无粘结部分预应力技术在简支小箱梁中的应用

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摘要：无粘结预应力是一种应用于桥梁结构上的新技术，具有施工方便，综合经济效益好的优点。从结构施工方法和经济性能等角度，对阿伦河桥中的有粘结与无粘结部分预应力混凝土箱梁使用的材料、施工方法、经济进行对比分析。

关键词：有粘结 无粘结 箱梁 经济

中图分类号：TU1文献标志码：A文章编号：1673-291X（2011）25-0335-02

前言

中国无粘结预应力技术在桥梁工程中的推广和应用始于20世纪80年代中期，最初修建的试验桥梁端部均为有粘结段，中间部分为无粘结段，如福州洪塘大桥和江苏丹阳市云阳大桥。随后，中国河南、四川、陕西等地分别对无粘结部分预应力低高度箱梁和空心板结构力学性能进行了深入的研究，分别建成了成都浦江雷河桥、焦作幸福河桥、南海北江金沙大桥、濮阳市金堤河宋海大桥等[1]。随着研究的不断深入和工程实践的增多，无粘结部分预应力混凝土结构在桥梁结构中得到越来越广泛的应用。

一、小箱梁设计概况

阿伦河大桥及引道是县道齐查公路的重要组成部分，地位重要。大桥全长246.24米。桥梁宽度为净9.5+2x0.5=10.5米，上部结构为8孔30米预应力混凝土箱梁，计算跨径Lj＝29.2m，梁高1.3米；下部结构为双柱式桥墩，肋板式桥台，基础结构为台4Φ1.20米，墩2Φ1.5米的钻孔灌注桩。桥梁上部结构为30米预应力混凝土简支小箱梁，预应力采用两种不同形式，其中两片梁采用无粘结预应力筋，其余梁采用有粘结预应力筋。阿伦河大桥上部30米小箱梁（如图1所示）。

二、使用材料对比

阿伦河桥上部结构混凝土小箱梁，分别采用两种不同形式：一种为无粘结预应力小箱梁，另一种为有粘结预应力小箱梁。无粘结部分预应力混凝土箱梁端部底板厚度由跨中的0.1m加厚至0.2m，其余结构尺寸均与有粘结部分预应力混凝土箱梁相同。有粘结预应力混凝土箱梁预应力筋采用10根24Φs5，每片梁预应力钢筋重1.15吨，普通钢筋采用15Φ16；无粘结预应力混凝土箱梁预应力筋采用23根7Φs5，每片梁预应力钢筋重0.78吨，普通钢筋采用16Φ22。

有粘结与无粘结部分预应力混凝土箱梁的材料使用有所区别，前者锚具采用弗式锚具，而后者采用单孔式也不同[2]。

三、施工方法比较

对于无粘结预应力混凝土构件而言，施工工序为：铺设预应力筋，预应力筋调整、绑扎、编束，浇筑混凝土[3]。本桥中无粘结部分预应力混凝土梁中预应力筋竖向均采用曲线布置（如图2所示），大大简化了施工工艺，缩短了施工工期。有粘结预应力混凝土构件施工时需要预留孔道或埋置波纹管[4]（如图3所示），穿预应力筋束以及灌浆，封锚。四、经济分析比较

阿伦河大桥桥梁上部结构为30米预应力混凝土简支小箱梁，预应力采用两种不同形式，其中两片梁采用无粘结预应力筋，其余梁采用有粘结预应力筋。

表1中详细分别明列了有粘结预应力筋与无粘结预应力筋每片箱梁两者的主要材料在单价、数量以及金额上的差别。由计算可得在这些材料上每片有粘结比无粘结预应力混凝土梁造价高1 800元左右。此外，由于无粘结预应力混凝土梁无须预留孔道、穿束和灌浆，因此在人工费和机械使用费上又进一步降低了造价。

结论

通过以上对比表明：无粘结比有粘结部分预应力混凝土箱梁在控制截面的就施工方便性和造价而言，前者更占优势。无粘结部分预应力混凝土梁对于曲线布筋构件从施工角度讲省去了许多工序所以更为省时省力，经济效果也更好。

在预应力箱梁设计中应对结构的使用性能、施工以及经济性能等各方面进行对比分析，确定最终设计方案，以使设计更合理，达到更良好的综合经济效益。

参考文献：

[1]肖长礼.后张无粘结部分预应力混凝土公路桥[M].北京：人民交通出版社，1999.

[2]无粘结预应力混凝土结构技术规程(JGJ/T92－2004)[S].中华人民共和国行业标准，2005.

[3]公路桥涵设计通用规范(D60-2004)[S].中华人民共和国行业标准，2004.

[4]孙陆珍.UPPC简支梁受力性能的分析[D].哈尔滨：东北林业大学，2006.[责任编辑 陈鹤]