预应力梁桥

2024-05-01

预应力梁桥(精选十篇)

预应力梁桥 篇1

预应力混凝土连续梁桥占我国现役桥梁中较大比重[1], 由于各种原因, 使用多年后, 或多或少都出现一些病害, 特别是近些年来许多地区交通流量增大及重车增多, 桥梁出现的病害较多, 相当一部分桥梁已到了需要加固的地步。为达到较好的加固效果, 在加固前需查找结构病害的原因, 为维修加固设计提供依据, 因此需对现役桥梁进行分析计算。在役混凝土桥梁有效预应力是反映结构状况最为重要的指标之一, 其本身就是未知参数之一, 预应力设计值和实际值之间的巨大差异可能会影响服务功能, 甚至会导致安全事故, 因此在梁结构性能评定中显得尤为重要, 确定原桥的预应力损失程度, 用于桥梁现状分析和加固后检算, 就是其中较为关键的一步。

2 有效预应力确认方法

在役桥梁的预应力检测一直是较难解决的问题。国内外学者曾采用以下方法检测有效预应力:SSRHT (Steel Stress Relief Hole Technique) 法、形状记忆合金 (SMA) 技术、声发射技术、电磁效应检测法、灰色理论、概率分析法、灵敏度分析法、动力测试法、应力释放法等[2]。

受结构构造、主梁病害、施工质量、材料离散性、检测技术等因素的影响, 往往难以精确估计或检测原桥的预应力损失, 本文提出根据原桥设计和施工文件及目前的检测资料进行推算以确定有效预应力的方法。计算中, 以定期检查和专项检测发现的梁底裂缝宽度和分布范围为主要依据, 在按规范计算由于混凝土弹性压缩、力筋回缩、管道摩阻、预应力筋松弛、混凝土收缩徐变等产生的预应力损失的基础上, 额外考虑一部分预应力损失, 该部分预应力损失值可分别按多级张拉控制应力进行试算, 将计算结果与桥梁现状相比较, 以期找出在经过多年使用和梁体开裂后, 目前原桥预应力筋中的实际预应力大小。

3 算例

3.1 项目概况

武宿立交枢纽位于太旧高速公路的西段K520+289处, 太原市南郊, 是连接太旧高速公路、太原东山过境高速公路、太原南环高速公路、太榆路、机场路的重要交通枢纽, 并上跨石太铁路, 由2.8 km主线和19条匝道 (1995年建成15条, 2007年续建成4条) 组成。其主线桥上部结构为预应力混凝土连续箱梁, 跨度28 m~40 m, 全长1 082 m。左右分幅, 单幅桥箱梁采用单箱双室、三室、四室截面。下部结构为柱式墩台, 钻孔灌注桩基础。桥面铺装标准厚度15 cm, 包括8 cm防水混凝土基层和7 cm沥青混凝土面层。2009年7月, 对武宿立交主线桥和A匝道桥开展维修工程可行性研究, 收集相关技术资料, 对桥梁现状和病害情况进行详细调查, 并对该路段通行车辆特别是重载车辆进行调查分析。

取主线桥的左幅第一联作为分析对象, 该桥共5跨, 桥长175 m, 跨径组成为 (2×35+31.5+38.5+35) m, 采用单箱三室截面, 桥宽19.5 m, 采用顶推法施工。根据定期检查和专项检测报告, 该联桥箱梁底板开裂较普遍, 最大裂缝宽度1 mm, 多数裂缝宽度介于0.2 mm~0.25 mm之间, 其中以边跨第5跨、第1跨箱梁底板裂缝最为严重, 裂缝出现区域一般为1/4L~3/4L, 边跨第4跨箱梁底板裂缝次之, 出现区域一般为1/4L~1/2L, 次边跨第2跨及中跨箱梁底板未发现裂缝。

3.2 有效预应力推算

计算采用桥梁静力线性有限元分析程序QJX进行, 建立平面杆系模型, 模拟原桥结构形式、预应力布置、支承方式、荷载作用等, 并考虑现在的病害、二期恒载、汽车荷载情况。计算中除考虑到桥面多次维修、加铺, 且箱内存在较多的施工垃圾, 按铺装总厚度19 cm进行计算, 又鉴于现有结构裂缝开展严重, 一些部位箱梁实测混凝土强度偏低, 截面削弱较大, 计入5%的截面削弱, 另外分别按原桥额外预应力损失为0%, 10%, 20%, 25%的张拉控制应力进行计算, 对有、无汽车荷载均进行分析, 计算工况如下:

1) 恒载 (计入5%的截面折减和总19 cm的加厚桥面铺装) +不考虑额外预应力损失。

2) 恒载 (计入5%的截面折减和总19 cm的加厚桥面铺装) +考虑10%的额外预应力损失。

3) 恒载 (计入5%的截面折减和总19 cm的加厚桥面铺装) +考虑20%的额外预应力损失。

4) 恒载 (计入5%的截面折减和总19 cm的加厚桥面铺装) +考虑25%的额外预应力损失。

5) 恒载 (计入5%的截面折减和总19 cm的加厚桥面铺装) +不考虑额外预应力损失+汽—超20。

6) 恒载 (计入5%的截面折减和总19 cm的加厚桥面铺装) +考虑10%的额外预应力损失+汽—超20。

7) 恒载 (计入5%的截面折减和总19 cm的加厚桥面铺装) +考虑20%的额外预应力损失+汽—超20。

8) 恒载 (计入5%的截面折减和总19 cm的加厚桥面铺装) +考虑25%的额外预应力损失+汽—超20。

计算出不同程度的额外预应力损失情况下截面应力和受拉区长度, 计算结果列于表1。从中可以看出, 随着考虑的额外预应力损失的增加, 箱梁截面下缘压应力逐渐减小, 直至出现拉应力, 且下缘受拉区域逐渐增加, 拉应力逐渐增大。

根据表1考虑不同原桥额外预应力损失的应力计算结果, 并对照现在箱梁底板裂缝的分布情况, 可以看出, 当取25%的预应力钢束张拉控制应力作为原桥额外预应力损失值时, 在计入汽车荷载的情况下, 第5, 4, 1跨箱梁下缘产生拉应力, 其中边跨第5跨、第1跨箱梁底板受拉情况较为严重, 最大拉应力达到2.11 MPa及2.77 MPa, 受拉区长度分别为18.47 m及22.39 m, 分别有0.53及0.64的梁段底板处于受拉状态, 次边跨第4跨箱梁底板受拉区长度为4.86 m, 发生在第4跨, 有0.14左右的梁段处于受拉状态, 第3跨、第2跨均不出现拉应力。计算所得箱梁下缘受拉区情况与检测报告显示的开裂范围较为接近, 偏于安全考虑, 预应力损失值可取预应力钢束张拉控制应力的25%进行下一步的结构评估计算。

4 结语

上述算例证明了在受条件限制的情况下, 根据原桥设计和施工文件及目前的检测资料进行有效预应力分级试算以确定有效预应力的方法是合理、有效的, 通过后期的项目实施, 也证明了该方法在太旧高速武宿立交主线桥维修工程项目中取得了较好的经济效益和社会效益, 可为类似的桥梁加固项目提供一定的参考。参考文献:

参考文献

[1]单成林.旧桥加固设计原理及计算示例[M].北京:人民交通出版社, 2007.

预应力混凝土连续梁桥及例子 篇2

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。

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;施工控制;立模标高

0.引言

桥梁施工控制是桥梁施工技术的重要组成部分,随着桥梁向大跨发展以及预应力技术、悬臂施工技术的运用,为了保证桥梁施工合龙精度和线形满足设计要求,对桥梁的施工过程进行有效控制是十分必要的。当前,几乎所有的中等跨度、大跨度桥梁都进行施工控制。本文以邯黄线48+80+48m预应力混凝土连续梁的悬臂施工为工程背景,分析研究连续梁悬臂施工的控制方法,着重分析影响施工过程中结构变形的影响因素,重点强调线形控制中立模标高的准确性以及施工工艺过程控制的重要性。

1.影响桥梁施工过程中结构变形的因素

连续梁桥在悬臂施工过程中,由于桥梁的结构形式、所受荷载、边界支撑条件以及环境温度等的不断变化,结构总是发生不断的变形,内力状态也在发生不断的变化。尽管在桥梁的设计阶段可以采用结构分析方法计算出每一施工状态下的理论值,但在实际施工时,结构的每一施工状态未必都能达到该设计理论值。这是因为,在设计时所取的设计参数,如材料的弹性模量、截面几何特性、构件自重、临时施工荷载、徐变收缩系数等不可能与实际完全一致,还有环境因素的影响,包括季节平均温差和日照温差、空气湿度、风荷载等,在设计阶段也不一一囊括,还存在着测量误差、施工误差、结构模型简化和计算误差等。这些因素在设计阶段很难准确把握,如果不在施工过程中进行有效的控制,就会造成施工过程中主梁的变形、应力值与设计值存在差异,这种差异具有累积效应并且事后无法再进行调整。因此,在连续梁的施工过程中,有必要对连续梁结构的内力和变形状态进行实时监测与控制。

连续梁施工监控的主要任务有两个方面:一是进行理论仿真计算;二是实施现场监控。理论仿真计算就是根据制定好的施工流程,采用动态有限元方法对桥梁的每一施工阶段进行结构分析,计算结构在各种外荷载作用下的变形和内力,为实际施工中结构的变位和内力提供理论值,预测主梁各梁段在施工阶段中的位置和安全性;现场监控就是利用理论计算结果在现场指导实际施工,包括施工过程中变形和内力的监测与控制,具体表现在提供每一梁段的理论立模标高,实测主梁在浇注过程中的标高和内力变化并和理论值比较,分析桥梁当前施工阶段所处的实际应力及变形状态。当结构的实测状态与理论计算结果不相符时,应仔细分析出现误差的原因,以便及时采取措施减小或消除误差。如果是由计算参数取值引起的误差,要根据施工过程中结构的实测值对主要设计参数进行重新估计、修正,然后将被修正的设计参数反馈到控制计算中去,使模型的输出结果与实际测量的结果相一致,以消除理论值与实测值不一致的主要部分,然后重新给出施工过程结构控制参数的理论期望值,从而可以对以后的施工状态进行更好的控制,使设计的施工过程得以准确的实现。

2.连续梁桥的施工控制计算

以某客运专线48+80+48m预应力混凝土连续梁的悬臂施工为工程背景,采用有限元方法进行施工控制模拟计算,计算桥梁施工过程中不同结构形式在自重、预应力、施工荷载等作用下的结构响应,得出每一施工阶段中结构位移和内力的理论值以指导实际施工。

所计算的48+80+48m连续梁为单箱单室直腹板变高度结构。中支点截面中心梁高6.4m,中跨跨中处及边跨直线段截面中心梁高为3.8m,桥面板宽12m。全桥端支点、中跨及中支点处共设5个横隔板。桥面设2%的横向排水坡。箱梁0#梁段总长8m,挂篮悬臂浇注箱梁1#~3#块段长3m、4#~7#块段长3.5m、8#~10#块段长4m,箱梁悬臂浇注采用菱形挂篮进行施工,挂篮重量60吨。

首先建立连续梁桥的有限元计算模型,考虑到连续梁施工的阶段性,按照每一个施工梁段划分单元,在每一个施工梁段处设置节点,为了提高分析精度,对于较长的梁段细分了单元,同时在横隔梁位置设节点,将横隔梁视为节点荷载处理。全桥梁段共离散为152个单元,153个节点。采用MIDAS/Civil软件进行施工模拟分析,考虑混凝土收缩徐变的时间依存性参数等;建立模型的边界条件,用弹性支承模拟现浇支架;按照实际的施工顺序,模拟结构的形成、荷载的施加、边界条件的变化及结构体系的转变等对结构内力和变形的影响。计算中模拟了临时支撑,混凝土浇注、预应力张拉及支架的设置与拆除等工况。计算结果输出每一个施工阶段中结构的位移和内力。图1.1,12分别给出了最大悬臂状态下和桥面铺轨后的主梁变形图,计算结果表明,在最大双悬臂状态下,主梁的最大累计位移只有4.6mm。桥面铺轨后的主梁最大变形为20mm;计算结果也表明,施工中出现过的最大压应力约为14.2MPa,成桥后的最大压应力约为12MPa。表明主梁在施工过程中结构是安全的。

图1.1 最大悬臂状态下的主梁变形图

图1.2 桥面铺轨后的主梁变形图

3.连续梁桥的施工监控

现场监控是施工控制中必不可少的一部分。主要有两个方面的工作:(1)主梁标高及墩顶位移的监测;(2)主梁应力监测。各项测试工作均在规定的工况和环境状态下进行实施。

影响主梁标高的因素很多,如混凝土收缩徐变、温度影响、梁上临时荷载、梁段混凝土超欠重等等。为了实现精确控制主梁线形的目的,首先要准确预测梁段的立模标高,由于连续梁的刚度很大,如某一节段的标高出现过大差异事后无法再进行调整。因此,本文重点强调线形控制中立模标高的准确性及重要性,只有实现了准确立模,才能控制好主梁线形。同时,在施工过程中要对每个梁段的标高变化情况随时进行观测,通过信息的反馈、计算、判断和总结,使后续梁段的立模标高预测更为准确。在线形监控中,主要测试主梁指定点的标高。主梁标高的测点布置沿桥梁纵向为每个梁段的前端。沿桥梁横向的测点设在腹板靠近外侧的上方。依据施工过程,标高测量工况分为3个工况:即混凝土浇注前、混凝土浇注后及预应力张拉后。每个梁段混凝土浇注前要确保立模标高与理论值之间的差异在3mm以内。应力的监测采用国内较为先进的钢弦式钢筋应力计作为传感元件,通过测量其频率求得钢筋的应力,再通过换算得到主梁混凝土的应力。应力测点的布置主要位于0#块、边跨及中跨的1/4跨截面附近。

连续梁桥主桥的施工控制必须实行结构线形和内力的双控。结构线形控制以准确立模为原则。主梁应力控制以准确计算为理论指导,并辅以实测数据的变化规律来判断应力的变化情况。

3.1施工过程中的主梁线形控制

施工监控中挂篮的立模标高的精确定位是控制各节段主梁底面高程的重要手段,调整挂篮立模标高也是主梁线形控制最直接的调控手段,各种误差引起主梁标高的变化, 都可以通过调整挂篮立模标高予以修正。严格控制各梁段的立模标高,才能使主桥成桥标高接近设计标高。确定挂篮立模标高公式为:

挂篮立模标高=设计成桥标高+f成+f温+f篮+f使 (4-1)

式中: f成—从0#段开始至成桥阶段(考虑三年徐变效应) 主梁各控制截面的累积竖向位移绝对值;

f温—根据每一施工阶段温度的变化所计入的标高修正值;

f篮—混凝土浇注时挂篮产生的弹性变形绝对值, 由挂篮加载试压测得;

f使—使用阶段活载产生的挠度绝对值。

图4.1给出了中跨合龙后的主梁标高实测值与理论值之间的误差,由于梁上临时施工荷载的存在及其大小和作用位置的随机性、温度变化、测量人员的技术水平等影响因素的存在及其随机特点,主梁标高在施工过程中的变化与理论值有时出现偏差的现象,但总的来说这种偏差是比较小的,标高误差基本控制在10mm范围以内。

图2.1 中跨合龙后主梁标高实测值与理论值之间的误差

3.2应力测试结果

通过预埋在指定位置上的应力测试元件——振弦式应力计,测试主梁混凝土的应力。首先用频率读数仪测得应力计的频率,然后再换算得出应力。图2.2给出了0#块上缘测点的应力随施工工况的变化曲线。

由图2.2可知,0#块主梁截面上缘的应力实测值与理论值在数值上基本一致,实测应力变化的趋势均与理论曲线吻合良好,从整个应力的变化趋势中可以看到,以后的施工中,0#块主梁上缘始终处于受压的应力状态。最大压应力约为11MPa。表明在整个施工过程中对结构内力的控制是有效的,结构一直处于安全的施工状态之中。

图2.2 0#块上缘应力随施工工况的变化曲线

4.结论

(1)桥梁的施工控制就是在对桥梁的每一施工阶段进行详尽的分析、仿真模拟、结构施工反应预测的基础上采用一定的方法和手段对结构变形、应力加以控制,以确保设计的施工过程得以安全、准确实现。在本文中提出了以准确立模为主要手段控制主梁线形,同时准确控制预应力钢束的定位和预应力筋的张拉,还要控制好混凝土的浇注方量。从而有效的保证施工过程中结构的安全度和结构线形,其中的关键点是必须准确预测施工梁段的立模标高。

(2)施工过程的工艺质量控制是连续梁桥施工监控的有力保证,只有在施工过程中严格把握各个工艺环节和关键点,才能使主桥的线形和内力处于安全而可靠的控制之中。

【参考文献】

[1]徐君兰.项海帆.大跨度桥梁施工控制[M].北京:人民交通出版社.2000.

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[7]叶华强.李凡.大跨径连续刚构桥梁施上控制与仿真分析[J].工程与建设,2010,24(6):829 831.

小议预应力技术在连续梁桥的应用 篇4

关键词:预应力技术,连续梁桥,应用

预应力砼结构较普通钢筋筋结构不仅用料省, 且使用性能好, 但其施瓜工艺复杂, 技术要求甚高, 在一定程度上阻碍了预应力的进一步发展和推广应用。为简化预应力砼的施工工艺人们曾进行多方面的努力, 预弯复合梁即是其中之一, 该梁既具有预应力梁良好的使用性能, 又省去了常规预应力所必须的留孔、穿索、张拉、锚固、压浆、封锚等一整套工序, 施工工充得到简化, 但其用钢量却急删增加, 以致在大多数国家和地区难以推广应用。可见, 现有的预应力砼结构左良好的使用性能、用料的经济性及施工的简易性三方面并未达到完美的统一, 尚需我们做出不断的努力。

1 PFRC梁的工艺及原理

现以简支梁为例, 说明PFRC梁的施工工艺及预应力原理:

1.1按钢筋砼梁方式制作, 具有适当预拱度的梁体, 与钢筋砼梁所不同的是PFRC梁受拉主筋宜采用冷拉粗钢筋, 并需在梁的受拉边可能出现裂缝凶区域设置预留槽口该区段内的主筋净保护层厚度取为箍筋的直径。

1.2 对许梁施加预定的竖向荷载p, 此时, 在预留槽口的顶端会出现裂缝。

1.3 绑扎受拉边翼缘的构造钢筋 (注意插入式马蹄箍筋应通过预留槽口插入先浇梁体内浇注该翼缘的砼) 。

1.4待后浇受拉边翼缘砼达到强度后, 卸除预加荷载P。

现依据容许应力法理论对梁在上述预加载和卸载过程中跨中截面应力的变化分析如下。

对设有预留糟口的钢筋砼梁作预加载时的计算截面及应力分布, 此时梁的受拉力已开裂 (预留槽口的存在即人为地规定了裂缝出现的位置及间距) , 受拉区仅计入主筋的作用。若换算截面对其重心轴的惯性距为I01, 则在预加荷载弯矩MY的作用下上缘砼的压应力σh1和受拉钢筋的应力σg1分别为:

式中n表示钢筋弹性模量与砼弹性模量之比, X1为上缘至中性轴的距离。

在后浇下翼缘砼到强度后, 卸除预加荷载p相当于梁施加了反向的预加载p, 因此跨中截面受到了负弯矩MY的作用, 此时梁的下半部分后浇下罢缘砼将参与受力, 其计算载面及应力分布, 设换算截面对其重心轴的性矩这I02, 则梁缘上下边缘砼的应力σh2、σh3和钢筋的应力σg2分别为:

σg2=n MY (h0-X2) /I02

式中X2为上缘到中性轴的距离。

梁截面的实际应力分布为单独考虑预加载和卸除预加载两种情况载面应力的迭加, 帮梁的上、下边缘砼应力σhs和σhx及主筋应力σg分别为:

若梁在使用荷载作用下所受到的弯矩为M, 则梁上、下边缘硷的应力分别为:

由 (5) 式可见梁在不大于预0加荷载弯上MY, 的作用下, 其后浇下翼缘砼内不出现拉应, (暂不计砼收缩, 徐变及钢筋松驰的影响) , 即该梁的下翼缘右以具有足够大的抗裂度, 故梁, 主筋得到可靠的保护, 在使用荷载作用下梁截面的抗弯刚度因下翼缘砼参与工作而得到显著提高, 其计算刚度与同截面的常规预应力砼梁相差元几, 该梁的梁腹虽然尚存裂缝, 但这些, 缝并不穿过梁内受力钢筋 (受拉主筋和箍筋) 且不影响结构的受力状况, 从钢筋砼的观点看, 念些裂缝是允许存在的。

由此可见PFRC梁是通过在钢筋砼梁受载条件下二次浇注受拉边翼缘砼来代替常规预应力砼中的张拉钢盘, 使后浇翼缘砼借助卸载时梁内主筋的弹性恢复获得所需要的预应力。

2 应注意的一些问题

通过实验, 我们应该在施工中应注意的一些问题:

2.1 跨径比

一般情况下, 为使边跨正弯矩和中支点负弯矩大致接近的原则, 以使布束更趋合理, 构造简单, 故L1/L2=0.239~0.692是常见的边、主跨的跨径比范围, 当L1/L2≤0.419时, 边跨则需压重, 应属于非常规的特殊处理;大都L1/L2=0.54~0.58则较合理, 这将有可能在边跨悬臂端用导梁支承于端墩上合拢边跨, 取消落地支架。

2.2 梁高

主跨箱梁跨中截面的高跨比h0≈ (1/46.2~1/86) L2, 通常为 (1/54~1/60) L2, 在箱梁根部的高跨比h1≈ (1/15~1/20.6) L2, 大部分为 (1/18) L2左右。

2.3 顶板厚度

以往通常采用28cm, 近年来已趋向于减小为25cm, 这显然与箱宽和施工技术有关。

2.4 底板厚度

以往通常采用32cm (跨中) , 逐渐向根部变厚, 少数桥梁已开始采用28-25cm者, 其厚跨比通常为 (1/140~1/160) L2, 也有用到1/200·L2者。

2.5 腹板

一般为40~50cm, 但应特别注意主拉应力的控制, 近年来在腹板上出现较多斜裂缝的病害甚多, 应予谨慎。增加箱梁的挖空率, 减轻截面的结构自重, 采用高标号砼, 采用较大吨位的预应力钢束, 采用三向预应力体系等, 无疑都是提高设计水平, 获得良好经济效益的重要措施, 但同时又必须合理地掌握好“度”, 必须确保结构的安全度和耐久性。

2.6 连续通长束不宜过长

根据连续结构的受力特点, 截面上既有正弯矩也有负弯矩, 个别设计中将连续通长束顺应弯矩包络图仅作简单布置是欠合理的, 尤其对于较小跨径的矮箱梁, 其摩擦损失单项即可达40~60%σk之多。建议此时可采用两根交叉束布置, 也可改用接长器接长, 分成多次张拉等。但在具体设计时接长器也不宜集中在某一个断面上, 以使截面的削弱过于集中, 同时也会造成施工上困难。

2.7 普通钢筋是预应力砼结构中必须配置的材料

当混凝土立方体试块受压破坏时, 可以清楚地看到混凝土立方体试块侧向受拉破坏的形态。也即预应力仅在某一个方向上施加了预压应力, 而在其正交方向却会产生相应的侧向拉应力, 这是预加应力的最基本概念, 必须牢固掌握, 灵活应用。

2.8 预应力混凝土梁的正弯矩裂缝

预应力梁桥 篇5

预应力混凝土连续梁桥悬臂施工挂篮设计与计算

结合工程实例介绍了预应力混凝土连续梁桥悬臂施工挂篮设计与计算的思路和方法,工程实践证明所设计的.挂篮是合理可行的,保证了工程顺利的完工.为施工提供了技术参考.

作 者:郭小平作者单位:中铁十八局集团第三工程有限公司,河北,涿州,072750刊 名:四川建材英文刊名:SICHUAN BUILDING MATERIALS年,卷(期):36(1)分类号:U448.14关键词:连续梁桥 挂篮 悬臂施工 计算

预应力梁桥 篇6

关键字:预应力混凝土技术 连续桥梁试验

随着我国经济的飞速发展,对于高等级公路和桥梁工程的建设的水平也大幅提高。作为预应力桥梁的施工工艺也慢慢的成熟。其结构比较节省材料、安全系数高等优点也常在桥梁工程中被普遍使用。为简化预应力砼的施工工艺人们曾进行多方面的努力,经过近几年的施工经验,现通过试验,发现施工中应注意的一些情况。

一,试验研究简况

1试验梁的制作

第一批试验梁共5片,用于短期静载试验,其中4片为PFRC梁,余下的一片为与之比较,钢筋砼梁(一次浇成,不作预加载处理),编号为ReL10-00.0。在PFRC先浇粱体中,以高5cm,厚2-3cm的楔形木板形成预留槽口,在预加载条件下4片PF梁的纯弯段及其附近区域内每一个预留槽口的顶端都对应有一条裂缝(其宽度<.04am),在两相邻预留槽口之间未发现新的裂缝产生,表明预留槽口达到了人为控制裂缝出现的位置及间距的目的,对梁下缘砼表面进行打毛后邦扎受拉翼缘构造钢筋(纵筋和插入式马蹄箍箭),用高流动性普通水泥砼(坍度为10cm)灌注受拉翼缘砼,并对此砼加强养护、直到卸除预加载时均未发现后浇砼表面有收缩裂缝产生。

2 试验方法

本次试验的目的在于考查琅梁通过预加载条件下二次浇注受校边翼缘砼的处理,是否能够达到推迟开裂和提高梁的抗弯刚度效果,为此开裂荷载和梁的变形成为试验观测的重要内容。同时考虑到工程实践中多数结构都承受循环荷载的作用,故首先对每梧梁进行三次静力循环加载试验,借以获取一些梁在多次重复荷载下的试验数据,之后即对梁继续加载至破坏。

3 梁的开裂

5片试验梁的第一条裂缝均为弯曲裂缝。PCL10-0.0在第一静载的第2.5级荷载下即在跨中下缘位置产生第一条裂缝。其宽度为0.01mm,高度为3cm,其余各梁(PFRC梁)的下翼缘在前二次静力加载、卸载的过程中均未发现裂缝,第一条裂缝均在第三次加载下产生,其宽度为0.02-0.03mm,高度2-3cm,试验表明,PF梁下翼缘第一条裂缝出现的位置与先浇梁体预留槽口的位置并无必然的联系。不难得到PFRC梁的抗裂弯Mf为:

Mf My+rRlWox (1)

其中:My为预加载产生的弯矩;r为塑性影响系数;Wox为扣除梁腹已裂部分的换算截面对受控边缘的抵抗矩;R1为下缘硷的抗拉强度。

试验表明,梁的实测抗裂变矩与按(1)式得到的计算相吻合,从而在理论和试验两方面都证实了:通过预加载条件下二次浇注受拉边翼缘砼的处理后的梁,可以推迟受控翼缘砼的开裂至希望程度。

4粱的挠度

PCL梁在第一次静力加载后的残余挠度数值因故未获得,在第二次静载后测得残余挠度为0.18cm(不包含第一次静载后残余挠度),据结构承受静力循环荷载的一般规律可以推知,其第一次静载后的残余挠度将大于0.18cm,该梁在第二次静载时各级荷载的挠度较第一次静载时对应的挠度值有大幅度的增加,第三次静载的挠度亦大于第一次挠度,说明该梁的弹性恢复能力较差,此为RC梁的一大缺点,而4根PF粱在第一次静载后的残余挠度均在0.10-0.08cm,第二次卸载至0后几乎未发现新的残余挠度产生。且三次静载下各级荷载对应的挠度无明显差异,表明PF梁在下翼缘开裂前具有较强的弹性恢复能力,即具有常规预应力砼梁的特点。

二、具体施工措施

通过实验,我们应该在施工中应注意的一些问题:

1跨径比

一般情况下,为使边跨正弯矩和中支点负弯矩大致接近的原则,以使布束更趋合理,构造简单,故L1/L2=0.239-0.692是常见的边、主跨的跨径比范围,当L1/L2≤0.419时,边跨则需压重,应属于非常规的特殊处理;大都L1/L2=0.54-0.58则较合理,这将有可能在边跨悬臂端用导梁支承于端墩上合拢边跨,取消落地支架。

2梁高

主跨箱梁跨中截面的高跨比hO=(1/46.2~1/86)L2,通常为(1/54~1/60)L2,在箱梁根部的高跨比h1=(1/15~1/20.6)L2,大部分为(1/18)L2左右。

目前在国际上有减少主梁高跨比的趋势,已建成的挪威stolma桥和Raftsundet桥,在跨中区段采用了轻质砼,减轻了自重,减小了主梁高跨比,其跨中h0“1/86·L2和1/85.1.L2,根部高度分别为h1=1/20.1.L2和1/20.6·L2。一般情况下,可采用2次抛物线的梁底变高曲线,但往往会在1/4·L2和1/8·L2处的底板砼应力紧张,且在该截面附近的主拉应力也较紧张,因而,可将2次抛物线变更为1.5~1.8次方的抛物线更合理。

3顶板厚度

以往通常采用28cm,近年来已趋向于减小为25cm,这显然与箱宽和施工技术有关。

4底板厚度

以往通常采用32cm(跨中),逐渐向根部变厚,少数桥梁已开始采用28 25cm者,其厚跨比通常为(1/140~1/160)L2,也有用到1/200·L2者。

5腹板

一般为40-50cm,但应特别注意主拉应力的控制,近年来在腹板上出现较多斜裂缝的病害甚多,应予谨慎。增加箱梁的挖空率,减轻截面的结构自重,采用高标号砼,采用较大吨位的预应力钢束,采用三向预应力体系等,无疑都是提高设计水平,获得良好经济效益的重要措施,但同时又必须合理地掌握好“度”,必须确保结构的安全度和耐久性。

6连续通长束不宜过长

根据连续结构的受力特点,截面上既有正弯矩也有负弯矩,个别设计中将连续通长束顺应弯矩包络图仅作简单布置是欠合理的,尤其对于较小跨径的矮箱梁,其摩擦损失单项即可达40-60%之多。建议此时可采用两根交叉束布置,也可改用接长器按长,分成多次张拉等。但在具体设计时接长器也不宜集中在某一个断面上,以使截面的削弱过于集中,同时也会造成施工上困难。

7普通钢筋是预应力砼结构中必须配置的材料

当混凝土立方体试块受压破坏时,可以清楚地看到混凝土立方体试块侧向受拉破坏的形态。也即预应力仅在某一个方向上施加了预压应力,而在其正交方向却会产生相应的侧向拉应力,这是预加应力的最基本概念,必须牢固掌握,灵活应用。

因而,在预应力混凝土结构中必须配置一定数量的非预应力钢筋,以保证预压应力的可靠建立。

8关于扁波纹管、扁锚的采用

扁波纹管的采用,有利于减少构件的截面尺寸,但必须注意如下几点:

(1)扁波纹管的尺寸高度不宜太小,不利于饱满灌浆。

(2)扁波纹管的根数。在实际工程中常用的钢束根数为每管内4束或5束。其锚圈口的损失,5束应大于4束,远较圆锚时要大,其锚固效率系数也较难保证达到95%,同时在穿束过程中也极易绞缠在一起,因而建议,每管内3.0束合适,4.0束尚可,5.0束不妥。

(3)扁锚用作横向预应力束合适;用作纵向受力主束欠妥,不应采用“扁锚竖置”作为纵向受力主束(弯起),这将会使实际有效预应力严重不足,各股钢束在竖置弯起的扁波纹管内互相嵌挤,摩阻损失很大,对扁波纹管的横向扩张力也很大,各束受力很不均匀,延伸率无法控制,这种‘“扁锚竖置”方案已有多座实桥失败,应该禁止采用。

9预应力混凝土梁的正弯矩裂缝

其主要原因是屬预应力不足性质,既可能是设计原因也可能是施工原因,或可能是营运多年后部分预应力已经失效。在查清原因的基础上,可以采用增加预应力束的方法处理,但很可能要在体外施加预应力,此类性质的加固一般较麻烦,裂缝虽可部分地得以闭合和改善,上拱也可有微小的改善,但总会留有一定后遗症。

大跨预应力混凝土连续梁桥应力监控 篇7

1 应力测试原理

预应力混凝土连续梁桥在分段施工过程中, 结构上某指定点的应力随着施工的推进, 其值是不断变化的。测试关键部位、关键构件的应力防止其应力水平超限, 对于保证安全施工有重要意义。在测试中使用的各种应力传感器, 其原理都是利用传感器与所在点梁体一致性物理伸长或缩短的这种变化来感应梁体内的应力, 而梁体的伸长或缩短并不一定是梁体内应力增加或减少所引起的, 这就导致了我们直接从应力传感器上所测得数据存在离散性大、规律性差等问题。但是, 可以通过对理论计算的完善考虑和对监测数据进行仔细辨析, 可以达到减少实测应力与计算应力的差值。

2 主梁应力监测过程中应变的分离

利用应变计测量混凝土应力时, 必须进行复杂的计算。因为应变测量结果中包括很多非应力因素引起的应变, 计算时必须加以扣除, 否则应变的测量结果无法反映结构的真实应力状态, 有时候甚至是完全背离的。

假定混凝土构件的加载时刻为, 则在时刻混凝土构件的总应变可分解为:

式中:

在总应变中, 最为关键的是收缩应变和徐变应变的计算, 因为他们所产生的结果本身就是随机变量, 决定了很难准确计算出相应的应变值, 一般根据实验方法来确定。

2.1 温度应变

温度影响一般包括两部分, 年温差影响与局部温差影响。无论是年温差还是日照或混凝土水化热引起的局部温差均能引起较大的应变。本桥采用埋入式振弦应变计, 应变计钢材的热膨胀系数为12.4με/℃。因此由于温度影响而修正的混凝土总应变可由下式表示:

式中:ε1—实测应变读数 (με) ;ε0—初始应变读数 (με) ;

T1—实测环境温度 (℃) ;T0—初始环境温度 (℃) 。

上面公式中ε总包含混凝土中温度引起的应变加上荷载变化引起的应变。在无荷载区域引起的混凝土应变可由下式表示:

公式中CF2为混凝土的热膨胀系数, 其值为10.4/℃。因此排除温度影响产生的应变后混凝土的总应变为:

利用该公式即可分离出温度应变的影响。应该注意的是, 以上所介绍的温度应变中并没有包括日照温差引起应变。实际上, 在操作时应该选择在深夜或日出之前的清晨来测量, 以消除日照温差带来的影响。

2.2 加载引起的弹性应变

温度应变分离出去以后, 采用公式 (6) 计算出的应变包括弹性应变、收缩和徐变应变。应变的变化可以通过不同时刻采集的应变读数与零时刻采集的初始读数比较求得。应变零点选择在混凝土浇筑后预应力张拉前, 每一阶段结束后的测量数据作为该施工阶段的末读数。末读数与应变零点初读数的差值即为加载引起的弹性应变, 根据记录的数据, 再利用混凝土结构的受力本构关系, 应力的变化为:。根据以上原则处理得到的实测应力应跟计算应力进行比较。

2.3 收缩应变和徐变应变

影响收缩徐变的因素很多, 且一般来说是同步进行的, 难以分离出来, 但两者也存在一定的区别, 徐变应变只有在结构加载后发生, 而混凝土收缩在混凝土浇筑后即发生, 早期较大。本桥采用挂篮悬臂节段法施工, 且在0号块混凝土浇筑后的较长时间内并未进行预应力张拉、移动挂篮等后续施工阶段, 可以认为此时结构处于一种稳定的无应力状态。因此在应变测量时, 早期应变变化值即为混凝土收缩应变值。

3 工程实例

3.1 有限元模型

石武客专北下行联络线特大桥 (48+80+48) m采用预应力混凝土变截面直腹板单箱单室箱梁, 全长176m (见图1) 。中支点处梁高为6.6m, 边支点处及跨中梁高3.8m, 全桥箱梁底板箱宽4.3m, 桥面板宽7.0m, 腹板厚度0.4~0.6m, 顶板厚度0.28~0.38m, 支点附近腹板、顶、底板局部加厚;箱梁在中支点处设置0.24m的横隔板, 梁端支座处设置1.2m的端横隔板, 跨中设置0.8m的横隔板。有限元模型离散化后全桥共划分为70个单元, 71个节点。支座类型数2个, 将上部结构直接支座约束上, 所有支座竖向位移全约束, 没有转动约束, 约束一个主墩支座处的水平位移。

3.2 测点布置

采用绝对应力法, 此方法简洁、快速、准确。考虑到预应力混凝土连续梁桥的实际情况, 沿纵向全桥设置9个测试断面 (见图2) , 其中 (1、4、5、6) 为主测断面, 其余为辅测断面, 每个主测断面布置4~5个应力测点;每个辅测断面布置2个应力测点。在测量中, 以主测区为主, 用辅测区数据来复核主测区数据, 进行数据的调整或修正.测试仪器可采用振弦式智能温控应力传感器, 后端设备采用SS—II频率接收仪和IFZX-300振弦检测仪。振弦式应力传感器, 不但可测出绝对应力, 且可测应力增量。

3.3 测试结果分析

应力监测数据只取几个具有代表性的主梁截面测点的现场实测数据做简明扼要分析 (见表1、表2) 。

表1、表2给出了40号墩悬臂根部3、4截面部分施工阶段的计算应力修正值和实测应力修正值, 以及它们之间的误差。表中绝对误差最大为0.45Mpa, 这主要是因为传感器的分辨率和一些未预料的因素所引起的。浇筑混凝土和张拉阶段引起的应力较大, 相对误差较小, 可控制在20%以下, 一般在10%左右;移动挂蓝引起的应力较小, 鉴于传感器的精度, 引起的相对误差较大。但是累积应力绝对误差较小, 基本可控制在1Mpa以内, 能很好的符合理论计算值。

4 结束语

在应力监控过程中, 混凝土的实测应变中既包括由外荷载、收缩、徐变产生的应力应变, 也包括收缩、徐变产生的非应力应变 (自由应变) , 将非应力应变扣除后, 再按弹性关系求得的应力才是比较真实的。

桥梁规范中给出的混凝土收缩徐变计算参数和模型与实际总是有一定差别, 因此混凝土收缩徐变非应力应变的计算很难获得精确值, 但其精度足以满足工程需要。

采用以上方法对测量的原始数据进行分析处理后, 能得到结构的实际应力, 能反映结构在施工过程中的真实受力状态。

摘要:以石武客专北下行联络线特大桥为例, 介绍了连续梁桥应力监控的目的、原理和应变分离的方法, 论述了不同影响因素在应力测试和计算中的处理, 经实测数据分析表明, 本论述提出的方法能使实测应力较好的符合计算应力, 接近实际结构的真实应力, 对桥梁的施工及安全使用具有一定的指导意义。

关键词:预应力混凝土,连续梁桥,应力,监控

参考文献

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[4]向中富.桥梁施工控制技术[M].人民交通出版社, 2000:4~26.

浅谈预应力技术在连续梁桥的应用 篇8

1 PFRC梁的工艺及原理

现以简支梁为例, 说明PFRC梁的施工工艺及预应力原理:

1.1 按钢筋砼梁方式制作, 具有适当预拱度的梁体, 与钢筋砼梁所不同的是PFRC梁受拉主筋宜采用冷拉粗钢筋, 并需在梁的受拉边可能出现裂缝凶区域设置预留槽口该区段内的主筋净保护层厚度取为箍筋的直径。

1.2 对许梁施加预定的竖向荷载p, 此时, 在预留槽口的顶端会出现裂缝。

1.3 绑扎受拉边翼缘的构造钢筋 (注意插入式马蹄箍筋应通过预留槽口插入先浇梁体内浇注该翼缘的砼) 。

1.4 待后浇受拉边翼缘砼达到强度后, 卸除预加荷载P。

现依据容许应力法理论对梁在上述预加载和卸载过程中跨中截面应力的变化分析如下。

对设有预留糟口的钢筋砼梁作预加载时的计算截面及应力分布, 此时梁的受拉力已开裂 (预留槽口的存在即人为地规定了裂缝出现的位置及间距) , 受拉区仅计入主筋的作用。若换算截面对其重心轴的惯性距为I01, 则在预加荷载弯矩MY的作用下上缘砼的压应力σh1和受拉钢筋的应力σg1分别为:

σh1=MYX1/I01 (压)

σg1=n MY (h-X1) /I01 (拉)

式中n表示钢筋弹性模量与砼弹性模量之比, X1为上缘至中性轴的距离。

在后浇下翼缘砼到强度后, 卸除预加荷载p相当于梁施加了反向的预加载p, 因此跨中截面受到了负弯矩MY的作用, 此时梁的下半部分后浇下罢缘砼将参与受力, 其计算载面及应力分布, 设换算截面对其重心轴的性矩这I02, 则梁缘上下边缘砼的应力σh2、σh3和钢筋的应力σg2分别为:

h2=MYX2/I02 (拉)

σh3=n MY (h-X2) /I02 (压)

σg2=n MY (h0-X2) /I02 (压)

式中X2为上缘到中性轴的距离。

梁截面的实际应力分布为单独考虑预加载和卸除预加载两种情况载面应力的迭加, 帮梁的上、下边缘砼应力σhs和σhx及主筋应力σg分别为:

若梁在使用荷载作用下所受到的弯矩为M, 则梁上、下边缘硷的应力分别为:

由 (5) 式可见梁在不大于预0加荷载弯上MY, 的作用下, 其后浇下翼缘砼内不出现拉应, (暂不计砼收缩, 徐变及钢筋松驰的影响) , 即该梁的下翼缘右以具有足够大的抗裂度, 故梁, 主筋得到可靠的保护, 在使用荷载作用下梁截面的抗弯刚度因下翼缘砼参与工作而得到显著提高, 其计算刚度与同截面的常规预应力砼梁相差元几, 该梁的梁腹虽然尚存裂缝, 但这些, 缝并不穿过梁内受力钢筋 (受拉主筋和箍筋) 且不影响结构的受力状况, 从钢筋砼的观点看, 念些裂缝是允许存在的。

由此可见PFRC梁是通过在钢筋砼梁受载条件下二次浇注受拉边翼缘砼来代替常规预应力砼中的张拉钢盘, 使后浇翼缘砼借助卸载时梁内主筋的弹性恢复获得所需要的预应力。

2 预应力混凝土梁应注意的一些问题

通过实验, 我们应该在施工中应注意的一些问题:

2.1 跨径比

一般情况下, 为使边跨正弯矩和中支点负弯矩大致接近的原则, 以使布束更趋合理, 构造简单, 故L1/L2=0.239~0.692是常见的边、主跨的跨径比范围, 当L1/L2≤0.419时, 边跨则需压重, 应属于非常规的特殊处理;大都L1/L2=0.54~0.58则较合理, 这将有可能在边跨悬臂端用导梁支承于端墩上合拢边跨, 取消落地支架。

2.2 梁高

主跨箱梁跨中截面的高跨比h0≈ (1/46.2~1/86) L2, 通常为 (1/54~1/60) L2, 在箱梁根部的高跨比h1≈ (1/15~1/20.6) L2, 大部分为 (1/18) L2左右。

目前在国际上有减少主梁高跨比的趋势, 已建成的挪威stolma桥和Raftsundet桥, 在跨中区段采用了轻质砼, 减轻了自重, 减小了主梁高跨比, 其跨中h0≈1/86·L2和1/85.1·L2, 根部高度分别为h1=1/20.1·L2和1/20.6·L2。一般情况下, 可采用2次抛物线的梁底变高曲线, 但往往会在1/4·L2和1/8·L2处的底板砼应力紧张, 且在该截面附近的主拉应力也较紧张, 因而, 可将2次抛物线变更为1.5~1.8次方的抛物线更合理。

2.3 顶板厚度

以往通常采用28cm, 近年来已趋向于减小为25cm, 这显然与箱宽和施工技术有关。

2.4 底板厚度

以往通常采用32cm (跨中) , 逐渐向根部变厚, 少数桥梁已开始采用28-25cm者, 其厚跨比通常为 (1/140~1/160) L2, 也有用到1/200·L2者。

2.5 腹板

一般为40~50cm, 但应特别注意主拉应力的控制, 近年来在腹板上出现较多斜裂缝的病害甚多, 应予谨慎。增加箱梁的挖空率, 减轻截面的结构自重, 采用高标号砼, 采用较大吨位的预应力钢束, 采用三向预应力体系等, 无疑都是提高设计水平, 获得良好经济效益的重要措施, 但同时又必须合理地掌握好“度”, 必须确保结构的安全度和耐久性。

2.6 连续通长束不宜过长

根据连续结构的受力特点, 截面上既有正弯矩也有负弯矩, 个别设计中将连续通长束顺应弯矩包络图仅作简单布置是欠合理的, 尤其对于较小跨径的矮箱梁, 其摩擦损失单项即可达40~60%σk之多。建议此时可采用两根交叉束布置, 也可改用接长器接长, 分成多次张拉等。但在具体设计时接长器也不宜集中在某一个断面上, 以使截面的削弱过于集中, 同时也会造成施工上困难。

2.7 普通钢筋是预应力砼结构中必须配置的材料

当混凝土立方体试块受压破坏时, 可以清楚地看到混凝土立方体试块侧向受拉破坏的形态。也即预应力仅在某一个方向上施加了预压应力, 而在其正交方向却会产生相应的侧向拉应力, 这是预加应力的最基本概念, 必须牢固掌握, 灵活应用。

因而, 在预应力混凝土结构中必须配置一定数量的非预应力钢筋, 以保证预压应力的可靠建立。

2.8 关于扁波纹管、扁锚的采用

扁波纹管的采用, 有利于减少构件的截面尺寸, 但必须注意如下几点:

2.8.1 扁波纹管的尺寸高度不宜太小, 不利于饱满灌浆。

2.8.2 扁波纹管的根数。在实际工程中常用的钢束根数为每管内4束或5束。其锚圈口的损失, 5束应大于4束, 远较圆锚时要大, 其锚固效率系数也较难保证达到95%, 同时在穿束过程中也极易绞缠在一起, 因而建议, 每管内3.0束合适, 4.0束尚可, 5.0束不妥。

2.8.3 扁锚用作横向预应力束合适;用作纵向受力主束欠妥, 不应采用“扁锚竖置”作为纵向受力主束 (弯起) , 这将会使实际有效预应力严重不足, 各股钢束在竖置弯起的扁波纹管内互相嵌挤, 摩阻损失很大, 对扁波纹管的横向扩张力也很大, 各束受力很不均匀, 延伸率无法控制, 这种“扁锚竖置”方案已有多座实桥失败, 应该禁止采用。

2.9 预应力混凝土梁的正弯矩裂缝

其主要原因是属预应力不足性质, 既可能是设计原因也可能是施工原因, 或可能是营运多年后部分预应力已经失效。在查清原因的基础上, 可以采用增加预应力束的方法处理, 但很可能要在体外施加预应力, 此类性质的加固一般较麻烦, 裂缝虽可部分地得以闭合和改善, 上拱也可有微小的改善, 但总会留有一定后遗症。

摘要:PFRC梁系周志祥教授据预弯复合梁提出的一种新的预应力混凝土梁 (中国专利号ZL94227201.3) , 它兼有常规预应力砼梁和预弯复合梁的优点, 克服了其缺点, 具有较好的技术经济效益, 本文阐述了PFRC梁的制作工艺及预应力原理, 介绍了预应力混凝土梁在施工中应注意的一些问题。

预应力连续梁桥管道摩阻试验研究 篇9

关键词:连续梁桥,预应力损失,摩阻试验,误差分析

0 引言

预应力结构中预应力筋的拉应力是一个不断变化的值。在预应力结构的施工及使用过程中,由于张拉工艺、材料特性以及环境条件的影响等原因,预应力筋中的拉应力是不断降低的。这种预应力筋应力的降低,即为预应力损失。满足设计需要的预应力筋中的拉应力,应是张拉控制应力扣除预应力损失后的有效预应力。因此,一方面需要预先确定预应力筋张拉时的初始应力(一般称为张拉控制应力σcon),另一方面需要准确估算预应力损失值[1]。规范[2]规定,后张法预应力混凝土构件预应力损失包括5项,其中预应力钢筋与管道之间的摩阻损失σl1所占比例较大[3]。

1 原理依据

1.1 应力损失机理

预应力钢筋与管道之间的摩阻损失σl1出现在后张法预应力混凝土构件中。在张拉预应力筋时,由于预留管道的位置可能不顺直、管道壁粗糙等原因,使预应力筋与管道壁之间产生摩擦,故通过千斤顶对预应力筋在控制应力下进行张拉而产生的每个截面应力逐渐减小,离张拉端越远,应力减小的越快。而任何两个截面之间的应力差,在短时间内,主要就是由σl1所造成的,可以近似的看成这两个截面之间的预应力管道摩阻损失值[4]。

摩阻损失主要由管道的弯曲和管道的偏差两部分影响所产生的。理论上,直线管道无摩阻损失,但由于施工中管道主要由分布在一定间距上的定位钢筋来固定的,这样任何两个定位钢筋之间的管道必然会产生一定的弧度,因而直线预应力筋在张拉时实际上仍会与周围管道接触、摩擦而引起摩擦损失,此项损失被称为管道偏差影响摩擦损失(偏差系数k),其值较小。主要与预应力筋的长度、管道的施工质量以及管道的材料系数有关。 弯道部分除了管道偏差影响外,还有因管道弯曲、张拉时预应力筋对管道内壁的径向垂直挤压力所引起的摩擦损失,此项损失被称为弯道影响的摩擦损失(摩阻系数μ),其值较大,并随预应力筋弯曲角度之和的增加而增加。

根据规范[2],预应力钢筋与管道摩擦引起的预应力损失值σl1,可按下式计算:

σl1=σcon[1-e-(μθ+kx)]。

其中,θ为从张拉端至计算截面曲线管道部分切线的夹角之和,rad;x为从张拉端至计算截面的管道长度,可近似地取该段管道在构件纵轴上的投影长度,m;其他符号上文已有提及。

同济大学薛伟辰教授[1]也做了相关推导过程。

1.2 试验依据

已知,预应力管道摩阻损失主要是由管道偏差损失和弯道的摩阻损失两部分组成,而且各自反映在偏差系数k和摩阻系数μ上,因此,只要通过确定k,μ就可以计算预应力的摩阻损失。

通过试验量测,可知张拉端的张拉力P和被动端的张拉力P′,则管道摩阻损失力为ΔP:

ΔP=P-P′=P[1-e-(μθ+kx)]。

经变换亦可得:μθ+kx=ln(P/P′),对于整个主梁,将x=l代入则得:

μθ+kl=ln(P/P′)。

yi=ln(Pi/Pi),则利用最小二乘法原理可以得到偏差系数k和摩阻系数μ的求解公式为:

将试验测试数值代入即可求得偏差系数k和摩阻系数μ[5,6]。

2 具体试验

2.1 工程概况

颖河大桥位于阜阳市的北三环路,跨越市内的颖河,是阜阳市城区重要的东西交通要道。颖河大桥主桥为预应力混凝土连续梁结构,全长(70.5+116+70.5)m。采用悬臂法施工。通过对主桥第五节段进行预应力管道的摩阻系数试验,以提供设计施工参考的依据。

2.2 加载方案与测点布置

选取第五节段的2束T6和1束F6作为研究测试对象。首先,在测试预应力束两端依次安装千斤顶和张拉工具锚,并拖动钢绞线证实管道内无阻碍张拉的物体。其次,将B端封闭作为被动端,A端作为主动端,分别张拉千斤顶至0.2σcon,0.35σcon和0.5σcon,持荷5 min后记录两端油压表读数。之后千斤顶回油,放松钢束。上述测试工作重复3次,然后调换主动端和被动端,再把上述测试工作同样进行3次。最后,将千斤顶移至另一测试预应力束并安装,之后重复前述的操作内容直至各预应力筋束测试完毕。

试验时,为了千斤顶有足够的行程,先在被动端张拉8 cm~10 cm的油缸行程长度,然后锚固被动端,并在主动端分三个工况进行预应力钢绞线张拉的办法来获取考虑管道摩擦损失时两端的张拉力。

其中2束T6为顶板平弯束,无竖弯,1束F6为腹板束,同时有平弯和竖弯(见图1)。

2.3 试验结果

经过18次往返分阶段进行张拉试验之后,得出了试验结果数据。按张拉端和被动端张拉力的大小得出结果如图2~图4所示。

3 误差分析及结论

3.1 误差分析

从上面的试验数据计算分析中可以得到摩阻系数和偏差系数值,但是通过上面的计算分析可以看到很难同时得到符合设计规范要求的μ,k值[2],参考其他桥的摩阻试验,总结出导致误差的几个原因:1)试验条件的限制,由于本桥采用此种方法未能考虑到临时工具锚与预应力钢束之间的磨损,进而可能产生误差;2)由于摩阻试验是对特定的几束钢绞线进行测量,难免会造成取样具有随机性,保证不了精度;3)规范的要求过于理论化,由于实际施工条件的限制不可避免地有误差产生,导致了数据的离散性;4)造成管道摩阻损失的原因复杂,如管道直径及其偏差,钢绞线表面粗糙度及顺直度,特别是成孔管道的定位方式及浇筑混凝土时的振捣等,都使试验难于控制。

3.2 结论

通过对颖河大桥箱梁纵向预应力钢绞线中的3束进行管道摩阻试验,得出实测摩阻系数μ和偏差系数k值分别为0.294和0.004 1,比设计取用的0.14~0.17和0.001 5值都偏大,误差分别为72.9%和173%。建议施工方在后续梁段的施工过程中要准确设置预应力管道的定位钢筋,在弯转部位要加密布置;严格按设计要求进行两端对称张拉,以减少预应力摩擦损失;进行101%~102%的超张拉,同时在达到张拉控制吨位时持荷3 min~5 min

参考文献

[1]薛伟辰.现代预应力结构设计[M].北京:中国建筑工业出版社,2003.

[2]交通部,公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范[S].

[3]刘金生.大跨度PC连续梁桥孔道摩阻系数测试研究[J].兰州交通大学学报,2008(30):25-26.

[4]叶见曙.结构设计原理[M].第2版.北京:人民交通出版社,1997.

[5]李毅卉,徐力平,汪军凯.大跨度预应力混凝土桥孔道摩阻试验研究[J].市政技术,2009(25):28-29.

预应力混凝土连续梁桥的施工研究 篇10

1 预应力混凝土连续梁桥施工的特点

预应力混凝土连续梁桥结构具备极其明显的特点, 这主要体现在刚度、舒适度、路面整平度、形变量以及抗震能力方面, 预应力混凝土连续梁桥结构在这些方面较之其他工艺具备一定的优势。在预应力混凝土连续梁桥的施工过程中也具备一定的优点, 其一, 应用预应力混凝土连续梁桥结构, 其施工极其便捷;其二, 施工成本较低, 在施工过程中不需要建设支架, 也不需要较为大型的吊装设备, 进而使得工程的造价最优化;其三, 对周边环境的影响也较小, 在施工的进行中, 不需要阻断交通, 进而对施工地点的交通影响力较小;其四, 预应力混凝土连续梁桥结构施工的进程很快, 在施工中可以进行分段式施工, 几个墩同时进行施工, 进而最大程度上缩短工期;最后是采用预应力混凝土连续梁桥结构的路桥工程其施工质量可以得到很大的提升, 在具体施工中流水性、重复性的工作可以使工程质量得到有效控制, 进而切实保障施工质量[1]。

2 预应力混凝土连续梁桥施工的方式

2.1 悬臂施工法

在预应力混凝土连续梁桥施工中最为常有的施工方式便是悬臂施工法, 其分为悬浇施工及悬拼施工两种方式。在具体施工中, 通过临时性固结手段实现上下结构的固结。在进行悬臂施工之后, 相邻悬臂就可以固结在一起, 成为一个整体。在进行后续的对承受正弯矩下缘应力筋给以张拉施工之后就需要清除掉悬臂施工的固结措施, 继而实现施工中悬臂施工朝着连续体系的转化。

2.2 整体现浇施工法

整体浇灌技术施工是预应力混凝土连续梁桥施工中极其重要的手段方式, 其具体操作包括以下两个步骤:首先, 需要进行支架的架设, 并且在支架上进行模板的安装, 并对钢筋骨架给以绑扎及安装处理, 预留出孔道;其次, 需要进行现场浇筑混凝土, 对混凝土结构还需要给以一定的预应力。在进行整体浇筑作业中, 会使用到很多支架和模板, 因此这种施工方式主要适用于中小跨径路桥工程, 在大跨度的桥梁施工, 该方式存在着很大的局限性。对于预应力混凝土连续梁桥而言, 在进行整体现浇施工时, 必须严格按照已有施工工序进行浇筑作业, 并且要等到混凝土的相对强度达到设计的要求时, 才可以再进行拆模、张拉预应力筋以及管道压浆等工序。

2.3 移动式模架逐孔施工法

随着路桥施工技术的不断发展, 预应力混凝土连续梁桥结构的施工质量和效率在不断的提升, 然而施工的强度却在逐渐下降, 这完全得益于移动式模架逐孔施工法的发展和应用。在路桥的施工中, 必须得到模板以及机械化支架的支持, 在承载桥之上对模板以及机械化支架进行安装, 那么混凝土浇筑的场所就变成了桥跨内, 需要在混凝土的强度达到之后, 再进行拆模, 并且沿着导梁把模板移动至下一处的施工桥孔, 这便是移动式模板主控施工法[2]。在具体的施工中, 移动式模架逐孔施工法有着极其广泛的应用, 发挥着重大的作用。

3 预应力混凝土连续梁桥施工技术

3.1 承台施工技术

在进行承台施工时, 必要严格按照承台施工的技术进行作业, 首先要做好测量工作, 通过放线作业, 进而精准的获得导线的控制点, 从而确定桩中心, 然后需要把承台的四周边桩给以放出, 并且把测量结果给以标注, 同时还必须测量出桩顶和承台底之间的高度差;其次再进行浇筑素混凝土垫层, 需要通过素混凝土浇筑, 进而形成底模, 同时还要注意顶部的平整度;再次, 在进行模板安装时, 要充分、合理地利用钢模板作为其侧向的支撑, 与此同时还需要做好对拉螺杆、钢管以及方木等的安装作业;最后在进行混凝土浇筑时, 必须采用逐层式的浇筑方式, 从一层向着另一层进行浇筑, 与此同时还要利用振动棒对下层的混凝土进行检测以及捣实作业, 尽可能的避免混凝土浇筑过程中出现碰撞模板以及钢筋的现象。

3.2 墩台身施工技术

墩台身施工是预应力混凝土连续梁桥施工中最为重要的环节, 在预应力混凝土连续梁桥的具体施工中, 其中整体式定性钢模是最为常见的柱式墩模板工程中使用的模板, 对座板式桥台以及薄壁墩进行施工处理时, 其中大块组合钢模最为常用。在进行现场施工时, 首先必须根据柱高来进行模板的选择, 进而确保实用性;然后再使用吊车进行安装, 使用风缆进行固定, 在大块组合钢模拼装时, 其加固措施必须借助拉杆进行作业;此外在接缝处还需要给以止浆处理, 通过海绵条或者胶条来对模板接缝处给以处理, 进而防止漏浆现象的出现;最后混凝土的浇筑还必须实行分段式的浇筑方式, 在其振捣环节也必须注意施工质量, 使用振动器充分保障混凝土的浇筑能够达到设计中的密度以及实度的要求[3]。

3.3 现浇梁施工技术

在现浇梁施工中首先需要搭设支架, 碗扣式支架是最为常用的方式, 其次模板安装时采用分块拼装, 通过增加木片来实现高度差的消除, 进而减小地基沉降量以及支架的塑性形变;再者需要开展支架预压, 必须等到变形稳固之后才可以结束;再者在进行钢筋绑扎时, 其绑扎作业必须要严格按照相关操作要求和规定进行作业。在进行操作之前需要做好清洁作业, 除锈、清污。在钢筋安装完成之后再进行固定、拼装作业, 并且在安装时按照一定顺序进行钢筋的安装, 即先安装底板及腹板再安装顶板;最后在箱梁混凝土施工时, 混凝土必须严格按照一定配比进行搅拌, 并且严格规范进行振捣, 进而确保混凝土的密实度。在进行这些措施之后还需要对混凝土结构给以预应力的张拉、封锚作业, 最后可以将模板和支架进行拆除[4]。

4 结语

综合上述分析可知, 预应力混凝土连续梁桥结构施工具有施工极其便捷、施工成本较低、对周边环境的影响较小、施工质量有保障以及进程较快等特点, 是目前较为先进且广泛使用的一种结构。在其施工方式上主要有悬臂施工法、整体现浇施工法、移动式模架逐孔施工法三种;而在施工技术方面有承台的施工技术、墩台身施工技术、现浇梁施工技术三种。在具体的应用中, 需要对施工技术不断地进行完善, 进而保障施工的质量, 切实的保障路桥工程的持续稳定发展。

摘要:简述了预应力混凝土连续梁桥主要的施工方式, 从承台、墩台、现浇梁三方面, 分析了预应力混凝土连续梁桥施工的技术要点, 指出预应力混凝土连续梁桥施工具有简单便捷、成本低、工期短、质量高等优势。

关键词:连续梁桥,预应力,混凝土,施工技术

参考文献

[1]沈建康.基于不同规范的满堂支架现浇施工连续梁桥确定性及可靠性对比分析[J].公路工程, 2016, 41 (1) :120-124.

[2]陈三安.卵石混凝土在Zemun-Borca大桥中的应用[J].施工技术, 2015, 44 (23) :101-104.

[3]杨志军, 杨厚明, 董峰辉, 等.基于不同规范的悬臂施工连续梁桥确定性及可靠性对比分析[J].公路工程, 2015, 14 (6) :174-177.

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