想的范围;
d.没有重视温度应力对箱梁结构的影响;
e.施工质量不好，其中包括混凝土浇筑与养护、施工顺序与施工准度;钢筋的保护层厚度没有达到设计要求;支架与模板变形过大;预应力张拉力不足;灌浆不及时或其他质量问题等。
f.材料质量问题，如混凝土的水泥及骨料类别、骨料级配及计量误差等问题。
4.预应力混凝土连续梁桥的裂缝问题对策
通过工程实践及大量实验，我们找到了如下对策：
（1）表面收缩裂纹。解决办法：加强养护;
（2）由于混凝土强度不足，造成锚下裂纹。解决办法：加强混凝土施工控制，保证混凝土强度符合设计要求;另外，要保证混凝土强度达到设计要求的强度指标后，再张拉。
（3）由于张拉力不足，造成使用中开裂。解决办法：加强张拉控制，保证张拉力符合设计要求。
（4）由于存放时间过长，上拱度过大，造成上表面开裂。解决办法：，即时张拉，即时使用。
（5）纵向分布的钢筋以及受力钢筋，特别是箍筋对结构的抗剪、斜截面强度和主拉应力的性能有较大提升。箍筋的套箍作用对于采用高强度混凝土情况的结构施工有重要影响。
5.结论
虽然预应力混凝土梁桥发展至今已不断完善与改进，有许多的优点，得到了很好的发展。但是，通过工程实践及大量实验我们也得看到其发展的弊端，所以，我们需要找出解决方案使其日臻完美，预应力混凝土梁桥的明天是美好的。
参考文献：
[1]范立础.预应力混凝土连续梁桥[M].北京：人民交通出版社，1988.
[2]预应力工程实例应用手册（桥梁结构篇）[M].北京：中国工业建筑出版社，1996.
[3]李坚.上海预应力混凝土连续梁桥的发展.95预应力混凝土连续梁和刚构桥学术会议论文集[C].上海：同济大学出版社，1995.