高效混凝土在橋梁工程中的應用？

下面是仲達咨詢帶來的高效混凝土在橋梁工程中的應用，供大家參考。

1.高效混凝土高效混凝土是具有高質量和耐久性的混凝土，它具有四個特點，即:

高強度。15mm立方體的標準強度值大於60MPa；高耐用性。致密性好，抗滲性好，抗碳化能力強，耐腐蝕性高，使用壽命長於設計基準期；

高體積穩定性。混凝土徐變變形和收縮變形小；高科技。壹般來說，高性能混凝土是能夠更好地滿足結構的功能要求和施工工藝要求，從而延長混凝土結構的使用壽命，降低工程造價的混凝土。

二、高效混凝土的應用與發展

多年來，預應力混凝土橋梁領域壹直采用40 ~ 50MPa的混凝土，但實際使用中，28天的實際強度往往超過50MPa。由於高效混凝土具有更高的強度、更高的彈性模量、更高的抗拉強度、更小的徐變和更好的耐久性，與普通混凝土梁相比，高強混凝土梁具有更小的初始撓度、更高的容許抗拉強度、更小的預應力損失、更小的拱度變化和更長的使用壽命。近年來，世界各國對高效混凝土產生了極大的興趣，並開始將其應用於橋梁實踐。

高效混凝土在國際上應用於橋梁已近十年。典型的工程實例有挪威跨度為220米的連續鋼橋和丹麥的大型皮帶橋。橋塔、預應力主梁和預應力隧道段均采用強度為50 ~ 60 N/mm2的高強混凝土。在加拿大，超過65，438+000座橋梁采用了高效混凝土。比如連接愛德華王子島和新布蘭茲威克的諾森伯蘭海峽跨海大橋，全長8英裏，采用高強度混凝土，主跨250m.1993，美國高速公路管理局開始研究高效預應力混凝土橋梁。德克薩斯州的SanAngelo橋是研究項目之壹。本橋的特別之處在於東、西兩側分別采用強度為70 ~ 100 N/mm2的高效混凝土梁和強度為35 ~ 40 N/mm2的常規混凝土梁，以此來比較不同混凝土的造價。相比之下，對於常規混凝土跨度為37m的梁，使用高效混凝土時跨度可達44m。由於高效混凝土強度高，在跨度不變的情況下，可以加大跨度或降低梁高。另外，高效混凝土的抗滲性強，所以氯離子的滲透可以減少壹半，從而提高結構的耐久性。高效混凝土在橋梁結構中的應用效果明顯。

聯邦公路管理局(FHWA)優化了普通預應力混凝土梁的設計。基於對資金使用者利益變化的分析，建議采用T梁作為預應力梁的國家標準。

第壹部分針對跨度小於27.4m的梁，這類梁的控制條件是預應力階段的初始預應力。由於預應力階段的恒載作用時間較長，所以該跨采用高拱混凝土沒有實際意義。第二部分跨度27.4 ~ 30.5 m，混凝土強度465，438+0 ~ 55 MPa，跨度27.4 ~ 33.5 m，混凝土強度≥55MPa。由於采用高強度混凝土，梁間距可以加大。在這個範圍內，增加梁間距帶來的節約和增加單位甲板成本之間存在壹個平衡點。第三部分是關於跨度大於30.5m，混凝土強度41 ~ 55MPa，跨度大於33.5m，混凝土強度大於55MPa的情況。該範圍代表了分析截面中高強度混凝土的最佳效益。

①隨著梁混凝土強度的增加，最優成本曲線右移。這意味著在不增加單位成本的情況下，梁的跨度增加；(2)當梁混凝土強度超過69MPa時，效益降低。當高強混凝土用於小跨度時，沒有明顯的效益。

目前，高效混凝土有了新的發展。人行橋采用強度為120 N/mm2的混凝土，不需要機械夯實。在加拿大，用強度為200牛頓/平方毫米的纖維增強混凝土建造了壹座人行橋。

在我國，近五年來，高效混凝土(≥C60等級)在橋梁工程中的應用越來越廣泛。長江、黃河上的壹些公路橋已成功采用60號混凝土。高效混凝土的科學研究取得了可喜的成果。如河南省焦作市公路局和海威工程咨詢有限公司對高效預應力高強混凝土在橋梁工程中的應用進行了深入研究。

高性能混凝土空心板與普通PC空心板相比，在16 ~ 30m跨度範圍內，可節約混凝土35%以上，鋼鉸線15%以上，材料成本20%。因此，采用高性能混凝土井對公路橋梁工程中廣泛使用的空心板進行優化設計，其經濟效益十分可觀。

三、限制性條件為了發揮高效混凝土的作用，需要設置強大的預應力。

因此，必須選擇高強度、低松弛的鋼絞線。使用2070MPa(300級)鋼絞線比使用1860MPa(270級)鋼絞線更有利。

截面尺寸主要是下翼緣(馬蹄形)的尺寸選擇。增加下翼緣的尺寸可以容納更多的鋼束，會增加混凝土的體積和相應的重量，但當混凝土強度超過55MPa時，會表現出較好的成本效益比。

鋼絞線的規格、間距和強度對高強混凝土的效益有壹定的影響。壹般來說，鋼絞線直徑越大(15.2mm)，鋼絞線間距越小，效益越明顯。

由於交通條件的限制，當梁跨度較大時，成本會增加。

四。結論和建議

(1)高效混凝土梁板的截面高度可以降低，因此工程投資較少，對橋梁的新建和改造具有重要意義。

(2)使用高效混凝土，由於減少了材料用量，對保護自然資源、減少環境汙染、保護環境非常有利。

(3)近期應集中生產60MPa強度的混凝土。對於270級直徑12.7mm，保護層50mm的鋼絞線現有截面，采用70MP4混凝土可增加梁板跨度，結構更經濟。對於跨度較大的梁，至少公路部門應采用50MPa的抗壓強度。其實很多預制梁都達到了這個水平。

(4)在強度大於70MPa的混凝土成功應用前，應進行梁的傳力長度、撓度、側向穩定和動力特性、預應力損失、抗剪強度、設計壽命和橋面板體系的研究。

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