節(jié)段預(yù)制拼裝和體外預(yù)應(yīng)力技術(shù)的綜合運用,是現(xiàn)代混凝土橋梁工業(yè)化的發(fā)展方向之一。在橋梁的發(fā)展歷程中,隨著制造技術(shù)的進步、環(huán)保意識的提高、對耐久性的重視以及工程經(jīng)驗教訓(xùn)的積累,工程師們對“原位現(xiàn)澆”與“節(jié)段預(yù)制拼裝”、“體內(nèi)預(yù)應(yīng)力”與“體外預(yù)應(yīng)力”反復(fù)進行著實踐和探索?!肮?jié)段預(yù)制拼裝”和“體外預(yù)應(yīng)力”技術(shù)也在經(jīng)歷“肯定一否定一重新肯定”的螺旋式發(fā)展過程。近30年來,歐美、日本等國對“節(jié)段預(yù)制拼裝”和“體外預(yù)應(yīng)力技術(shù)”的研究十分重視,新建的混凝土梁橋大部分以這些技術(shù)為核心。
與傳統(tǒng)的現(xiàn)澆體內(nèi)預(yù)應(yīng)力梁相比,“體內(nèi)一體外混合配束+節(jié)段預(yù)制拼裝”技術(shù)在合理性、耐久性及經(jīng)濟性方面具有較為突出的優(yōu)勢。
其技術(shù)合理性表現(xiàn)在:
(1)梁體節(jié)段工廠化的預(yù)制,施工質(zhì)量易得到保證;
(2)節(jié)段的養(yǎng)護時間長,加載齡期晚,成橋后梁體的徐變變形以及預(yù)應(yīng)力的長期損失都較現(xiàn)澆梁要??;
(3)相對整孔預(yù)制,節(jié)段重量較輕,尺寸較小,運輸方便;
(4)下部結(jié)構(gòu)施工與上部梁段預(yù)制可同步進行,且拼裝速度快;
(5)對環(huán)境影響小,適宜橋下有特殊要求的橋梁施工;
(6)部分鋼束布置在截面之外,方便了梁體混凝土的澆筑與振搗,易保證施工質(zhì)量;
(7)腹板內(nèi)鋼束量減少,腹板厚度可減??;
(8)體內(nèi)束彌補了體外束的很多不足之處,如體外束的極限承載力低、附加構(gòu)造復(fù)雜等。采用混合配束,能使橋梁的綜合性能得到提高。
在耐久性方面,工廠化預(yù)制提高了混凝土的密實度,延緩了加載齡期;體外預(yù)應(yīng)力技術(shù)避免了體內(nèi)預(yù)應(yīng)力制孔、壓漿等工序,體外預(yù)應(yīng)力所具有的可檢測、可調(diào)整和可更換特點,提高了橋梁的耐久性。在經(jīng)濟性方面,對于跨數(shù)較多的情況,工業(yè)化生產(chǎn)和快速拼裝技術(shù)的優(yōu)勢明顯。
在“體內(nèi)—體外混合配束+節(jié)段預(yù)制拼裝”技術(shù)中,存在制梁、運梁、架梁的過程,對工業(yè)化程度及吊裝機具要求高,隨著我國國力的增強,可以預(yù)計在未來幾十年間,這一技術(shù)將在我國得到更多的應(yīng)用和發(fā)展。
節(jié)段預(yù)制拼裝和體外預(yù)應(yīng)力有一些特殊構(gòu)造。如對于節(jié)段預(yù)制拼裝,存在節(jié)段劃分、剪力鍵設(shè)置、接縫類型選擇和臨時預(yù)應(yīng)力等問題;而對于體外預(yù)應(yīng)力,需要設(shè)置相應(yīng)的定位塊、轉(zhuǎn)向塊和錨固塊。
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