体外预应力技术的应用探讨

要 有 以下 几种 ： ２体外预应力筋的特点 玻璃纤维增强塑料、 芳纶纤维增强塑料 、 碳纤维增强塑料。 ２ ． １体外预应力结构具有截面尺寸小 ， 自重轻 ， 转向块改变预应力 Ｆ Ｒ Ｐ预应力筋具有抗拉强度高、 抗腐蚀陛能 良好 、 表观密度小 、 温 筋的方向 ， 能减少预应力损失小， 维护管理方便 ， 在加 固构件裂缝方面， 见效陕。 其广泛应用于桥梁、 特种结构和建筑工程结构等新建结构 ， 也可 度影响小、 抗磁性能好 、 耐疲劳性能优 良等优点。目 ． 其应力 应变关系直 用于旧有的混凝土结构的加 固维修， 同时还可用于临时性预应力混凝土 至材料断裂仍几乎是线性 ， 弹性模量约为钢筋的一半 ， 这将减少由于混 徐变引起的预应力损失 。但 Ｆ Ｒ Ｐ预直力筋也有受力不均匀、 结构或施工临时性钢索。随着斜拉桥和高强混凝土技术的发展 ， 体外预 凝土收缩、 抗剪强度低 、 耐火性能差 、 成本高和难 以用常用 的锚具 应力结构技术的应用将是现代预直力施工中的主要趋势之一。然而 ， 由 极 限延伸率差、 于预应力筋没有被混凝土包裹 ， 因此预应力筋容易损坏和着火 ， 且 因承 锚 固等不足之处。 受振动要限制其 自由长度 ； 锚固块及转向装置因承受巨大的纵 向和横向 ３ ． ３体外预应力索的防腐技术。 ３ ． ３ ． １ 无套管钢束表面防腐法 ，即在裸露预应力束上镀锌和涂环氧 力， 因而比较笨重 ， 特别是锚头一旦失效， 意味着预应力的丧失。 ， 树脂。这类方法适用于干燥 、 周围无腐蚀『 生气体的环境。 ２ ． ２受力特点。 ２ ． ２ ． １ 体外预应力结构与传统一般预应力结构 的受力差别。差别在 ３ ． ３ ． ２套管加填充材料防腐法。此法是在索的外面加套管 ， 待张拉完 在套管内压注填充材料。 套管常用钢管和高密度聚乙烯管 ， 于预应力筋和混凝土构件之间的协调工作程度不同。体外预应力筋的 预应力筋后，
在当今的世界桥梁结构 中， 采用预应力结构的占到 ７ ０ ％以上 ， 预应 起显著的二次效应。体外预应力与有粘结和无粘结预应力在其他方面 如摩阻损失较小 、 力筋内沿长度方 向应力变化幅值小等 ， 都是 力混凝土技术在桥梁建设中的地位已非常重要。随着工程技术的发展 ， 的差别 ， 预应力在应用和创新方面发展显著。 体外预应力的应用始于法国， ２ ０ 世 由此一本质差别衍生而来。 纪３ ０ 年代到 ５ ０年代 ，欧洲各 国建造了为数不少的体外预应力混凝土 体外索在承载能力极限状态下的极 限应力 可以表示为有效预 桥， 但 由于未能很好解决预应力筋的防腐问题 ， 致使这些桥梁的维修， 养 应力 与预应力增量 △ 之和。 ２ ． ２ ． ２控制体外索的振动。 实践证明， 在列车荷载作用下体外索和梁 护费用很高， 从而阻碍了体外力预应力筋桥粱的发展。１ ９ ５ ０年后 ， 体 内 其后果使体外索内力增大 ， 发生断裂 ， 实践证明， 通 布筋的技术发展起来。 体外预应力技术在 １ ９ ８ ０年以后重新得到了重视 ， 体很可能发生共振 ， 并随着预应力筋防腐技术的进展， 以及社会的需要Ｉ Ｒ ￣ － ０ 了新的发展。 过调整体外索 自由端长度可以避免产生共振。 ２ ． ２ ＿ ３ 转 向块的设置。转向块 的功能是传递体外束产生的水平和垂 体外预应力应用最广泛的领域是桥梁建设， 与传统桥梁施工方法相 直横向力。 体外束通过折角点产生集中荷载， 这个荷载应能通过转向块 结合形成了许多新颖高效的桥梁施工方法， 体外预应力悬臂施工， 节段顶 推工法、 预制节勖 跨施工方法。 目的在于获得更好的结构廷『 生和抗震 安全地传递至混凝土结构 ，由于转向装置和锚 固端都是在较小面积承 性能， 并改善其结构的受力性能。 此外， 体外预应力技术还应用于大跨度 受巨大压力 ， 因此需要进行局部特殊设计 ， 以确保混凝土不被压碎。 转 向块在设计时要求预应力筋在折角点位置准确避免产生附加应 屋盖结构 ， 使得结构受力明确， 并能大幅度减轻结构 自重 ： 在结构维修和 力， 且在使用期 内， 不应对预应力钢材有任何损害。在施工时采用哪种 结构加固， 特别是在桥梁修复和加固工程中可获得非常显著的效果。 １有 关体 外预 应 力的概 念 转 向块要根据体外索的布置形式来确定 ，转 向块有三种基本形式 ： 隔 根据不同的施工工艺可以将施加预应力的方法分为： 先张法（ 在混 梁 、 肋梁和折角块。 ３体外预应力结构新材料的应用 凝土浇筑前对预加应力材料施加应力的方法） 和后张法（ 在混凝土浇筑 、 预应力混凝土所用 的基本材料以钢材和混凝土材料为主，这些材 养护后对预加应力材料施打 Ⅱ 应力的方法 ） ；体外预应力混凝土结构是后 而且各种材料之间的强度也要相匹配， 以保证 张法无粘结预应力混凝土（ 无粘结预应力混凝土 ， 是指预应力筋伸缩变 料不仅有高强度的要求 ， 形 自由、 不与周围混凝土或水泥砂浆粘结的预应力混凝土。 ） 结构的分 结构适用 、 受力有效， 充分发挥材料组合的优势 。 ３ ． １混凝土。 高强混凝土是指采用常规的水泥 、 沙石为原材料， 采用 支， 是一种用完全位于混凝土截面以外的预应力束来对混凝土纵向施加 预应力的结构体系。常见的混凝土斜拉桥与悬索桥属此类结构的特例。 常规的生产工艺 ，主要依靠添加高效减水剂或同时掺加一定数量的活 体外预应力结构的构造主要分为 ，体外预应力筋及外套防老化的 性矿物材料 ，使新拌混凝土拥有 良好的工作性能，并在硬化后具有高 强、 高密实性的水泥混凝土。高强混凝土适合于承受压力 ， 适用于腐蚀 塑料保护管、 锚具 、 连接器 、 垫板 、 转向块等。 环境下或者易遭破损的结构 ， 尤其是基础设施工程。 体外预应力结构 的施工工序可分为以下几个阶段 ：首先浇筑好混 商陛 能混凝土（ 简称 Ｈ Ｐ ｃ ） 是在大幅度提高常规混凝士陛能的 基础 凝土构件 ， 并在构件中预埋预应力筋转 向块； 待混凝土达到预期强度后 （ 一般不低于混凝土设计强度的 ７ ５ ％） ， 穿人预应力筋 、 并定位 ； 然后利 上采用现代混凝土技术 ， 选用优质原材料 ， 除水泥、 水和粗细骨料外， 还 用构件本身作为受力台座进行张拉 （ 一端锚 固一端张拉或两端同时张 需要掺加足够数量的活． ｆ 生细掺和料和高性能外加剂的—种新型高技术 拉） ； 最后张拉完成后 ， 在张拉端用锚具将预应力筋锚住 ， 从而形成体外 混凝土。Ｈ Ｐ Ｃ需具有高耐久Ｊ 陛、 高强度和优 良的工作性 ３ ． ２预应力筋。近年来非金属预应力筋得到了很大发展， 非金属预 预应力结构 ，一套完整的体外预应力体系的组成还应包括体外预应力 应力筋主要是指用连续纤维增强塑料（ 简称 Ｆ Ｒ Ｐ ） 制成 的预应力筋 ， 主 防护系统和体外预应力减振器等。
工 程科 技
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体 外预 应力 技术 的应用探讨
顾 兴 民
（ 中铁 二十局 集团第四工程有 限公 司， 山东 青 岛 ２ ６ ６ ０ ６ １ ）
摘 要： 主要 阐述 了体外预应力结构的定义及其应 用特点 ， 系统阐述 了受力特 点， 以及 新材料 的应 用以及 防腐技术。 关键词 ： 体外预 应力定义 ； 特点 ； 新材料 的应 用