预应力桥梁设计实践及其技术的分析

预应力桥梁设计实践及其技术的分析

罗涛

（华蓝设计（集团）有限公司重庆分公司重庆404100）

【摘要】随着科学技术的不断进步，我国桥梁建设事业也有着长足的发展，在现代桥梁设计中，预应力桥梁技术的运用已经越来越广泛，因此本文从预应力桥梁设计实践及其技术的角度展开分析与研究，同时为其他关注这一课题的桥梁设计师提供相关参考。

【关键词】预应力桥梁；设计；实践

【中图分类号】U442.5【文献标识码】A【文章编号】1002-8544（2017）14-0137-02

1.引言

预应力桥梁技术的关键就在于使用了更加合理的预应力混凝土材料，这种材料不仅适用性强而且成本相对较低，所以在现代的公路铁路桥梁建设中得到了广泛的运用。

2.预应力桥梁的优势

伴随着我国现代化建设的发展，对于桥梁的建造需求也在不断的增长，而预应力桥梁在实际的应用中，被广泛的应用到许多铁路以及公路的建设当中去，并且在不断的研究与发展中，正逐步的替代了过去传统的钢筋混凝土结构的桥梁，成为现代公路铁路建设中不可或缺的组成部分。而之所以预应力桥梁能够成为现代公路铁路工程的重要角色，是因为预应力桥梁有着如下的几个优点：

（1）材质优秀

在过去传统的道路桥梁中，所使用的混凝土在抗压力性能上会远远的超出其本身的抗拉力强度，这样的材料情况会使得桥梁的受压力以及受拉力情况出现不平衡的现象，但是在预应力桥梁中所使用的混凝土材料却可以有效的克服这一不平衡的因素，同时也有效的提高了混凝土的抗撕裂能力，有效的增强了预应力桥梁的耐久性能以及刚度，同时预应力桥梁所使用的混凝土质量更轻，可以有效的降低桥梁自身的重量，同时也提高了桥的建设跨度[1]。

（2）节约成本

在预应力桥梁的施工时，可以省去许多不必要的钢筋和水泥，桥梁的跨度越大能够节省下来的材料就会越多，所以预应力桥梁可以比其他类型的桥梁节省出更多的成本，降低了桥梁的造价。

（3）耐久性强

在预应力桥梁的设计中，远比其他桥梁的高度要低许多，一方面在进行预应力桥梁维修是较低的高度可以有效的降低噪音污染，另一方面减少了对桥梁的振动幅度，极大的提高了桥梁的耐久性能。

3.预应力对旧桥梁的加固效果

在当前的桥梁建设中，对于预应力的应用已经越来越重视，预应力在桥梁中最为重要的作用就是对桥梁起到了加固的效果，这也是许多的桥梁工程设计师将预应力加入到桥梁设计中去的主要原因，而在这一点上，不仅仅是对新建成的预应力桥梁可以起到作用，对于许多过去传统的桥梁也会起到很好的加固作用。在过去传统的桥梁施工时经常会因为技术能力的有限或者施工材料的不符合要求，使得桥梁出现各种问题，给桥梁的安全以及使用造成严重的影响，如果采用一般的重修计划，则会浪费掉大量的资源。但是如果使用预应力桥梁对原有桥梁进行加固处理则可以大大的减少使用一些不必要的资源，同时也达到了加固桥梁的效果[2]。

4.预应力桥梁在实践中的应用

4.1在公路中的使用

（1）应用特点

在我国的桥梁建造事业中，许多的设计都处于世界领先的地位，例如跨海大桥、超重量级别的大桥等对于世界桥梁建筑行业都具有借鉴的意义，而在预应力桥梁的公路桥梁应用方面，我国的施工技术也有许多独特之处。首先，在桥梁的结构上来说，预应力主要应用在桥梁的悬臂结构、悬索桥以及连续桥梁结构等地方，在当前我国的桥梁建设当中，预应力混凝土结构是大型的公路建设工程的首选方式，对于公路的整体设计有着重要的作用，在公路建设中使用预应力技术可以有效的起到增加桥梁坚固程度的目的，但同时也会提高工程在施工时的难度。所以为了能够更加便捷的进行施工减少预应力对于工程的影响，应当在公路施工的各个环节中进行深度的改革创新，降低桥梁出现预应力伸缩缝的情况。同时在我国的公路桥梁中，现代的预应力桥梁技术也在不断的完善着自身的技术水平，在过去公路铁路采用的是全预应力型的混凝土材料，但是在当前的公路的建设中大多数已经开始使用部分预应力型的混凝土材料，另一方面，桥梁建筑中的钢筋结构也逐渐的改变为吊筋或者复合式的纵筋等，这些技术上的突破为公路以的桥梁建设提供了相对便利的施工条件，同时也在一定程度上节约的建设施工的成本[3]。

（2）技术设计

在预应力桥梁的建筑中，对于混凝土的使用是其中的关键部分，尤其是混凝土的用量需要有严格的控制，不管是在平时的工农建还是在日常的房屋构建中，一旦混凝土的用量出现了事物，就极有可能对建筑中钢筋结构稳定以及使用年限等产生影响，也就是说，混凝土的浇筑过程是整个建筑工程的关键环节。而从建筑物的钢筋材料出发，钢筋的使用数量以及钢筋价格等因素的变动都会对整个建筑行业的行情产生影响，所以进行逆向的分析，对钢筋材料市场行情的把握管理就是对整个建筑行业行情的把握。所以在进行公路桥梁的建设时，通过钢筋的市场行情的预判与分析就能够在整个的工程中充分的发挥出预应力桥梁的作用。为公路桥梁的建设作出更大的贡献。

（3）变形计算

在预应力桥梁技术的应用中，变形计算也是其中的关键部分，在当前的公路桥梁建设中，通常都是在使用阶段式的施工方法，选择这样的施工方法主要是由于在每一阶段中混凝土材料的建设时期以及相关的数据参数都会不同，而这些不断变化的数据也会对整个工程产生一定程度的影响。所以有很多相关的技术人员都会对这些数据进行计算工作，在目前的公路桥梁建设中，这些计算将针对施工进行一定程度的模拟运算。

（4）全预应力以及部分预应力

在公路桥梁的施工中，对于全预应力以及部分预应力的桥梁设计是有着很大区别的，尤其是在现代的公路桥梁设计中，更多的是使用部分预应力的方式，同时通过对部分预应力的合理优化，可以更进一步的降低公路桥梁的建筑成本。

4.2在铁路中的使用

与公路的桥梁建设不同，铁路的桥梁建设有着明显的施工难度，同时铁路桥梁对于我国的铁路建设也起着重要的作用，在铁路的桥梁设计中主要是将预应力施加在桥梁的外侧，在这样的设计中通常都会在桥梁的混凝土部分的两侧建设预应力的钢束结构，而这些钢束会凭借桥梁来起到拉伸作用，为桥梁的部件施加预应力。

5.结论

总而言之，预应力在我国的桥梁建设中起到了至关重要的作用，尤其是在现有桥梁中，预应力桥梁技术可以起到很好的加固效果，在我国当前的公路以及铁路建设中预应力桥梁有着材料抗压能力均衡，耐久性能强，且造价低廉的优势，在现代的桥梁建设中，预应力桥梁技术的优势可以得到充分的发挥。

参考文献

[1]高俊学.预应力桥梁设计实践及其技术探究[J].黑龙江科技信息,2015,11:188.

[2]许康曦.预应力混凝土T梁桥预应力损失检测技术研究[D].重庆交通大学,2016.

[3]周威.大跨径预应力混凝土桥梁设计技术分析[J].山东工业技术,2016,16:113.