预应力混凝土斜箱梁（共10篇）
预应力混凝土斜箱梁 篇1
1 分段施工国内外研究现状
1.1 分段施工的回顾
分段施工中最古老的形式是分段悬臂施工。悬臂施工的历史可以上溯到公元4世纪, 位于日本日光城的肖冈 (Shogun) 桥是有史以来最古老的一座悬臂桥。现代混凝土桥梁的分段施工, 得益于预应力混凝土技术的发展。
1.2 纵向分段施工的研究现状
近几十年来, 各国学者对纵向分段施工法进行了细致深入的研究。 国内也进行过相关研究。1966年铁道科学研究院等单位对成昆线23.8m预制节段胶拼粘结梁进行了1∶1实体梁开裂和破坏试验。试验结果表明胶接缝对梁体极限强度没有影响, 但对梁体抗裂性稍有影响。
1.3 横向分段施工的研究现状
20世纪50年代初, 横向分段施工已在欧洲盛行, 我国也进入横向分段施工的初始阶段, 开始在桥梁结构中采用预应力混凝土工艺, 并随着起重能力的提高, 建造了相当数量的中小跨径预应力混凝土简支梁桥。这些装配式混凝土简支梁桥, 大多数采用分片式预制, 安装后横向整体化, 即采用“横向分段施工”方法。
对于装配式结构, 我国也制定了规范并进行过相关研究。
我国的相关规范对装配式结构的设计、构造以及施工要求都进行了详细的规定, 以保证装配式结构上部的整体性和结构的安全性。交通部根据各设计院的多年设计资料, 还出版了不同跨径不同斜交角的装配式结构标准图。
2 横向分段施工预应力混凝土斜箱梁的提出
2.1 分段施工概念
与整体施工法或满堂支架施工法相比, 桥梁结构分段施工是指桥梁结构的主要受力构件是由称之为梁段的单个块件, 按预制或现浇 (混凝土桥梁) 的方式分段连成整体的施工过程。按照这一分段施工概念, 结合桥梁结构特别是混凝土桥梁结构的架设特点, 桥梁分段具有3种基本形式, 即纵向分段施工、横向分段施工和竖向分层分段施工。
2.2 横向分段施工预应力混凝土斜箱梁的提出
由于箱形梁具有较强的抗弯和抗扭性能, 所以当斜梁桥的跨径超过35 m时, 设计时常采用抗扭性能较好的两种截面形式:一种是钢—混凝土组合梁, 即采用钢 (工字钢或钢箱) 与混凝土桥面板的组合结构形式 (见图1) ;另一种是采用单箱单室或单箱多室截面的预应力混凝土箱梁的结构形式 (见图2) 。
3 横向分段施工预应力混凝土斜箱梁的受力阶段状况分析
由于横向分段施工预应力混凝土斜箱梁是通过采用分片预制工字梁→吊装工字梁→现浇合成箱梁的施工方式形成的, 在整个施工过程中, 结构的受力主体和受力荷载经过以下几次的变化。
1) 分片预制时, 结构的受力主体是预制工字梁, 受到的是结构自重和预应力作用;
2) 吊装时, 结构的受力主体还是预制工字梁;受到的依然是自重和预应力, 但应考虑吊点位置和动力系数;
3) 拼装成整体结构时, 需要现浇湿接缝的混凝土, 此时结构的受力主体仍是预制工字梁, 作用力有预制工字梁自重、预应力和现浇混凝土的自重。
4 项目来源和工程背景
本项目的背景工程为东莞市港口大道厚街水道斜弯箱梁桥, 该桥为双幅桥梁, 单向3车道, 桥面单幅宽度为17.5m, 是一座长为 (40+40+36) +2× (4×40) + (37+3×40) 593 m, 斜交角为30°～40°的预应力混凝土单箱多室连续箱梁桥, 箱高2.2 m。桥位于曲线上, 曲率半径2 000 m, 预制单跨40 m, 最大弦弧高13 cm。设计荷载:城-A级;抗震设计的基本烈度为6°, 按7°设防, 左幅实桥如图3所示。
考虑到当地工程施工队伍的实际情况, 项目组综合预应力混凝土箱梁良好的受力性能与钢—混凝土组合梁桥优越的施工特点, 提出了比较适合东莞市厚街水道地形特点施工方式的桥梁——分段合成斜箱梁的设计方案。
按照表1中深圳市、东莞市钢-混凝土组合连续梁桥投资估算的工程单价, 可以计算得到, 厚街水道大桥采用分段合成连续斜箱梁方案要比钢-混凝土组合连续梁方案节省投资2 000万元, 可见, 采用分段合成斜箱梁结构的经济效益是十分明显的。
5 项目详细技术内容
东莞市虎门港管理委员会、深圳市市政设计研究院有限公司和福州大学土木工程学院共同承担技术项目“厚街水道大桥分阶段施工合成箱梁的试验与关键技术研究”, 历时3年, 共同完成该项目6个方面的研究工作。
该研究项目的技术内容如下:①横向分段施工预应力斜箱梁模型试验研究;②分段合成斜箱梁的湿接缝应力分析;③二次开发分析程序CBGP及其验证;④分段合成连续斜箱梁受力性能研究;⑤厚街水道大桥施工监控;⑥厚街水道大桥静动载试验。
6 东莞市港口大道厚街水道大桥施工监控
6.1 概述
东莞市厚街水道大桥上部结构为预应力混凝土单箱7室连续梁, 梁高2.2 m, 桥面单幅宽17.5 m, 计算荷载为城-A 级。采用分阶段施工合成的箱梁结构, 通过采用先预制预应力工型梁, 吊装后组合成单箱7室的连续箱梁, 既可达到减轻吊装重量 (单榀工型梁重约 80 t) 、施工工序简便的目的, 又使结构具备箱型梁桥结构刚度大、抗扭性能好的特点。
6.2 桥梁施工监控目的及依据
桥梁施工监控项目组于 2005 年 3 月 15 日进驻施工现场, 依据监控方案的要求开展各项监控工作。至 2006 年 6 月中旬, 随着左幅桥梁上部结构施工工序的完成, 桥梁施工监控的现场监测工作基本完成。通过桥梁施工监控, 能够了解在各施工阶段及成桥后, 桥梁各结构的受力变化情况。该桥施工监控主要目的如下:
东莞厚街水道大桥分阶段施工合成箱梁的试验与关键技术研究, 历时3年, 共同完成了该项目6个方面的研究工作内容:①横向分段施工预应力斜箱梁模型试验研究;②分段合成斜箱梁的湿接缝应力分析;③二次开发分析程序CBGP及其验证;④分段合成连续斜箱梁受力性能研究;⑤厚街水道大桥施工监控;⑥厚街水道大桥静动载试验。
广东省东莞市厚街水道大桥是目前我国首座采用分阶段施工合成箱梁技术建成的桥梁, 该项目的研究与应用必将对我国桥梁设计与施工发展起到积极推进作用。
摘要：论述国内外分段施工的现状, 以及横向分段施工预应力混凝土斜箱梁的概念、浮力分析状况、工程项目的来源、质量监控等内容。以广东省东莞市厚街永道大桥为例, 对分段桥梁施工进行分析。
关键词：分段施工,预应力混凝土斜箱梁,横向分段,纵向分段
参考文献
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后张法预应力箱梁混凝土施工工艺 篇2
【关键词】后张法;箱梁;施工工艺
1.工程概况
本工程为济宁高新区桥梁工程海川路桥，位于海川路上跨越蓼河，河桥与河道斜交53度。桥梁上部结构为三跨等截面先简支后连续30m箱梁，跨径共三跨，每跨12片，共计36片。其中边跨边梁4片，边跨中梁20片，中跨边梁2片，中跨中梁10片。混凝土强度等级为C50，边跨边梁36.2m3，边跨中梁32.9m3，中跨邊梁35.2m3，中跨中梁31.8m3。
2.施工工艺
2.1施工准备
2.1.1材料要求：C50商品砼，出示商品砼运输单、现场做坍落度试验合格。
2.1.2主要机具：平板振捣器、30和50型插入式振动棒、铁锹、木抹子、木楔、胶木板、塑料布、绝缘手套、雨靴、雨衣、配电箱、风机、25T汽吊、备用发电机等。
2.1.3作业条件
（1）钢筋和模板工序验收合格，经监理同意可进行下一道工序施工。
（2）浇筑前，已联系商品砼供应站砼标号、坍落度、方数、车辆数量及要灰地址，确保砼浇筑连续性。
（3）浇筑前，再次检查外模腿支撑是否用木楔垫牢固，堵头模板及模板之间缝隙是否堵好，底板预埋的4ф100PVC排气孔、（边梁有泄水孔、预埋件、吊装孔）是否有漏项。检查振捣器材运行是否正常，平板振捣器钢板底座是否焊接牢固，螺丝杆及螺母是否上紧，顶板槽钢压杠上的花篮螺杆是否上紧，芯模内木胶板是否压模良好并配齐足够的木楔、方木，顶板上的预留洞口槽（或堵头模板）缝隙用海绵塞实等。
（4）浇筑前将腹板上的圆形波纹管内穿入塑料硬质芯棒，顶板上的扁形波纹管穿入4根/道钢束。
（5）电工将使用的移动电闸箱线路接好，一般箱梁两侧各配1个移动电闸箱，夜晚配好足够的照明灯。
（6）现场配备施工人员到位并安排妥当，同时有技术人员、工长、包工头、电工、安检员、试验员进行现场监督。
2.2施工要点
2.2.1箱梁砼标号为C50，采用商品砼搅拌站进行供应，每车砼到现场均由试验员进行砼坍落度试验，检查是否符合砼浇筑要求，坍落度应控制在18～20cm。同时应做3组砼试件，一组同条件养护，留预应力张拉数据使用，另两组做标养试件做强度验收依据。
2.2.2砼运输车开至灰斗位置，由汽吊（或龙门吊）吊砼灰斗入模。
2.2.3在气温高于25℃时使用商品砼，其运输、浇筑及间隙全部时间不宜超过2个半小时。
2.2.4砼振捣以插入式振捣棒为主，附着式平板振捣器为辅。振动器要和侧模安装密贴牢固，使砼最大限度吸收振动力，底板和腹板下部振捣使用30型振捣棒，腹板腋下及顶板使用50型振捣棒。
2.2.5浇筑腹板：应分层对称浇筑，分三层。浇筑边跨梁砼时，首先浇筑非连续端端横梁处，浇筑高度控制在500mm以内（底板200厚，底板面层上300厚），以现场灰斗0.7m3计算，第一层浇筑一斗灰可放2.5m，第二层一斗灰可放4m。浇筑顺序应先从开始端A浇筑到尾部端B后，再拐至A端浇筑到B端；使用振捣棒时插入间距要均匀控制在20～30cm之间，要快插慢拔，直插至腹板底部或用长钢筋检查腹板深度用于控制插入振捣棒的长度。振捣第二层时振捣棒要插入下层砼50～100mm。对每一振动部位必须振捣到至砼密实为止，密实标志是砼停止下沉，不在冒气泡，表面呈现平坦泛浆。放砼要求对称放料，尽量放进腹板内，尽量减少落到顶板上，放灰人员要把握好灰斗开启方向及放灰速度，灰斗偏时不要放灰。放完灰后箱梁两侧人员操作附着式振动器侧振6～10秒，顶板上人员及时观察砼灰落情况，不可长振以免造成浆体落底石子在上。后用振捣棒插入腹板底振捣、要求快插慢拔、间距均匀不得漏振，振至表面呈平坦泛浆现象为止。同时芯模内的人员用50型振捣棒振捣底板砼或腹板底侧壁，尤其是腹板与底板交界处的振捣，并经常用手锤敲击内模，查看侧模虚实及底板木胶板压膜下的砼密实程度，无空洞露筋现象后用木胶板方木压实。如发现底板没有砼灰时，应及时通知顶板上人员用扁簪子拨开钢板盖板从上直接放灰捣实，要求芯模人员一定要振捣，要负起责任来，不得偷懒或漏振。木胶板没有压实泛浆时，应将灰清理掉并用小灰斗倒出去。
2.2.6浇筑砼过程中设专人检查模板支撑、芯模上浮程度、附着式振捣器是否松动、堵头模板是否漏浆等，如发现漏浆、变形应及时采取措施予以修整。
2.2.7严禁振动棒触动波纹管、锚具、钢筋、模板，振捣腹板时应将振捣棒插入外模与波纹管之间预留的空挡处。
2.2.8梁端2m范围内、腹板端部锚具及顶板张拉槽锚具处局部应力大，且钢筋绑扎密集，要随下料随振捣，不得漏振，设专人负责特别注意。浇筑至顶板时，振捣时要振捣均匀，按照顺序排着振不得漏振。
2.2.9浇筑砼过程中应安排至少5人对腹板波纹管内的塑料芯棒进行来回抽动，防止波纹管漏浆堵塞波纹管，浇筑砼完后再将塑料芯棒抽出。
2.2.10顶板浇筑厚度以梳子板上皮平为准，用木抹子抹平，尽量不用铁抹子。当浇筑的砼塌落度较小时，要等到顶板砼初凝后用无叶扫帚将面层扫毛。
2.2.11当昼夜平均气温高于30℃时，应确定砼进入高温施工。砼拌合物应均匀、颜色一致，不得有离析、泌水现象。
2.3砼养护
2.3.1顶板砼收浆前至少抹压1～2遍，气温高时应多次抹压，防止砼出现收缩裂缝。收浆初凝后箱梁顶板覆盖浸湿土工布，砼终凝后及时洒水养护，洒水次数以砼面层湿润为准，连续养护时间不少于7天。当为雨天施工时顶板抹平后应用塑料布及时覆盖，防止雨水冲浆。
2.3.2一般当室外气温高于10℃时箱梁浇筑完后4h即可将箱梁芯模拆除，第二天将外模拆除。拆模后用磙子将腹板外壁、端部、芯模内壁砼表面均涂刷密闭养护液，涂刷要全面、均匀，不得漏刷。箱梁阴阳角处用毛刷刷匀，做到不漏刷。
2.4砼结构质量标准
2.4.1基本要求
（1）砼原材料、配合比及坍落度必须符合设计要求。
（2）箱梁不得出现露筋和空洞现象。
2.4.2实测项目要求：（单位：毫米）
混凝土强度（MPa）：符合设计要求
干接缝（梁翼缘、板）宽度：±10
湿接缝（梁翼缘、板）宽度：±20
箱梁顶板宽：±30 箱梁底板宽：±20 梁长度：+5，-10
顶板厚、底板厚、腹板或梁肋的断面尺寸：+5，-0
平整度：5 预埋件位置：5 箱梁高度：+0，-5
2.5成品保护
2.5.1浇筑砼完后，要待砼强度合适时再拆模板，以防砼坍塌。
2.5.2拆除摸板时，要注意保护箱梁砼棱角，防止影响构件外观质量。
3.结语
以上浅谈了一下预应力箱梁混凝土的施工始末，如何控制、预防、提高砼成型质量仍需我们大家的共同努力与积极探索。相信，只要我们以科学的、实事求是的态度看问题、解决问题，我们的施工水平与施工质量会不断的向前发展。
预应力混凝土斜箱梁 篇3
所谓横向分段施工预应力混凝土斜箱梁的结构形式, 是通过采用分片预制工字梁→预应力张拉→吊装→现浇合成箱梁的施工方式形成的一种单箱多室斜箱梁结构 (如图1 所示) 。此施工方法既可减轻吊装重量、节省工程造价、缩短工期, 又使结构具备箱型梁桥良好的受力性能。
2 横向分段施工预应力混凝土斜箱梁的受力阶段
由于横向分段施工预应力混凝土斜箱梁是通过采用分片预制工字梁→吊装工字梁→现浇合成箱梁的施工方式形成的, 在整个施工过程中, 结构的受力主体和受力荷载经过以下几次的变化:
(1) 分片预制时, 结构的受力主体是预制工字梁, 受到的是结构自重和预应力作用。
(2) 吊装时, 结构的受力主体还是预制工字梁;受到的依然是自重和预应力, 但应考虑吊点位置和动力系数。
(3) 拼装成整体结构时, 需要现浇湿接缝的混凝土, 此时结构的受力主体仍是预制工字梁, 作用力有预制工字梁自重、预应力和现浇混凝土的自重。
(4) 当湿接缝混凝土达到强度标准值, 开始浇筑桥面铺装时, 结构截面形式发生变化, 由开口的工字截面转化成闭口的箱形梁截面, 截面的抗扭刚度显著增大, 结构承截能力加强;外荷载作用时, 汽车荷载的横向分布系数趋于均匀, 结构的受力主体由各预制工字梁转化成整体箱梁。
从上述分析可知, 横向分段施工预应力混凝土斜箱梁的施工过程是由集零为整来实现的, 达到了“施工上个体, 受力上整体”的目标。从结构受力特点来看, 横向分段施工预应力混凝土斜箱梁中的预制工字梁是采用预应力结构, 而施工现浇阶段混凝土箱梁的部分顶板和底板是普通钢筋混凝土结构;对于简支结构而言, 当外荷载作用时, 现浇部分的顶板受压, 底板受拉, 底板容易开裂。对于连续结构而言, 由于采用先简支后连续的工法, 在支点受拉区布置预应力筋, 此处现浇的顶板混凝土不易开裂, 但是在跨中截面及相邻范围内, 现浇部分的顶板和底板受力特性跟简支结构类似。
3 国内外的研究现状
3.1 分段施工的回顾
从1950 年到1965 年期间, 欧洲修建了300 多座跨径在250ft (76m) 以上的悬臂施工预应力混凝土桥梁。此后, 这种施工方法开始在世界其它地区盛行[1,2]。这段时间还发展了预制分段施工。1962 年, 让·米勒尔 (Jean Muller) 设计的巴黎南部塞纳河上的Choisy- Le- Roi大桥是完全应用预制块件分段拼装技术修建的桥。20 世纪60 年代, 法国工程师在节段悬臂浇筑施工方法基础上形成了预制节段悬臂拼装施工方法, 将节段预制与平衡悬臂施工相结合, 加快了施工速度, 提高了施工质量。
近30 年, 现浇或预制分段施工工艺已经在世界范围内得到了迅速的发展。在任何一种分段施工方法中, 都可以采用现浇块件或者预制块件, 或两者混合施工。因此, 目前几乎在任何工地条件下, 都可以借助各种设计方案和施工方法经济有效进行分段施工。
3.2 横向分段施工的研究现状
横向分段施工在世界各国运用了很长的一段时间, 近十几年, 北美、西欧、日本等国制定发布的许多桥梁设计和施工规范均有所涉及。
1989 年, AASHTO制定的有关装配式结构规范里规定装配式结构的标准截面形式、装配式结构采用联结方式的构造以及施工工艺等[3]。
1992 年, 欧洲制定了《预制混凝土构件和结构的附加准则》设计规范, 对装配式结构的设计提供了指导, 同时另有施工工艺规范对相应的施工进行一定的规定[4]。
《日本的标准预制预应力混凝土桥的设计与施工》规定四种国家标准型以及一种地方标准型日本公路桥的预制混凝土梁, 有组合式桥面体系和非组合式桥面体系两种装配式联结类型。《日本的标准预制预应力混凝土桥的设计与施工》还制定了一些关于装配式结构设计和施工条款。
对于装配式结构, 我国也制定了规范和进行过相关研究。
我国的相关规范对装配式结构的设计、构造以及施工要求都进行了详细的规定[5,6], 以保证装配式结构上部的整体性和结构的安全性。
东北大学的张文献、潘秀艳对装配式板桥加宽设沉降缝和不设沉降缝进行研究, 通过对沉降差异引起的板的受力变化, 以及对加宽后荷载横向分布系数进行了计算分析, 结果表明设沉降缝对旧桥受力不利, 设铰对旧桥和加宽部分都有利[7]。
合肥工业大学柳炳康、许谋奎对反复荷载作用下装配式大板结构结合部延性特征及接合筋的应力、结合部承载能力进行试验分析, 结果表明交界面是受力的薄弱环节。在反复荷载作用下, 结合部抗剪承载力下降, 其延性随结合部宽度、接合筋直径的增加呈增强趋势。但结合部的破坏属于剪切的脆性破坏, 其延性均较差。另外, 随着结合部宽度和接合筋直径的增加, 滞回曲线的捏垄现象出现得较晚, 结合部的耗能能力越强, 有利于结合部的抗震[8]。
中南大学的罗小勇, 周凌宇, 余志武对预制装配式预应力钢一混凝土组合梁桥进行了有限元分析和静动力荷载实验, 证明该桥型具有良好的使用性能[9]。
文献[10]针对梁板桥的设计, 对装配式梁板桥在高速公路上的应用情况、发展过程、存在的问题进行了阐述, 并结合新的设计理念, 对梁板桥发展趋势、设计思路作了思考, 最后提出建议。针对目前中小跨板桥, 采用预制安装, 横向连接不强, 使用时容易出现单板受力、桥面纵向易开裂等问题, 建议应在跨中和板端设置3 道预应力钢筋。
文献[11]针对装配式板梁桥, 企口混凝土铰处经行车运营后易开裂的弊病, 对原企口的联结形式进行了改进。完善后的企口联结提高了抗剪强度, 经5 年多座桥梁的使用验证, 证明该企口强度高、不开裂、整体性好。改进后的企口构造合理、工艺简单、操作容易。
文献[12]对装配式连续梁、板桥体系转换前后在结构自重作用下装配式连续梁、板桥控制截面的内力进行了分析计算;并对几种体系转换方法的优缺点及适用场合进行了比较。
文献[13]探讨了分段合成斜箱梁桥的特点, 以某大桥为工程背景, 对提出的分段合成斜箱梁方案进行验算, 结果表明该大桥在使用阶段荷载组合作用下能够满足受力要求, 并且可以节省项目投资。其分析方法对于整体结构过于保守, 没有考虑成桥最后阶段受力主体是箱形截面, 而不是工字梁, 而且无法计算湿接缝的内力。
3.3 斜箱梁的研究现状
根据所能查阅到的文献和联机检索 (1974 年至今) 所得资料, 国外对斜梁桥的研究时间跨度非常大, 最早的研究可以追溯到1948 年。直到现在, 对斜桥的研究也没有停止, 但尽管如此, 历史上也并没有在某一时期出现研究高潮。国内对斜桥的研究主要是在80 年代后, 而且研究单位相对少, 力量较分散。
文献[14]是迄今为止最为著名的斜梁桥试验。这一试验历时4 年 (1977 年~1980 年) , 耗资38.4 万美元。模型试验比例为1∶2.82, 二跨连续箱梁, 单箱4 室断面, 仅左孔设有阶梯型中隔板, 斜度为45°, 测试荷载包括恒载、使用荷载、超载 (即全过程测试) , 端支承为简支, 中支承为单点固结支承。作者用二种程序对试验结果进行分析:一为CELL单元, 计算结果视为精确;另一种程序为SAP, 单元模式为三维框架单元, 它把结构拟化为端部抗扭支承 (端横隔板抗弯刚度无限大) , 中支承为柱支承, 偏心荷载通过伸出的刚臂来传递。两种计算结果与试验数据对纵向效应来说都符合得很好。
文献[15]设计并制作了三跨斜交连续梁的1∶8 模型梁, 模型全长19m, 进行了多工况荷载作用下弹性试验、开裂和破坏试验。得出模型的位移、应力和反力分布情况、荷载—位移全过程曲线、混凝土裂缝分布图和破坏特征等。这些试验结果对于认识和进一步研究斜交箱形连续梁的弹塑性性能具有重要意义。
另外, 国内还有一些学者作了一些试验研究[16,17], 只是这些试验规模相对较小, 研究成果适用于小部分特殊桥型的斜箱梁桥。
周世军在其博士论文[17]及文献[18- 20]中, 对钢筋混凝土斜箱梁的线性和非线性结构性能从理论和试验两个方面进行了研究。将箱梁当作一般梁进行研究, 讨论了一般梁结构分析中的两个需要研究的特殊问题;将箱梁按一般薄壁结构对待, 推导了能同时适用于开口与闭口薄壁结构考虑几何非线性分析的薄壁梁单元的刚度矩阵和几何刚度矩阵, 还建议了能处理特殊边界条件的有限元分析方法;对钢筋混凝土箱梁从开始加载、开裂、受压屈服直至破坏的全过程作了理论研究和试验验证。
4 研究存在的问题
综上所述, 虽然国内外对于横向分段施工结构分析开展了一定的研究, 但对于分段合成斜箱梁这样在工字梁上施加预应力, 在施工后形成箱梁的结构, 还没有合适的方法计算截面应力, 也没有湿接缝应力的计算公式;从查阅到的资料来看, 国内外没有相关的试验或研究文献表明这样的结构与全预应力截面的斜箱梁在受力上的区别。
预应力混凝土斜箱梁 篇4
【关键词】预应力混凝土箱梁；桥面铺装；防水
在现如今的桥梁建筑中，整个桥梁结构由多个部分构成，包括防水层、沥青混凝土铺装层和水泥混凝土调平层等等。在具体的建筑施工中，如果其防水功能没有达到一定的标准就会直接影响到桥梁的质量，降低桥梁主体的施工功能，缩短桥梁的使用寿命。因此，在对桥梁工程进行施工的过程中，要对桥面铺装维修和防水功能加强重视。
1.桥梁防水缺陷引起的病害
纵观我国的桥梁建筑工程，其中由于渗水的原因引起混凝土结构或者是钢筋的腐蚀、脱落现象较为严重，这就是由于桥梁的防水功能欠缺。严重的甚至会出现预应力钢绞线和波纹线锈蚀，钢筋矛头锈断的现象。
2.病害成因分析
形成桥梁病害的原因有很多，但是多数都与施工有关。首先，桥梁的设计通常都是有沥青混凝土层和水泥混凝土调平层构成，但是如果水泥层的厚度没有达到相关的标准，也没有与箱梁面进行连接，就会产生不同程度的裂缝现象。其次，当桥梁建筑施工完毕之后要做好后期的养护，但是如果养护不到位就会出现质量问题，在没投入使用的时候就会出现小的裂纹，进而施工的水泥混凝土的调平层的防水能力有所降低。如果在养护阶段没有对钢筋保护层的重视，就会导致钢筋的锈蚀现象。最后，桥梁施工的工艺对其本身的防水性产生了很大的影响。防水性能的的强度主要取决于防水层。但是这一桥梁在建造的过程中，对于防水层的建设和施工没有达到科学的标准，其防水效果欠佳。
3.铺装层的维修
对铺装层进行维修可以有多种方案可供选择，但是经过对每一种方案进行逐一的分析，可知在维修的过程中要尽量避免病害的隐患，使得维修效果达到最佳。因此，采用的维修方式是将沥青混凝土铺装层进行改造，将其变为防水混凝土桥面铺装层的形式。
3.1清除所有桥面铺装层
在对铺装层进行维修的时候首先要对桥面进行清理。对表面的浮浆清洁干净，对于箱梁的顶板混凝土进行凿毛，保证桥梁的表面无淤泥、无泥沙。
3.2桥面植筋
桥面植筋是一项较为重要的环节，是对桥梁进行加固的重要措施。箱梁顶板的预应力管道非常密集，因此，在进行桥面植筋之前要对管道的具体位置进行确认。在进行植筋的时候要尽量避开预应力管道。如果遇到无法植筋的位置，要将钢筋与梁体进行捆绑。施工人员要对植筋的规格以及钻头的具体尺寸进行规定。在进行桥面植筋的过程中会遇到顶板钢筋或者是钢绞线，这种情况下要向小距離的方向移动。钻孔结束之后要对孔洞进行清理，采用风枪或者是毛刷等工具来进行，然后注入植筋胶，然后将钢筋注入其中。在此之间要对钢筋进行除锈，同时用小铲将胶泥刮掉。
3.3桥面内铺设钢筋网
桥面植筋之后，要进行钢筋的铺设。要对钢筋的直径和间距进行控制，最后将其钢筋网放置在植筋上面。钢筋网要进行现场制作，而且主要以绑扎为主。对于钢筋网来说，要对其定位进行严格的控制，放置在混凝土的中层部位，而且保护层的厚度要控制在一定的范围内，避免钢筋出现下沉的现象。
3.4浇筑桥面混凝土
浇筑桥面的混凝土厚度要具有一定的抗渗能力，同时要控制好各种材料的比例，在需要的情况下可以添加一些抗渗的剂料。其中要对水泥、骨料和细砂等材料的质量进行保证，要用自来水对混凝土进行拌制。在一切工作准备就绪的之后，可以采用插入式振捣器来进行混凝土的振捣。在具体的施工过程中，要对振捣器的半径进行控制，根据混凝土的质量，注意振捣时间，总之，要保证混凝土的振捣密实，不出现气泡，表面要平坦，最后进行人工找平。
混凝土面层表面刻成平行的纹理，并使混凝土表面的构造深度符合规范要求，刻纹时间为混凝土浇筑24h后进行。
3.5混凝土的养护
混凝土桥面施工完毕，应在收浆后尽快覆盖和洒水养护。混凝土的养护采用麻袋或用塑料薄膜覆盖洒水的方法养生，经常保持潮湿状态。混凝土板在养护期间禁止一切车辆通行。混凝土养护由专人全天24h进行，混凝土养护时间暂定为5d。养护5d后，对混凝土试块进行试压以决定开放交通时间。
4.预应力混凝土箱梁桥防水
（1）随着我国城市建设蓬勃发展，相继兴建了一批城市道路和桥梁。经过一段时问的运营和维护，人们对城市桥梁桥面防水技术的研究逐渐提到议事日程上来。主要是城市桥梁桥面漏水对桥梁结构腐蚀十分严重，直接影响桥梁的正常使用寿命，并威胁到城市桥梁的安全，而当时业内对城市桥梁桥面防水工程缺乏统一的认识。此后的20多年，国内许多设计和科研单位都积极开展城市桥梁桥面防水技术的研究，桥梁桥面防水技术得到了一定的发展。但是，相当长一段时间来，我国桥梁桥面防水相关设计规范和技术规程一直处于缺失状态。
（2）钢筋混凝土桥面板与铺装层之间是否要设置防水层，应视当地的气温、雨量、桥梁结构和桥面铺装的型式等具体情况确定。防水性水泥混凝土和沥青混凝土铺装层下可不设防水层，但桥面在主梁受负弯矩作用处应设置防水层。而当时的防水层，主要采用阳离子乳化沥青三油二布涂料、沥青油毡等材料。由于我国当时大多数城市桥梁不做防水或防水设防措施不力，造成桥梁出现桥面渗水、钢筋锈蚀、铺装层剥落、碱骨料反应、钢筋锈蚀而引起的混凝土胀裂等严重损坏问题，严重影响了桥梁的耐久性和正常使用寿命，以及行车的舒适性和安全性。随着我国城市桥梁建设的大规模开展，不少桥梁工程采用了新型防水卷材和阳离子乳化沥青涂料等防水材料。
5.结论及建议
在具体的建筑施工中，如果其防水功能没有达到一定的标准就会直接影响到桥梁的质量，降低桥梁主体的施工功能，缩短桥梁的使用寿命。所以对于沥青混凝土铺装，防水层至关重要。桥面防水涂料的关键是与水泥混凝土及沥青混合料都有很好的亲和性，能牢固地粘结在一起，并且能够在沥青混合料的高温下，只软化，不流淌。目前高性能的聚合物改性沥青防水涂料可以满足这一要求，可以广泛采用。水泥混凝土桥面铺装的平均厚度不能小于8cm，为了减少混凝土的开裂，在其中加钢纤维或聚丙烯纤维，而且对混凝土的配合比设计和浇筑质量严加控制。钢筋网钢筋直径不宜小于10mm，间距不能大于15cm。对于连续箱梁来说，铺装层防水能力不足是一个致命的缺陷，直接威胁到负弯矩区的预应力筋。应该在设计、施工、养护的各个环节都加以重视。如果能彻底解决这一潜在病害，不仅能延长桥梁的使用寿命，而且还能带来经济效益。 [科]
【参考文献】
[1]吕学文.浅析桥面破坏原因及改建技术措施[J].黑龙江交通科技，2004（05）.
[2]韩敏玉.桥面铺装存在问题及改进措施[J].辽宁交通科技，2004（07）.
预应力混凝土斜箱梁 篇5
现代桥梁的跨径不断增大, 宽度亦不断加宽, 横断面形式也是日趋复杂。横向预应力的使用, 空间缆索等, 使得桥梁结构的受力状态愈来愈复杂, 其空间效应亦越来越明显, 如:剪力滞效应、截面的畸变和翘曲等问题。平面分析的结果已较难反映复杂桥梁的实际受力状况。但现在桥梁设计中仍采用基于平截面假定的平面杆系程序进行分析, 假定纵向应力沿横桥向均匀分布。这种计算方法与实际情况相差较大, 且在已经建成的桥梁中也出现了不少问题, 如混凝土开裂、下挠等。因此平面杆系程序用在大型复杂的桥梁设计中就显得有所欠缺, 有必要对桥梁结构进行三维空间分析, 对纵向应力沿横桥向的分布状况进行研究。
2 有效分布宽度的产因
在初等梁弯曲理论的基本假定中截面变形符合平截面假定, 不考虑剪切变形的影响, 因此, 正应力沿横桥向是均匀分布的。但是, 在箱形梁中, 产生弯曲的横向力通过腹板传递给翼缘板, 而剪应力在翼缘上的分布是不均匀的。在腹板与翼缘板的交接处剪应力最大, 随着离开腹板的距离增大而逐渐减小。因此, 剪切变形沿翼板的分布是不均匀的。这种由于翼缘板的剪切变形造成的弯曲正应力沿梁宽方向不均匀分布的现象称为“剪力滞”现象[1]。本文拟采用在实际工程中应用较为广泛的有效分布宽度来反映箱梁纵向应力沿横桥向的不均匀分布。
箱梁翼缘有效宽度的提出主要是由于在工程设计中, 如果精确的按照剪力滞的理论公式或空间有限元来计算截面上的正应力分布是很不方便的。因此工程上采用了一种偏保守的计算方法, 即翼缘有效宽度法。其计算的基本步骤为:先按梁弯曲初等理论计算截面内力, 对不同位置的截面, 按照规范要求用不同的折减系数进行折减, 然后按折减后的截面尺寸配筋。有效分布宽度的定义为:翼板上的实际正应力沿翼板横向积分与翼板上应力峰值的比值[2]。
其中, b为腹板至翼缘板边的距离;τ为上翼缘板的厚度;σ (x, y) 为翼缘板的正应力函数。
3 我国规范关于有效宽度的规定与计算
交通部颁布的JTG D62-2004公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范[3]4.2.3条对箱形截面梁的翼缘有效宽度作出了规定:箱形截面梁在腹板两侧上、下翼缘的有效宽度bmi, 可按下列规定计算:1) 简支梁和连续梁各跨中部梁段, 悬臂梁中间跨的中部梁段:bmi=ρfbi。2) 简支梁支点, 连续梁边支点及中间支点, 悬臂梁悬臂段:bmi=ρsbi。其中, bmi为腹板两侧上、下各翼缘的有效宽度;bi为腹板两侧上、下各翼缘的实际宽度;ρf为有关简支梁、连续梁各跨中部梁段和悬臂梁中间跨的中部梁段翼缘有效宽度的计算系数;ρs为有关简支梁支点、连续梁边支点和中间支点、悬臂梁悬臂段翼缘有效宽度的计算系数。预应力混凝土梁在计算预加力引起的混凝土应力时, 预加力作为轴向力产生的应力可按实际翼缘全宽计算;由预加力偏心引起的弯矩产生的应力可按翼缘有效宽度计算。
4 工程实例分析
4.1 背景工程
以某矮塔斜拉桥为例, 主桥跨径布置为: (140+260+140) m。主桥为双塔双索面预应力混凝土矮塔斜拉桥, 双薄壁墩、双柱式索塔, 钻孔群桩基础, 而主梁采用预应力混凝土单箱三室流线型扁平箱梁。斜拉索采用环氧钢绞线斜拉索, 斜拉索在梁端采用混凝土齿块锚固结果, 在塔端采用分丝管索鞍锚固结构, 跨中截面如图1所示。
4.2 跨中节段模型
跨中节段模型利用有限元分析软件ANSYS建立空间实体单元模型, 进行空间结构弹性应力分布计算。混凝土和预应力钢束分别以Solid45单元和Link8单元模拟, 预应力效应使用初应变模拟, 建立的计算模型如图2所示。根据弹性力学中的圣维南原理, 建立较长的有索区段 (11号块~27号块) , 计算结果仅查看中跨1/4处和中跨无索区处的应力状况。按照实际位置布置预应力钢束, 计算中考虑张拉控制应力, 扣除损失后, 将剩余有效预应力施加到模型中。计算模型有限单元划分采用自由划分的方法, 边界条件采用在主梁一端固结约束, 在另一端施加杆系模型内力的方法进行模拟。
计算荷载分别考虑成桥阶段和运营阶段的荷载状况, 并将平面杆系有限元软件计算得到的内力结果施加在左右两侧主梁断面上。荷载组合为:自重+预应力+二期恒载+汽车荷载 (采用使主梁跨中应力最大的布载方式布载) 。
4.3 计算结果分析
根据中跨节段有限元计算模型, 选取与固结端有一定距离的主跨四分点处有索区20号块的应力状况进行分析。由于在有索区主梁边箱室处存在加劲肋影响, 为了明确加劲肋对于纵向正应力横桥向分布的影响, 分别选取2个关键截面进行分析, 如表1所示。
在正常使用状况下, 出于简化计算目的, 仅考虑汽车活载作用下的主梁受力状况。各个截面应力状况如图3, 图4所示, 其中压应力为负, 拉应力为正。
如图3, 图4所示, 在不设置加劲肋的1号截面处, 顶板纵向应力沿横桥向分布较为均匀, 最大纵向正应力与最小正应力相差均仅在0.5 MPa左右, 且直腹板处顶板纵向应力略小于边、中箱室中心处纵向应力, 存在不明显的负剪力滞效应。而在设置有加劲肋的2号截面处, 直腹板处顶板出现2号截面的最大纵向正应力为12.8 MPa, 该截面处存在明显的正剪力滞效应。
下面计算出各个不同截面的顶板正应力峰值、正应力横向积分值、MIDAS杆系模型正应力值以及对应的顶板有效宽度比, 如表2所示, 其中有效宽度比=有效宽度/全桥实际宽度。
由表2可知, 在边箱室存在加劲肋处顶板有效宽度较小;在远离加劲肋处有效宽度比趋近于1, 可不考虑有效宽度影响。
5 结语
本文对大型箱梁的横向分布有效宽度进行了介绍, 分析总结了箱梁应力在横向不均匀分布的原因。使用大型有限元分析软件ANSYS分析了某矮塔斜拉桥的中跨箱梁的有效分布宽度。计算结果表明, 活载作用下, 应力的不均匀更为明显, 活载有加剧箱梁剪力滞效应的效果。
参考文献
[1]刘明志.大跨度连续梁桥施工监控及剪力滞效应研究[D].长沙:湖南大学硕士学位论文, 2010.
[2]陈伟胜.矮塔斜拉桥宽幅箱梁剪力滞效应研究[D].长沙:长沙理工大学硕士学位论文, 2012.
预应力混凝土箱梁预制质量控制 篇6
预应力混凝土箱形梁桥在目前高等级公路兴建中是常采用的结构形式, 箱形结构为桥梁建设实现结构高强轻形化、跨度长大化、施工机械化、装配化等方面开辟了新的途径。箱梁预制的质量控制是桥梁建设的重要环节和安全保证, 预应力箱梁一般采用后张法进行施工, 后张法制梁的步骤是先制作留有预应力筋孔道的梁体, 待其混凝土达到规定强度后, 再在孔道内穿入预应力筋进行张拉并锚固, 最后进行孔道压浆并浇筑梁端封头混凝土。
2 预应力混凝土箱梁施工工序
预应力混凝土箱梁预制的施工流程:钢绞线和锚具的准备并检验合格→箱梁内、外模板的制作及检验合格→预制场地的建设和梁体底模的制作→非预应力筋的制作及安装→按设计要求安装波纹管及定位支架→安装内、外钢模板→安装锚垫板及螺旋筋→隐蔽工程检查、验收→浇筑混凝土并养生→拆除模板→预应力钢绞线穿束→张拉设备的配套及校验→安装锚板及夹片→预应力筋张拉及锚固→张拉质量检验→孔道压浆→切除多余长度钢绞线→封堵锚具孔→转入下道工序施工。
孔道压浆工艺有“一次压注法”和“二次压注法”两种, 前者用于不太长的直线形孔道, 对于较长的孔道或者曲线形孔道以“二次压注法”为好。压浆压力以500 kPa～600 kPa为宜, 如压力过大, 易涨裂孔壁。
3 施工质量控制内容
3.1 预应力材料的质量控制
严把材料进场关, 采用信誉好、质量好的厂家产品。对每种材料都要做取样试验, 进场产品要有出厂合格证, 质量检验报告, 对每批进场材料要抽检, 检验。钢绞线预应力筋是以盘条供应的, 在使用前应进行预拉, 以减少钢绞线的构造变形和应力松弛损失, 并便于长度控制。钢绞线的下料由工作长度来定, 下料时最好采用电弧熔割法, 使切口钢绞线熔焊在一起。
3.2 预应力箱梁梁体的质量控制
非预应力筋的布设要符合图纸要求, 用电弧焊加固。混凝土按设计要求配制, 浇筑时制作试块进行同条件养护, 混凝土强度必须符合设计要求。对混凝土内、外侧钢模板采取有效的加固措施, 在混凝土浇筑时不得有跑模、漏浆现象, 几何尺寸必须符合设计要求, 混凝土浇筑完成后进行覆盖、洒水养生, 必要时采取蒸汽养生, 待混凝土强度达到设计强度的75%以上时, 方可进行张拉工序。
3.3 张拉前的准备工作
对预留孔道应用通孔器或压水器等方法进行检查, 端部预埋铁板与锚具, 和垫板接触的焊渣、毛制、混凝土残渣等应清除干净。钢绞线穿束前, 将一端找平, 顺序编号, 套好穿束器, 由牵引设备从另一端拉出。锚具与夹片应安装齐平, 并用钢管捣实。预应力筋的张拉应符合规范要求。
3.4 影响施工质量的因素
3.4.1 人为因素
对施工技术人员和工人进行岗前培训, 首先从思想上对工程质量高度重视, 再对设计要求和施工工艺熟练掌握。严格每道工序的交接制度, 严把每道工序的质量关。
3.4.2 施工设备
对预制场地的总体布置, 存梁厂的位置, 龙门吊的架设都要有合理的规划, 能充分满足设计工程量和工期的要求, 钢模板的制作要结实、可靠, 几经周转不能变形, 选择适宜先进的张拉设备, 并有备份。只有高质量的施工设备才能生产出高质量的产品。
3.4.3 施工工艺
施工工艺的好坏直接影响控制目标的实现。在生产过程中, 一定要采用先进的生产工艺, 减少各个程序上的误差, 使施工状态保持在控制之中。
3.4.4 施工控制
检测是施工质量控制的重要手段之一, 只有对每道工序认真检测, 严格把关, 发现问题及时纠正, 才能对产品的质量有数据性的控制。
4 施工质量控制的要点
1) 张拉前混凝土的强度一定要达到设计强度的75%以上, 张拉采用双控, 即应力控制和伸长量控制。2) 施工中如因千斤顶工具式夹片磨损造成夹持不紧, 出现滑丝现象, 应立即回油, 更换工具式夹片, 并检查锚具孔与夹片间是否有杂物, 清除后重新张拉。3) 在张拉工序中须特别注意安全, 尤其在张拉或退楔时千斤顶后方不得站人, 以防预应力筋拉断或锚具楔块弹出伤人。4) 由于波纹管破损而漏梁, 造成钢绞线与混凝土握裹, 引起摩擦力过大。此时应反复多次张拉并持锚一段时间, 以克服摩擦力过大的影响, 并应注意及时清孔。5) 孔道压浆后应立即将梁端水泥浆冲洗干净, 并将端面混凝土凿毛。在绑扎端部钢筋网和安装封端模板时, 要妥善固定, 以免在灌注混凝土时因模板走动而影响梁长。
5结语
预应力的张拉工艺是预制箱梁构件施工的重要环节。特别是张拉应力和伸长量的控制, 会直接影响预应力箱梁的整体质量, 因此在整个施工过程中, 一定要做好张拉前的各项准备工作, 不要盲目赶进度, 要合理安排, 有序生产, 按施工规范操作, 确保工程质量得到有效的控制。
摘要：简要介绍了预应力混凝土箱梁预制的施工工序, 对预应力混凝土箱梁预制施工过程中的质量控制进行了探讨, 具体阐述了预应力材料, 预应力箱梁梁体准备工作等的质量控制措施, 并结合影响施工质量的因素指出了施工质量控制的要点, 以指导实践。
浅析预应力混凝土箱梁施工控制 篇7
1 施工准备
1.1 混凝土配比的确定
25 m箱梁设计混凝土强度为50 MPa,在试配时应充分考虑混凝土强度的保证系数。现场施工配合比调整时除常规试验(如:筛分、压碎值、含泥量等)外,还必须在施工前实测砂、石料的含水量,以保证施工配合比与标准配比相符。
1.2 预制台座的准备
根据工期及箱梁的安装、运输距离和顺序,现场制作台座11个。台座采用混凝土基础,其上铺3 cm厚的水磨石,用磨石机刨光,边嵌3 cm×3 cm角铁。
1)预制梁所用台座必须按设计文件的要求设预拱值。2)台座两端的基础2 m范围内采用钢筋网片补强处理,以确保T梁张拉后台座两端承受T梁的重量而不会被破坏。3)在台座施工时,为准确定位预应力孔道坐标,宜在台座上定位,同时建立孔道坐标表,在安装孔道时由现场负责人员对号入座,从而提高施工速度和定位精度。4)台座施工时,在台座顶面下10 cm的位置按间距15 cm预埋硬塑料管,以方便安装固定模板。5)吊点范围的台座设置专用活动底板,以便移梁。
2 钢筋加工及绑扎
1)箱梁钢筋的特点是钢筋密,弯曲多,预埋件多,施工要求高。钢筋加工的尺寸、规格严格按照图纸及规范要求进行。提前加工,分类、分型码放于钢筋棚内,注意与地面隔离并且覆盖,防止钢筋锈蚀,并在现场焊接、绑扎成型。2)对于泄水孔、伸缩缝及防撞护栏等预埋钢筋必须保证其位置准确、不要遗漏。
3 预应力孔道及锚垫板设置
1)孔道接头处用胶带缠绕,加强接头严密性。2)在波纹管附近电焊钢筋时应对波纹管加以保护。焊接完备后再仔细检查。3)浇筑混凝土时,振捣人员应熟悉孔道位置,严禁振捣棒直接触碰波纹管,以免波纹管受振变形、变位,造成孔道尺寸偏差过大,或波纹管漏浆。4)浇筑混凝土前用寸半厚壁塑料管穿入波纹管中,并在浇筑过程中来回抽动,防止混凝土或振捣棒将波纹管挤压变形。5)锚垫板的位置应符合设计要求,并连同锚固钢筋、加强钢筋、螺旋钢筋可靠地固定在箱梁两端的模板和钢筋网上,特别是锚垫板与端模紧密贴合,不得平移或转动,可用胶条粘牢。
4 模板工程
1)外模板采用5 mm厚的钢板,面板加劲肋及支架均采用5×5角铁焊接。各块模板之间用螺丝连接。外模与底座之间嵌有橡胶条,以防底部漏浆。底部拉杆每1.2 m一根,为了保证模板就位后支撑稳固满足受力要求,模板支架每隔5 m设两根可调丝杆作为就位后的支撑。
2)内模采用木模,内模先在拼装场地按4 m～6 m拼装成节,待底板、腹板钢筋及波纹管道安装完毕后,将内模分节吊入箱梁内组拼。
3)封头模板采用定型钢模,表面倾角与设计锚垫板倾斜角度一致,端头模板在波纹管位留有口,将波纹管伸出端模之外,防止混凝土浆灌入波纹管中。
5 混凝土工程
5.1 混凝土的浇筑
根据箱梁钢筋密、有波纹管、振捣困难等特点,混凝土拌和应严格按重量法施工,采用电子计量、强制式拌和,严格控制水灰比在0.35～0.4之间,以减少表面的气泡、砂线等缺陷。坍落度宜控制在7 cm～9 cm。箱梁混凝土的浇筑采用一次成型工艺,由一端开始浇筑底板混凝土,浇筑长度约8 m～10 m,用木板封底后开始浇筑腹板及顶板混凝土。当腹板混凝土的分层坡脚达到底板8 m～10 m位置后,再向前浇筑,依次类推进行浇筑到距另一端8 m～10 m位置时,及时封底后变换方向,从端头向中部方面浇筑腹板及顶板混凝土。箱梁混凝土的振捣方式采用插入式振动器。
5.2 模板拆除及养护
梁体混凝土强度达到设计强度的40%～50%时方可进行模板的拆除工作。拆模时注意顶板和易导致棱角破坏部位,一定要小心,防止掉边。混凝土浇筑完成后4 h应立即进行混凝土养生,确保混凝土表面充分潮湿,同时对预留孔道应加以密封保护,防止金属波纹管生锈或堵管。
6 预应力施工
6.1 施加预应力
预应力施工采用两端同时张拉的办法进行,以减少预应力的损失。在施加预应力前必须保证随梁养护的试件强度达到设计强度的90%以上,同时必须保证混凝土养护满7 d,以保证混凝土的弹性模量能满足设计和规范的要求,否则不能张拉。在预应力施加过程中,预应力的锚圈口、夹片以及孔道摩阻造成的预应力损失,按JTJ 041-2000公路桥涵施工技术规范中的说明执行。
6.2 张拉力控制
根据规范规定,预应力筋实测伸长值与理论伸长值的差值应控制在6%的误差范围内。因此张拉前必须对每束钢绞线进行理论伸长值的计算。
6.3 张拉
6.3.1 初始应力的确定
施加初始应力,是为了对钢绞线进行预紧和调整,防止不均匀受力中受力较大的预应力筋提前拉断。而实践证明:10%σcon～15%σcon的初始应力偏小,在实际施工操作中导致实测的伸长值ΔL偏大而不能满足6%的允许范围。而将初始应力提高到20%σcon时,伸长率就能很好的满足6%的要求,同时也更容易锚固,减少了预应力筋不均匀滑移而导致受力不均匀的现象。
6.3.2 加载速率
根据试验规程中的有关要求,对钢绞线室内试验载速为3 MPa/s～30 MPa/s,而在具体张拉控制过程中则控制在10 MPa/s～20 MPa/s之间。在70%σcon～100%σcon采用15 MPa/s的速率直至锚固。在现场施工时,对应力的控制应根据油表读数及伸长值进行校核。
6.4 锚固
经过0→初始应力→100%σcon的应力施加过程后,需要在达到100%σcon后持荷2 min锚固,同时千斤顶回油卸载,卸载初期速率必须小于同期的加载速率,且详细记录油表的读数。
7 孔道压浆
7.1 水泥净浆的工作性能
水泥净浆的工作性能必须以规范和设计要求的参数严格控制。其稠度、强度及泌水率必须满足设计要求,水泥浆的配合比及各项性能指标要进行试验并经验证。
7.2 孔道清理
孔道清理必须采用高压水在孔道全长范围内进行冲洗,保证水泥净浆能顺利通过并饱满。孔道在清洗后用压缩空气排除残积水,但同时保持孔道湿润。
7.3 压浆封锚
1)压浆必须采用活塞式压浆泵,避免空气混入净浆中;压浆过程须保持稳定的压力;并认真观察出浆口喷出水泥净浆的工作性能,以确保管道内浆体饱满。压浆的控制压力选择在0.5 MPa～0.7 MPa的范围内,在终压时必须以不小于0.5 MPa的压力持荷2 min～4 min。2)压浆结束后立即进行封锚,并及时清洗压浆设备或进行下一片梁的压浆工作。
8 结语
通过对本桥箱梁的现场测试,其梁体强度、起拱值、外观质量等较好的满足设计文件及规范的要求。在施工过程中,做好施工准备工作的同时,加强施工过程中关键点的控制,对确保施工质量极为重要。
摘要：结合工程实际,从施工准备、钢绞线的力学性能、混凝土施工、施加预应力、孔道压浆等几个方面探讨了预应力箱梁的施工控制方法,以确保工程质量,对同类工程的施工有一定的指导意义。
关键词：预应力,箱梁,施工,控制
参考文献
[1]JTJ 041-2000,公路桥涵施工技术规范[S].
[2]JTJ 053-94,公路工程水泥混凝土试验规程[S].
预应力混凝土箱梁预制质量控制 篇8
1 预应力混凝土的发展现状及客观要求
1.1 预应力混凝土的特点
预加应力能使混凝土在使用状态下成为弹性材料,使原先抗拉弱、抗压强的脆性材料,变为一种既能抗压又能抗拉的弹性材料。预加应力可使高强钢材与混凝土共同工作并发挥二者的潜力,预加应力可实现荷载平衡。
1.2 预应力混凝土结构具有的优势
构件的抗裂性好,刚度大;材料节省,自重减轻;混凝土梁的剪力和主拉应力减小;结构安全,质量可靠;由于加荷、卸荷引起的应力变化相对很小,所以结构的耐疲劳性能得到提高。
1.3 预应力混凝土施工中对材料、工艺较高的要求
1)工艺复杂、质量要求高,需要技术熟练的专业队伍;需专门设备生产:如张拉机具、灌浆设备;预应力引起的构件反拱不易控制,且随混凝土的徐变增加而加大,可能影响结构使用效果,须在预制时严格控制材料质量、施工工艺,且密切关注、积累经验;开工费用大,对跨径小,构件数量少的工程成本较高。2)对混凝土性能要求较高,具体从施工受力、耐久性方面看,易浇筑、易密实、不离析、低水化热、高早强、韧性好、低徐变、耐疲劳、高泌水、耐磨损、抗化学腐蚀等性能,对混凝土质量控制提出了很高的要求。3)钢材质量要求:采用高强度且有一定塑性性能的钢材:极限强度1 800 MPa～2 000 MPa,具有低松弛性能。
1.4 混凝土耐久性问题
1)混凝土结构的损坏机理。 其机理主要有以下几种:钢筋锈蚀、碱性集料反应、化学侵蚀和冻融剥离。2)提高耐久性的主要手段。a.选择抗腐蚀,渗透性能低的高性能混凝土,且保证混凝土拌和、振捣质量,保证混凝土密实性;b.选择最优的混凝土保护层厚度,并在施工中高度重视、严格把关;c.选择便于施工操作的结构构造,配以较高的养护;d.预应力钢筋采用外涂环氧树脂以免遭腐蚀;e.注重孔道压浆的强度和密实性。
2 预制预应力混凝土箱梁质量控制措施
2.1 混凝土质量控制
1)为了配制高标号低收缩的混凝土、改善混凝土的和易性、节省水泥用量,必须使用高效减水剂、高频强振捣力设备,加强养护、选用适宜水泥。2)为改善耐久性,起到填充、润滑和增强作用而添加高效减水剂、飞灰、极细的硅粉及粒状高炉碱矿渣等材料,可减少水泥用量和用水量,有效消除混凝土中的空气和大部分因水化反应引起的收缩,改变了水泥水化物的性质;同时减少因混凝土收缩、徐变引起的预应力损失。3)严格控制混凝土配合比、原材料质量:如压碎值、坚固性、含泥量、级配、最大粒径、表面特征和形状、有害杂质、碱活性、含水量、搅拌时间等,是保证质量的基础环节。
2.2 预应力筋张拉质量控制
2.2.1 后张法施工工艺要点
1)在构件混凝土浇筑前按预应力筋的设计位置,通过预埋管道或其他方法形成预留孔道;2)待混凝土养护达到一定强度(一般应不低于混凝土强度等级的75%)后,将预应力筋穿入孔道;3)以混凝土构件本身作为支承件,张拉预应力筋使混凝土构件压缩;4)待张拉力达设计值后,用锚具将预应力筋锚固于混凝土构件上,使混凝土获得永久的预压应力;5)在预留孔道内压注水泥浆,以保护预应力筋并使其与混凝土粘结成整体。
2.2.2 预加应力控制
1)预加控制应力σcon的确定:
对后张法预应力筋,σcon应为锚固前扣除因锚具构造影响(锚圈口摩阻力)后的(锚下)应力值。从经济角度出发,采用较大的控制应力σcon,则同样截面的预加应力材料,在混凝土中建立的预应力就愈大;或在构件达到相同的抗裂性要求时,预加应力材料的截面积可以减小。
2)σcon太大也将存在以下问题:
可能引起预加应力筋丝破断;σcon愈大,预应力筋的应力松弛也将增大;σcon愈大,构件就没有足够的安全系数来防止混凝土的脆断;对一些预应力损失较小的如体外预应力体系,若σcon太大,则不能满足使用阶段容许应力的要求。
2.2.3 后张法预应力筋预加应力程序
1)以低松弛预应力钢绞线束、具有自锚性能的锚具为例:
直线配筋:0→初应力(一般为10%σcon)→σcon(持荷2 min,锚固);曲线配筋预应力张拉程序:0→σcon(持荷2 min)→初应力(可反复几次)→σcon(持荷2 min,锚固),可避免由于曲线管道摩阻较大造成的伸长量不足,且必须双向张拉。
2)目前采用张拉应力与伸长量双控:
a.理论伸长值:
b.实际伸长量:ΔL=ΔL1+ΔL2。其中,ΔL1为从初应力到最大张拉应力间的实测伸长值,mm;ΔL2为初应力以下的推算伸长值,可采用相邻级的伸长值。
c.预应力筋的锚固应在张拉控制应力处于稳定状态下进行,锚固阶段张拉端因预应力筋回缩、锚具变形引起的内缩量,对于夹片式锚具、预应力钢绞线,应不大于6 mm。
d.一般规定实际伸长量与理论伸长量差值不大于6%;张拉控制应力不大于5%,但当计入由于钢筋弹性模量离散造成的±5%的误差后为±10%;否则应暂停张拉,待查明原因并采取措施予以调整后,方可继续张拉。
3)张拉设备:
张拉前必须对张拉设备液压系统组成部分(千斤顶、油泵、高压胶管、压力表)进行检定校正,提出张拉应力与油表读数对应表,校验有效期3个月。
2.3 锚固体系
2.3.1 锚固体系应满足的要求
1)锚固体系受力安全可靠,确保构件的预应力要求;2)引起的预应力损失和在锚具附近的局部压应力小;3)构件简单、加工制作方便、质量轻、节约钢材;4)根据预应力筋种类,预应力大小选择锚具体系;5)预应力筋张拉操作方便、设备简单。
2.3.2 锚下支撑系统
后张法预应力混凝土主要采用机械锚固体系。锚具和夹具是预应力混凝土锚固与夹持预应力筋的装置,它是预应力锚固体系中的基础件。后张法是靠锚具传递预加力,锚具埋在混凝土构件内部再取出,夹具或工具锚是临时夹固预应力筋、将千斤顶张拉力传递到预应力筋的装置。现常采用楔紧夹片式锚具。
2.3.3 锚(夹)具的静载锚固性能
锚(夹)具的实测极限拉力越接近预应力筋的计算极限拉力之和(即越大),即ηa(g)值越接近1(越大),则其安全系数越大,锚(夹)具质量性能越好。
预应力混凝土桥梁的施工,相对来说技术要求较高、施工难度较大、操作工序较多,预应力筋一旦张拉锚固后无法直观检查其张拉应力状况,所以要求必须精心组织、精心施工,用先进的施工机械设备和检测仪器、现代化的管理手段,切实落实技术要求、质检环节,确保安全高效地生产出优质产品。
摘要：阐述了预应力混凝土箱梁预制时各环节的生产过程,从混凝土材料、钢材、锚具、张拉双控等各个方面详细说明了如何开展质量控制,以确保安全、高效地生产出优质的产品。
关键词：预应力混凝土,箱梁预制,质量控制
参考文献
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[2]李国平.桥梁预应力混凝土技术及设计原理[M].北京:人民交通出版社,2004.
[3]刘杰士,阎洪河,李文祺.公路桥涵施工技术规范实施手册[M].北京:人民交通出版社,2002.
预应力混凝土斜箱梁 篇9
关键词:高架桥;预应力;箱梁施工
中图分类号:U445.471 文献标识码:A 文章编号:1000-8136(2009)27-0032-02
随着我国经济的发展,桥梁工程成了道路工程中的一个重要组成部分,而随着路桥覆盖面积的扩大,高架桥工程也越来越多,高架桥的预应力混凝土变截面连续箱梁施工问题,也就成了桥梁工程时常面临的一个问题,要顺利完成整个工程,就必须在施工中正确处理好一系列重大的施工技术和质量问题。
1钢筋骨架和预应力的制作和安排
1.1普通钢筋的施工
箱梁普通钢筋的下料后,在钢筋棚制作成钢筋骨架,然后吊装入模,钢筋骨架受力钢筋接长时避开受力较大处,并按施工技术规范要求接头错开布置,同一断面内的钢筋电焊接头不大于全部钢筋接头数的1/3,骨架钢筋的制作遇到同一截面钢筋相冲突时,服从细钢筋让位于粗钢筋,分布筋让位于受力筋的原则。防撞护栏、波形护栏和伸缩缝等预埋钢筋位置要准确。入模后钢筋在焊接时垫铁皮,以保护模板及邻近的波纹管不被烧伤。底板钢筋用外购硬塑料垫块,腹板两侧用外购塑料垫块,以确保钢筋保护层的厚度。
1.2预应力钢筋的施工
预应力钢筋采用砂轮切割机下料,考虑到纵向预应力钢筋的施工的一些客观因素的影响,预应力钢筋下料比图纸表示的尺寸稍长30 cm～50 cm,以确保有足够的工作长度。竖向预应力钢筋在下料时要考虑挂篮锚固钢筋的链接长度。波纹管在普通钢筋骨架吊装完成后进行,按设计坐标精确定位,同时每50 cm设置定位钢筋,定位钢筋均采用电焊固定,确保波纹管在施工期间管道顺直,不发生移位。在波纹管的最高点用内径大于20 mm的钢管设置排气孔,确保压浆水泥从最高点冒出。混凝土浇筑前对波纹管进行全面的检查,修复一切非有意留的孔、开口或者损坏之处,在纵向预应力孔道内,于灌注混凝土前抽动,终凝后抽出,防止意外漏浆堵孔。
2混凝土的浇筑
2.1混凝土的施工
按悬臂浇筑的要求,桥墩两侧两段悬臂工程施工进度应对称、平衡,实际不平衡偏差不得超过本段梁段理论数的30 %。
箱梁每对节段的混凝土浇筑拟一次完成。在混凝土浇筑前,再次对钢筋的骨架、预应力管道、支架、模板进行检查,对标高中轴线进行复测,确保100 %没有差错。在材料进场前对原材料进行严格检查,严禁将不合格的材料带进场内。混凝土外加剂要派专人手工加入,确保加剂的用量准确;混凝土在搅拌时要严格控制搅拌时间,并在现场测定坍落度,混凝土在搅拌站集中搅拌,采用混凝土泵输送混凝土,混凝土在拌制后保证有40 m/h混凝土量输送到作业面。
混凝土浇筑采用全断面一次浇筑法。先底板,后腹板,最后顶板。腹板用对称平衡水平分层浇筑,每层厚度为30 cm～40 cm。因为顶板悬臂较长,为避免由于模板支架弹性变形产生混凝土裂缝,顶板采取由翼板端头外向的浇筑顺序;底板、腹板由悬臂端向内侧的浇筑顺序。
混凝土浇筑时采用插入式振动棒进行振捣,在锚固端处用3 cm的插入式振动棒进行振捣,到层面时辅助用平板振动器进行配合。振捣时,振动棒的移动间距不超过振动器作用半径的1.5倍,与侧模则要保持50 mm左右的距离,确保振动棒不接触模板。
防止模板的变形和走位。避免与波纹管接触,防止波纹管变形、位移或者破损。混凝土振捣的标准为:混凝土停止下沉,表面泛浆,无气泡冒出,然后边振捣边提出振动棒。另外,在内模和底板连接处增设一定的宽度的水平模板,防止混凝土大量冒出。混凝土应该采取早强措施,使混凝土的强度及早到达预施应力的强度要求,以便缩短施工工期,加快工程进度。
考虑到供电时间不确定性和混凝土搅拌设备可能发生机械故障,备用电源设备应该处于备发状态,一旦正常供电停止后,保证在5 s内自备的发电机组能及时启动,正常发电,确保箱梁的浇筑能顺利进行。
2.2混凝土浇筑质量的控制
首先,确保混凝土的浇筑按要求进行。具体来说就是:混凝土的自由倾落高度控制在2 m以内,如果高度超过2 m,就要采用导管或者溜槽等措施;使用插入式振动器应该快插慢拔,插点均匀,逐点移动,按顺序进行,实现均匀振实;浇筑时,防止模板变形,必须确保混凝土的浇筑高度均衡上升。在浇筑的过程中,对挂篮和支架进行沉降观测和位移观测,一旦发生情况,要立即进行分析并采取适当的措施,确保箱梁的施工质量;新老混凝土衔接按牛奶糖施工裂缝处理,表面凿毛,清除松动的石子,用水清洗干净,并涂上一层纯水泥浆。
其次,进行混凝土的养护。在混凝土浇筑完成终凝后,立即进行保湿护养,在夏天用毛毯盖住,并连续泼水。在10 d内,持续养护始终保持混凝土表面处于湿润状态。冬天,用洒水及盖棉的方法保证混凝土的养护温度。按同等的条件养护试块,在混凝土强度达到70 %时拆除内模,在张拉完成后拆除侧模和松脱底模。
3箱梁的防裂措施
(1)混凝土配比尽量减少水泥的用量,应该控制在一定的范围内,以防止混凝土过度徐变和过度收缩,导致收缩裂缝的产生。同时还要控制混凝土的水灰比,应该用美国清水清洗骨料,以便能在一定程度上降低骨料的温度,这样就可以最大限度的减少模板与混凝土的摩阻力。
(2)混凝土浇筑的时间应该安排在晚上或者早上,这样温度比较低的时段,避开高温,并及时的进行养生护养,避免因热胀冷缩导致收缩裂缝的产生。而且在进行混凝土的浇筑时,一定要对称均衡的进行,浇筑腹板混凝土时,两侧腹板应该同时进行分层对称均衡浇筑,而在浇筑顶板和翼板时,应该从端头向内侧浇筑。要严格控制好相邻节段混凝土的龄期差,新旧混凝土的接头,要凿毛并清洗干净。
(3)要确保浇筑时混凝土的供应量,尽量减少一个节段混凝土的浇筑时间,并且要控制好预拱度,在底板混凝土终凝前完成全部的混凝土的浇筑。同时,要按照设计要求在箱梁腹板两侧和底板加防裂钢筋网片,防止箱梁腹板产生裂缝。
4总体的质量控制
(1)相关质量监控人员必须熟悉图纸,并且要建立审核把关制度,领会设计图的本意,对结构图以及轴位尺寸标高必须一一验证,并要实地核对,做到准确无误,以免出现缺陷,返工造成浪费。而且,还要熟悉掌握施工技术规范和质量验收标准。技术规格和质量标准是提高工程技术管理的重要依据,对施工过程起到制度性、指导性的作用。
(2)技术交底要及时、全面、彻底,手续一律按书面形式出现,做到责任明确,有技术主管负责执行。在施工过程中,要对质量控制进行层层把关,实验室负责实验配比和剂量配合,还要进行现场过磅,质检人员在履行全面质检评测外,还必须配合监理做好施工和监理程序工作。
(3)严格按照执行标号混凝土操作细则进行操作,实现责任到位,并设立专门的技术人员和质检人员现场监督。对外购成品及半成品要派专人到现场考察供料方施工工艺和质量控制情况,并测试相关的项目。对所有材料的进场要全面控制,对不合格的材料一律清除出场。
5结束语
总之,要做好架桥预应力混凝土变截面连续箱梁的工程施工,就要从各方面进行控制,保证施工技术和手段及相关预防措施得到及时、到位、恰当的执行。从技术上保证,措施上保障,人员上保护。
The Overpass Prestressing Force Concrete is Turned into the
Section Continuous Case Roof Beam and Constructed
Mo Jianhong
Abstract: The overpass prestressing force concrete is turned into the section continuous case roof beam and constructed, is a important composition of the construction project of the whole overpass Some, guarantee quality safety of overpass, must guarantee from every side the overpass prestressing force concrete is turned into the section in succession Quality that the case roof beam constructs. This text will turn quality control and technology into section continuous case roof beam and construct to enter to the overpass prestressing force concrete Walk and describe.
预应力混凝土箱梁桥裂缝成因分析 篇10
随着高速公路建设的迅猛发展, 预应力混凝土箱梁以其刚度大、线形优美、跨越能力强而被广泛地用于桥梁工程中。自20世纪70年代以来, 预应力混凝土箱梁桥在施工或使用阶段, 在不同部位出现了开裂等问题, 直接影响到桥梁的使用性能、耐久性及使用寿命。如何尽量避免裂缝产生并对发现的裂缝有效进行处理, 是广大桥梁设计和施工人员一直研究的课题。
2 预应力混凝土箱梁桥的裂缝及产生原因
2.1 斜裂缝
斜裂缝也称主拉应力裂缝, 这是预应力混凝土梁桥中出现最多的一种裂缝。由主拉应力引起的梁腹板上的斜裂缝, 可明显降低结构的承载力。此裂缝一般先发生在剪应力最大的支座附近的腹板上, 与梁轴线成25°～50°开裂, 并随着时间的推移, 不断向受压区发展。裂缝数也会增加, 斜裂缝一旦出现, 就应注意观测。如果斜裂缝局限在受拉区且已趋于稳定, 不再发展, 则可以容忍;如果裂缝长度发展至受压区, 或裂缝区迅速向跨中发展, 则应认为是严重的, 必须加固处理。斜裂缝的主要产生原因:
2.1.1 设计方面
新规范出台前, 主拉应力不控制设计, 对斜截面强度或主拉应力重视不够, 还有构造筋配置不足、斜向钢束起弯过早、竖向预应力筋不足等原因。
2.1.2 施工方面
(1) 由于模板安设粗糙, 浇注时模板走动, 使腹板厚度减薄而导致斜裂缝。
(2) 对竖向预应力张拉重视不够, 张拉吨位不足。有的虽然张拉了竖向预应力, 但拖延很长时间才进行管道压浆, 导致竖向预应力筋锈蚀, 或减少了竖向有效预应力而出现斜裂缝。
(3) 有的桥在悬臂平衡挂篮浇注时, 由于未预压重及浇注顺序由里向外, 出现了垂直裂缝, 虽张拉预应力束, 裂缝不可能闭合。
2.2 纵向裂缝
纵向裂缝也是预应力梁桥中出现较多的一种裂缝, 仅次于主拉应力斜裂缝, 较多地出现在箱梁的顶、底板上, 顺桥向。有的纵向裂缝连续贯通较长, 有的则不连续、较短。引起纵向裂缝的原因较多, 主要存在于以下三方面:
2.2.1 未采用横向预应力
早期修建的梁桥, 横向为钢筋混凝土结构, 在荷载作用下, 顶板中部下缘容易出现纵向裂缝。
2.2.2 顺桥向的永存预应力过大
在大跨径梁桥采用全预应力结构的设计中, 往往对最小应力留有约2MPa的压应力储备, 以克服计算简化假定或图式与实际的不一致, 以及剪力滞、局部应力等的不利影响。有的误认为压应力储备留得越大越安全, 实际上恰恰相反, 压应力储备大容易导致纵向裂缝, 且浪费钢束。根据材料力学原理, 构件在承受轴向力时, 轴向长度因弹性压缩而缩短, 而于垂直方向将因材料的泊松比而产生拉应变。如果应力储备过大, 就会在垂直方向发生较大的拉应变, 在最薄弱的截面, 往往因拉应力过大沿预应力管道出现纵向裂缝, 这种裂缝沿顺桥向预应力管道而发展, 下渗的水会沿管流动, 造成预应力钢筋锈蚀, 从而降低结构的承载力。
2.2.3 温差应力估计不足
日照温差对混凝土桥梁的影响远远大于年温差。新的《公路桥涵设计通用规范》 (JTGD60-2004) 经过对不同温度梯度模式的比较, 采用了美国规范的温度曲线。为了分析温度应力对预应力混凝土桥梁设计的重要性, 通过对一座等高度预应力混凝土连续箱梁的分析, 得到如下结论:采用不同的温度梯度模式计算得到的梁内温度应力相差较大, 甚至可能是异号应力。对跨中截面, 活荷载在截面下缘产生的拉应力为3.85MPa, 而最大温度应力可达2.656MPa;对于支点截面, 活荷载在截面上缘产生的拉应力为2.117MPa, 相对应的温度应力为1.715MPa。可见, 温度应力在整个桥梁设计中占有很大的比重。
2.3 齿板裂缝
根据国内外有关资料报道, 底板锚块开裂的事例屡见不鲜, 特别是锚固在梁跨受拉区的底板束, 设计稍有不当就会引起底板锚块混凝土开裂。底板齿板裂缝一般始自底板锚块后面, 并与箱梁桥纵轴成30°～45°角斜向两侧腹板扩展。
3 设计注意事项
3.1 边跨与中跨的比例及高跨比
边跨与主跨比例配置是否合适, 直接影响到结构受力的合理性。若边跨与主跨跨径之比太大, 边跨支架施工梁段长度偏长, 相对于中间孔跨, 边跨结构的整体刚度偏小, 在恒、活载作用下, 边跨的现浇段部分会出现较大的主拉应力, 易使混凝土开裂, 边跨加载对中跨箱梁的结构受力也不好;若边跨与主跨跨径之比过小, 则边跨支点可能会出现向上的拉力, 同时连续梁各跨的刚度会有较大的差异。对于等截面梁, 边中跨比大多在0.5～1.0之间, 高跨比为1/18～1/20之间, 对于变截面连续梁, 边中跨比通常在0. 5～0. 8之间取用, 高跨比跨中在1/30～1/50、支点在1/15～1/20范围内考虑。
3.2 腹板、顶板及底板厚度
(1) 腹板
增加腹板的厚度, 势必增加箱梁桥自重。在自重荷载占70%左右的情况下, 应尽可能减少自重。腹板的最小厚度首先要满足构造要求。各国规范也只给出预应力管道间的最小净距、保护层厚度, 未明确腹板的最小厚度。腹板厚度的变化对截面应力状况的变化非常敏感。当腹板厚度稍有增加时, 截面的正应力、剪应力和主拉应力均有良好的改善。
(2) 顶板与底板
对于顶板, 首先要满足桥面板的受力要求, 其次要满足力筋的构造要求, 因此只能给出一个构造要求下的最小尺寸。对于底板, 需要满足正弯矩下的力筋通过的构造要求。
3.3 纵向预应力钢束布置
(1) 把纵向预应力束的锚头错开搭界, 从而避免出现拉力区。
(2) 顶板预应力束布置
在顶板布置足够数量的纵向预应力束, 使在底板预应力束张拉之前, 整个箱梁体, 尤其是腹板, 具备较强的压应力储备。因此, 在底板预应力束张拉时, 只要张拉预应力不超过压应力储备, 顶、底板锚头之间就不会出现拉力区。针对受力要求, 为了尽可能减小断面或加大悬臂及箱内跨径, 顶板还应布置横向预应力束。虽然横向预应力过大也会对纵向有效正应力带来一定的卸载作用, 但横向预应力是克服纵向裂缝最有效的办法。
3.4 配置足够数量的非预应力钢筋
在预拉区设置非预应力钢筋, 一方面可以防止施工阶段因混凝土收缩和温差引起的预拉区裂缝, 承受施加预应力过程中产生的拉应力, 提高使用阶段桥梁机构的抗压能力;另一方面, 对箱梁桥裂缝宽度的控制也起着重要的作用。为了充分发挥非预应力筋的作用, 应注意以下措施:
(1) 提高钢筋与混凝土的粘结力
采用较小直径的钢筋, 分散布置, 尽量使用螺纹钢筋, 避免使用光面钢筋, 以有效提高钢筋与混凝土的粘结力, 可避免裂缝或使裂缝间距和宽度减小。
(2) 重视抵抗局部应力的配筋
在锚固区, 预应力筋弯起处等部位加强配筋, 可以有效防止产生顶、底板的齿板裂缝和曲束裂缝。
摘要：分析了预应力混凝土梁桥常见裂缝的产生原因, 提出了设计中控制裂缝的方法, 供工程技术人员参考。
关键词：连续箱梁,裂缝,预应力,钢束
参考文献
[1]中交公路规划设计院.预应力混凝土梁桥裂缝成因分析研究报告[R].1998.
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