预应力混凝土的应用前景与发展趋势

第３４卷第３５期　２　０　０　８年１　２月　山　西　建　筑　ＳＨＡＮＸＩ　ＡＲＣＨＩＴＥＬ１　Ｅ　Ｖｌ０Ｉ．３４Ｎｏ．３５　Ｄｅｃ．２００８　・３３７・　

文章编号：１００９—６８２５（２００８）３５－０３３７—０２　

预应力混凝土桥梁的发展与展望　

杨进　

摘要：从组成混凝土的材料、张拉技术、施工方法和结构抗震性能的发展状况等方面阐述了预应力混凝土桥梁的发展，　

并对其进行了展望，提出了提高预应力混凝土工艺水平的建议，从而促进预应力混凝土桥梁的发展。　

关键词：混凝土，钢材，施工工艺，抗震性能　

中图分类号：Ｕ４４８．２１　文献标识码：Ａ　

预应力混凝土是在第二次世界大战后迫切要求恢复战争创　

伤，从西欧迅速发展起来的。半个多世纪以来，从理论，材料，工　

艺到土建工程中的应用，都取得了巨大的发展。尤其是随着部分　

预应力概念的逐步成熟，突破了混凝土不能受拉与开裂的约束，　

大大扩展了它的应用范围。目前预应力混凝土已成为国内外土　

建工程中最主要的一种结构材料，而且预应力技术已扩大应用到　

型钢、砖、石、木等各种结构材料，并用以处理结构设计，施工中用　

以常规技术难以解决的各种疑难问题。我国预应力混凝土的起　步比西欧大约晚ｌ０年，但发展迅速，应用数量庞大。我国近年来　

在土木工程投资方面，建设规模方面均居世界前列，在混凝土工　

程技术，预应力技术应用方面取得了巨大进步。近二三十年来，　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。本文着重从其组成材料和特性上探讨　

预应力混凝土发展现状及前景。　

１　预应力混凝土桥梁工艺组成与发展　

１．１　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Ｃ４０～　

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。随着桥梁跨度的增加，为减少桥梁结构的自　

重，混凝土逐渐向高强、轻质方向发展。日本早在２０世纪７０年　

浅谈预应力混凝土的应用

摘要：本文从预应力混凝土的分类、材料、特点、应用范围等方面阐述了预应力混凝土的特性。普通混凝土的抗裂性能很弱,而预应力混凝土恰好弥补了这一缺憾,使混凝土的应用范围更加广泛。

关键词：预应力混凝土 分类 特点 应用范围；

预应力混凝土和钢筋混凝土在原理上有明显的不同。在设计钢筋混凝土梁时，可假定不计混凝土的抗拉强度，因弯矩引起的拉力是由钢筋来抵抗，此拉力是藉钢筋与混凝土之间粘结性而传递给钢筋的。对于在大范围内的开裂和变形来说，虽然高强度的混凝土具有良好的粘结性，很大程度上可以恢复；但是在混凝土与钢筋之间粘结较差的普通混凝土中，则实际上不可能恢复。另一方面，在预应力混凝土中，采用预应力钢筋的主旨在于通过粘结力或者通过专门的锚具给混凝土施加一个力，因此全部混凝土可以起到结构的作用。要求产生预应力的钢筋被用来主动地给构件以预加荷载，而且开裂和变形在较大的程度上可得到恢复。

然而，必须注意超载的情况下，当混凝土的弯曲抗拉强度一旦被超过，预应力混凝土的性能就有些和钢筋混凝土相类似，而且在极限荷载情况下，或者抗弯构件在破坏条件下，要求抵抗这种条件的拉力和压力对于普通钢筋混凝土和预应力混凝土构件都是一样。此外，当预应力变为零时，预应力构件的性能几乎变成和钢筋混凝土构件相同。因此，在钢筋混凝土和预应力混凝土之间不但有根本相似之处，也有根本的不同。

那什么是预应力混凝土呢？

为了提高构件的抗裂性能，在钢筋与混凝土结合之前，预先张拉钢筋，使得构件在施加外荷载之前，钢筋受到一个预加的拉应力，而混凝土受到一个预加的压应力，这种混凝土叫做预应力混凝土[1]。

预应力混凝土的材料

对预应力钢筋的一些要求：

（1）强度要高。预应力钢筋的张拉应力在构件的整个制作和使用过程中会出现各种应力损失。这些损失的总和有时可达到200N/mm²以上，如果所用的钢筋强度不高，那么张力时所建立应力甚至会损失殆尽。

预应力混凝土的应用

摘 要：预应力混凝土是从西欧迅速发展并得以广泛推广的一种新技术，相比较而言我国预应力混凝土的起步较,但发展迅速、应用数量庞大。在工业及民用建筑等大规模的建筑中得到广泛的应用，并在技术方面也取得了巨大的发展。

关键词：预应力混凝土；预制构件；结构型式

前言：为适应我国经济的发展,加快基础设施的建设,预应力混凝土结构的应用范围将更加广阔,因此我们应加强提高预应力技术水平的科研工作。随着经济发展的不断加速就会要求相应的建筑工程数量的急速增加，也会要求建筑工程的质量标准的不断提高，最后直接的反应就是对建筑技术人员的技术要求也相应的大幅度提高。

一．预应力混凝土的作用

1.提高了构件的抗裂与抗渗性，改变了结构的受力性能。由于在构件的受拉区预加压应力，因此在使用荷载作用下，拉区的拉应力减小，从而推迟了裂缝出现和限制了裂缝的宽度，提高了构件的抗裂度，由于结构抗裂度的提高，因此改善了结构的受力性能，增强了结构的抗侵蚀和抗渗能力。

2.提高了构件的刚度，减小了构件的变形。由于预应力推迟了裂缝的出现和限制了裂缝的宽度，因此构件的刚度削弱较小，变形亦就减小；另一方面，由于预压应力引起构件反拱，能抵消一部分使用阶段外荷载产生的挠度，使构件的实际挠度减小。根据实测和计算，预应力混凝土受弯构件在短期荷载作用下的挠度，一般为非预应力构件的30%~50%，故预应力混凝土构件一般都能满足刚度要求。

3.可以减小混凝土梁的剪力和主拉应力。预应力混凝土梁的曲线筋，可使混凝土梁在支座附近承受的剪力减小，又由于混凝土截面上预压应力的存在，使荷载作用下的主拉应力也相应减小，有利于减小混凝土梁腹的厚度，这也是预应力混凝土梁能减轻自重的原因之一。

4.提高受剪承载力。纵向预应力的施加可延缓混凝土构件中斜裂缝的形成，提高其受剪承载力。

5.改善卸载后的恢复能力。混凝土构件上的荷载一旦卸去，预应力就会使裂缝完全闭合，大大改善结构构件的弹性恢复能力。

预应力混凝土的应用

摘要：随着社会的快速发展，经济在不断提高，本文对混凝土预应力的应用进行详细的阐述，从多角度进行分析。可供参考。

关键词：预应力 混凝土 后张法孔道灌浆

随着我国经济的飞速发展和技术的快速进步，采用高强钢丝、钢绞线的高效预应力技术在混凝土结构工程中的应用越来越广泛。由于预应力技术的特点，在许多大型建筑和特种结构中，可起到减轻自重、节约钢材、实现大跨度等作用，其优越性更为明显，如城市高架、高速公路铁路桥梁、大跨度大型屋面板工业厂房屋架等。

在混凝土制品或构件承受荷载之前，预先通过钢筋张拉产生弹性收缩对混凝土施加压应力的就属于预应力钢筋混凝土。预加压应力可以抵消荷载作用后在混凝土内产生的部分或全部拉应力，以提高混凝土制品或构件的抗裂性和刚度。

施加预应力的方法：按张拉时间可分为先张法和后张法两类；按张拉工艺可分为机械张拉法、电热张拉法和化学张拉法三类；后张法按预应力传递方式可分为有粘结预应力和无粘结力预应力两类。工程建设中一般采用机械张拉。

预应力混凝土工程的主要材料及机具有预应力钢材、锚具、夹具和连接器、后张法孔道成型材料和孔道灌浆材料。

锚具、夹具和连接器既是保持预应力的材料，又是实现预应力的重要工具。锚具仅用于后张法，夹具和连接器则在先张法与后张法中均可使用。

锚具、夹具和连接器应按设计要求采用，质量应符合相关规定，应有产品合格证和进场检验报告。

后张法孔道成型可采用钢管、胶管抽芯和预埋管方法成型。

钢管用于直线孔道，其轴线不应弯曲，表面必须圆滑，不应有塌陷和凸刺，预埋前应除锈、刷油。胶管可用于直线、曲线或折线孔道，一般采用有5—7层帆布夹层，壁厚6—7mm的普通橡胶管，需要充水充气的胶管应经检查，防止其漏水漏气。预埋管多用镀锌双波纹金属软管（波纹管）。在使用前应进行外观检查。其内外表面应清洁，无锈蚀，不应有油污、孔洞和不规则的褶皱。咬口部应有开裂或脱扣，应具有产品合格证和进场检验报告。