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国外预应力混凝土桥梁的发展
2011-10-15 00:00

  预应力混凝土桥梁的发展在第二次世界大战以前尚处在萌芽阶段,但正在逐步向成熟阶段过渡。第二次世界大战以后,联邦德国、法国等西欧国家因遭受战争破坏,大量桥梁急待修复,而当时战后钢材奇缺,客观上为预应力混凝土桥和的发展提供了非常有利的环境。而在非洲、拉丁美洲一些第三世界国家亦为避免从国外输入昂贵的钢材,也常优先考虑预应力混凝土桥梁方案。

  预应力混凝土桥梁一旦跃上桥梁建设的历史舞台,就显示出它强大的竞争能力,从50年代创建了突破loom的跨径记录,经过三十余年的迅猛发展,至今已创建了440m的跨径记录。口前,在规划中的设计方案有突破500m跨径记录的趋势。而在实际的工程实践中,在400M以下的跨径范围内,预应力混凝土桥梁已常为优胜的方案。

  在三十余年的高速发展阶段,几座典型桥例是非常值得一提的。1953年联邦德国建成的胡尔姆斯(Worms)桥,主跨114.2m,它标志着钢桥传统的施工方法—悬臂拼装方法在预应力混凝土桥上创造性的应用,即悬臂浇筑法,从而发展了预应力混凝土结构的一种新体系-T型刚构。1964年联邦德国又建成了主跨为208‘的本道尔夫(Bendorf )桥,再一次成功地显示出悬臂施工方法的优越性,并且在结构体系上又有了创新,薄型的胜墩与上部连续梁固结,形成带铰的连续一刚构体系。1962年在委内瑞拉建成的马拉开波( Maracaibo)桥,桥全长8272m,其中主桥为斜拉桥,跨径为160 + 5 x 235 + 160m。它标志着预应力混凝土对新型结构体系的强有力的适应性。斜拉桥体系首创于钢结构,尔后,预应力混凝土结构相继应用,70年代以后,成为大跨径预应力混凝土桥梁的主要桥型之一,并接近世界大跨径钢斜拉桥的记录。

  预应力混凝土桥梁的发展不但在跨径记录上一再突破,而且在结构体系上“百花争艳”,充分体现了可塑性复合建筑材料的优越性。

  预应力混凝土桥梁的高速发展不单是取决于材料与预应力技术的先进水平,设计理论的日益完善和计算机技术的发展,作为桥梁方案的竞争能力,更取决于现代化施工技术水平的捉高、桥梁造价的降低。据欧洲地区各国的统计,混凝土结构的造价,其中劳动力费用占38%,材料占46%,设备占9%,运输占7%,其中劳动力与材料两项占了总造价的84%。从1960年至1970年的统计数字,国外劳动力价格的提高是材料价格提高的2.5倍。因而,现代化先进的施工方法不断发展,建立了一系列应用预应力技术的新型桥梁施工架设方法。从1953年悬臂浇筑法(Cast-in-Site Cantilever Method)成功间世以来,1960年提出了逐孔架设法(Span by span),1962年又发展了顶推法(Incremental Launching Method),同年在悬锗浇筑法不断完善的基础上又发展了悬臂预制拼装法(Precast Segmental Cant-ilever Method)。至70年代。这些方法在具体桥梁工程的应用上各国又有不断的革新。

  综上所述,预应力混凝土桥梁所以在近30年来具有强大的竞争能力,主要的因素有:

  1。预应力混凝土充分发挥高强材料的特性,具有可靠的强度、刚度以及抗裂性能。预应力结构在车辆运营中噪音小,维修工作量少。

  2.预应力混挽土桥梁的施工方法已达到相当先进的水平,现代化技术的应用已使它的施工周期大大缩短,显示出巨大经济效益。

  3.预应力混凝土桥梁适用于各种结构体系,而且还在不断创造出体现预应力技术特点的新型结构体系,因而它的适用范围大,竞争力强。

  4.预应力混凝土桥梁可充分利用材料可塑性的特点,在建筑上有丰富多采的表现潜力,更易达到与周围环境相协调的简洁而美观的型式,实现经济性和美观的统一。

  近年来,预应力混凝土桥有两座典型新结构值得一提。一座是瑞士的甘特(Canter)桥,总长678m,平面上双向曲线布置,跨越深谷,墩高124。5m,主跨为174m。在结构型式上貌似斜拉桥,又似连续一刚构,是组合体系。另一座是1983年建成的科威特巴比延(Bubiyan)桥,总长达2503。05M,由12组5跨或6跨连续梁组成,主跨为53。8m,用逐孔拼装法架设,最快的速度是约24小时拼装一孔。结构型式为空间构架(Space Frame),由预制构件和工厂浇制顶、底板连成一个拼装单元。拼装时用的导粱为斜拉钢结构。

  顶应力混凝土桥梁的发展正方兴未艾,不久将来它有可能跨人1000m跨径的大桥行列。

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