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预应力混凝土构件的发展历史
编辑:天津市泽琪水泥构件有限公司   发布时间:2021-03-29

  预制混凝土构件桥梁的发展历史悠久。项目可以追溯到混凝土本身的预制。从30年代开始,大多数发达都在寻找桥梁预制化的解决方案,主要针对中小跨径桥梁,一般只限于小型工程。

  预制桥梁的真正突破发生在上世纪五六十年代。由于道路交通量的大幅增长和新的机动车道的建设,需要为地下通道和立交桥提供快速、经济的解决方案,同时尽可能减少对现有交通的干扰。另一方面,预制厂引入长线预应力技术,极大地促进了更大、更细的预应力混凝土构件的发展,特别是对大跨度、重载桥梁的发展是有益的。

  回顾五十多年来预应力混凝土桥梁的建设历程,预制桥梁的数量和预制构件的尺寸和重量都在不断增长。然而,各国的发展却不尽相同。在一些地区,预制桥梁作为一种经典的解决方案得到了广泛的应用和认可。例如,比利时、意大利、荷兰、西班牙、英国、美国和加拿大。在这些地区,预制桥梁的市场渗透率达到50%以上。这些为小型和大型项目提供了一系列广泛的技术解决方案,而预制厂在项目的设计和执行中发挥着重要作用。桥梁是否预制由当局或顾问在初步设计阶段决定。

  在其他地区,预制桥梁被认为是现浇桥梁的一种很好的替代方案。市场由大型承包公司主导,通常由承包商自己根据成本和工程可用性来决定是否采用预制桥梁。例如加拿大、法国、德国等。预制桥梁的市场份额在5%到20%之间。

  另外,在一些地区,预制桥梁很少或从未使用过。由于缺乏技术上和美学上的知识和对预制桥梁的偏见,特别是在斯堪的纳维亚半岛(包括挪威和瑞典,文化与政治上则包含丹麦、芬兰、冰岛和法罗群岛等北欧因其与丹麦、挪威和瑞典相近的历史和文化背景),几乎没有预制混凝土桥梁。

  预制梁和构件的预制体系和技术主要是由预制厂开发。从整个预制市场来看,每个预制厂都有自己的预制体系,但是基本上都相似,只有少数例外。在某些地区,例如英国,早期政府的影响力很大,由于钢材短缺,鼓励使用预应力混凝土,在设计、浇筑和原型规划中主要为政府的技术投入。在美国,桥梁的标准横截面是由“预应力混凝土研究所联合委员会”和“美国公路官员协会(AASHTO)”于1956年开发的I-IV号梁和1960年开发的V和VI号梁。

  预制梁起步阶段的解决方案主要针对跨径相当小的桥梁。很难说这是从哪里开始的,但是很有可能起源于英国。预应力预制桥梁是在1948年前后出现的,标志着制造和销售预制桥梁的制造商的出现。在美国,预制桥梁1950年在田纳西州建造。早期使用了以下变体:

所谓的匹配浇注系统,即桥梁由一系列并排放置的矩形梁组成。安装后,通过横向后张拉将梁转换为桥面。该系统目前已不在应用。

  由相互相对放置的倒T形小梁组成的系统。安装完成后,用现浇混凝土填充梁之间和梁上方的空间。

随后是预制梁和现浇桥面板的梁桥。起初梁的高度相当小,例如英国50ft(15.24m)跨度的铁路桥为0.7m,意大利的一些项目为50cm。随着预制技术的发展,梁的高度逐渐越来越高,高达2.20米。同时,梁的大跨度长度从60年代的35m增加到现在的50~60m。

  梁高高的预制梁中通常设置直束和弯曲钢束,以应对梁在预制和运输过程中顶部产生的拉应力。在有些情况下,弯曲钢束采用后张法,一般是在混凝土硬化后,在预制厂或者现场张拉。

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