预应力混凝土梁桥习题

2024-10-24

预应力混凝土梁桥习题(通用8篇)

预应力混凝土梁桥习题 篇1

4.1一般规定

4.1.1 预应力混凝土连续梁桥设计应根据桥长、柱高、地基条件等因素合理分联,每联的长度应以结构合理、方便施工、有利使用为原则,在有条件的情况下应考虑景观要求和桥梁整体布局的一致性。4.1.2主梁应尽量采用一次浇筑混凝土、两端张拉预应力钢筋的施工方式,主梁长度宜控制在120m左右,当确实需要设置长分联时,可以采用分段浇筑混凝土、使用联接器分段张拉预应力钢筋的施工方案,设计时允许在同一截面全部预应力钢筋使用联接器连接,但对主梁截面及配筋应做加强处理。

4.1.4桥梁截面形式可根据桥宽、跨径、施工条件、使用要求等确定为箱形(简称箱梁)或T形(简称T梁)。箱形截面可设计为单箱单室或单箱多室。箱梁翼板长度的确定应以桥面板正、负弯矩相互协调为原则,T梁悬臂长度宜为1.0~1.5m,箱梁悬臂长度宜为1.5~2.5m。当主、引桥结构形式不同时,悬臂板长度宜取得一致。

4.1.5箱梁腹板宽度应由主梁截面抗剪、抗扭、混凝土保护层、预应力钢筋孔道净距和满足混凝土浇筑等要求确定。预应力钢筋净保护层和净距除满足规范外,应考虑纵向普通钢筋和箍筋的占位以及混凝土浇筑的孔隙等因素。箱梁腹板宽度最小值应符合下列要求:

条 件 腹板宽度Bmin(cm)腹板内无纵向或竖向后张预应力钢筋时 20 腹板内有纵向或竖向后张预应力钢筋之一时 30 腹板同时有纵向和竖向后张预应力钢筋时 38 4.1.6 悬臂板厚度应视悬臂长度、桥上荷载及防撞护栏碰撞力验算结果而定。根部厚度宜取0.30~0.55m,悬臂板端部厚度一般不应小于0.12m(对有特殊防撞要求的结构,悬臂板端部厚度适当增加,如使用PL2型防撞护栏时悬臂板端部厚度不应小于0.2m)。当悬臂板长度较长时应适当加强悬臂板沿主梁方向钢筋的配置。

4.1.7主梁翼板和顶、底板厚度应根据梁距和箱宽计算确定。同时应满足箱梁顶板厚度不小于0.2m,底板厚度不小于0.18m;T梁顶板厚度不小于0.16m。

1m,端横梁宽度还应考虑伸缩缝预留槽等构造要求。

4.1.9主梁腹板与顶、底板相接处应设1︰5加腋,箱形截面与支点横梁相接处应设渐变段加厚。箱梁截面与跨间横梁相接处应设0.15m抹角。

4.1.10箱梁底板必须设置排水孔,腹板必须设置通风孔,直径均宜取D=0.1m左右。配有体外预应力钢筋的箱梁应设置检查换索通道。4.1.11连续梁桥必须设置端横梁及中支点横梁。直线连续箱梁桥跨径小于30m的桥孔可不设跨间横梁;跨径在30~40m之间的桥孔宜设一道跨间横梁;跨径大于40m时宜设三道跨间横梁。曲线连续箱梁桥应根据曲线半径、跨径大小确定跨间横梁个数。连续T梁桥跨径大于25m的桥孔应设三道跨间横梁。斜桥视其交角适当增加跨间横梁。

4.1.13主梁桥面板横向预应力不得采用无粘结预应力钢筋。4.1.14主梁的梁高宜取最大跨径的1/20~1/27,箱梁梁高不应小于1.2m,当连续梁中支点为独柱支承时,梁高一般由中支点横梁强度控制,设计时应适当加高。

4.1.15连续梁桥施加预应力应采用后张法。预应力钢筋可采用规范规定的钢丝、钢铰线及标准强度为1860MPa的低松弛钢铰线。如采用低松弛钢铰线应按行业标准符号在图纸中予以说明。

设计文件中应要求采用经过鉴定,并符合国家标准和行业标准的锚具、联接器,预应力锚具、联接器、锚下钢筋及波纹管应按产品手册配套使用。

设计文件中应写明预应力钢筋张拉顺序、孔道灌浆要求和相应的结构施工顺序。箱梁各腹板纵向预应力钢筋应分批交替张拉,先,横梁和主梁预应力钢筋也应交替张拉,先横梁后主梁。

4.1.16桥面的纵横坡一般由支座垫块形成,设计时给出垫块中心高度,其值应控制四角高度不小于0.02m,当高度大于0.05m时应设钢筋网。

4.1.17 全桥采用支座支承的连续梁不得全部使用滑板支座,并至少设置一个双向固定支座。

4.1.18 预应力孔道灌浆宜采用真空灌浆工艺,灌浆标号不低于结构混凝土标号的80%。体外预应力钢筋锚区应采用环氧浆灌注。4.1.19 体外预应力结构中的体外预应力钢筋设计应考虑后期可更换。结构设计时应考虑体外预应力钢筋的可检查性。

4.1.20 采用预制节段拼装的主梁应尽量考虑结构的标准化,以降低模板费用。4.2结构分析

4.2.1桥梁上部结构应对主梁、横梁、桥面板及整体结构进行各施工阶段计算,并按规范进行承载能力极限状态及正常使用极限状态计算。

代简支梁法计算横向分布系数(对于类似跨径及桥宽的情况也可利用已取得的计算结果,分析确定横向分布系数),取最不利单梁进行分析。支点和跨中应分别取不同的分布系数,分布系数变化点为1/4~1/5计算跨径。

4.2.3异型桥及弯桥应辅以SAP、3DBSA、MIDAS或其它空间计算程序进行内力分析,用于修正“桥梁综合计算程序”所计算的配筋。弯桥还应计算扭转、弯曲剪力叠加后,对主梁截面进行剪应力验算。斜桥的斜度(支承边或支座连线与桥梁轴线法线之间的小于90的夹角)小于或等于30时可用斜跨径按正桥计算,大于30时应按斜桥采用空间计算程序进行分析计算。斜桥计算跨径取斜长,计算横截面尺寸取垂直断面尺寸。

4.2.4预应力混凝土结构进行正常使用极限状态计算时,应优先考虑采用A类构件,正截面上、下缘正应力在荷载组合Ⅰ条件下拉应力不宜超过0.5MPa,压应力不宜超过规范容许值的90%;其余荷载组合条件下拉应力不宜超过规范容许值的65%,压应力不宜超过规范容许值的90%;预加力阶段拉应力不宜超过规范容许值的65%,压应力不宜超过规范容许值的90%。

4.2.5预应力结构主梁、横梁均应进行支点、跨中、1/4截面的正截面、斜截面强度计算。以满足规范要求。

4.2.6预应力结构主梁强度计算中受压区预应力钢筋不得人为去掉,应在计算中作为受压预应力钢筋计算其对截面强度的影响。强度计算中,结构主要受力截面处,预应力的抵抗效应值超出荷载总效应值不宜过大,同时按规范要求计算并控制混凝土达到抗压设计强度时,受压构件中预应力钢筋的应力。

4.2.7桥面板应进行内力计算以确定配筋,板的分布宽度可按规范计算。箱梁跨中、1/4截面及支点截面按框架结构计算(跨中、1/4截面采用弹性支承,支点截面采用刚性支承)。当板的内力按梁(板)结构计算时应考虑不等厚桥面板厚度变化的影响。桥面板设计时,板厚、配筋应留有余量。当箱梁外悬臂大于或等于3m时,截面配筋应考虑腹板及顶、底板弯矩的协调。

4.2.8当混凝土标号大于C60时,各种构造钢筋直径等级应提高一级。4.2.9对采用大吨位预应力的混凝土结构,对锚固部位的端横梁和体外预应力的转向块,在缺乏可靠参考资料时应对其进行局部应力分析。

4.2.10独柱支承的宽连续梁桥应进行结构空间计算。

4.2.11对于设有盖梁的横梁,当盖梁刚度较弱时,计算横梁宜将盖梁同时考虑(计入盖梁及支座刚度对横梁的影响)。

4.2.12对于采用墩梁固结和T墩形式的连续梁桥,结构计算时应上下部结构整体计算。

4.2.13对带有刚臂的计算模型(例如框架四角和墩梁固结点)时,若计算程序不能自动形成刚臂单元,则应人工划分刚臂单元。4.3构造要求

4.3.1纵向普通钢筋应根据计算确定,钢筋直径一般宜采用F16~F25,箍筋直径不应小于F12,应根据计算确定,其它构造钢筋直径宜采用F12~F16。非预应力横梁钢筋直径宜采用F22~F28,跨间横梁钢筋直径宜采用F22~F25。预应力孔道下必须设置定位钢筋,定位钢筋直径和形式根据预应力钢筋规格确定并不小于φ8。4.3.2主梁、横梁钢筋关系:横梁钢筋设在外层,主梁钢筋设在内层;主梁与横梁交叉处,不设主梁箍筋,横梁箍筋沿横梁全长布置。4.3.3桥面板钢筋与主梁、横梁钢筋关系:桥面板受力主筋置于主梁顶部纵向钢筋的顶面,箱梁底板底面横向钢筋置于主梁底部纵向钢筋的底面。横梁范围内顶部和底部横梁主筋分别置于横梁最顶和最底面,主梁纵向钢筋(局部缓弯)置于横梁主筋内侧,同时横梁范围内桥面板或底板钢筋取消,但应配置翼板钢筋。4.3.4在结构受拉边禁止设置内折角受力钢筋。

4.3.5预应力钢筋的布置,应线型平顺符合内力分布,且应尽量避免布置受压预应力钢筋。

4.3.6普通钢筋的设置应尽量避免与预应力钢筋位置相矛盾。4.3.7箱梁顶板底横向钢筋、底板底横向钢筋和底板顶横向钢筋须伸至外腹板端部,并设90弯钩锚固。

4.3.8主梁腹板变宽段处箍筋135弯钩应改为直角焊接,以避免箍筋弯头与波纹管矛盾。

4.3.9主梁箍筋配置形式应充分考虑预应力波纹管净距要求,建议采采用弯上弯下的配筋形式。

4.3.11有伸缩缝预留槽的端横梁配筋方式应满足以下要求:横梁顶部主筋分为不同高度的两层钢筋配置,箍筋同样配置成不同高度,并且矮箍筋应与高箍筋重叠一定的距离。注释

斜桥的斜度和斜角

至桥梁轴线的法线(右手法则)时,斜度为正,反之为负。若弄错斜度的正负,则成为方向相反的桥梁,应给以特别的注意。2.斜角--支承边与桥梁轴线的夹角(小于90),它与斜度互余,注意不应混淆斜度与斜角。近些年来,我国已用各种典型的施工方法修建了不少大中型跨径预应力混凝土连续梁桥。下面介绍其中的沙洋汉江桥和奉浦大桥。

1.沙洋汉江桥沙洋汉江桥

沙洋汉江桥位于我国湖北省荆门县的沙洋镇,是跨越汉江,联系汉口到宜昌的公路桥。桥梁全长1818.5m,主桥采用八跨一联的变截面预应力混凝土连续梁桥,中跨111m,桥面行车道宽9m,两侧人行道各宽1.5m,全宽12.5m(图6.14)。

桥址位于汉江下游,属平原稳定性河道,河床滩、槽分明,枯水时主槽河面宽600—700m,两岸河滩约1100m,但主河槽冲淤变化剧烈,一次洪水的主槽标高冲淤变化幅度达8.7m,平均变化幅度4.5m,主槽并有横向摆动的历史,根据汉江水情变化,为了桥梁的安全和两岸人民的安全,在桥梁全长设计中按两岸沿江大堤堤距考虑。桥位处地质情况复杂。根据地质条件和冲刷情况,主桥墩基础选用钢筋混凝土空心井,平均高度31m,置于泥灰岩层上。主墩采用钢筋混凝土空心墩,墩高13.6~14.8m,每个主墩上设置两个承载力为19600kN的盆式橡胶支座。主桥与引桥的过渡墩基础选用4根直径1.25m钢筋混凝土钻孔桩。钢筋混凝土实体墩、引桥均采用直筋1.4m钢筋混凝土双圆柱墩,直径1.5m及1.25m钻孔灌注桩,桩长约30m。河道按四级航道标准设计。通航净宽55m,净高8m,主航道在主桥的两个边部。

沙洋汉江桥主桥为62.4+6×111+62.4m的预应力混凝土连续梁桥,边跨与中跨之比为0.56:1。横截面为单箱单室。连续梁的墩顶高为6m。跨中梁高3m,底缘按二次抛物线变化。横截面的尺寸按常规选定,其中腹板与底板采用变厚度。主桥的横隔梁设置3~5道,主桥中跨设置在支点、四分点、跨中截面;边跨仅设置在支点、跨中和端部截面。在主桥与引桥相接的过度墩上设置铸钢制梳齿板伸缩缝。

主桥采用挂篮悬臂浇筑法施工。墩顶的箱梁及横隔板是在墩旁托架上立模现场浇筑,待桥墩与墩顶的箱梁临时固结后进行悬臂浇筑施工。段长3.4~3.7m,最大浇筑重量1000kN。在梁段悬浇施工中,内模采用了滑升工艺,提高了施工效率。悬浇施工的顺序是从两边墩向中间墩逐墩施工,逐跨合拢,即实现体系转换的程序也是从边向中进行,最后在第五跨的中跨合拢形成8跨一联的连续梁。

图6.14 沙洋桥的总体布置

主桥纵向预应力筋为24φ5高强钢丝束、钢制锥形锚具,分有悬臂施工筋和后期筋,悬臂施工筋是在悬臂浇筑施工时在箱梁顶板与腹板上布置的钢束,后期则是在主梁体系转换之后为满足使用阶段内力要求增配的预应力筋。力筋的管道形成采用橡胶抽拔管(直束)和0.5mm铁皮管(弯管)成孔。竖向预应力筋布置在腹板内,采用25MnSiφ25高强粗钢筋轧丝锚头,钢筋的管道采用铁皮管形成,力筋张拉采用双作用千斤顶。

2.上海黄浦江奉浦大桥

奉浦大桥位于上海市,是城市快速干线道路桥梁,桥宽18.6m,设计荷载为汽车—超20级,挂车—120。主桥上部结构为五跨变截面预应力混凝土连续梁,跨径组合85.15+1253+85.15=545.30m,边跨与中跨之比为0.68,采用悬臂浇筑法施工。125m主跨支点处梁高7.0m,与跨长的比值为1/17.86;跨中梁高2.8m,为跨长的1/44.64。梁底按二次抛物线变化。横断面采用单箱单室箱梁(见图6.15),箱底宽8.6m,箱顶宽18.60m,其中箱梁翼板悬臂宽度每侧达5m。箱梁顶板厚度采用30cm和40cm二种尺寸,支点(0号节段)取80cm。箱梁腹板厚度分别采用48cm、55cm,支点截面处为105cm。箱梁底板厚度变化范围从30cm至90cm变化,支点处为140cm。箱梁仅在支点处设置横隔梁。桥梁车行道宽16m,由箱梁顶板形成1.5%的横坡。

图6.15 主梁横断面(尺寸单位:mm)

预应力混凝土梁桥习题 篇2

近年来, 连续梁结构体系逐渐成为预应力混凝土桥梁的主流, 该结构的优点主要表现为:刚度大、变形小、行车平顺舒适、养护简单、伸缩缝少、抗震能力强等。箱形截面对于预应力混凝土连续梁桥来说, 是其主要的断面形式, 通常情况下采用变截面。目前, 预应力混凝土连续梁桥在单孔跨径在40m~150m范围内的桥梁中占据主导地位。无论是城市桥梁, 还是跨越宽阔河流的大桥, 预应力混凝土连续箱梁都发挥了它自身的优势, 因此, 该桥型得到广泛使用。

1 预应力混凝土连续梁桥施工的特点

预应力连续梁桥结构可以有效解决无法满足多种功能、跨度小、柱网密等问题, 表现出了良好的优势, 具有很好的工程实践性。预应力混凝土连续梁的施工具有十分突出的特点:一是便于施工:预应力混凝土连续梁桥悬臂施工时的受力状态与成桥后的受力相近, 便于实施悬臂施工。二是工程成本低:悬臂施工法采用无支架施工, 无需支架和大型吊装设备, 可以节约一到两成的工程造价。三是工程影响性小:对施工地交通影响相对较小, 悬臂模式施工中不需要中断交通, 特别适合交通量大的地区实施。四是施工进度快:预应力混凝土连续梁桥施工每墩至少有两个工作面平行作业, 而且几个墩可同时施工, 采用分段施工, 可以分节段调节梁底高程, 有效提高施工进度, 各作业面互不干扰, 推进工程进程。五是工程质量高:在对预应力混凝土连续梁桥进行施工的过程中, 通常采用流水作业, 进行重复性工作, 进而容易控制施工过程, 并且在一定程度上确保施工质量。

2 预应力混凝土连续梁桥的施工方法

2.1 悬臂施工法

在对预应力混凝土连续梁桥进行施工的过程中, 采用悬臂施工法, 该方法分为悬浇和悬拼两种。在建造预应力混凝土悬臂桥时, 其施工程序和特点与悬臂施工法相类似。在悬臂或拼浇过程中, 通过对上、下部结构进行临时固结, 待悬臂施工结束、相邻悬臂端连接成整体并张拉了承受正弯矩的下缘预应力筋后, 再将固结措施卸除, 在一定程度上使施工中的悬臂体系转换成连续体系。

2.2 整体现浇施工法

在施工过程中, 整体现浇施工一般通过整体浇注混凝土的方式来实现。具体过程为:首先架设支架, 将模板安装在支架上, 对钢筋骨架进行绑扎和安装, 同时预留相应的孔道, 在施工现场浇筑混凝土, 并施加预应力。在施工过程中, 由于使用模板支架的数量较多, 通常情况下, 主要用于中小跨径的桥或者在交通不便的地区使用。随着桥梁结构的不断发展, 一些异形桥、弯桥等混凝土结构频繁出现, 并且近年来, 大量应用临时钢构件和万能杆件系统, 与其他施工方法相比, 该施工方式简单便捷、费用较低。对于预应力混凝土连续梁桥来说, 通常情况下, 需要按照一定的程序现场完成混凝土的浇筑, 当混凝土达到设计要求规定的强度后, 将部分模板拆除, 展开相应的预应力筋的张拉、管道压浆工作。

2.3 移动式模架逐孔施工法

近年来, 为了确保现浇预应力混凝土桥梁施工的快速化、省力化, 进而在一定程度上发展起移动式模架逐孔施工法。其施工原理为:在长度稍大于两跨、前端作导梁用的承载粱上, 支承机械化的支架和模板, 在桥跨内进行混凝土浇筑施工, 当混凝土达到设计要求规定的强度后, 进行拆模, 沿导梁将整孔模架前移至下一浇筑桥孔, 如此循环进而完成全桥施工。在施工过程中, 需要注意:移动式模架逐孔施工法一方面可以用来建造连续粱桥, 另一方面可以修建多孔简支梁桥。

2.4 预制简支—连续施工法

预制简支—连续施工俗称先简支后连续施工法。具体施工程序为:预制简支梁, 进行分片预制安装, 在预制过程中, 根据预制简支梁的受力状态, 对预应力筋进行第一次张拉锚固, 安装完成后, 对位置进行调整, 浇筑墩顶接头处混凝土, 更换支座, 对预应力筋进行第二次张拉锚固, 进而在一定程度上完成一联预应力混凝土连续梁的施工。通过简支一连续施工方法进行施工时, 存在体系转换。通常情况下, 体系转换主要包括: (1) 从一端依次逐孔进行连续, 先将第一孔与第二孔之间形成两跨连续梁, 然后与第三孔形成三跨连续梁, 依此类推, 形成一联连续。 (2) 从两端起向中间依次逐孔进行连续。 (3) 从中间孔起向两端依次逐孔进行连续。

3 预应力混凝土连续梁的施工技术

预应力混凝土连续梁桥施工是一项系统工程, 必须超前进行谋划, 统筹协调, 科学施工, 确保工程质量。下面以长深线青临高速公路临沭东互通立交I号桥工程为例, 对预应力混凝土连续梁桥主要施工环节进行探讨。

3.1 承台施工

做好放线测量, 桩中心根据导线控制点进行测设, 然后对承台四周边桩进行放出, 同时外移50cm, 并且用油漆进行标记, 承台底至桩顶之间的高差同时需要测出。素砼垫层浇注:与设计标高相比, 开挖基坑要低10cm, 同时浇注10cm厚的素砼作为底模, 将混疑土顶面整平。安装模板:侧向支撑通常选用组合钢模板, 钢管、对拉螺杆、方木等。砼浇注:在浇注过程中, 从一端向另一端分层浇筑, 每层30cm, 同时需要将振动棒插入下层砼5~10cm, 避免碰撞钢筋和模板。

3.2 墩台身施工

模板工程:对于柱式墩模板来说, 通常采用整体式定型钢模, 采用大块组合钢模对薄壁墩、座板式桥台进行处理。在现场根据柱高选择模板拼装对圆柱进行施工, 由吊车将拼装成节吊起后进行安装, 通过风缆固定。使用组合钢模拼装薄壁墩、桥台模板, 使用拉杆拉钢管内拉进行加固, 模板接缝处夹胶条或海绵条止浆, 进而在一定程度上防止露浆。

浇筑墩台身混凝土:如果墩台高度过高, 通过采用倒模施工法进行分段施工。采用吊车配吊斗将墩台身混凝土入模。通过分层对砼进行浇筑, 每层厚度控制在30cm, 浇筑完下层砼, 且初凝后, 浇筑上层砼。浇筑混凝土的过程中, 自由倾落度控制在2m, 当倾落度超过2m, 通过采用串简进行缓冲。浇筑砼的过程中, 通过采用振动器振捣密实。

3.3 现浇梁施工

支架搭设:支架采用碗扣式支架, 底部落在10cm×10cm方木上, 方木与处理合格地基间空隙采用细砂或者石粉找平。碗扣支架顺桥向间距严格按120cm、横桥向间距严格按90cm控制, 对于横梁及箱梁边腹板处支架进行加密, 即横向间距不变, 纵向间距按60cm控制。横杆上下层的间距按不大于120cm控制, 且每根立杆至少要有2层横杆连接。为增强大架体系的稳定性, 顺桥向每4.5m设1道通长剪刀撑。

模板安装:为保证外观, 底模采用1.5厘米厚质地优良的覆模竹胶板, 模板分块拼装, 钉装在底部分布方木上, 施工中需保证纵横向接缝在一直 (曲) 线上, 用模板底加设木片来消除相邻模板的高差, 减小和清除支架的非弹性变形及地基的沉降量, 模板钉装完成后用液体玻璃胶水填塞模板接缝, 防止混凝土浇筑中漏浆。

支架预压:为消除基础变形和支架的非弹性变形及支架的不均匀下沉, 保证结构线形和结构安全, 并为预拱度设置提供依据, 主体结构施工前需对支架进行预压, 预压期限原则上以支架变形稳固后即可结束。

钢筋绑扎:箱梁用所有钢筋及接头的施工严格按有关施工规范和图纸要求操作, 在加工前必须作清污、除锈和调直处理。钢筋骨架在钢筋棚内加工后现场安装成型。钢筋安装, 先底板和腹板, 然后将内模组合拼装固定, 最后施工顶板钢筋。

箱梁砼施工:混凝土采用自制拌和站拌和混凝土, 拌和中严格按设计配合比配制, 混凝土搅拌运输车运输, 泵车灌注, 插入式振捣器振捣, 并严格按规范振捣, 振捣时选用经验丰富的作业工人, 确保底板混凝土振捣密实。

若箱梁体不能一次浇筑完成, 而需分二次浇筑时, 第一次浇筑到梁的底板的承托顶部以上30cm。第一次和第二次浇筑的时间应间隔至少24h。在第二次浇筑前, 应检查脚手架有无收缩和下沉, 并打紧各楔块, 以保证最小的压缩和沉降。悬出的承托及悬出板的底面, 一般应在离外缘不大于15cm处设一1cm深V形滴水槽以阻止水流污染混凝土表面。

预应力张拉:张拉采用应力控制, 伸长值校核, 安装锚具前需对锚垫板清理干净, 后安装工作锚具、张拉千斤顶和工具锚, 安装中需保证工作锚、千斤顶、工具锚三对中, 为有利脱锚, 需在工具锚锚孔涂上脱锚剂。

封锚:在每联连续梁最后一段张拉、压浆完毕后, 要进行封端混凝土施工, 施工前将梁端水泥浆清洗干净并凿毛。

拆除模板和支架:支架的卸落应按程序进行。卸落量开始宜小, 逐次增大, 每次卸落均由跨中开始, 纵向应对称、均衡, 横向应同步平行, 遵循先翼底板的原则。碗扣式支架自上而下依次卸落。

4 结束语

影响预制箱梁施工质量的外在因素很多, 施工工艺对工程质量的影响很直接, 先进合理的施工工艺是保证箱梁质量的前提, 必须在施工过程中努力提高施工工艺, 并使其不断完善, 确保施工质量不断得到提高。

参考文献

[1]郭成.预应力混凝土连续梁桥的施工[J].黑龙江交通科技, 2009 (7) .

[2]王宏伟.预应力混凝土连续梁桥的施工控制技术与应用[J].经济技术协作信息, 2010 (22) .

预应力混凝土连续梁桥施工控制 篇3

关键词预应力混凝土;连续梁桥;施工;质量控制

中图分类号U44文献标识码A文章编号1673-9671-(2010)051-0085-01

1工程概况

某大桥设计级别为二级公路桥,设计行车速度30km/h,桥梁设计全长665.45m桥梁的上部结构为预应力混凝土连续梁形式,桥面净宽8.75m,下部为单薄壁墩身结构,桩基采用挖孔桩的基础。桥头搭板采用6.20m搭板处理。桥面铺装层设计采用沥青混凝土的形式。上部结构采用直腹板的预应力混凝土箱梁,箱梁横截面为单箱单室断面,采用纵向和竖向预应力混凝土结构。本桥纵面位于R=600的竖曲线上。本桥上部结构主要为悬浇变截面箱梁和现浇防撞护栏。箱梁悬浇段共分16段,每段长度为2-5m。0#块总长9.6m在托架形成的支架上进行浇筑,其余1-12#段采用挂篮形式的对称悬浇施工,13-15#和16#段在形成合拢支架后浇筑施工处理。

2预应力混凝土连续梁的施工技术

1)混凝土施工方面。混凝土要均匀,安排专职试验人员随时检查混凝土的坍落度和和易性,保证混凝土入模时的坍落度在100mm-120mm内。连续梁采用水平分层浇筑,每层厚度不大于30cm,浇筑顺序为“马蹄形”部分—腹板—翼板。在混凝土施工中采用附着式振动器和振捣棒联合完成,其中附着式振动器振捣梁的马蹄部和腹板,插入式振动器振捣腹板和翼板。当料斗下料时,先开附着式振动器振动,约40s,让拌合物进入马蹄部位,至该部位混凝土密实为止。2)张拉施工方面。制作钢绞线束:展开钢绞线,剔除死弯,挡板控制下料长度并切割、编束;施加预应力,张拉设备使用前,根据千斤顶及压力表的检验报告,确定压力表读数与张拉力之间一一对应关系曲线。张拉使用专业技术人员操作和管理,施加预应力尽量对称,保证同步,防止千斤顶后索片索死。张拉实行双控,张拉力控制为主。伸长值进行校核为辅,实际伸长值与理论伸长值之差应控制在理论伸长值的6%之内。且不允许整根钢绞线拉断,伸长值达不到设计要求时,灌中性肥皂水以减少其摩阻损失。3)梁安装施工方面。连续梁安装架设的施工流程为:架桥机就位→放出支座和梁端线→安装支座→运梁→吊梁、就位→架完→孔梁→架桥机前移→浇筑横隔板→浇筑纵向湿接缝→浇筑墩顶连续→负弯矩区钢束张拉。

粱的安装是在梁预制好,墩台完成具备安装条件后进行。梁架设安装采用架桥机架设法,利用台后路基拼装双导梁架桥机。架桥机拼装完成后,按要求进行试吊,以检查各主要部分受力情况,确认受力良好后,将架桥机推移到第一跨,固定好架桥机后,预制梁由运梁平车送入双导梁内,由双导梁上两部桁车吊起,将梁纵移到安装跨,用横移小平车将梁横移到设计位置下落就位。第一跨梁全部安装完毕后,前移架桥机,准备下一跨架设,重复上述程序进行下一跨梁的安装。

3连续梁施工质量控制措施探讨

1)施工主要控制基本策略。预应力混凝土连续梁桥的施工控制包括两个方面的内容:变形控制和内力控制。变形控制是严格控制每一节段箱梁的竖向挠度及其横向偏移,若有偏差并且偏差较大时,就必须立即进行误差分析并确定调整方法,为下一节段的施工更为精确作好准备工作。内力控制则是控制主梁关键截面的应力,使其不致因内力过大而偏于不安全,甚至在施工过程中即造成毁坏。这两项控制内容亦有所偏重,一般以变形控制为主,同时兼顾内力控制。

预应力混凝土连续梁桥施工控制的方法,因施工方法的不同而有差异,施工控制方法必须符合实际的施工方法。概括起来,不管采用何种施工方法,施工控制方法均需完善施工控制计算和误差分析两个方面的内容。

2)预应力施工控制。张拉所使用的千斤顶,必须经过国家检测部门校验的三级以上的压力环的标定。对于超过标验系数的,要查明原因,并核对无误后方可使用,油泵的校验亦如此。在张拉过程中,如发现千斤顶的校验读数与钢丝束伸长值不符,应当查明原因后方可张拉。梁体张拉之前,要测试有代表性的梁体管道实际摩阻力,确定实际锚下应力,避免张拉力超张或张拉力不足。

施工中为使预应力筋管道平顺,降低摩阻力损失,可加密定位网,建议隔0.5m设一个定位网,且与钢筋骨架绑扎牢固,并将预应力筋管道与定位网绑扎牢固,使管道上下左右不能移动,保证预应力筋管道圆顺,避免混凝土浇筑时波纹管上浮而引起严重的质量事故。

梁体张拉完后,及时检查有无锚具失效,有无滑断丝现象,无误后方可割丝,割丝保留不小于40mm,一般以不妨碍封端模板即可。压浆前应用高压水冲洗孔道,并用高压风冲出洗孔道用水,预留压浆孔应预留保压用装置,以保证孔道压浆的压力为3-4Pa。压浆可采用由一端向另一端施压的方法,等另一端出浓浆时,即可关闭装置,另一端达到压力后可封闭。压浆机要有压力表显示,并要做好记录,压浆用水泥浆水泥与水之比为1:(0.4-0.42)为宜。可掺入一定的减水剂,减少水泥浆的用水量,减少泌水,增强其流动度和强度,水泥浆的强度不低于C40级。

3)线形施工质量控制。线形控制是悬臂灌注过程中对各梁段线形的动态控制过程,准确地定位施工中梁体顶面、底面标高和纵横向位置,并将其与理论值进行比较,找出其偏差值后对偏差进行分析研究,然后找出修正值,指导下一梁段施工。从而使连续梁顶底面线形平顺,各部的高程误差满足设计和规范要求。测量方法是将仪器置于梁上,以0号段上所设的水准点为准进行测量。从理论上讲,此法会受到墩身压缩下沉不等的影响,此下沉值一般较小,不会超过合拢允许值,并可在合拢前提前4个节段联测时进行调整消除。

对每套挂篮使用前都要进行预加等荷载来消除其非弹性变形,测出其弹性变形,为确定立模高程提供基本依据;严格控制预应力筋张拉力的准确度和张拉时混凝土的龄期要求;从合拢段前4个梁段起,对全桥各梁段的标高和线形进行联测,并在这4个梁段内逐步调整,以控制合拢精度;保证挂篮预留孔位置准确。当预留孔位置偏差较大时,挂篮不好调甚至调整不到中线位置,因此必须提高各预留孔的准确度.同时为了防止振捣混凝土时移位,预留孔要用钢筋网固定;对于监控单位的线形控制观测点要有明显标记,并在施工中妥善保护,避免碰撞后弯折变形。如用Φ16直径的钢筋棒作观测点,钢筋露出混凝土面以5mm为宜,并宜将钢筋顶磨圆。

4结语

预应力混凝土连续梁结构施工虽然结构复杂,工序繁琐且专业性强,每道工序都会影响整体的施工质量,但是只要组织专业化的施工队伍进行施工,加上精心组织,科学安排,在施工过程中充分注意施工注意事项,预应力混凝土连续梁结构的施工质量是完全可以控制好的。随着交通事业的发展,荷载等级、交通量、行车速度等必然提高,还有一些不可预测的自然破坏力也将危及桥梁的安全,若在建设桥梁时进行了施工控制,并预留长期观测点,将会给桥梁创造终身安全检测的条件,从而给桥梁运营阶段的养护工作提供科学的、可靠的数据,给桥梁安全使用提供可靠保证。

参考文献

[1]白光耀.连续梁桥的施工监控与结构仿真分析.南宁:广西大学,2006.

[2]李坚.我国预应力混凝土连续梁桥的发展与工程实践.城市道桥与防洪.2001,3.

[3]范立础.预应力混凝土连续梁桥.北京:人民交通出版社,2001.

预应力混凝土梁桥习题 篇4

以某变截面预应力连续梁桥为例,针对该桥箱梁底板出现的裂缝问题阐述了加固总体思路,提出了加固措施及施工工艺及要点,介绍了植筋施工步骤及注意事项.

作 者:刘毅 胡婷 苏明星 作者单位:刘毅,苏明星(中交第二公路勘察设计研究院有限公司,武汉,430056)

胡婷(武汉市城市综合交通规划设计研究院,武汉,430017)

预应力混凝土连续梁桥的设计初探 篇5

关键词:预应力,桥梁,设计

前言

连续梁桥是现今广泛使用的一种桥型。在预应力混凝土T型刚构桥的设计与施工经验的基础上,发展了跨度更大、运营条件更好的多联预应力混凝土连续梁桥,它不但具有可靠的强度、刚度及抗裂性,而且还有行车平稳舒适、养护工作量小、设计及施工经验成熟等特点。某桥连续梁是单箱三室,桥面较宽,故由于该桥特殊,上部有房屋荷载,而且荷载较大,故设置三室,使柱脚放置在箱梁腹板的位置,以利于承受上部荷载;中间部分采用挂篮悬臂现浇施工,两岸边上采用支架现浇施工。全桥有三个龙段,先是两个边跨龙,再是中间的中跨龙。现对其设计中的关键问题作以下分析。

1 跨径布置及结构尺寸的拟定

(1)桥梁跨径布置:

预应力混凝土连续梁桥的边跨与主跨比选用是否恰当直接影响到结构受力的合理性。若边跨太大,则边跨支架现浇梁段长度偏长,施工时要防止支架不均匀沉降,且其整体刚度偏小,在恒载与活载作用下,现浇段会出现较大的主拉应力,容易发生混凝土开裂。当在边跨加载时对中跨箱梁的受力不利。若边跨与中跨之比过小,则边跨支点可能会出现负反力,使得边墩与边跨受力不合理。

(2)箱梁断面尺寸拟定:

自大吨位锚具、1860MPa钢绞线和高强度混凝土在大跨径预应力混凝土桥梁中采用以来,箱梁的自重大大减轻,使得上部结构有条件向轻型化方向发展。从一些出现裂缝的桥梁来看,确有与箱梁所选用的断面尺寸安全储备偏小有关。建议选定箱梁断面尺寸时,除了注意梁高(H支和H中)的因素外,应作一定的计算及分析,对箱梁各部分尺寸进行优化。在主、边跨不变的情况下,结合所采用的施工方法,考虑不同梁高、不同箱梁横底板、腹板厚度;对于连续刚构桥还要根据地质资料对桩基础进行等效模拟,考虑不同的双壁墩间距、不同的截面(空心薄壁型、实心哑铃型)类型,进行多种组合的分析计算,经过反复多次的调整与综合考虑,最后确定较为理想的主、边跨梁高与结构细部尺寸。同时,应对结构施工阶段的梁段划分、施工可靠度进行了深人的分析验算;梁段划分时尽量使所划分的梁段数量较少、相邻两梁段重量相差较小,以方便施工,缩短施工周期。

2 预应力钢束布设

在连续梁桥(刚构桥)设计中纵向预应力索的布置宜采用通长束,以减少在跨中和支点布置的短束。对于逐孔施工的连续梁桥,通长束锚固在相临孔约0.2L处,锚固后用连接器接长,在一个施工缝处不宜锚固所有钢束。最好有一半左右的连续束在下一个施工缝处锚固。每束不宜采用较大的张拉吨位,以使主梁截面的受力较为均匀。对于用支架现浇的连续梁,纵向预应力钢束一般需作齿板进行锚固,齿板应分散布置。不宜集中,在一个齿板上锚固吨位较大的钢束应不多于两束,齿板最好布置在混凝士受压部位,以防局部应力集中产生裂缝。对于跨径较大的连续梁与连续刚构桥,通常采用悬臂施工。在一些桥梁的设计中,纵向预应力索常采用直线索,用张拉普通精轧螺纹钢筋来克服结构的剪应力,但近年来的实践证明,单纯用竖向预应力钢筋来克服剪应力的做法值得商榷,主要原因有以下几个方面:其一,竖向布置的精轧螺纹钢筋较短,张拉时预应力损失较大,有的甚至一点储备也没有;其二,施工时张拉控制措施不到位;其三,管道压浆不密实。以上几种情况可通过采用高强精轧螺纹钢筋取代普通精轧螺纹钢筋以提高张拉吨位。施工时可以采取二次补拉以及真空吸浆工艺使预应力管道密实等措施来尽量减少预应力损失,增加竖向预应力储备,但最直接、最有效的办法还是在连续梁主梁支点左右一定范围内布置下弯索,在其端部将纵向预应力钢束弯起,以抵抗剪应力的作用。

3 关于竖向预应力筋的布置方式

大跨径箱梁的预应力竖向钢筋中心线必须布置在腹板的中心线上。某桥设计中将预应力竖向钢筋沿顺桥向布置在一条直线上,以利构造和施工。但是,大跨径连续箱梁的腹板厚度一般会设计几个梯度以适应变化,且均在腹板内侧加厚,因而上述这种构造,将会导致在腹板中存在一个预偏心而产生附加弯矩,使腹板内侧受拉。尤其当箱梁悬臂板上满布活载而箱室上方空载时,也将使腹板产生内侧拉应力,两者叠加后,腹板将会出现顺桥向的内侧纵向裂缝和加剧腹板主拉应力裂缝的发生和发展。这种构造对腹板受力很不利。因而,要求预应力竖向钢筋必须对腹板截面进行对中布置。

4 预应力混凝土连续梁桥的设计要重视温度应力

计算表明桥面局部升温或降温将会在结构中引起较大的内力变化,虽然这部分内力不是永久的,但却是不可避免的,若考虑不当,温度应力会造成支点附近和跨中断面的裂缝。即使这些细微裂缝不至于影响结构的正常使用,但设计时必须给予重视,除了对这些截面进行必要的应力验算满足规范要求外,还有必要采取一些构造措施,如在验算截面附近布置一定数量的非预应力钢筋,使得温度应力分布均匀,以控制温度裂缝的产生或发展。

5 徐变和收缩及其次内力问题

在长期荷载或应力作用下,混凝土的徐变和收缩对结构的变形、结构的内力分布和结构内截面(在组合截面情况下)的应力分布都会产生很大的影响。归纳起来为:结构在受压区的徐变和收缩会增大挠度;徐变会增大偏压柱的弯曲,由此增大初始偏心,降低柱承载力。预应力混凝土构件中,徐变和收缩将导致预应力损失,会使截面应力重分布;对于超静定结构,混凝土徐变将导致内力重分布,亦引起结构的次内力;混凝土收缩会使较厚构件(或在结构构件截面形状突变处)的表面开裂。这种表面裂缝是因为收缩总在构件表面开始,但受到内部的阻碍引起收缩拉应力而产生。

由于徐变总应变可高达加载后产生的弹性变形的1~4倍,所以混凝土的徐变效应在混凝土桥梁设计中是必须考虑的。在超静定结构中徐变产生次内力,而应力变化的徐变及次内力计算较为复杂,较常用的方法有狄辛格方法;即采用位移法的有限元逐步分析法。狄辛格法在采用老化理论时,对后期加载的长期徐变效应估计过低,而对递减荷载的长期徐变效应又估计过高。由于狄辛格方法未考虑徐变中的“延滞弹性变形”,而其变形部分可高达加载后产生的弹性变形的24%~44%。随着计算机技术的进步和结构有限元方法的应用,根据Trost—Bazant按龄期调整的有效模量法与有限元法相结合,人们采用位移法的有限元逐步计算法,将使得徐变分析更接近实际。

结语

预应力混凝土梁桥习题 篇6

关键词:大跨度预应力;混凝土施工;桥梁悬臂

1 大跨度预应力混凝土连续梁桥悬臂施工特点分析

悬臂浇筑又称为挂篮法、吊篮法和无支架平衡伸臂法,在桥梁施工工程中起着十分重要的作用,在整个工程中通过墩顶段为始端,经过立模、浇筑混凝土和张拉预应力钢筋等方式逐渐的施工建筑合拢,形成整桥。

①在大跨度预应力混凝土连续梁桥悬臂施工过程中,预应力混凝土对整个施工过程的结构受力状态是非常有利的,有利于桥梁工程的悬臂施工。在桥梁工程进行悬臂施工时,桥梁工程整体受力和悬臂施工的受力是成比例的。②通过运用悬臂施工,在桥梁施工过程中可以不用支架,这样有利于建筑环境整洁,另外占据建筑空间比较小,有效的保证了现场交通和整体交通运行。③在桥梁建筑施工的过程中,通过这种悬臂施工的方法,结构相对比较简洁,节省材料,悬臂施工运用的成本相对比较低,能够有效的节省了工程的开支,降低了施工的费用,能够最大限度的降低工程的整体造价。④有利于施工作业。在桥梁建筑施工过程中,由于桥梁建筑悬空的特殊性质,使得在通过大跨度预应力混凝土连续梁桥悬臂施工过程中,有效的在每一个工作环节都能够在挂篮内进行施工,例如建模、钢筋绑扎、混凝土建筑以及预应力钢束张拉等工程都可以在内部进行施工,有效的避免了桥梁建筑施工工程受到环境的制约,最大限度的提高了建筑工程施工的连续性,提高了建筑工程施工的效率。⑤有利于变高度箱梁施工。由于大跨度预应力混凝土连续梁桥悬臂施工,可以将梁体设计成变高度梁,采用分段施工的方法,有利于打造美观、轻巧的桥梁建筑,桥梁结构美观大方。⑥具有很高的安全性和可靠性。在桥梁建筑施工过程中,由于建筑的多样化以及分段施工的阶段性,这种方法在建筑的过程中能够反复使用,最大限度的保证施工人员的安全。

2 悬臂浇筑施工预应力混凝土连续桥梁的问题

2.1 施工过程中的安全性和稳定性

施工安全和稳定是一项工程的核心部分。但是在桥梁施工过程中,尤其在使悬臂工作阶段,会由于各种因素出现偏载的现象,或者由于受到环境的影响,使得悬臂出现不平衡弯矩的情况。因此,在实际施工过程中,需要敦梁固结外,需要采用相对应的措施来避免出现不平衡弯矩现象,保障施工的整体安全和稳定。

2.2 严格控制梁体的几何位置 在大跨度预应力混凝土连续梁桥悬臂施工过程中,对标高进行合理的控制是十分必要的,这就需要在施工中进行合理的计算,严格的控制测量监控,严格的控制梁体的几何位置,避免出现偏差,更好的指导施工,最大限度的保障桥梁的施工能够满足设计的要求。

2.3 保证混凝土的浇筑质量 桥梁建筑施工过程中,混凝土的应用占据着十分重要的位置,其中,现浇混凝土的质量容易受到各种因素的影响,使得混凝土的浇筑质量不达标。在悬臂施工中,在高空中作业更加容易受到其他因素的影响,为了保障混凝土施工建筑质量,需要在设计和施工中对每一个环节进行充分的考慮,避免出现误差。

3 大跨度预应力混凝土连续梁桥悬臂施工质量控制措施探讨

3.1 预应力的控制 在整个桥梁建筑施工工程中,预应力对桥梁的作用影响相对比较大,为了有效的保证桥梁工程的整体质量,需要严格的控制预应力大小。在施工过程中,施加预应力是根据设计图纸的数据参数进行施加的。这就需要严格的控制设计图纸的参数问题,需要通过正确的施工方式,采用张拉钢束进行施工。但是要想控制预应力,需要施工单位在施工的过程中严格的掌控张拉设备的精确度,保障钢束弹性模量的精确度,张拉钢束在施工之前需要进行定期的检查,保障施工的精确度,能够正确的运用钢束的弹性模量进行施工,在此过程中需要严格的控制管道摩阻,有效的避免预应力出现误差。

3.2 混凝土弹性模量的控制 在桥梁施工过程中,桥梁的形体状态是否美观,在一定程度上决定于混凝土的弹性模量。混凝土的弹性模量作为一个十分重要的参数。但是在实际施工的过程中,由于施工环境的影响,或者受到企业因素的制约,在相同环境中配备出的混凝土强度和弹性模量是不相同的。为了有效的提高桥梁的施工质量,需要有效的提高混凝土的强度和弹性。在整体施工环节中,需要针对混凝土的施工弹性模量进行定期的测试,不断的修正模型参数,这样能够最大限度控制混凝土的弹性模量。为了保证施工安全,需要施工单位必须严格的按照参数进行修改,反复的进行测验,保证混凝土的质量。

3.3 混凝土容量的控制 由于在整体的桥梁施工过程中,混凝土占据着十分重要的位置,为了最大限度的降低混凝土重量出现误差,需要施工单位在进行模拟分析时,需要保障模型中的混凝土方量与设计相同。但是在实际施工过程中,由于在施工中的立模、灌注以及钢筋绑扎等环节存在着一定的误差,使得节段混凝土的真实重量和模型是有一定区别的。需要每一个阶段施工之后,通过相关人员的定期检测,通过对比识别出节段混凝土的真实重量,最大限度的实现混凝土的等效容量,设计合理的模型,保证数据的真实有效。

3.4 对其他影响分析 在桥梁施工过程中,结构参数对整个建筑工程的作用非常显著,需要在施工之间针对具体的施工进行结构参数分析。对建筑的结构界面尺寸要严格的掌控,避免出现误差。对建筑材料的弹性模量要严格的把关。另外,施工工艺和施工监测也是非常重要的,需要严格的控制,从根本上进行控制分析,温度的变化对桥梁结构的受力影响也比较大,需要在特定的温度下进行施工。

4 结束语

总而言之,随着我国科学技术的不断发展,在进行大跨度预应力混凝土连续梁桥悬臂施工阶段,需要根据桥梁悬臂的具体特点以及重要影响因素进行分析,合理的控制施工质量,严格把关,提高桥梁悬臂施工工艺水平。

参考文献:

[1]徐玉杰.预应力混凝土连续梁桥施工控制[D].合肥工业大学,2013.

[2]祝和意.预应力混凝土连续刚构桥施工控制研究[D].长安大学,2010.

[3]肖成忠.大跨径预应力混凝土连续梁桥施工控制研究[D].沈阳建筑大学,2013.

预应力混凝土梁桥习题 篇7

摘要:预应力梁桥的常见质量通病,重点阐述问题产生的原因及质量通病的防治方法。

关键词:质量通病;产生现象;原因分析;防治方法

阜新市高林台大桥位于阜新市北外环八家子段,桥长181.6米。上部结构为后张法预应力钢筋混凝土箱梁。在实际施工过程中,出现一些质量问题,结合实际情况现主要说说预应力桥梁较常见质量通病问题及防治方法:

一、预应力筋的滑絲和断丝问题

1.现象

后张法预应力筋张拉时,预应力钢丝和钢绞线发生断丝和滑丝,使得构件的预应力筋受力不均匀或是构件不能达到所要求的预应力值。

2.原因分析

(1)实际使用的预应力钢丝或钢绞线直径偏大,使锚塞或夹片安装不到位。张拉时已发生断丝或滑丝

(2)预应力筋没有或未按规定要求梳理编束,使得预应力筋松紧不一或发生交叉,张拉时造成钢丝受力不均,已发生断丝。

(3)锚具的尺寸不准,夹片的锥度误差大,夹片的硬度与预应力筋不配套,易断丝或滑丝。

(4)锚环安装位置不准,支撑垫板倾斜,千斤顶安装不正,也会造成预应力筋断丝。

(5)预应力筋张拉表面的浮锈、水泥浆等未清除干净,张拉时会发生滑丝。

(6)预应力筋事先受损伤或强度不足,张拉时产生断丝。

3.预防措施

(1)预应力钢材与锚具应该具有良好的匹配是保证锚固性能的关键。预应力筋一锚具组装件锚固性能试验用的材料一致。如现场更换预

应力筋与锚具之一.应重做组装件锚固性能试验。

(2)预应力筋编柬时,应逐根理顺,捆扎成束,不得紊乱。

(3)预应力筋穿人孔道后,应将其锚固夹持段及外端的浮锈和污物擦拭干净,以免钢绞线张拉锚固时夹片齿槽堵塞而引起钢绞线滑脱。

(4)千斤顶安装时,工具锚应与前端工作锚对正,使工具锚与工作锚之间的各根预应力钢筋相互平行,不得扭绞错位。如工具夹片开裂或牙面缺损较多,工具锚板出现明显变形或工作表面损伤显著时,均不得继续使用。

(5)焊接时,严禁利用预应力筋作为接地线。在预应力筋旁进行烧割或焊接操作时,应非常小心,使预应力筋不受过高温度、焊接火花或接地电流的影响。

二、金属波纹管孔道漏浆问题

1.现象

先交预应力砼结构浇注砼时,金属波纹管孔道漏进水泥浆。轻则减小孔道截面积增加摩阻力;重则堵孔,使穿筋困难,甚至无法穿入。当采用先穿筋工艺时,一旦漏入浆液将预应力筋铸固,造成无法张拉。

2.原因

(1)金属波纹管没有出厂合格证,进场时又没有验收,混人劣质产品,表现为刚度差.咬口不牢、表面锈蚀等。

(2)波纹管接长处、波纹管与喇叭连接处、波纹管与灌浆排气管接头处等接口封闭不严密。流入浆液。

(3)波纹管安装就位时,在拐弯处折死角或反复反弹等,会引起管壁开裂。

3.防治措施:

(1)金属波纹管出厂时应有合格证并附有质量检验单,其各项指标应符合行业标准《预应力混凝土用金属螺纹管》(JG厂r30l3—94)的要求。同时应检查金属波纹管有无开裂和脱扣现象,同时做灌水试验,检查管壁有无漏水现象,合格后方可使用。

(2)金属波纹管搬运时应轻拿轻放,不得抛甩和在地上拖拉;吊装时不得以一根绳索在当中拦腰捆扎起吊.波纹管在室外保管的时间不宜过长,应架空堆放并用毡布等有效措施防止各种腐蚀性气体或介质的影响

(3)波纹管在安装过程中,应尽量避免反复弯曲:如遇到折线孔道,应采取圆弧线过渡,不得折死角,以防管壁开裂。

(4)加强对波纹管的防护:防止电焊火花烧伤管壁;防止普通刚进戮穿或压伤管壁:防止先穿钢筋使管壁受损:浇筑混凝土时应有专人值班保护张拉端埋件、管道、排气孔等。如发现有破损应及时修复。

三、曲线孔道竖向位置偏差问题

1.现象

在多跨连续预应力混凝土桥梁中.曲线预应力筋的竖向坐标是以埋设的波纹管中心线为准。多跨曲线孔道竖向坐标的控制点:跨中点、反弯点及支座点。在实际施工中,检查曲线孔遵竖向坐标时经常遇到跨中处坐标偏高与支座处坐标偏低的现象,降低了预应力筋的的有效高度,影响梁的承载能力和抗裂要求。

2.原因分析

(1)控制曲线孔道竖向坐标的钢筋支托位置计算有误或安装不准。

(2)设计图纸一h所标明的曲线孔道在支座处的竖向坐标有时偏高。但在该节点处纵横向钢筋较多,使曲线孔道难以安装到位。

(3)在钢筋安装与绑扎过程中,操作工人贪图方便,没有严格控制钢筋位置

3.防治措施

(1)在标志施工组织设计期间,应复核曲线预应力筋的坐标高度是否会引起波纹管与梁的钢筋碰撞。如在支座处遇到这种情况,应与设计人员商讨,能否调整钢筋的规格和排列方式,不得已时考虑降低波纹管的坐标高度。

(2)施工单位应分解绘制预应力筋曲线图、支座(跨中)处钢筋与预应力筋孔道排列详图,并交代给有关操作人员。施工中加强督促检查.严格按图施工。

(3)金属波纹管可采用钢筋支托定位,钢筋支托可点焊在箍筋上,间距为0.5一lm,防止混凝土浇筑后波纹管上浮。

四、曲线孔道灌浆不密实问题

1.现象

曲线孔道的上曲部位,尤其是大曲率曲线孔道的顶部,孔道灌浆后会产生较大的月牙形空隙.甚至有一段空隙。

2.原因分析

(1)孔道灌浆后,水泥浆中的水泥向下沉,水向上浮,浮水趋向于聚集在曲线孔道的上曲部位,随后可能被吸收而留下空隙或空洞。

(2)钢丝线比钢丝泌水多,是由于其灯芯作用。这种现象是由于高的液体压力迫使泌水进入钢绞线的缝隙里,并由此向上流动而被禁锢在顶部锚头的下面。

(3)水泥浆的水灰比大,没有掺减水剂与膨胀剂等,在竖向孔道内泌水更为明显。

(4)灌浆设备的压力不足,使水泥浆不能押送到位,浆体不密实,孔道顶部的泌水排不出去。

3.治理方法

(1)对重要的预应力工程,孔道灌浆用水泥浆应根据不同内类型的孔道要求进行配合,合格后方可使用。

(2)对高差大于0.5m 的曲线孔道,应在其上曲部位设泌水管(也可作灌浆用)。泌水管应伸出梁顶面400ram,以便泌水向上浮,水泥向下沉,使曲线 L道的上曲部位灌浆密实。

(3)竖向孔道的灌浆方法,可采用一次灌浆到顶或分段接力灌浆,根据孔道高度与注浆泵的压力等确定.孔道灌浆的压力应符合规范要求.

(4)灌浆工人应尽过培训上岗,严格执行灌浆操作规程,确保孔道灌浆密实。

(5)孔道灌浆后,应检查孔道顶部灌浆密实度情况,如有空隙,应采取人工徐徐补入水泥浆,使空气溢出,孔道密实。

五、小结

预应力混凝土梁桥习题 篇8

整体现浇施工通常为整体浇注混凝土而成。首先搭设支架, 然后在支架上安装模板, 绑扎及安装钢筋骨架, 预留孔道, 并在现场浇筑混凝土与施加预应力的施工方法。由于施工需用大量的模板支架, 一般用于中小跨径的桥或为交通不便的边远地区采用。随着桥梁结构形式的发展, 出现一些变宽的异形桥、弯桥等复杂的混凝土结构, 又由于近年来临时钢构件和万能杆件系统的大量应用, 在其他施工方法都比较困难或经过比较施工方便、费用较低时, 也有在中、大跨径桥梁中采用满堂支架施工方法。

预应力混凝土连续梁桥需要按一定的施工程序完成混凝土的现场浇筑, 待混凝土达到所要求的强度后, 拆除部分模板, 进行预应力筋的张拉、管道压浆工作。至于何时可以落架, 则应与施工程序和预应力筋的张拉工序相配合。当在张拉后恒载自重己能由梁本身承受时可以落架。对多联桥梁, 支架拆除后可以周转使用。有时为了减轻支架负担, 节省临时工程材料用量, 主梁截面的某些非主要受力部分可在落架后利用梁自身进行支撑, 继续浇筑第二期结构的混凝土, 但由于要增加梁的受力, 并使浇筑和张拉的工序有所反复。

混凝土浇筑方式是支架施工的关键。以大跨径预应力混凝土箱形截面连续梁桥为例, 混凝土浇筑可分多种进行。一种是水平分层浇筑, 即先浇筑底板, 待达到一定强度后浇筋腹板, 最后浇筑顶板。该方法用于工程较大时, 各部位还可分数次浇筑。另一种是分段施工法, 即根据施工能力, 每隔20m~45m设置连接缝, 该连接缝一般设在梁的弯矩较小区域, 连接缝宽1m, 待各段混凝土浇筑后在接缝处合拢。

综上所述, 整体现浇施工法的特点如下。

(1) 桥梁的整体性好, 施工平稳、可靠、不需大型起重设备。

(2) 桥梁施工过程中无体系转换, 不产生恒载徐变二次力, 施工方便。

(3) 预应力混凝土连续梁桥可以采用预应力体系, 使结构构造简化, 方便施工。

(4) 需要使用大量施工支架, 跨河桥梁搭设支架影响河道的通航与排洪, 施工期间支架可能受到洪水和漂流物的威胁。

(5) 施工工期长、费用高, 需要有较大的施工场地, 施工管理复杂。

2 预制简支一连续施工法

预制简支一连续施工又称先简支后连续施工法。其程序为:预制简支梁, 分片进行预制安装, 预制时按预制简支梁的受力状态进行第一次预应力筋 (正弯矩) 的张拉锚固, 安装完成后经调整位置 (横桥向及标高) , 浇筑墩顶接头处混凝土, 更换支座, 进行第二次预应力筋 (负弯矩筋) 的张拉锚固, 进而完成一联预应力混凝土连续梁的施工。

简支一连续施工方法亦存在体系转换。体系转换方法一般有以下三种。

(1) 从一端起依次逐孔连续, 即先将第一孔与第二孔形成两跨连续梁, 然后再与第三孔形成三跨连续梁, 依此类推, 形成一联连续。

(2) 从两端起向中间依次逐孔连续。

(3) 从中间孔起向两端依次逐孔连续。如遇长联, 可按上述三种方法灵活综合选用。显然, 不同的体系转换方法所产生的混凝土徐变二次力及预加力产生的二次力是不同的。

对于跨径不太大的连续梁, 如果起重能力足够, 也可直接预制成单悬臂梁的安装构件进行架设, 还可使悬臂段做成临时牛腿来支撑中央段, 这样就不需要设置临时支架。预制简支一连续施工具有以下特点:适合于矮箱梁及T型截面梁集零为整, 形成连续梁;适宜跨径为25m~50m, 且宜等跨径布置桥孔, 施工工艺成熟简单, 不需大型起吊设备;下部结构和预制梁可安排平行作业施工, 桥梁总体施工期短。由于简支一连续施工法具有的上述有点, 使其在近年的桥梁建设尤其是高等级公路桥梁中得到了广泛的应用。

3 顶推施工法

顶推施工法是沿桥纵轴方向的桥台后开辟预制场地, 分节段预制混凝土梁体, 并用纵向预应力筋连成整体, 然后通过水平液压千斤顶施力, 借助不锈钢板与聚四氟乙烯模压板特制的滑动装置将梁逐段向对岸顶进, 就位后落架, 更换正式支座完成桥梁施工的方法。自70年代以来, 顶推施工在世界各国颇为盛行。我国连续梁顶推施工取得了一定的经验, 但仍属初级阶段, 在顶推设备、施工方法、施工组织等方面还需研究, 以扩大推广使用范围, 获得更好的经济效益。

一般的, 采用顶推施工宜选用等截面箱梁, 跨径为30m~60m (最大可达160m) 的直线梁桥, 但也有在变截面及弯桥中采用顶推施工的连续梁桥。主梁的节段长度划分主要考虑节段间的连接处不要设在连续梁受力最大的截面, 如支点和跨中截面, 同时要考虑制作加工容易, 尽量减少分段, 缩短工期。每段长一般取10m~20m。顶推过程中结构体系在不断变化, 每个截面正负弯矩交替出现, 且施工弯矩包络图与使用状态的弯矩包络图相差较大, 为了减小施工中的内力, 扩大顶推法的使用范围, 同时也从安全施工和方便施工出发, 在施工过程中使用一些临时设施, 如导梁、临时墩、拉索托架等临时结构。导梁设置在主梁的前端, 为等截面或变截面的钢析梁或钢板梁, 主梁前端安装预埋件与钢导梁栓接。

顶推跨径过大是不经济的, 不但增加施工内力, 而且增大施工难度, 为此通过增加临时墩来加以克服。临时墩仅在施工中使用, 因而造价要低, 便于装拆。一般多用滑升模板浇筑的混凝土薄壁空心墩, 使用临时墩会增加施工费用, 但可节约上部结构材料用量。布设临时墩要从桥梁分跨、通航要求、桥墩高度、河床深度、地质条件、工程造价、施工工期及施工难易程度等方面综合考虑。

顶推施工方法很多, 按施力方法分有单点顶推和多点顶推;按支承系统分有设置临时滑动支承顶推和使用与永久支座兼用的滑动支承顶推;依顶推方向分有单向顶推和相对顶推;可根据实际情况灵活选用。对于特别长的多联多跨桥梁也可以应用多点顶推的方式使每联单独顶推就位。在此情况下, 在墩顶上均可设置顶推装置, 且梁的前后端都应安装导梁。必须注意, 在顶推过程中要严格控制梁体两侧千斤顶同步运行。为了防止梁体在平面内发生偏移 (特别在单点顶推的场合) , 通常在墩顶在梁体旁边可设置横向导向装置。采用顶推法施工的不足之处是:一般采用等高度连续梁, 会增多结构耗用材料的数量, 梁高增大会增加桥头引道土方量, 且不利于美观。此外, 顶推法施工的连续梁跨度也受到一定的限制。

摘要:预应力混凝土连续梁桥的施工方法甚多, 主要有整体现浇、预制简支一连续施工、顶推施工、悬臂施工和移动式模架逐孔施工等方法。以下将分别介绍前面三种常用的施工方法。

关键词:施工方法,整体现浇,顶推施工

参考文献

[1]李坚.我国预应力混凝土连续梁桥的发展与工程实践[J].城市道桥与防洪, 2001 (1) .

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