当前位置:文档之家› 盖梁

盖梁

盖梁
盖梁

盖梁【bent cap】指的是为支承、分布和传递上部结构的荷载,在排架桩墩顶部设置的横梁。

又称帽梁。在桥墩(台)或在排桩上设置钢筋混凝土或少筋混凝土的横梁。主要作用是支撑桥梁上部结构,并将全部荷载传到下部结构。

帽梁也叫盖梁,在墩台身上面,支座下面,一般为矩形,1-20米空心板当然有两根帽梁,两桥台处各一个。

30m预应力混凝土组合T型梁施工技术浅谈

| [<<][>>]

1 工程概况

宣堡港桥位于宁通公路K59+624处(位于高速公路路段内),为斜30°弯桥。设计荷载为汽-超20、挂-120,上部结构型式为4×16+30+4×16,主梁为30m预应力组合T型梁结构,T梁混凝土采用5 0号,预应力钢筋采用ASTMA416-87a标准270级钢绞线,直径15.2 4mm,截面积140mm 2,标准强度R b y=1860MPa。该梁由预制T型梁、现浇桥面板及现浇端隔板构成(见图1)。其施工工序为:预制T梁,在预制场张拉第一批钢束N2、N3,并压浆封锚—→架梁后绑架桥面板钢筋及端隔板钢筋,浇筑部分桥面板并张拉第二批钢束N 1—→第二次封锚,同时浇筑桥面板连续缝—→桥面铺装及防护工程。

2 T梁预制

30m预应力组合T梁预制较为简单,但应注意波纹管的布置。在波纹管接头处一定要将波纹管接口用小锤整平,并用胶带缠紧,以防在穿束时引起波纹管翻卷,严重时会导致管道堵塞。同时要检查波纹管是否因为焊接等原因产生破损,一旦发现及时修补,在浇筑混凝土时安排专人清孔,保证管道通畅。

3 张拉方法的选择

预应力张拉一般分为一端张拉和两端张拉两种形式。如果采用两端同时张拉钢束N2、N3,需要两套张拉设备,而采用一端张拉无疑减少张拉设备的投入。因此,采用何种张拉方法则成为施工技术的关键问题。为了减少张拉设备投入,使一端张拉有可靠的技术保障,减少风险,我们进行了锚具变形、预应力回缩影响长度分析,并在计算锚具变形、钢筋回缩等引起的应力损失时,考虑了与张拉钢筋时的摩阻相反的摩阻作用,这样能更好地反映由锚具变形等引起的应力损

失沿梁轴逐渐变化的实际情况。因钢绞线采用夹片式锚具,实测QM 锚具在张拉端预应力钢材的回缩量△L=4~8mm,该△L影响长度的大小直接决定着张拉方法的选用。

N2号钢束为曲线形状,AB段为直线段,BC段为圆弧段,CD段为直线段,并且以梁中心对称布置。以A为张拉端,根据规范JTJ04 1-89,参考预埋波纹管,取孔道局部偏差对摩擦的影响系数K=0.00 1,预应力与孔道壁的摩擦系数μ=0.19,从张拉端至固定端:σA=0.75Rby=0.75×1860=1395MPa

σB=σA?e-KL1=1395×e-0.001×3.701=1390MPa

σC=σB?e-(KL2+μθ1)=1348MPa

依次类推,可得出沿曲线长度方向钢束的应力分布图。假设张拉时正向摩擦与锚固时预应力筋回缩的反向摩阻相等(即正、反摩擦损失斜率相等),根据预应力钢束在锚固损失影响区段内的总变形与钢束回缩值(△L)相协调的原理假设锚固损失自圆弧C点影响至路中直线段长度为Lx,又设AB段应力下降的斜率为m1,则m1=(1395-1 390)/3.701=1.35,同理可知:BC、CD段的应力下降斜率分别为m2=10.03,m3=1.34。 根据正、反摩擦损失斜率相等,可得出W1、W2、W3,代入有关公式可求出:

当△L=4mm,Lx=8453mm

由此可求得预应力钢束回缩影响长度S:S=L1+L2+Lx=3701 +4189+8453=16343mm>(L1+L2+L3)

通过对预应力钢束回缩影响长度分析结果可知:30m预应力组合T 梁锚固时,钢束回缩影响长度超过跨中,若采用两端张拉,不但增加了张拉设备,而且跨中预应力值反而小于一端张拉时跨中预应力值,影响大梁使用性能。因此,采用一端张拉的方案既经济又可行。为验证一端张拉后固定端预应力值的建立,对每根梁的两束进行固定端补张拉,实测每束仅能补0.4mm左右的伸长量。实践证明,该方案在实际运用中各项技术指标均满足设计和规范要求,效果较为理想。

4 施工要点

(1)张拉前检查混凝土抗压强度,要求不低于L40级,张拉时严格按照设计要求和有关规范执行。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摩损造成夹持不紧,出现滑

丝,处理方法为压力机立即回油,更换工具式夹片,检查锚具锥孔与夹片间是否有杂物,清除锚垫板喇叭口内混凝土,重新张拉。如果仍有滑丝现象,则应对钢绞线、锚具进行重新检测,对千斤顶油压表进行重新标定,确

保今后万无一失。

(3)由于波纹管破损而漏浆,造成钢绞线与混凝土握裹,引起摩擦力过大。处理方法为,采用反复多次张拉并持荷一段时间,以克服摩擦力过大的影响,预制T 梁时应注意及时清孔。

(4)由于孔道摩阻而使伸长量偏小。处理方法为,在开始张拉时把钢绞线拉到5.0MPa ,再回油至油压表读数为零,然后分级张拉,并按规范要求进行超张拉,这样得出的张拉伸长值满足设计要求。

(5)张拉过程中随时观测梁的上拱度和梁体的侧向变形,避免梁体变形过大而产生裂纹,并及时观测各项数据。

5 结束语

预应力混凝土组合T 梁是一种简支T 型梁结构,具有吊装重量轻、施工简单及投入设备少等特点,对软基中沉降量较大的桥梁较为合适,在江苏地区有着较为广阔的发展前景。

第九章 桥梁墩台

1. 何谓桥墩?何谓桥台?桥梁墩台的两种主要形式?

答:桥墩是多跨桥梁下部的中间支承借光物,其作用是支承上部结构

桥台是设置在桥梁两端的支挡结构物,它除了支承上部结构和衔接两岸路堤外,还起挡土护堤的作用

桥梁墩台的两种主要形式:重力式墩台与轻型墩台。

2. 拱桥空腹式桥台的适用范围是什么?

答:地基条件非常差时适用

3. 梁桥桥墩荷载组合的类型、适用性几取载方法。

4.桩柱式桥墩盖梁的计算图式有哪三点规定?

答:①双柱式墩台,当盖梁与桩身的刚度比大于5时,按简支梁或双悬臂梁计算

②双柱式墩台,当盖梁与桩身的刚度比大于5时,按刚架计算

③多柱式墩台,按连续梁计算

5.何谓墩顶抗推刚度?

答:指使墩顶产生单位水平位移所需施加的水平反力(k墩i)

6.梁桥桥墩由哪几种类型?桥台由哪几种类型?

答:桥墩按其构造可分为实体墩、空心墩、柱式墩、框架墩等;按其受力特点可分为刚性墩和柔性墩;按施工工艺可分为就地砌筑或浇筑桥墩、预制安装桥墩;按其截面形状可分为矩形、圆形、圆端形、尖端形及各种截面组合而成的空心桥墩。墩身侧面可垂直,也可以是斜坡式或台阶式梁桥桥台可分为重力式桥台和轻型桥台。

(一)重力式桥台。重力式桥台的常用型式是U型桥台,它由台帽、台身和基础等三部分组成。台后的土压力主要靠自重来平衡,故桥台本身多数由石砌、片石混凝土或混凝土等圬工材料建造,并用就地浇筑的方法施工。

(二)轻型桥台。轻型桥台的体积轻巧、自重较小,一般由钢筋混凝土材料建造,它借助结构物的整体刚度和材料强度承受外力,从而可节省材料,降低对

地基强度的要求和扩大应用范围,为在软土地基上修建桥台开辟了经济可行的途径。

常用的轻型桥台分为设有支撑梁的轻型桥台、钢筋混凝土薄壁桥台和埋置式桥台等几种类型。

7.拱式桥的墩台与梁式桥墩台的最大差别有哪些?

答:有拱脚,需承受单向推力。

8.拱桥何时设单向推力墩?常用的推力墩有哪几种?

答:在一侧的桥孔因某种原因遭到毁坏时,能承受住单侧拱的恒载水平推力,以保证其另一侧的拱桥不致遭到倾坍。而且当施工时为了拱架的多次周转,或者当缆索吊装施工的工作跨径受到限制时为了能按桥台与某墩之间或者按某两个桥墩之间作为一个施工段进行分段施工,在此情况下也要设置能承受部分恒载单向推力的墩。

9. 梁桥重力墩要验算哪些内容?

答:1)计算作用在桥墩上的荷载;

2)进行荷载布置与组合;

3)验算墩身截面强度和偏心;

4)验算基底应力和偏心;

5)验算桥墩倾覆和滑动稳定性;

6)施工验算。

铁路桥梁墩台

piers and abutments of railway bridge

铁路桥梁墩台是支承铁路桥梁上部结构的构筑物。桥梁墩台是桥墩和桥台的合称。桥墩位于相邻桥跨之间,桥台位于桥梁两端。桥台后端伸入路基,兼有挡住桥头路基填土以及连接路基和桥跨的作用。桥墩、桥台和桥梁基

础又统称为桥梁下部结构。

一、桥墩主要由顶帽、墩身组成。桥台主要由顶帽、台身组成。顶帽的作用是把桥跨支座传来的较大而集中的力,分散而

匀称地传给墩身和台身。因此顶帽应采用强度较高的材料建筑,一般用不低于200级钢筋混凝土建筑,且厚度不小于40厘米。此外,顶帽还须有较大的平面尺寸,为施工架梁及养护维修提供必要的工作面。墩身和台身是支承桥跨的主体结构,不仅承受

桥跨结构传来的全部荷载,而且还直接承受土压力、水流冲击力、冰压力、船舶撞击力等多种荷载,所以墩身和台身都具有足

够的强度、刚度和稳定性。铁路桥梁墩台有重力式墩台和轻型墩台两类。

1.重力式墩台

主要依靠自身较大的重量和较大的截面尺寸,以及建筑材料的抗压性能,来承受竖直方向和水平方向荷载的墩台。一般采

用抗压性能较好,抗拉性能较差的石料或混凝土圬工建造。它外型粗大笨重,但具有坚固耐久、节省钢材、施工简易、维修工

作量小、所需砂石可就地取材等优点。这种墩台中国采用较多。

(1)重力式桥墩截面形状多采用简单流线型,如圆端墩、尖端墩、圆形墩、圆角形墩等。简单流线型桥墩有利于水流顺畅地通过桥孔,也有利于减少阻水作用和墩旁冲刷作用。各种截面形状的桥墩,适用于不同的水流情况,如圆形墩适用于桥下水流方向变化不定,或水流方向同桥梁斜交角较大的情况。

(2)重力式桥台有T形、U形、埋置式、耳墙式等多种形式。T形桥台的截面形状为T形(图1T形桥台)。它由前墙和后墙组成。其前墙支承桥跨;后墙平行于线路,墙顶设道碴槽,承托桥跨和路堤间的线路上部建筑。这种桥台具有较好的刚度、强度和较强的适应性,以及工程量较少等优点,因此应用较广泛。U形桥台的截面形状为U形(图2 U形桥台)。它由台后端两片侧墙及其间的填土形成道碴槽。这种桥台构造简单,但台身较高时工程量较大,一般用于桥梁跨度较小的低矮桥台。埋置式桥台因台身埋置于锥体填土中而得名(图3 埋置式桥台)。它具有台身短、工程量省的优点。但锥体填土伸出桥台前缘,侵占桥孔过水面积,因而桥台易受水流冲刷毁坏。埋置式桥台因台身短、重量轻、台后填土高、土压大,为抵挡台后土压,一般均做成台身后仰的形式,因此,也称为后伸式埋置桥台。这种桥台适用于桥梁跨度较大和填土较高的桥台。耳墙式桥台的外形相当割去台尾下部的U形桥台(图4耳墙式桥台)。这种桥台较U形桥台具有工程量少的优点,但其构造较复杂,钢筋混凝土耳墙施工也较困难。这种桥台应用尚不普遍。

2.轻型墩台

采用钢筋混凝土、预应力混凝土结构,也有用钢结构的墩台。这种墩台同重力式墩台比较具有造型轻巧美观和工程量少,以及可减轻地基负荷、节省基础工程和便于采用拼装结构等优点。因此,应用较广泛。目前,常用的有以下五种。

(1)薄壁空心桥墩外形与重力式桥墩相似的空心结构桥墩(图5 薄壁空心桥墩a 用滑动钢模板灌注的圆形薄壁空心桥墩

b 由预制构件垒砌、预应力高强度钢丝束上下串联的拼装式箱形薄壁空心桥墩)。这种桥墩具有截面积小、截面模量大、自重轻、结构刚度和强度较好的特点,多用于高桥。薄壁空心桥墩和重力式实体桥墩比较,一般可减少圬工量40%~60%。中国襄渝铁路(襄樊-重庆)陕西紫阳汉江桥位于地震区,采用高达72.4米圆形空心桥墩;武汉长江桥7号墩地基极差,深水中采用管桩基础、圆角形薄壁空心墩,在外形尺寸和邻近各桥墩相同的情况下,减轻自重880吨。但是薄壁空心桥墩施工较复杂,又费钢材,应用较少。20世纪70年代以来,随着滑动钢模板、预制构件以及预应力拼装等新工艺的发展,克服了过去就地立模、高空作业、施工慢、质量差、费工费料等施工方面的困难,薄壁空心桥墩应用日益广泛。

(2)塔架式桥墩空间铰接杆系拼装结构的桥墩(图6塔架式桥墩a 钢筋混凝土管塔架桥墩b 钢塔架桥墩)。这种桥墩外形轻巧美观,现场拼装简便,常用于地基承载力较低或现场施工条件较差的桥梁。

(3)刚架式桥墩立体刚架或平面刚架结构的桥墩(图7刚架式桥墩a 预制拼装的板凳式桥墩b 就地灌注的桩柱式桥墩)。其抗剪刚度较低,多用于中、小跨度的低矮桥梁。它的主要形式有板凳式桥墩、排架墩台和桩柱式桥墩等。刚架式桥墩为满足杆件刚性连接要求,可采用整体灌注法施工,也可采用预制构件和现浇或预应力拼装节点等方法施工。中、小跨度桥梁采用桩柱式的刚架式桥墩较为普遍。例如,苏联在西伯利亚第二线铁路工程中修建桥梁237座,共采用512个桩柱式桥墩。这种桥墩用于横向力较小的直线桥为宜。

(4)柔性桥墩一种纵向刚度很小的桥墩。这种桥墩不能单独使用,须通过桥跨与纵向刚度很大的刚性桥墩串联,形成共同承受纵向水平力的结构(图8 柔性桥墩布置图)。在这种刚柔搭配的结构中,当纵向水平力作用时,柔性桥墩因柔而受力小,又因受力小而可更柔,有明显的经济效果。

(5)锚定板桥台主要依靠锚定板和拉杆承受桥台后的土压力,以及其他纵向水平力,而台身(立柱)基本只承受竖向荷载(图9 锚定板桥台)。这种桥台从根本上改变了重力式桥台凭自重承受水平力的方式,同时,因轴力较弯矩能更充分地利用材料而具有明显的经济效果。这种桥台用于铁路桥梁尚处于实验中。同这种桥台构思相似的桥台还有将拉杆锚固于台后稳定地基的锚杆桥台,以及在相邻两桥台间设置压杆的支撑式桥台。

桥梁墩台除重力式墩台和轻型墩台外,还有与桥跨以至基础形成整体刚架结构,如门形刚架桥、斜腿刚架桥、箱形桥等。

相关主题
文本预览
相关文档 最新文档