预应力桥梁设计实践及其技术探究吴林猛

预应力桥梁设计实践及其技术探究吴林猛

吴林猛

吴林猛

湖北广交工程勘察设计有限公司湖北武汉430000

摘要：预应力混凝土结构的优点是能有效提高混凝土的抗拉性能，充分发挥混凝土的抗压性能，在相同跨度的情况下能有效减小混凝土截面面积，减少抗拉钢筋配筋率。因此，预应力混凝土得到了业界的广泛青睐。它不仅具有安全性、适用性、经济性和合理性，而且能够实现技术、质量、经济和美观的和谐。因此，本文讨论了预应力桥梁的设计与应用。

关键词：预应力混凝土；桥梁设计实践；技术；探究

1预应力混凝土桥梁的优点及其对旧桥的加固作用

1.1预应力混凝土桥梁的优点。

近年来，预应力桥梁在公路和铁路建设中得到了广泛的应用，随着建筑材料性能的不断提升，预应力钢筋混凝土桥梁越来越受到工程师的青睐。那么预应力结构普及的原因是什么呢？据调查，主要原因是相对于预应力混凝土而言，普通钢筋混凝土主要存在两个问题，一个是带裂缝工作，由于裂缝的存在，使得混凝土受压区截面面积减小，降低了桥梁的承载能力，同时裂缝的出现使得受拉钢筋暴露于空气中，减短了钢筋的使用寿命；另一个则是由于钢筋的抗拉性能不能充分发挥，在满足构件不开裂的情况下，钢筋的拉应力只能达到25MPa左右，远远未发挥钢筋的抗拉强度，而且随着跨度的增加，这种现象是越发明显。预应力结构的出现很好的解决了这两个问题，在桥梁工作过程中，预加的压应力抵消了桥梁恒载产生的拉应力，避免了裂缝的出现，使得混凝土全截面参与工作，这就相当于改善了混凝土桥梁的抗拉性能，同时还充分发挥了高强钢筋的抗拉性能，此外，预应力混凝土桥可以降低梁的截面高度，减少桥梁的维护工作量，减少疲劳荷载对桥梁安全的破坏，同时预应力混凝土桥也可以降低桥梁的造价。因此预应力混凝土桥梁因其诸多优点而受到越来越多的关注和运用。

1.2预应力对旧桥梁的加固作用。

在过去，技术、经济、材料的制约使得大多数桥梁都存在问题，随着社会的发展，交通网络的改造升级势在必行，桥梁作为交通工程中的重要节点，用什么方法做好桥梁的升级改造，这是一个具有争议性的问题，相对于旧桥加固，重建不仅费时费力，而且浪费资源，更重要的是保通工作难以实施，所在在方案可行的情况下，旧桥加固是一个优于拆除重建的方案，在众多老桥加固技术运用中，预应力加固得到了广泛的应用。当原桥用预应力加固时，新体系的受力效应、剪力、弯矩等与原系统有很大的不同，使整个建筑结构发生了很大的变化，大大改善了结构的工作性能。

2预应力桥梁设计

2.1预应力桥梁特点

目前中国有许多世界级的大跨桥梁，如港珠澳跨海大桥和湖北恩施四渡河大桥。这些桥梁的设计和施工能为全球范围内的大跨桥梁建设提供借鉴，预应力技术在这些桥梁的设计使用中起到了非常重要的作用。随着经济、技术的发展，预应力混凝土结构已成为我国桥梁建设的首选，在公路桥梁建设中有着不可替代的作用。在桥梁设计中，该技术的应用有助于提高桥梁的跨度和受力性能，但施工难度较大，为了保证预应力结构的良好应用，应加强改革和创新，优化各个施工环节，使预应力能够充分发挥性能。此外，随着现代桥梁工程、施工技术和信息技术的不断完善，相关技术在我国公路和桥梁建设中的应用也在不断提高。在传统的桥梁建设中，普通钢筋混凝土是最常用的材料，但目前预应力混凝土材料已开始扩展到公路建设。此外，钢结构和组合纵筋也逐渐应用于桥梁工程。这些先进技术的应用对提高桥梁的耐久性和节约建设成本起到了重要作用。

2.2变形计算

变形计算也是预应力桥梁技术应用中的一个关键环节。在目前的道路和桥梁建设中，桥梁建设通常是分阶段进行的，荷载工况和约束会随阶段而变化，这些数据的变化也会在整个工程中产生一定的影响力。设计人员将计算不同阶段的受力状况。在目前的公路和桥梁建设中，这些计算方法在一定程度上模拟了施工过程。

2.3全预应力及部分预应力

在桥梁工程设计中，可采用全预应力法或局部预应力法。这两种方法的基本原理是一样的，但差别仍然很大。目前，一些预应力技术已广泛应用于现代道路和桥梁工程设计中。该技术可以合理控制道路和桥梁的造价，但该技术的应用还需要进一步改进。设计计划需要根据项目的实际情况进行合理化。

2.4技术设计

混凝土是预应力桥梁设计的关键内容。特别是，设计师需要澄清混凝土在桥梁工程中的使用量。可以说，混凝土的用量直接影响到桥梁施工产品的稳定性、安全性和使用寿命。如果混凝土使用太多或太少，桥的质量就会降低。在混凝土工程中，混凝土混合比设计也是一个关键环节。设计单位应当根据工程的具体要求，合理确定混凝土的强度，合理设计配合比，做好试验工作。混凝土浇注时应注意浇注速度，尽可能保证连续施工。钢筋材料是桥梁工程的另一种重要原料。钢条的价格和数量影响着整个建筑行业的市场。因此，逆向分析可以用来把握和管理整个钢材市场。因此，在公路桥梁工程建设中，应对市场形势进行预判和分析，发挥预应力桥梁的优势，确保桥梁工程的安全稳定。

3预应力施工技术要点分析

3.1预应力梁钢绞线孔道设置阶段

3.1.1针对预应力简支T梁结构来进行分析，预应力T梁浇注后的孔道成型质量决定了预应力能否发挥效益以及预应力的损失。因此，在波纹管安装阶段，相应的施工人员必须做好波纹管的预埋工作，保证波纹管的布置路径基本达到相应的设计标准。

3.1.2为了进一步保证钢绞线布置位置的准确性，在安装风箱和浇注混凝土之前，每个控制点的具体坐标应逐点检查，确保波纹管位置的准确性。

3.1.3风箱就位后，对各位置控制点的钢筋进行焊接定位。如果接头用粘接法固定，接头的强度将不够，这将导致在混凝土浇注期间波纹管的位移，从而使得前期所有的工作都白做，因此定位钢筋的焊接质量一定要严格把关。

3.2预应力钢绞线穿束及张拉阶段

3.2.1预应力混凝土简支T梁施工完成后，应提前采用麻袋、湿帘等覆盖表面，其主要目的是防止混凝土开裂。养护时间应保证14天以上，在混凝土具有相应的强度后，立即进行预应力钢束的穿束和张拉施工；

3.2.2为了保证预应力张拉的质量，要求在张拉过程中分级对称张拉，这样做的目的是为了保证在张拉过程中两端受力均匀，同时不至于因为后一次的张拉导致前一次的张拉出现预应力损失。

3.3预应力梁钢绞线下料阶段

3.3.1针对预应力混凝土梁钢绞线下料施工，需要再次检查波纹管的定位，特别是波纹管定位钢筋的焊接，以防止后期振捣时混凝土位移。

3.3.2为了进一步保证金属波纹管的质量，在后期使用中可以更好地保证对内部预应力钢绞线的相应保护，应仔细检查波纹管表面是否生锈。一旦生锈，应及时更换波纹管。

3.3.3同时，为了本工程的施工质量，相应的施工人员必须对钢绞线长度进行复核计算，以保证施工的准确性。钢绞线安装时，安装施工人员应严格遵守按图施工。

结束语

总之，随着社会科学、技术和经济的飞速发展，我国的桥梁建设技术也在不断提升。在科学运用前人智慧的基础上，妥善整合了一系列新的先进科学技术知识。此外，在引进和创新国外先进技术的同时，我国开发的预应力技术在桥梁建设中得到了进一步优化和广泛应用。为了促进我国桥梁建设的快速创新发展，必须重视预应力桥梁的设计和技术研究。

参考文献：

[1]邝洋辉.预应力技术在桥梁工程中应用研究[J].住宅与房地产，2018，（6）：177

[2]蔡枫.预应力桥梁设计实践及其技术探讨[J].交通标准化，2017，（22）：64-66

[3]王尚爱.预应力混凝土梁桥的技术状况评价及预测[J].工程技术研究，2018，（6）：52-53

[4]方樵军.低温储罐后张法预应力施工技术质量控制分析[J].工程技术研究，2017，（8）：80-81

[5]刘挺.印度IRC规范预应力混凝土桥梁设计实践[J].铁道工程学报，2018，25（12）：57-60，65