©1994-2009ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net四川建筑第29卷3期2009.06预应力混凝土桥梁的耐久性研究陈铭军1,刘小波2(1.浙江中南建设集团有限公司,浙江杭州310052;2.武汉融桥房地产开发有限公司,湖北武汉430000【摘要】展情况,对预应力桥梁结构耐久性受到构件混凝土开裂及钢筋锈蚀、应力损失、重复荷载引起的疲劳损伤等影响因素进行了分析【关键词】桥梁;耐久性;钢筋腐蚀;预应力损失【中图分类号】U445.7+3A[收稿日期]2008-08-01[作者简介]陈铭军(1978~,男,工程师。发展,,先进的施工技术结构失效。在大规模桥梁建设后,其耐久性问题将会越来越突出。国内外统计资料表明,由于预应力混凝土结构耐久性病害而导致的损失是巨大的。国内外的研究和实践也表明,结构耐久性对于桥梁的安全运营和成果起着决定性作用。目前国内的预应力桥梁设计对耐久性设计重视不够,这在一定程度上导致了结构使用性能差、使用寿命短等不良后果。因此,为确保大型预应力桥梁结构的安全和正常运营,必须对影响其耐久性的主要因素进行研究,以便采取必要的对策,提高预应力桥梁结构的耐久性和使用功能。1国内外预应力混凝土桥梁的发展及现状1955年,我国铁路部门研制成功第一座跨度12m的预应力混凝土铁路桥梁;1956年建成28孔24m跨的新沂河大桥,从而开始了预应力混凝土技术在我国铁路上的应用。经过40多年的努力,制造架设了跨度32m以下桥梁30000多座,更大跨径桥梁也不断涌现。其中最有代表性的是主跨为168m的攀枝花金沙江铁路连续刚构桥和采用顶推法施工的跨度80m连续箱梁桥杭州钱塘江二桥。此外,在南昆铁路线上新建了一大批各类型的铁路桥梁。1957年,我国公路部门在北京周口店建造第一座预应力混凝土公路试验桥,为单跨20m简支T梁桥;1959年在兰州建成七里河黄河桥,为7孔主跨为37.5m悬臂梁桥;后又建成新城黄河桥,桥型为5孔33m的T形简支梁和3孔66m系杆拱桥,这些桥梁奠定了我国建造预应力混凝土桥的基础。随着交通运输的蓬勃发展,公路上建造了大量预应力混凝土桥,尤以大跨径桥梁居多数,例如主跨400m以上的斜拉桥7座。继连续刚构桥继主跨250m黄石大桥建成后,虎门大桥达270m的主跨为世界之冠,这些桥型和其它桥型,无论在跨度上还是在施工方法上都已接近发达国家的先进水平。印度孟买Thane河上的第一座桥是后张预应力混凝土桥。由于该桥预应力筋在安装前就被大气中的盐份所污染,灌注的水泥浆体又用了含盐的河水,因而不到10年,所有钢筋、预应力筋及其套管都遭到了严重的腐蚀破坏,现在不得不修建第二座桥。1953年英国南威尔斯跨Man河建造的一座名为Ynys-y-Gwas的单跨后张预应力混凝土桥,1958年倒塌了。事后调查表明,撒在桥面上的除冰盐沿各纵梁接缝处渗入,使接缝处灌浆不饱满的纵向与横向后张预应力筋遭受到严重腐蚀破坏。美国1992年报道,因撒除冰盐引起钢筋腐蚀破坏而限载通车的公路桥(其中大多数为预应力桥就占1/4(即52万余座中的13万余座,其中已不能通车的占1%(约5000座。仅这些桥的维修费就高达900亿美元,如果加上车库、公路、房屋等因钢筋腐蚀而需要的修补费,则高达2580亿美元,几乎占美国债务的6%。与普通混凝土结构相比,国内外对预应力混凝土结构耐久性的研究很少,尚需做大量的工作。但其耐久性失效有如下特点:(1由于预应力筋断面小且长期处于高应力状态,锈坑腐蚀、应力腐蚀及氢脆腐蚀现象特别突出,预应力筋自开始腐蚀至失效历时很短,破坏形式表现为无任何先兆的脆性破坏;(2预应力技术在工程中的成功应用,需要经过多道工艺来保证,如波纹管的制作、埋置,管道的灌浆,预应力筋的锚固及锚具的防腐处理等,任何一个环节的疏忽或质量的缺陷都有可能影响结构的耐久性。因此,预应力混凝土结构的耐久性比普通混凝土结构有更多、更高的要求。虽然预应力混凝土结构有较强的抵御环境侵蚀的能力,但由于以前对耐久性问题重视不够,在世界范围内出现了一系列的预应力混凝土结构耐久性失效事故,其原因有:(1现有预应力结构对耐久性问题考虑不足及使用年限的增加;(2以往的统计报告没有反映除冰盐的效应;(3没有考虑车辆超载和疲劳荷载的联合作用影响;(4没有考虑恶劣环境对预应力筋腐蚀破坏...