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桥梁预应力混凝土历史发展和未来展望

收藏本文 2024-02-02 点赞:33867 浏览:156446 作者:网友投稿原创标记本站原创

简介: 预应力混凝土经过近半个世纪的发展,目前在我国已成为桥梁工程中十分重要的结构材料,应用范围日益扩大。本文主要从预应力混凝土在桥梁的应用历史中回顾其发展,从其在桥梁工程的应用中展望其未来关键字:预应力 桥梁工程
一、前言
预应力混凝土是在第二次世界大战后西欧迫切要求恢复战争创伤而迅速发展起来的。半个世纪以来,从理论、材料、工艺到土建工程的各种应用,都取得了极其巨大的发展与成就。我国预应力混凝土的起步比西欧大约晚10年,但由于大规模建设的需要,不仅发展快,而且应用数量极为庞大。可以说预应力钢筋混凝土的应用为我国基本建设作出了巨大贡献,又为国家节约了大量钢、木材料。特别是近来二三十年来,我国预应力混凝土桥梁发展很快,无论在桥型,跨度以及施工方法与技术方面都有突破性发展,不少预应力混凝土桥梁的修建技术已达到国际先进水平。本文主要从预应力混凝土在桥梁的应用历史回顾其发展,从其在桥梁工程的应用展望其未来。

二、桥梁结构中的预应力混凝土发展历史

1955年,铁路部门研制成功我国第一片跨度12米的预应力混凝土铁路桥梁,1956年建成28孔24米跨的新沂河大桥,从而开始了预应力混凝土技术在我国铁路上应用的篇章。四十多年来,经过铁路系统工程技术人员的辛勤努力,预应力砼技术不断扩大,技术水平不断提高,制造架设跨度32米以下桥梁三万多孔,桥梁跨度不断突破,大跨径桥梁不断涌现,其中有代表性的工程有主跨为168米的攀枝花金沙江铁路连续钢构桥,顶推法施工的跨度80米连续箱梁桥杭州钱塘江二桥,此外在南昆铁路线上新建了一大批各种类型的铁路桥梁,表明我国的铁路桥预应力砼技术已达到世界先进水平。
随着我国交通运输的蓬勃发展,四十多年来,公路上建造了大量预应力混凝土桥,尤以大跨径桥梁居多数。如我国已建成主跨400以上海杨浦大桥(跨度602米)等斜拉桥七座,代表我国斜拉桥技术已进入世界领先水平;连续钢构桥继黄石大桥250米主跨后,虎门大桥达270米,主跨为世界之冠,上海杨浦大桥(跨度602米)等七座跨度400米以上的斜拉桥,代表我国斜拉桥技术已进入世界领先水平;连续钢构桥继黄石大桥250米主跨后,虎门大桥达270米主跨,为世界之冠;主跨168米的攀枝花金沙江桥和钱塘江二桥等铁路桥表明我国的铁路桥预应力砼技术已达到世界先进水平。

三、我国预应力混凝土发展过程中的主要成就

(一)预应力材料技术的突破

1、高强混凝土

高强混凝土是近年来混凝土材料发展的一个重要方向,所谓高性能:是指混凝上具有高强度、高耐久性、高流动性等多方面的优越性能。从强度而言,抗压强度大于C50的混凝土即属于高强混凝土,提高混凝土的强度是发展大跨度结构的重要措施。采用高强混凝土,可以减小截面尺寸,减轻自重,因而可获得较大的经济效益,而且,高强混凝土一般也具有良好的耐久性。我国己制成C100的混凝土。从我国已建成的预应力混凝土桥梁来看,大多都采用0~c50混凝土,进而采用减水剂等添加剂制备塑性混凝土,并发展了泵送混凝土工艺。
2、钢材

1、冷拉钢筋技术

五十年代中期,我国研制成功有中国特色的冷拉钢筋预应力砼成套技术,主要有钢筋冷拉工艺、设备、锚固技术及冷拉钢筋物理力学性能的研究,冷拉钢筋制作预应力砼构件的生产工艺,冷拉钢筋预应力砼构件性能研究及设计方法。

2、冷拔钢丝技术

六十年代前后,我国研制成功冷拔低碳钢丝预应力成套技术,生产预制预应力空心楼板,由于冷拔丝费用低廉、工艺简单,预应力空心楼板在全国得到广泛应用。

3、中强预应力筋技术

七十年代初期至八十年代中期,我国相继开发出热轧低合金预应力钢筋、热处理预应力钢筋和精轧螺纹预应力钢筋,进一步促进了我国预应力技术的发展。

4、高强预应力钢丝、钢绞线技术

八十年代以后,我国相继从国外引进了十多条低松弛、高强度预应力钢丝、钢绞线生产线,生产能力目前己达到年产量三十万吨,这一技术的引进极大地促进了我国预应力工程技术的发展。

(二)预应力混凝土工艺技术的突破

1、预应力砼张拉锚固技术的发展

六、七十年代,我国研究开发了多种中低强度预应力砼筋张拉锚固技术,主要有螺丝端杆锚固技术、高强钢丝敏头锚体系、JM锚体系、弗氏锚体系等。七十年代中期,编制出版了常用预应力砼锚夹具定型图册。

2、无粘结预应力砼成套技术

八十年代中期,我国开发研制成功的无粘结预应力砼筋涂包设备、单根钢绞线张拉锚固设备、无粘结预应力砼结构设计技术规程等配套技术,促进了我国建筑工程中现浇预应力砼结构的发展。近二十年来,无粘结预应力砼结构累计推广使用面积达到一千万平方米以上,出现了一大批有代表性的、达到国际先进水平的工程项目。

3、斜拉索产品成套技术

八十年代中期,我国开始兴建大跨度预应力砼斜拉桥,为解决工程需要,上海浦江缆索厂与多家科研设计单位配合,建成了我国最大的斜拉桥缆索成品生产线,使我国的斜拉桥技术达到世界领先水平。

三、我国预应力技术发展发展前景

(1)在桥梁工程中预应力混凝土具有跨度大、自重轻、节约材料、节省建筑高度、改善能力的突出优点,并且可以大幅度降低工程造价,可以预见,21世纪预应力混凝土必将在建筑工程中扮演重要角色。
(2)桥梁结构领域预应力混凝土结构设计在整体布局,概念设计,方案对比,综合技术经济效益分析水平方面是一个整体,预应力设计既是一种结构手段,又是与施工方法结合形成一整套以节段式施工为主体的预应力施工工法或专利,主要有预应力悬臂分段施工技术、分段顶推施工技术、移动模架逐孔施工技术、块体节段拼装技术、大节段预制吊装技术等。这些施工技术与预应力技术是紧密相关的。
(3)预应力高强钢材、锚具和各类预应力混凝土专用机具质量的稳定性、耐用性和配套性以及预应力工艺水平将获得显著提高。
(4)后张预应力混凝土的质量,特别是耐久性将得到高度重视。无粘结预应力筋和有粘结预应力工艺的防腐蚀要求,构造细节和质量标准也将不断完善和提高。
(5)预应力专业公司走向大型化、集团化、国际化。今后我国应该发展大型专业预应力砼工程公司,它不仅有自己的预应力砼专用产品和配套的质量保证体系,有整套的预应力砼专业施工技术和现场怎么写作体系,还应具有研究、产品开发和预应力混凝土结构设计与施工的高水平咨询能力。发展大型集团公司对促进我国预应力混凝土技术的完善和发展,促进产业化,提高工程质量和降低成本,适应市场的国

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