混凝土简支T梁（共8篇）
混凝土简支T梁 篇1
随着我国客运专线的兴建和既有铁路线的不断提速对铁路线路的平顺性要求越来越高, 高速运行的铁路列车对桥梁的冲击增大, 桥梁的振动问题越来越不容忽视, 同时铁路桥梁跨越河流、公路、铁路等等原有线路时, 为保证桥梁下通行高度, 需要建筑高度低、施工简便、造价经济的低高度梁, 由于低高度梁的截面尺寸较小、自重较轻, 高度较低, 在保证铁路线路平顺性、桥梁下通行高度的前提下, 该梁型可增大桥梁跨度, 降低路堤填土高度, 从而大幅降低铁路基建工程的总体造价, 减少路堤填土对环境的破坏。但是传统普通混凝土由于其材料强度、自重等性能的局限性, 使低高度梁的应用受到一定的限制。而活性粉末混凝土 (简称RPC) 作为一种新型的具有高强度、高韧性、高耐久性、高延性等特点的水泥基复合材料, 可以从材料性能上解决低高度梁的应用问题, 具有广泛的应用前景。
1 RPC定义
定义:RPC全称为活性粉末混凝土, 是由水泥, 石英砂, 活性粉末混凝土复合掺合料等各种专用原料经过特定工艺条件生产出来的水泥基复合材料。
特点:其力学和物理性能与现有混凝土材料有较大区别, 其设计和施工除特别指明外, 不能直接套用现有混凝土材料构件的有关规定进行。
2 原材料要求
原材料应有供应商提供的出厂检验合格证书, 并应按有关检验项目、批次规定, 对各种原材料严格实施进场检验。
2.1 水泥
水泥应采用品质稳定、强度等级不低于42.5MPa的低碱硅酸盐水泥或低碱普通硅酸盐水泥, 水泥熟料中C3A含量不应大于8%。其性能应符合《通用硅酸盐水泥》GB175-2007的规定, 不得使用其他品种水泥。
2.2 骨料
骨料应采用粒级分别为1.25~0.63mm、0.63~0.315mm、0.315~0.16mm且Si O2含量大于98%的高品质石英砂, 含泥量不应大于0.5%。其余技术要求应符合现行国家标准《普通混凝土用砂质量标准及检验方法》的规定。
2.3 外加剂
外加剂应采用活性粉末混凝土增强剂, 要求与所用水泥及复合掺合料的适应性能良好。性能指标要求:减水率不得低于29%, 碱含量不得大于3.5%, 含气量小于2%, 不得含有氯离子。其余应符合现行国家标准《混凝土外加剂》、《混凝土外加剂应用技术规范》的有关规定, 并经试配拌合物性能满足有关要求后方可使用, 外加剂掺量由试验确定。所用外加剂主要技术指标见表2.4复合掺合料
复合掺合料应选用活性粉末混凝土复合掺合料。性能指标要求:Si O2含量大于85%, 细度在120000cm2/g以上, 流动度比90%以上。并经试配拌合物性能与力学、耐久性满足有关要求后方可使用。所用复合掺合料主要技术指标见表2.5钢纤维
所采用的钢纤维应满足:直径0.18~0.22mm, 长度12~14mm, 抗拉强度不得低于2850Mpa, 其性能应满足《钢纤维混凝土》JG/T3064的要求。
平谷制梁场所预制RPC梁原材料采用冀东低碱P·O42.5水泥, 灵寿县彩宇矿物粉体厂粒级分别为1.25~0.63mm, 0.63~0.315mm, 0.315~0.16mm石英砂, 北京惠诚基业工程技术有限责任公司生产高强度钢纤维, 北京市建筑工程研究院外加剂, 北京建华兴达科贸有限公司生产专用掺合料。
3 RPC配合比的调试
平谷梁场在RPC简支T梁正式生产前在试验室进行了RPC配合比的调试, 配合比见表1。
按上述配合比精确称量各种材料, 称量精度符合标准要求, 并按规定的投料顺序将石英砂、钢纤维、水泥专用复合掺合料预拌, 预拌时间为180秒, 再加入水、外加剂搅拌180秒, 搅拌完成后, 测试其拌合物温度为21.7℃、坍落度为180mm、含气量为2.1%;拌合物的流动性、黏聚性及保水性良好, 同时将拌合物成型试件 (100×100×100mm) 4组, 按要求进行养护, 养护结束后测试其脱模强度分别为53.3MPa、55.1MPa、54.2MPa、53.9MPa。
在脱模强度符合要求的基础上, 试验人员进行了各龄期强度及耐久性试验, 耐久性试验中的电通量试验试件为单独制作, 其材料配合比中不掺加钢纤维, 其余材料配合比不变, 其结果见表2。
RPC材料因为胶凝材料掺量较大, 不但改变混凝土的和易性, 提高混凝土的密实度, 可以减少大气中的二氧化碳渗透进RPC中来;而且增加了RPC中的碱性储备, 使其抗碳化能力显著增强。另外RPC的水胶比远低于普通混凝土的水胶比, 所以其孔隙率较普通混凝土要低, 密实度提高, 抗渗性提高, 从而提高抗碳化能力。RPC梁在铺架前还要在梁体表面涂刷涂料封闭, 进行表面处理, 这样即可以使梁体更加美观, 又提高了RPC梁的抗碳化能力, 提高了梁体的耐久性。
4 搅拌要求
4.1 搅拌工艺
1) 搅拌设备采用强制式搅拌机, 主轴的转速不宜低于45转/分钟。
2) 开盘前应校核上料计量装置, 使误差控制在规定允许范围内, 检查各运转设备是否完好, 保证开盘后设备能正常运转。
3) 在配置混凝土拌合物时, 水泥的用量按质量计应准确到±1%, 干燥状态的掺合料的用量按质量计应准确到±0.5%;骨料的用量按质量计应准确到±1.5%;水、外加剂的用量按质量计应准确到±0.5%。
4) 投料顺序按石英砂、钢纤维预拌, 其时间不得短于2分钟, 再加水泥、专用复合掺合料搅拌1-2分钟, 最后加入水、外加剂搅拌4分钟以上, 总搅拌时间不得短于7分钟。
4.2 运输
1) 运输设备采用斗车、吊斗等, 开盘前应检查斗车、吊斗的容器部分是否干净, 并打湿内壁。
2) 拌合物装入斗内时, 不得抛掷, 轻铲轻落。
3) 斗车、吊斗等运输距离一般不得超过500m, 运输时间与静停时间累计不超过20min, 运输过程拌合物表面需要覆盖, 防止水分散失。
4) 拌合物卸料时, 采取开启斗门自己流淌或铁锨铲出, 抛落高度不得超过0.5m。
4.3 浇注
1) 浇注拌合物按混凝土梁相同的浇注方式处理。
2) 振捣方式以插入式振捣、附着式振捣器配合使用, 钢筋密集部位宜加强侧震或采用小直径插入式振捣棒加强振捣。
3) 混凝土自加水搅拌时起至开始灌注, 时间不宜超过30 min。
4) 拌合物应一次装满模具, 连续灌注, 应具有良好的密实度。
5) 梁体在灌注过程中, 应随机制作混凝土试件。试件应随梁体同条件下震动成型, 并随梁体养护。
5 RPC梁养护
第一次升温:升温速度控制在15℃/h, 升温至40-50℃即可, 约需2小时。
第一次恒温养护:恒温不小于8小时。且同条件养护下抗压强度不低于40MPa。
第一次降温:降温速度控制在15℃/h, 至停汽, 约需2小时。为防止内外温差 (不超过25℃) 过大, 要带着苫布降温, 可将两端苫布掀开。
拆模:停止蒸汽后, 适当停止一段时间, 当内外温差小于15℃时, 掀开苫布, 进行拆模。尽量加快拆模速度, 减小拆模时间。
第二次升温:升温速度控制在20℃/h, 升温至70℃以上, 约需3小时。
第二次恒温养护:恒温不小于36小时。
第二次降温养护:降温速度控制在15℃/h, 至停汽, 约需4小时。控制内外温差不超过25℃, 要带着苫布降温, 可将两端苫布掀开。养护温度—时间曲线见图1。
初张强度要求≥75 MPa
终张强度要求≥123.5MPa
6 RPC材料的试验方法
1) 强度试验方法按GB/T50081-2002规定进行, 抗压强度试件选用100×100×100mm试件, 加载速率取1.2MPa/S, 不乘折减系数。
2) 弹性摸量试验方法按GB/T50081-2002进行, 试件选100×100×300mm试件, 其中加载速率应取1.0~1.2 MPa/S。
在试验过程中由于RPC试件强度很高, 在RPC试件破坏过程中容易发生突然碎裂, 试验人员需要特别注意安全, 要在压力机周围加装防护罩, 做好安全防护, 对19孔, 共计38片RPC T梁强度和弹性模量进行了统计, 统计结果见表3。
7 RPC梁灌注中发现的问题
平谷制梁场通过对RPC简支T梁4米试验段的灌注, 根据模拟试验段梁RPC配合比的调试、搅拌、灌注和养护, 在试验段生产灌注过程中也发现了一些问题:
1) 首先要对现有混凝土搅拌设备进行改造, 因为RPC中含有钢纤维, 现有的搅拌站没有钢纤维称量下料系统, 所以在上料斜皮带上方做投放钢纤维的投料口, 先由人工称量钢纤维, 再进行投料。在斜皮带处改造投放钢纤维料口主要优点是, 对现有搅拌设备改造较小, 费用低, 对原设备影响较小, 今后搅拌普通混凝土时可迅速恢复, 另外钢纤维材料倒运工作量较少, 在斜皮带运行时投放钢纤维, 可将钢纤维分散, 防止钢纤维成球, 缠结在一起。现有混凝土搅拌设备砂、石料斗和砂石称量系统是称量普通混凝土用砂、石的, 砂、石料斗与气动斗门之间的缝隙较大, 称量普通砂与石子没有问题, 但是石英砂颗粒较细, 基本不含水, 石英砂颗粒之间非常松散, 所以料斗和秤斗漏料现象比较严重, 第一次试搅时竟然无法称量。因为厚橡胶皮较钢板有弹性, 最后采用在砂、石料斗和秤斗下料口加一圈厚胶皮的方法把砂、石料斗与气动斗门之间的缝隙密封好。
2) 因为RPC中胶凝材料远高于普通混凝土, 水胶比又很小, 所以没有硬化的RPC粘度很大。钢纤维和石英砂的密度又大于一般砂石, 所以搅拌站搅拌机组搅拌同样体积的RPC比搅拌普通混凝土负载要大, 另外钢纤维及石英砂硬度较大, 对搅拌机磨损较普通混凝土严重, 所以搅拌机搅拌RPC的体积要比搅拌普通混凝土少一些。
3) 在灌注过程中发现模型漏浆比普通混凝土严重, 因为RPC中没有大石子及小石子等粗骨料, 胶凝材料又比较多, 所以浆体流动性较大, 如模板有小的孔隙混凝土无法自己封闭, 所以这就对对模板拼装精度提出了更高的要求, 为防止漏浆, 模板拼接缝处不能有缝隙。
4) RPC胶凝材料多, 水化速度快, 水化热较大, 特别是在夏季硬化速度较快, 所以在在制作试件时要随机制作, 每次制做试件数量要少, 灌注试件和振捣试件要迅速。
5) RPC中加入了钢纤维, 所以抗裂性较普通混凝土要好, 所以模板缝隙漏浆处的混凝土在初凝后要及时清除, 否则强度升高后与梁体混凝土连结在一起很难清除, 这些模板缝隙漏浆处的混凝土会把相邻的两块钢模板固定在一起, 造成模型拆除困难。
以上是我们在RPC梁生产制造过程中的一些总结, 希望会对以后RPC梁的正式生产有所帮助。
8 RPC梁成功应用于生产的重要意义
1) 填补了我国在RPC材料应用于客运专线铁路的空白, 取得了良好社会和经济效益。
2) 从材料性能上解决低高度梁的应用问题, 具有广泛的应用前景。
3) 平谷制梁场成功生产19孔RPC梁, 为蓟港铁路北塘西至东大沽扩能改造工程全线的顺利铺架创造了条件, 加速了中国高速铁路的建设。
4) 促进中铁六局集团科学技术进步, 增强了企业的市场竞争力。
5) 对于其它建筑领域应用RPC大型构件进行了探索, 开拓了思路。
9 RPC简支T梁发展研究探索方向
因为在大跨度预应力桥梁中, 梁体材料的内部应力是不均匀的, 梁体跨中下部材料的应力要远远大于梁体跨中上部材料的应力, 而实际生产过程中整个梁体采用了均匀一致的RPC材料, 这对于上部RPC材料的力学性能造成了很大的浪费, 目前已有高校与中铁六局丰桥公司合作, 试制了采取下部灌注RPC, 上部灌注普通混凝土甚至顶部采用轻体混凝土的模型试验梁, 使梁体成为两层或甚至三层的复合结构, 这对于降低生产成本, 减轻梁体自重都有重大的意义, 也提出了RPC应用于混凝土构件新的研究方向。但对于不同材料如何紧密的粘结在一起, 如何克服不同的应力与温度变化下不同材料产生不同的应变, 也提出了新的课题, 也期待着广大工程技术人员不断的去探索研究。
参考文献
[1]《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002
[2]《铁路桥涵施工规范》GB10203-2002
[3]《铁路混凝土与砌体工程施工质量验收规范》GB10424-2003
混凝土简支T梁 篇2
（6#跨2#T梁首件工程）
我部经过充分的准备和周密的安排在经过驻地处、监理组的检查和同意后于2007年7月23日1；04分至7；00顺利浇筑完成了首片30m钢筋混凝土T梁。首件T梁拆模后外观色泽一致 棱角顺直、无蜂窝、麻面，仅在 马蹄处有少量气泡。该T梁浇筑完成后，我们及时对该工程的施工过程及容易出现的问题进行技术总结，以指导今后的 30T梁施工。
（一）、施工前准备
1、模板使用前，对定型模板进行了仔细检查，不符合设计和规范要求的模板经过处理校正，使模板表面平整，达到设计规范要求。模板安装前对模板表面进行打磨和清洗处理，并涂抹符合要求的脱模剂。
2、原材料准备以到位，包括水泥、砂石料、钢筋等，原材料经检验合格后才能使用。浇筑混凝土前应该检查拌和站运转是否正常，振动棒工作情况是否完好；要注意现场安全设施，主要是电气设备，要防电，时刻提醒工作人员注意安全用电。
（二）、钢筋加工安装
1、半成品钢筋在钢筋棚集中加工，加工时保证尺寸的符合设计要求。钢筋规格、长度、骨架弯起钢筋位置要求准确无误。钢筋焊接长度符合规范要求。半成品钢筋加工完成后，合理安排钢筋的堆放位置，不同规格尺寸的钢筋不能混放在一起。钢筋应存放在干燥的地方，保证钢筋不受潮湿或遇水锈蚀。长期不用的钢筋应加以覆盖。
2、钢筋绑扎前准确预埋支座钢板，并合理布置锚固钢筋的位置，钢板应不变形，并与底模密贴。钢筋绑扎时应注意骨架之间的位置准确。，主筋间距，箍筋间距符合设计和规范要求，钢筋之间的交叉处用铁丝绑扎牢固。钢筋与底模之间垫符合尺寸要求的小石子混凝土垫块，以保证保护层符合设计要求。注意预埋件的安装。
（三）、模板安装
保证模板安装后板的几何尺寸准确，包括长度、宽度、高度以及竖直度和翼缘板的横向坡度。有偏差应及时进行调整。模板之间贴双面胶以防漏浆，模板上下拉杆应紧固，确保浇筑混凝土时模板不变形。不漏浆。
（四）、混凝土浇筑（1）混凝土采用混凝土拌和站集中拌和，用混凝土运输车运至施工现场进行浇筑，在施工中严格控制混凝土的坍落度，确保混凝土的外观质量。由于在运输和浇筑过程中混凝土的塌落度损失较大，在施工过程中安排两辆罐车运料，每车不得多于3方，把混凝土的塌落度损失降到最低。
（2）梁板采用附着式振动器和插入式振动器的振捣方式，外侧模板上每200cm安装一个附着式振动器，浇筑过程中配合振动棒振捣。为了防止插入式振捣器在振捣过程中碰撞到腹板中间的波纹管，在施工时采用直径较小的振捣器沿钢筋骨架和模板之间插入振捣。
（3）在浇筑混凝土时按斜层法浇筑；浇筑顺序：按照30m一层的厚度由一端向另一端推进，浇筑到4～6米后由先浇筑的一端开始进行斜分层浇筑，腹板的浇筑呈阶梯状推进，腹板浇筑至顶的部分即开始浇筑顶板，以避免腹板与顶板浇筑间隔过长而产生施工缝。砼的振捣采用插入式振捣器进行振捣，振捣时以“快插慢拔”为原则，沿腹板振捣时以纵向间隔30～40cm一个插点，每一插点掌握好振捣时间，如果时间过短，不易振捣密实，时间过长可能引起砼的离析，一般每点振捣时间为10～30秒，不少于10秒。振动时振动棒垂直作用于混凝土面，并避免振动棒碰撞模板、钢筋及波纹管；振动棒来回有规则移动，做到了不少振、不漏振。待混凝土停止下沉，不再冒出气泡，表面呈现平坦、泛浆等现象则振捣完成。在浇筑过程中放料做到稳、准避免因料斗的晃动和放料过多而污染到附近的模板。
（4）由于混凝土初凝较快，在浇筑过程中边浇筑边抹平、收光，混凝土初凝后沿横向拉毛划槽，槽深不小于5mm，每米不得少于10～15道。
（5）由于当地白天气温较高不适合混凝土浇筑施工，我们把浇筑工作安排在晚上进行，并对原材料的温度进行检测，若温度较高则进行降温后方能使用。
（五）、辅助工作
1、整个浇筑过程是在夜间进行，除固定的照明镝灯外还安排专人负责浇筑过程中的照明，避免了有看不到的死角。
2、安排专人检查模板、拉杆、螺丝的固定情况，若发现松动漏浆等现象立即处理。由于单螺帽容易因震动而松动，在以后的施工中均采用双螺帽。
3、辅助振动器由专人负责，控制好振动时间，振动器的位置调整做到快而有序。
4、浇筑完成后马上抽动波纹管内的钢绞线，以免因波纹管漏浆造成 管道不通。
（六）、拆模及养生
（1）当梁板混凝土强度达到2.5Mpa时模板进行拆除，在拆模时避免表面及棱角处被模板等撞击而损坏。
（2）模板拆除后对其进行编号，内容包括浇筑日期，所用部位的梁号等，以免弄错。
混凝土简支T梁 篇3
现阶段, 为了保障行车安全, 一般要求列车采取限速措施, 但在当前铁路不断提速的大环境下, 若要求轻型桥梁限速, 则会对车辆运输能力产生直接影响。因此, 为了更好的满足列车提速要求, 工务部门在换梁时, 普遍采用横向刚度较强的提速梁, 但换梁具有成本高、对运输影响大、提速梁自重大等缺点, 因此, 在对墩梁耦合振动进行分析后发现, 个别梁采用提速梁来提高桥梁横向刚度的效果并不理想, 因此, 在不影响车辆运输能力的条件下, 应对比选出可有效提高梁体横向刚度的加固方案, 以确保列车的行驶安全。
2 工程实例
2.1 工程概况
侯月线铁路全长252km, 于1994年建成通车, 是晋煤外运的南通路之一, 是国家一家复线干线铁路。该运营线自开通后, 就存在桥梁横向隔板混凝土包箍时有脱落的现象, 且部门横隔板连接钢板时有开焊。针对该铁路横隔板病害设备相对集中的地区进行施工, 共涉及4座桥梁, 共计74孔, 其中16m的7孔、24m的16孔、32m的56孔。
2.2 施工方案
(1) 针对16m预应力钢筋混凝土T梁, 在梁的两端增设钢筋混凝土横隔板, 梁中间增设三个钢筋混凝土预埋钢绞线横隔板; (2) 针对24m T梁, 在梁的两侧增设混凝土横隔板;针对与梁侧端横隔板相邻的两个横隔板, 分别于其上下增设1个钢筋混凝土钢绞线横向联结板;跨中腹板上部增设1个钢筋混凝土钢绞线横向联结板; (3) 针对32m T梁, 在梁两端增设横隔板;针对与梁侧端横隔板相邻的两个横隔板, 分别于其上下增设1个钢筋混凝土钢绞线水平板;跨中腹部上部增设3个钢筋混凝土预埋钢绞线横向水平联结板。
2.3 施工技术方案
2.3.1 加固施工的原则
(1) 在桥面灌注混凝土时, 为了避免其对道床造成污染, 可采取相关措施进行灌注; (2) 确保加固施工中所使用的机器设备具有一定的便捷性、灵活性; (3) 加固施工应满足TB10002.3-2005铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范。
2.3.2 工艺流程图
加固施工工艺流程图见图1。
T梁加固作业平台如图2所示。
2.3.3 施工材料及设备
施工材料:混凝土选用C50级, 采用TGRM早强水泥砂浆混凝土, 坍落度为8~10cm;选用HRB335的准16mm、准12mm的普通钢筋;采用准15.24mm的预应力筋, 1860级低松弛无粘结钢绞线。
施工设备:6台电锤钻机进行钻孔;6台电镐进行凿毛;2台20k W的发电机;4台20型的电焊机;1台1.1k W的切割机, 6台角磨机;4台振动棒等。
2.3.4 施工技术要点
(1) 若在标定位置出现钢筋, 可在5cm范围内进行合理调整; (2) 在成孔后, 应用清水将孔眼清洗干净; (3) 施工前, 应对混凝土基础材料进行配合比试验, 严格要求在3d内其强度、弹性模量满足相关设计值的80%, 若砂石料发生变化的话, 则应重新开始配合比试验; (4) 预应力筋终张拉主要采用YQD230-100型千斤顶, 张拉控制引力为0.73fpu (190k N) 。
2.4 质量控制
(1) 在处理接触面梁体的过程中, 应打磨均匀; (2) 确保混凝土满足相关强度要求, 外表要光滑平整, 内部具有一定的密实性和均匀性; (3) 确保两片T梁的孔道在同一条轴线上, 这种情况下, 方能在桥梁上施钻预应力钢筋孔; (4) 在预应力钢筋张拉的过程中, 应严格保证其达到设计所规定的吨位; (5) 施工前, 应对混凝土新旧结合部位喷洒专用的界面粘结剂, 且在施工完成后, 涂刷防水涂料; (6) 按照相关规定要求制定混凝土、水泥浆试块及钢筋试件。
2.5 安全保证措施
(1) 相关管理人员及班组长需在上岗前接受安全培训, 在培训考核合格后, 才能上岗。所有参加现场作业的人员应树立安全责任意识; (2) 在施工现场应安排专业的安全防护员, 且防护作业应严格按照铁道部规定的安全规定进行执行; (3) 施工人员应严格执行保修制度, 确保在施工过程中具有充足的休息时间; (4) 现场施工人员应严格遵守铁路施工规程, 在施工时, 需听从现场安全防护人员的统一指挥, 不允许在非规定时间进入施工现场; (5) 安排专门的铁路安全防护人员负责监督施工机具的进出和使用; (6) 作业人员在作业中需按规定着装、佩戴专门的防护用品, 并正确使用防护用具, 严格执行相关安全操作技术规定。
2.6 结论
该铁路桥梁在加固施工完成后, 其横向刚度与横向自振频率均有所提高, 梁体横向振幅完全满足《桥梁检测规程》限值及重载列车提速的要求, 大大提高了桥梁的稳定性。
3 结语
综上所述, 对铁路预应力混凝土简支T梁进行横向联结加固, 可有效增加梁体的自重弯矩, 大提高桥梁的稳定性具有重要作用, 同时, 在制定加固方案的过程中, 用对T梁的耐久性进行考虑, 并进行梁体抗裂性验算, 以减小对既有结构的损伤, 从而为提高列车行驶安全提供有力保障。
摘要：我国铁路运营线路上的混凝土桥梁多采用分片式混凝土预制T梁, 这种T梁横向刚度较弱, 在投入使用一段时间后, 即会产生各种病害对桥梁整体结构的耐久性及使用性能产生严重影响, 因此, 对既有混凝土T梁进行加固与改造, 以满足列车运行要求是目前需要急需解决关键问题。基于此, 本文主要结合对铁路预应力混凝土简支T梁横向连结加固进行研究, 仅供参考。
关键词：铁路混凝土T梁,横向加固,预应力
参考文献
[1]李保龙.重载运输条件下32m预应力混凝土简支T梁横向加固方法研究[J].石家庄铁道大学学报自然科学版, 2016, 29 (2) :33~38.
[2]孙磊.高速铁路预应力混凝土T梁下挠问题研究[J].甘肃科技, 2010, 26 (20) :138~140.
混凝土简支T梁 篇4
关键词：预应力简支T梁,外观质量缺陷,外观质量控制
1 概况
汉宜铁路是我国东西铁路大动脉沪汉蓉铁路一段, 东承己经完工并投入使用的合武线, 西接已经开工建设的渝利铁路。汉宜铁路蔡甸制梁场承担汉宜铁路蔡家湾江汉特大桥上部结构680 片T梁预制任务, 其中通桥 ( 2005) 2201 - I型32m T梁636 片, 通桥 ( 2005) 2201 - II型241m T梁44 片。
2 后张法预应力混凝土铁路简支T梁施工工艺
在己施工完成的制梁台座上铺设底模, 普通钢筋在钢筋胎膜上整体绑扎成型后采用门吊整体吊装至制梁台位, 调整钢筋局部位置, 安装侧模, 调整模板尺寸, 一次灌注成型。混凝土采用10t门式吊机配合混凝土料斗进行灌注, 混凝土振捣以侧摸上附着式振动器为主, 插入式振动棒为辅的方式进行振捣。
3 外观质量缺陷及分析
混凝土原材料的质量、施工工艺的控制, 现场的操作等诸多因素直接决定了混凝土的外观质量好坏, 而本工程对外观质量要求非常高, 因此如何控制T梁混凝土的外观质量是本工程的一个重点。下面就列举后张法预应力简支T常见的外观质量缺陷及原因分析:
缺陷1: 外表面气泡较多, 马蹄部位、端隔墙顶部、腹板较为严重。原因为: 混凝土质量差; 振捣方法不正确, 欠振、漏振致使气泡难以排出; T梁复杂外形结构尺寸决定气泡难以排出。
缺陷2: 混凝土表面出现砂沟、泪珠。原因为: 混凝土浇筑时塌落度过大; 振捣时附着式振动器振捣时间过长, 混凝土有过振现象发生。
缺陷3: 横隔墙处漏浆造成表面粗糙, 梭角不分明。原因为: 模饭密封不严; 模板在使用过程中变形严重。
缺陷4: 混凝土色差. 分层。原因为: 同一片梁未使用同一批原材料拌合的混凝土; 混凝土浇筑时上、下分层间隔时间太长。
缺陷5: 混凝土克损。原因为: 未达到拆模强度就进行模板拆除; 拆模时生拉硬拽, 操作方法不对。
缺陷6: 混凝土表面产生裂纹。原因为: 拆模太早, 强度未到就开始拆除模板; 混凝土养护不及时; 没有及早进行预张拉或初张拉。又由于T梁在1 /4、3 /4、跨中及端部均设置有横隔墙, 外观尺寸复杂, 模板较为零散接缝较多, 而T梁腹板只有24cm, 腹板的正中从上至下有5 排 φ80胶管成孔的预应力孔道, 插入式振捣棒难以进入, 因此施工难度大, 容易引起外观质量缺陷。
4 外观质量控制
4. 1 混凝土原材料控制
本工程预应力混凝土T型梁采用C55 高性能混凝土, 混凝土的原材料按下述要求选用。
( 1) 水泥: 采用强度等级为42. 5 级的低碱硅酸盐水泥, 其C3A含量不大于8% , 比表面积不超过350m2/ kg, 游离氧化钙不超过1. 5% , 同时选用的水泥必须与减水剂有较好的适应性。
( 2) 细骨料: 采用硬质洁净的天然中粗砂, 其细度模数为2. 6 ~3. 2, 含泥量不大于2. 0%
( 3) 粗骨料: 采用坚硬耐久的岩石, 空隙率不大于40% , 选用粒径为5mm ~ 10mm、10mm ~ 25mm的连续级配, 最大粒径不应超过25rnm。
( 4) 减水剂: 采用聚羧酸高效减水剂, 减水率不低于12% , 泌水率不大于90% , 30min塌落度损失不大于15% , 且外加剂品种与所用水泥具有良好的适合适应性。
4. 2 施工工艺控制
4. 2. 1 混凝土拌合
( 1) 进场的各种原材料, 砂、石、水泥、外加剂等应经过检验, 并确认合格后才能投入使用。 ( 2) 试验人员每天必须测定砂、石含水率, 将混凝土理论配合比换算成施工配合比, 并由工地实验室下发施工配料单到拌合站, 拌合站须严格按照下发的施工配料单进行混凝土的拌合。 ( 3) 混凝土拌合时严格控制混凝土的配料误差, 水、胶凝材料的计量误差控制在 ± 1% 以内, 粗骨料的计量误差控制在 ± 2% 以内, 混凝土生产时要随时检查混凝土的调落度, 不得随意加水。 ( 4) 严格控制混凝土的搅拌时间, 混凝土的搅拌时间控制在120s。
4. 2. 2 模板工程
( 1) 设计使用的模板具有足够的刚度, 在混凝土的最大侧压力的作用下变形量小于3mm。 ( 2) 模板在使用前先用钢丝刷将棋板打磨干净, 然后用干净的棉纱将模板上残留的杂物擦拭干净。在干净、干燥的模板上涂刷模板漆, 涂刷时注意少沾多刷, 保证涂刷模板漆后的摸板光洁、平整。 ( 3) 模板安装时应安装一块, 立即校正一块, 模板的拼缝之间应设置胶垫以防止漏浆。 ( 4) 横隔墙处的模板应有预埋钢筋, 预留钢筋与模板间的缝隙较大, 此处极易漏浆而使脱模后的混凝土表面粗糙并产生砂沟。此处施工时采用特制的橡胶塞先同模板紧密连接, 预留钢筋从橡胶塞中穿入腹板, 达到拼缝严密的目的, 有效的防止了因缝隙过大而产生漏浆现象。
4. 2. 3 混凝土浇筑
( 1) 混凝土入模前, 测定混凝土的拥落度、含气量、入模温度, 塌落度控制在120mm ~ 160mm, 含气量控制在3% ~ 4% , 入模温度控制在10 ~ 30℃ 。在浇筑过程中时刻观察混凝土的质量, 随时抽检混凝土的相关指标。 ( 2) 梁体混凝土的灌注采用连续浇筑一次成型, 并具有良好的密实度。水平分层, 斜向分段, 连续灌注; 顶板每层厚度不超过30cm, 腹板不超过20cm。梁体混凝土以侧模振动为主、插入式振动配合的振捣工艺, 灌注底、腹板时混凝土开始下料后开启相对应区域的附着式振动器, 其振动时间以保证混凝土有良好的密实度为原则。底板及腹板下部混凝土宜用侧模底部振动器振动, 腹板中、上部分、桥面混凝土用侧面腹板振动器配合插入式振动器进行振捣, 振捣时振捣棒不得碰撞模板, 己烧筑完成的部位不得再次开启高频附着式振动器。 ( 3) 两层混凝土浇筑的问歇时间在环境温度30℃ 以上时不超过1 小时, 在30℃ 以下时不超过1. 5 小时, 一片梁的浇筑时间应控制在3. 5h以内。 ( 4) 由于T梁端隔墙处被盖板密封严实, 盖板以下的混凝土气泡难以排出, 在混凝土初凝时拆开端隔墙顶部的盖板用抹子将端隔墙顶部进行收光、抹平以消除气泡。
4. 2. 4 混凝土拆模、养护
( 1) 混凝土在拆模强度未到未拆除模板前桥面采用土工布覆盖洒水养护, 侧面对模板洒水降低混凝土底、腹板的温度。 ( 2) 混凝土强度达到25MPa, 且能保证构件棱角完整, 联接板根部、隔墙根部及梁面板腋部不开裂时方可拆模。拆模时采用施顶脱模, 模板两端干斤顶着力应均匀, 防止拉倒模板和克损梁体, 吊模板时先将模板拉开再行起吊, 不得先起钩, 防止模板顶撞桥面混凝土。 ( 3) 模板拆除后立即采用土工布覆盖梁体, 进行洒水养护, 一般情况下3 ~ 4 小时一次, 当气温较高时1 ~ 2 小时一次。当环境温度低于5℃ 或高温露天暴晒时, 梁体表面养护剂进行养护, 从浇筑完毕开始计, 养护时间不得少寸14d。 ( 4) 当混凝土强度达到33. 5MPa时, 应及早进行初张拉, 张拉后的梁可有效的防止裂纹的产生。
5 结束语
简支T梁横向分配系数计算方法 篇5
1 简支T梁横向分配系数各种计算方法的分析比较
横向分配系数就理论原理来说主要分梁格体系和板式体系。刚性横梁法、修正刚性横梁法和刚接梁法属于前者, 三种方法的不同之处是对横向连接体系假设不同;比拟正交异性板法属于板式体系, 是根据薄板的弹性理论得到的方法。就计算过程而言, 每种方法都是首先计算得到梁的横向影响线, 然后进行横向最不利布载计算横向分配系数。
1.1 梁系法
刚性横梁法是假设连接各片梁之间的横梁连接可靠, 挠曲变形相对主梁的挠曲变形非常小, 这样可以认为横梁是绝对刚性的, 据此推导出公式:
式中, Ii为第i片梁的抗弯惯矩;ai为第i片梁到桥面中心 (坐标原点) 的距离;e为单位荷载作用的偏心距离;ηie为单位荷载作用在e位置时, 第i片梁荷载影响线竖标值。
修正的刚性横梁法是在刚性横梁法的基础上, 考虑了各片主梁的抗扭刚度, 由于主梁本身的抗扭刚度, 使得主梁的挠曲变形变小, 因此梁的影响线竖标值必然要小于按刚性横梁法计算的结果。
式中, β为抗扭修正系数;G为剪切模量;E为弹性模量;l为计算跨径;∑ITi为截面抗扭惯矩。
刚接梁法由铰接梁法引申而来。铰接板梁法是板与板之间采用铰缝连接, 板之间仅传递剪力, 不传递弯矩, 据此建立立法方程, 解线型方程组得到横向影响线竖标值;而刚接梁法则在铰接板梁法的基础上计入了梁与梁之间刚接引起的赘余弯矩, 并考虑了T梁翼缘挠曲变形的影响, 但是并没有考虑横隔板将各片梁连接成一个整体、提高横向刚性的作用。
1.2 比拟正交异性板法 (G-M法)
一般公路T型梁桥, 各片T梁之间往往设置较密的横隔板, 因此桥面板、主梁与横隔板形成了一个整体的结构, 据此, 可以将整个上部结构简化成正交异性板, 根据薄板的弹性理论推导出挠曲微分方程。
式中,
可以看出比拟正交异性板法, 由于考虑了两个方向的截面几何特性, 较刚性横梁法和刚接梁法更适合于密布横隔板的T梁的横向分配计算。下面以实例计算说明。
2 简支T梁横向分配系数实例计算方法
利用Matlab编制了各法的计算程序进行计算。梁系法程序编制较为简单, 比拟正交异性板法参考文献[2]相关的推导公式编制程序。pyf.m 为刚性横梁法和修正的刚性横梁法横向影响线计算子程序, jjb.m为铰接板梁和刚接梁法横向影响线计算子程序, gm.m为比拟正交异性板法横向影响线计算子程序。得到横向影响线后, 利用动态规划法横向布载子程序dyna.m进行横向加载, 算得各梁的横向分配系数。
注:表中梁编号为由左至右顺序编号, 1号梁为边梁, 2号、3号为中梁。
从表2中数据可以看出:
(1) 边梁:各法中刚性横梁法计算的横向分配系数最大, 修正刚性横梁法次之, 刚接梁法最小, G-M法在中间。结合40mT梁各法得到的横向影响线图, 可以得出以下结论:刚性横梁法由于简单假定横梁刚性无穷大, 因此边梁的横向影响线为一条直线, 而修正的刚性横梁法也是一条直线, 由于β是小于1的, 它使得影响线的斜率变小, 因此由修正的刚性横梁法计算出的横向分配系数略小于刚性横梁法计算的结果。刚接梁法的影响线为曲线型, 边梁位置处的竖标值较大, 而随着距边梁距离的增大, 竖标值迅速降低, 这一方面说明了由中梁传递到边梁的荷载较小, 另一方面也说明了作用在边梁的荷载主要由边梁承受, 向中梁传递的较少。这是由于刚接梁法仅考虑了翼缘板的刚性连接, 因此横向连接较弱, 各梁整体工作性能较弱, 所以由中梁传递到边梁的荷载较小, 因此横向分配系数最小。而G-M法的影响线也是一条直线, 说明该法充分考虑了横隔板加强了各梁整体工作的作用。
(2) 中梁:刚接梁法计算得到的横向分配系数最大, 而刚性横梁法和修正的刚性横梁法则较小, G-M法的计算结果则位于中游。中梁的横向影响线图形如图5～图8所示。可以看出刚性横梁法和修正的刚性横梁法的影响线为二条直线, 仅是斜率略有不同;刚接梁法的横向影响线为曲线, 这是反映了作用在某中梁的荷载主要由该梁承受, 传递到其他梁的部分较少, 各梁整体工作性能较弱;而G-M法的横向影响线为曲率半径较大的曲线, 这说明虽然该法考虑了横隔板的作用, 但是横隔板的刚性是有限的, 不是绝对刚性, 不同于刚性横梁法。针对窄桥, 选取桥宽为8.5m的40mT梁进行计算, 资料与计算结果列于表3、表4。
计算结果表明对于窄桥, 修正的刚性横梁法、刚接梁法和G-M法计算结果接近。
3 结论
综合以上分析可以得到以下结论:
(1) 对于宽桥, 由于对横向连接的假设不同, 各种方法计算的结果也不同, 采用何种方法因T梁结构形式而定;而对于窄桥, 可采用任意一种方法计算。
(2) 刚性横梁法和修正的刚性横梁法由于假设横梁绝对刚性, 导致荷载向边梁传递较多, 而中梁分配的较小。横梁的挠曲相对主梁的挠曲比较小, 横梁的刚度相对于主梁的刚度较大时可以采用此法。一般桥宽相对跨度较小时满足这种假设, 因此该法一般适用于窄桥。
(3) 刚接梁法由于本身的假设条件, 荷载主要由荷载作用处的主梁承担, 向其他梁传递的较少, 因此适合于T梁仅在板端作刚性连接, 而不设置横隔板的情况, 不适合于密布横隔板的T梁桥计算。
(4) 比拟正交异性板法由于综合考虑了主梁和横隔板的抗弯抗扭特性, 因此对于密布横隔板的简支T梁计算较为合适, 而且该法对于窄桥和宽桥都适合计算。在公路T型梁桥中, 一般都设置了多道横隔板, 因此推荐适用G-M法计算。
参考文献
[1]姚玲森.桥梁工程[M].北京:人民交通出版社, 2008.
[2]颜东煌, 田仲初, 李学文.桥梁结构电算程序设计[M].长沙:湖南大学出版社, 1999.
混凝土简支T梁 篇6
关键词：声屏障,预制质量,架梁后后续施工质量
1工程概况
新建海南西环铁路为时速200km/小时客货共线铁路, 站前工程X H ZQ-2标段起始于海口站, 线路穿越海口市和澄迈县城乡结合部;澄迈老城制梁场选址在澄迈县老城镇, 位于新建海南西环铁路站前工程X H ZQ-2标D 1K10+400线路左侧250m处。梁场负责D 1K0+000~D 1K11+800段全部桥梁T梁预制, 包括还建排涝渠单线大桥、排涝渠右线大桥、海口双线特大桥、儒宗村双线特大桥、南海大道双线特大桥、老城河双线特大桥、八伦河双线特大桥7座桥梁, 共计960片T梁的预制任务, 其中设声屏障 (2012) 2209型梁320片。
2预制质量对后续施工质量影响因素及控制措施
设声屏障T梁与普通角钢支架梁的主要区别是增加了桥面板处横向预应力施工 (每片/孔共34处) 、后补桥面板部位 (边梁声屏障基础与人行道) 的施工。结合声屏障T梁架梁后现场施工出现的问题, 从以下几方面对涉及到架梁后施工的工序进行分析。
2.1钢筋
对架梁后施工质量有影响的主要是预制梁时预留的桥面板部位横向钢筋和挡砟墙钢筋, 声屏障T梁架设后边梁外侧桥面板要加宽2470m m其中1620m m为新加宽桥面板, 设计为人行;850m m为挡砟墙外侧到预制梁时桥面施工台阶处, 加宽部位横向钢筋与预制梁桥面板横向钢筋对应绑扎。此处主要针对挡砟墙外侧到预制梁预留台阶处钢筋施工进行分析, 需要在预留桥面板钢筋内侧穿入11根E12通长Φ12螺纹钢, 桥面最外层厚度为274m m, 此部位已浇筑混凝土厚130m m, 预留钢筋至混凝土面只有144-30-9=105m m, 穿入通长钢筋很困难。所以将此编号钢筋施工加入预制梁钢筋绑扎, 同桥面板预留钢筋及通长钢筋一同绑扎, 有效的避免制梁混凝土浇筑后空间狭窄钢筋无法绑扎的问题, 同时还可利用挡砟墙根部通长钢筋对, 预留的挡砟墙钢筋进行很好的定位, 避免挡砟墙钢筋的歪斜, 给后期挡砟墙施工带来不必要的麻烦。
2.2模板
制梁模板采用定型钢模板, 主要针对桥面部位梳型板加工进行分析, 相对普通角钢支架型梁, 设声屏障梁桥面板处增加34处横向预应力施工, 预制梁时需要预埋50m m金属波纹管, 为保证预埋位置的准确, 制作模板时在梳型板处相应位置开孔, 并对开孔部位梳型板进行加固处理, 防止脱模时梳型板变形严重;桥面板外侧台阶处梳型板利用模架进行悬挂定位, 保证浇筑混凝土的厚度及平整度。
2.3桥面板横向预应力管道预埋
按照设计要求, 采用50m m金属波纹管, 除利用定位网进行定位外, 需增加衬管;架梁后湿接缝施工时需将每处波纹管接长连通, 然后穿入钢绞线, 每处钢绞线均为直线, 而且湿接缝宽度只有450m m左右, 若相邻两片梁的预埋管道纵横向位置偏差太大, 钢绞线将无法穿过, 严重影响桥面横向张拉的质量, 所以需在模板上按照设计要求定位开孔来固定金属波纹管。考虑到现浇桥面板金属波纹管与预制时埋设的金属波纹管连接, 故将金属波纹管按照预制桥面总宽度进行预埋, 混凝土浇筑后会有850m m金属波纹管外漏, 用来与现浇桥面板安设金属波纹管时连接, 确保管道顺直, 操作简单, 保证后续施工的质量。
2.4混凝土浇筑
声屏障T梁与普通T梁相比不同点主要是:梁体混凝土强度等级提高为C 60 (2201梁为C 55) 、梁架设就位后, 桥面板要横向张拉联接、部分桥面板在现场浇筑。为保证架梁后后续施工质量, 浇筑声屏障T梁混凝土时必须保证预埋的金属波纹管无跑位现象, 浇筑混凝土的高度必须控制, 关键部位为桥面板外侧台阶部位, 必须保证设计尺寸, 浇筑厚度不够钢筋会外漏, 厚度过大则在架梁后现浇桥面板钢筋无法绑扎。为此, 在浇筑桥面板混凝土时, 先浇筑下层混凝土至T梁外侧梳型板顶部, 再回头从梁端依次浇筑上次混凝土至T梁内侧梳型板顶部, 确保预制梁质量能满足架梁后后续施工要求。
3结束语
预应力混凝土简支T梁在我国铁路建设中应用越来越广泛, 随着铁路网的发展, 线路穿越城乡地区也势必会增多, 设声屏障T梁的应用将会继续增加, 如何能按照设计及规范要求去完成铁路建设, 在前后有联系的工序施工中多探索, 确保前道工序施工质量满足下道工序施工要求。
参考文献
[1]TB 10424-2010铁路混凝土工程施工质量验收标准[S].
[2]铁路建设通用参考图《时速200公里客货共线铁路预制后张法简支T梁 (设声屏障) 跨度32m (直、曲线) 图号:通桥 (2012) 2209-Ⅰ.
混凝土简支T梁 篇7
以西部开发省际公路通道重庆绕城公路40 m预应力混凝土先简支后连续T梁通用图为例,简要介绍其桥型结构的结构设计特点和计算方法。
1 设计依据
1.1 主要技术标准
1)公路等级:
双向六车道高速公路;
2)设计荷载:
公路—Ⅰ级;
3)桥面宽度:
0.5 m防撞护栏+净—15.25 m桥面+2.0 m中央分隔带+净—15.25 m桥面+0.5 m防撞护栏;
4)桥面横坡:
2%。
1.2 主要材料
1)桥梁预制、现浇及封锚混凝土均采用C50混凝土;
2)预应力钢绞线采用符合美国ASTM A416-98标准的高强低松弛钢绞线,标准强度fpk=1 860 MPa,松弛率为3.5%,公称直径为ϕs15.2 mm,公称面积为Ay=140 mm2;
3)锚具及千斤顶建议配套选用;
4)桥面铺装:10 cm厚沥青混凝土+防水层+8 cm厚C40水泥混凝土;
5)普通钢筋:符合国家有关最新标准的热轧R235,HRB335钢筋和A3钢板;
6)预应力管道:采用预埋塑料波纹管。
1.3 桥型纵、横断面布置
图1为3×40 m简支转连续T梁桥跨计算简图,两边孔计算孔径为39.4 m,中孔计算跨径为40 m,梁端至边支座中心线之间的距离为0.57 m。
该桥桥宽采用7片梁,预制梁高2.50 m,梁间距均为2.45 m,横桥向梁间现浇桥面板宽度均为65 cm。
2 结构计算
由于简支转连续梁桥在施工过程中存在体系转换,因此,必须依据具体的施工过程来分析结构的受力。
本桥采用土木结构专用的结构分析与优化设计软件Midas Civil 2006进行分析。
2.1 恒载内力
由于边梁上设置了钢筋混凝土护栏,计算时认为护墙的恒重全部由边梁承受,预制梁自重由各片梁承受,其余二期恒载(沥青混凝土铺装层等)则由各片梁均分。
2.2 活载内力
主梁跨中横向分布系数按刚接梁法计算,对于连续梁支点处荷载横向分布,采用杠杆法计算。主梁活载横向分布系数确定之后,将活载乘以相应的横向分布系数后,在主梁内力影响线上最不利布载,可求得主梁最大活载内力。
2.3 温度及基础沉降次内力
在静定梁结构中,线性变化的温度梯度只引起结构的位移而不产生温度次内力,而在连续梁结构中,它不但引起结构的位移,且因多余约束的存在,从而产生结构温度次内力。本例温度根据JTG D60-2004公路桥涵设计通用规范4.310条采用。
墩台基础沉降在赘余力方向产生的弹性内力,因混凝土徐变随时间的增加而逐渐松弛,其松弛程度一般正比于墩台基础沉降的速率。如基础沉降是瞬时完成的,由此产生的弹性内力经长时间后基本松弛,一般只剩原值的10%～20%左右,所以,在预应力混凝土连续梁中,支座沉降对连续梁后期内力影响不大。本桥以中墩支座沉降0.5 cm进行计算。
2.4 荷载组合
2.4.1 基本组合
结构内力分析中需要考虑的作用包括永久作用(结构自重、预应力和徐变)、汽车荷载(含汽车冲击力)、温度作用、基础沉降等。
2.4.2 正常使用极限状态
正常使用极限状态设计涉及构件的抗裂、裂缝宽和挠度3个方面的验算;其组合主要有短期组合、长期组合。荷载组合系数根据JTG D60-2004公路桥涵设计通用规范采用。
3 结构配筋
采用Midas Civil 2006软件计算配筋,主梁预应力钢束计算结果见表1,表2。
4 结构验算
4.1 按持久状况承载能力极限状态计算的验算结果
验算条件:截面必须满足γ0Md≤MR。控制截面最大抗力和对应内力效应见表3。
对照表3可以看出均满足抗弯承载力要求。
4.2 按持久状况正常使用极限状态计算的验算结果
按A类预应力混凝土构件进行抗裂性验算:正截面抗裂性验算,正截面混凝土的拉应力验算见表4。
从以上结果可以看出均满足正截面抗裂性要求。
4.3 按持久状况构件计算应力的验算结果
混凝土法向正应力验算,正截面混凝土的最大压应力验算见表5。
5 变形计算与验算
5.1 变形计算
使用阶段的挠度值,按短期荷载效应组合计算(消除自重产生的挠度),并考虑挠度长期影响系数ηθ。
由表6可知,主梁最大挠度均满足规范要求。
5.2 预加力引起的反拱计算及预拱度设置
T梁的预制要提早进行,为了防止预制梁上拱过大,减轻桥梁建成后呈波浪形对车辆行驶的影响,要求存梁期按30 d控制;为防止预制梁与现浇桥面混凝土由于龄期的不同而产生过大的收缩差,预制梁与现浇桥面混凝土时间差控制在60 d之内。存梁期密切注意梁的累计上拱值,若超过规定值,应采取控制措施。
由于预加力产生的长期反拱值大于按短期荷载效应产生的长期挠度值,所以可不设置预拱度。考虑预加力反拱度值较大,可能造成不利影响,故本桥边梁设置3 cm的下拱度,中梁设置3 cm的下拱度,见表7。下拱度在跨长范围内采用二次抛物线形。
6 结语
本桥采用Midas Civil 2006软件做的受力分析是按照新规范要求进行验算,与旧规范相比,新规范有较大的改变,对构造和应力均有较严格的要求。
简支转连续梁结构体系由于其显著的优点,已开始在国内高速公路建设中推广采用。本文介绍的简支转连续T梁计算方法,同样也适用于简支转连续空心板或小箱梁桥。
摘要：以3-40 m预应力混凝土先简支后结构连续T梁为例,简要介绍了西部开发省际公路通道重庆绕城公路中广泛采用的先简支后连续梁桥的结构设计特点和计算方法,指出了该计算方法同样适用于简支转连续空心板或小箱梁桥,以推广该计算方法的应用。
关键词：连续梁桥,先简支后连续,T梁
参考文献
[1]JTJ D62-2004,公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范[S].
[2]JTJ D60-2004,公路桥涵设计通用规范[S].
[3]贺栓海.谢仁物公路桥梁荷载横向分布计算方法[M].北京:人民交通出版社,1999.
[4]卞龙,邓通发.先简支后连续梁桥施工技术简介[J].山西建筑,2007,33(6):323-324.
浅议预应力简支T梁施工技术 篇8
关键词：简支T梁,预应力,施工技术
随着我国交通运输业的发展, 人们对公路桥梁的建设提出了更高的要求, 例如行车要舒适、平稳, 建设周期要短等等。于是, 先简支后连续的桥梁型式应运而生, 并得以大量的使用。这种桥梁具有连续梁行车舒适的优点, 同时它的主梁可以先期预制, 在简支状态下安装, 然后浇筑接头混凝土完成体系转换, 因而可以大大缩短建设工期。目前公路上中小跨径的桥梁大量采用了这种型式的桥梁。简支变连续的方法是:在预制场预制好大梁, 分片进行安装, 安装完成后经调整位置, 浇筑墩顶处接头混凝土, 更换支座, 完成一联简支变连续的过程。其受力特点是:主梁自重内力即简支状态下的内力, 即主梁在简支状态承受自身重量;经过体系转换成为连续结构后, 承受二期恒载及使用活载。
1 工程概况
某桥梁工程第一段引桥为30m预应力简支T梁;第二段引桥为4联先简支后结构连续30m预应力T梁。T梁高为2m, 预制宽为1.8m, 单片砼量最大为34.68m3, 最大吊装重90t。全桥T梁共计40片, 其中中梁25片, 边梁15片。
2 预应力简支T梁的预制方案
T梁在预制梁场地集中预制。根据现场施工的环境, 大桥T梁预制场设在施工现场附近的一片开阔的路段内。预制场地布置完毕后就可着手建设, 预制场沿路基纵向布置, 分钢筋加工区、T梁预制区、存放区三大区域。T梁制作的预制台座采用钢筋混凝土和5mm钢板台面;梁段摸板我们采用钢摸板;梁段钢筋采取底板+腹板钢筋在胎座上分别绑扎成型, 有10T门吊吊装上台座连接成整体;梁段预应力管道采取塑料波纹管成型, 梁段混凝土采用在混凝土工厂拌制, 混凝土搅拌车运输到现场, 10T门吊吊装砼斗下料入模;混凝土振捣采用附着式振动器振捣为主, 插入式振捣为辅;现浇桥面板施工采用振动梁振捣成型。T梁在预制场内采用沿纵桥向布置的两台60t龙门吊机吊装移运。
T梁从预制场到架设现场采用120t轮式运梁车运送。锁龙寺岸引桥梁板可在主桥合拢后经主桥运输安装。T梁安装采用SDLB150型双导梁架桥机架设安装, 架桥机额定吊重能力150t。架桥机在桥台背后进行拼装, 架设T梁。T梁安装时, 简支端一次性安装到永久支座上, 连续端则安装在临时支座上, 临时支座采用200mm砂箱。一联T梁架设就位后在进行桥面连续施工实现体系转换。
3 预制T梁制做的施工工艺
在预制场设钢筋制作房、电力线路、供水系统、运输轨道、180T龙门吊机等主要设施。砼由拌和站供给。T梁模板均采用定型的标准构件, 每节长度2.0m~2.5m, 模板安装、拆卸采用龙门吊机配人工进行。施工方法和工艺要求如下。
(1) 在混凝土底座上铺钢板做底模, 混凝土基座上一定距离预留孔洞, 以便固定T梁模板。
(2) T形梁模板采用组合式定型钢模板, 在浇筑第一片T梁前, 对模板进行组拼, 发现接缝、错位较大立即进行处理, 组拼结束, 对每块钢模按位置编号。
(3) 在底模上放样出各横隔板位置, 梁端线并做好标记, 确保梁板对位精确度。
(4) 将加工好的钢筋按图纸间距、位置进行绑扎成型, 同时按图纸所示的坐标位置安装后张法预应力波纹管道、锚垫板, 往已成型的预应力孔道内穿入钢较线, 钢绞线下料长度、根数应满足设计图纸的要求, 安装完毕进行检查。
(5) 钢筋绑扎完毕后进行模板安装。T型梁钢模板拼装顺序为从每个隔板位置向两边拼接, 模板拼接结束, 用水平仪进行抄平, 保证梁顶水平或成一定坡度。浇筑混凝土前, 模板刷涂脱模剂。
(6) 混凝土浇筑:混凝土我们采用混凝土搅拌站拌和, 混凝土小车运送入钢模, 用附着式振捣器配合插入式振捣器进行振捣。浇筑过程中随时检查模板接缝和支撑, 发现跑模立即做加固处理。附着式振捣器的振捣要分段进行, 混凝土浇筑到的位置及其前后的振捣器可同时开启, 并且经常抽动钢绞线。混凝土著人浇筑完毕及时进行养护, 待强度达到15~20后, 拆除模板拆摸从侧边用“拉”的方法进行, 不可强行敲出, 以免造成翼板被损坏。待混凝土达到设计要求的张拉强度和龄期后, 方可进行预应力张拉。
(7) T梁张拉: (1) 当梁体混凝土强度或墩顶现浇湿接缝混凝土强度大于或等于设计强度的90%以上时, 且混凝土龄期达到10天后方可进行张拉。预应力张拉班组必须固定, 施工时在有经验的专业技术人员的指导下进行, 不允许临时工做此项工作。 (2) 施加预应力采用对称张拉, 张拉顺序按设计规定的束号顺序进行, 张拉前就先进行试张拉, 为确保预应力钢束张拉质量, 实行张拉吨位和引伸量双控, 两端同时进行张拉, 以张拉吨位为主, 引伸量误差控制在±6%范围内。
(8) 压浆及封锚:预应力张拉完成后24小时内应进行预应力管道压浆, 考虑到T梁的耐久性和解决预应力孔道的压浆质量问题, 采用真空辅助压浆工艺压浆。
(1) 灌浆材料:采用52.5#普通硅酸盐水泥, 水泥浆强义设计为40#, 施工中可掺减水剂, 水泥浆3小时的泌水率宜控制在2%以内。
(2) 搅拌好的水泥浆先通过1.2mm筛网过滤, 存放在贮浆桶内并不断搅拌, 输浆管长度尽可能减少, 最长不超过40m。
(3) 水泥浆从锚垫板预留的小孔灌入波纹管孔道内, 另一端锚垫板的预留孔作排气孔。灌浆作业应缓慢均匀进行, 压力控制在500~700。待另一端冒出浓浆为止, 灌浆工序完成后用软木塞紧。
(4) 孔道压浆应连续进行, 中间不得停止。如遇特殊情况被中止, 应立即停止作业并用高压清水冲洗干净后重新压浆。
(5) 封锚:灌浆完成后, 清洗梁端, 并对梁端砼进行凿毛, 再绑扎锚端钢筋和支护模板进行浇注砼。
4 引桥T梁安装工艺
(1) 实施T梁安装前, 应排专人复核支座垫石位置和标高。平整度不满足时用人工凿平, 按设计画出十字中心线和支座轮廓线, 便于支座安放偏位控制在规范容许的5mm之内。
(2) 架桥机采用型双导梁, 吊重能力150t, 架桥机拼装拟在止点桥台背后进行, 如台背填方一时跟不上可在桥台背后搭临时支架作为拼装场地, 拼装完成的架桥机必须经过试吊, 试吊分三级进行, 初吊80t、再吊100t、再后吊120t, 试吊可在拼装场进行或在第一孔正式吊装之前进行, 吊运过程中用仪器进行仔细观察, 并做好记录。
(3) T梁由预制厂利用龙门架将T梁吊装在平车上, 两端设支架固定在平车上, 使装在平车上的T梁平稳, 在运输过程中不发生倾覆。平车采用火车轮子制作, 轨道采用42kg/m的火车钢轨, 通过轨道将T梁运至桥上, 由架桥机接运至吊孔位置。
(4) T梁吊装时, 架桥机起吊和下落的速度必须慢起慢落, 控制在0.8M/分钟以内。当T梁前端同架桥机起吊接运时, 起点高度稍离平车即可, 不宜过高, T梁同架桥机运至安梁位置后浇梁, 如落梁后发现中线偏差或不稳, 此时必须提梁调稳, 不得将梁拖移。
每孔安装顺序先中梁后边梁, 最后安装靠边的中梁。当第一孔吊装完毕后, 将架桥机纵移至第二孔用同样的方法进行安装直至全桥安装完成。连续端的T梁均按设计位置落在临时支座上。待湿接缝砼和连续接头砼达到允许浇梁的强度要求后, 完成体系转换落到永久性支座上。
T梁结构体系转换施工:T梁采用单独预制。简支安装, 现浇接头的先简支后连续的结构。T梁现浇接头施工:全桥T梁安装就位后, 连接T梁连续处的预留钢筋、绑扎横隔板钢筋、安装湿接头负弯矩波纹管并穿钢丝束。对于梁端伸出的各纵向钢筋, 若施工干拢在征得监理工程师同意后, 适当调整位置, 保证顶板及底板最外层钢筋焊接质量。现浇连续接头段砼的施工, 所有模板采有整块背肋 (5×5cm方木) 的高强度竹胶板制作, 梁身范围内砼底模板分4块制作, 模板中心圈住支座。盖梁顶面采用铺砂方式调整模面高度, 并与记久支座顶面齐平, 梁身侧模用木撑稳固。横隔板底模用枕木垫高, 侧模用对拉螺杆固定。模板安装牢固后, 冲洗衣已经凿毛处理的砼面, 在日温度最底时浇筑连续接头及桥面板下横梁砼, 采用插入式振器分层振密实, 插入式振捣器应不触及波纹管道。接头砼浇筑顺序严格按照设计文件要求执行;预应力孔道压浆施工:张拉完后, 进行孔道压浆工作, 压浆前先用水试压一观测孔道疏通情况然后进行压浆, 压浆从一端进行, 应达到孔道另一端饱满并流出, 并达到浓度要求后关闭阀门, 压浆完工后, 在用高标号砼进行封锚。
5 结语
在进行预应力施工时多波孔道、超长孔道或孔道直径较大时, 预留空气或水泥浆的塑性收缩必然影响灌浆的密实。所以我们在施工中一定要加强施工技术的提高, 掌握新的技术。把更多的新技术、新材料、新工艺应用到桥梁的施工中来。创造更多优质工程。
参考文献
[1]唐轲.润扬长江大桥施工技术[A].2002年全国桥梁学术会议论文[C].北京:人民交通出版社, 2002.
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