無粘結部分預應力技術在簡支小箱梁中的應用

摘要：無粘結預應力是一種應用于橋梁結構上的新技術，具有施工方便，綜合經濟效益好的優點。從結構施工方法和經濟性能等角度，對阿倫河橋中的有粘結與無粘結部分預應力混凝土箱梁使用的材料、施工方法、經濟進行對比分析。

關鍵詞：有粘結 無粘結 箱梁 經濟

中圖分類號：TU1文獻標志碼：A文章編號：1673-291X（2011）25-0335-02

前言

中國無粘結預應力技術在橋梁工程中的推廣和應用始于20世紀80年代中期，最初修建的試驗橋梁端部均為有粘結段，中間部分為無粘結段，如福州洪塘大橋和江蘇丹陽市云陽大橋。隨后，中國河南、四川、陜西等地分別對無粘結部分預應力低高度箱梁和空心板結構力學性能進行了深入的研究，分別建成了成都浦江雷河橋、焦作幸福河橋、南海北江金沙大橋、濮陽市金堤河宋海大橋等[1]。隨著研究的不斷深入和工程實踐的增多，無粘結部分預應力混凝土結構在橋梁結構中得到越來越廣泛的應用。

一、小箱梁設計概況

阿倫河大橋及引道是縣道齊查公路的重要組成部分，地位重要。大橋全長246.24米。橋梁寬度為凈9.5+2x0.5=10.5米，上部結構為8孔30米預應力混凝土箱梁，計算跨徑Lj＝29.2m，梁高1.3米；下部結構為雙柱式橋墩，肋板式橋臺，基礎結構為臺4Φ1.20米，墩2Φ1.5米的鉆孔灌注樁。橋梁上部結構為30米預應力混凝土簡支小箱梁，預應力采用兩種不同形式，其中兩片梁采用無粘結預應力筋，其余梁采用有粘結預應力筋。阿倫河大橋上部30米小箱梁（如圖1所示）。

二、使用材料對比

阿倫河橋上部結構混凝土小箱梁，分別采用兩種不同形式：一種為無粘結預應力小箱梁，另一種為有粘結預應力小箱梁。無粘結部分預應力混凝土箱梁端部底板厚度由跨中的0.1m加厚至0.2m，其余結構尺寸均與有粘結部分預應力混凝土箱梁相同。有粘結預應力混凝土箱梁預應力筋采用10根24Φs5，每片梁預應力鋼筋重1.15噸，普通鋼筋采用15Φ16；無粘結預應力混凝土箱梁預應力筋采用23根7Φs5，每片梁預應力鋼筋重0.78噸，普通鋼筋采用16Φ22。

有粘結與無粘結部分預應力混凝土箱梁的材料使用有所區別，前者錨具采用弗式錨具，而后者采用單孔式也不同[2]。

三、施工方法比較

對于無粘結預應力混凝土構件而言，施工工序為：鋪設預應力筋，預應力筋調整、綁扎、編束，澆筑混凝土[3]。本橋中無粘結部分預應力混凝土梁中預應力筋豎向均采用曲線布置（如圖2所示），大大簡化了施工工藝，縮短了施工工期。有粘結預應力混凝土構件施工時需要預留孔道或埋置波紋管[4]（如圖3所示），穿預應力筋束以及灌漿，封錨。四、經濟分析比較

阿倫河大橋橋梁上部結構為30米預應力混凝土簡支小箱梁，預應力采用兩種不同形式，其中兩片梁采用無粘結預應力筋，其余梁采用有粘結預應力筋。

表1中詳細分別明列了有粘結預應力筋與無粘結預應力筋每片箱梁兩者的主要材料在單價、數量以及金額上的差別。由計算可得在這些材料上每片有粘結比無粘結預應力混凝土梁造價高1 800元左右。此外，由于無粘結預應力混凝土梁無須預留孔道、穿束和灌漿，因此在人工費和機械使用費上又進一步降低了造價。

結論

通過以上對比表明：無粘結比有粘結部分預應力混凝土箱梁在控制截面的就施工方便性和造價而言，前者更占優勢。無粘結部分預應力混凝土梁對于曲線布筋構件從施工角度講省去了許多工序所以更為省時省力，經濟效果也更好。

在預應力箱梁設計中應對結構的使用性能、施工以及經濟性能等各方面進行對比分析，確定最終設計方案，以使設計更合理，達到更良好的綜合經濟效益。

參考文獻：

[1]肖長禮.后張無粘結部分預應力混凝土公路橋[M].北京：人民交通出版社，1999.

[2]無粘結預應力混凝土結構技術規程(JGJ/T92－2004)[S].中華人民共和國行業標準，2005.

[3]公路橋涵設計通用規范(D60-2004)[S].中華人民共和國行業標準，2004.

[4]孫陸珍.UPPC簡支梁受力性能的分析[D].哈爾濱：東北林業大學，2006.[責任編輯 陳鶴]