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混凝土梁桥的现状和发展趋势1

混凝土梁桥的现状和发展趋势1
混凝土梁桥的现状和发展趋势1

混凝土梁桥的现状和发展趋势

交通部公路科学研究院楼庄鸿

[内容提要] 本文介绍了混凝土梁桥的几种主要结构体系,包括简支梁、T形刚构、连续梁和连续刚构,展示了大跨径梁桥中采用连续刚构是必然的发展趋势。文中对连续刚构作了较详细的论述,包括它要解决的特殊问题,主要参数以及其发展趋势,还介绍了国内外几座具代表性的实桥。文中还列出了国内外大跨径连续梁和连续刚构桥的特点及其参数。

关键词:简支梁,T形刚构,连续梁,连续刚构,桁架梁,合龙方式,轻型化

梁桥是我国采用最广泛的桥型。

一、简支梁

中小跨径时,一般都采用简支梁。近年来,随着车速的提高和行车舒适的要求,简支梁逐步发展为由每孔设伸缩缝到采用桥面连续。我国最大的简支梁,是1997年建成的昆明南过境干道高架桥,跨径63m,这是一座桥上的桥,纵向跨越原3孔16m梁桥及桥台,形成63m 跨径。已超过跨径62m的浙江飞云江大桥而列中国首位。截面为单室箱,梁高2.5m,为跨径的1/25.2,顶底板厚25cm,腹板30~45cm,比较轻型,纵向束平弯,多数锚固在肋腋范围。在梁的两端设弯起束[1]。

河南省的洛阳、郑州、开封黄河大桥上均采用50m简支梁,其中开封黄河大桥设计成部分预应力混凝土梁。在河南省伊洛河桥上曾采用跨径50m的鱼腹式梁,支点处梁高较跨中梁高小。

国外简支梁的最大跨径为76m的奥Alm桥。该桥采用双预应力,即除设预应力筋外,在截面的另一端设预压力筋,为防止钢筋在受预压力时的压屈,把预压筋的预留孔道作成椭圆形,相邻椭圆形相位差90°。由于双预应力,截面高度小,仅为2.5m,为梁跨径的1/30。双预应力梁端部的局部应力较大,后来日本曾将预压力筋设在离端部一定距离的上翼缘预留槽中,而不设于端部,使局部应力问题趋于缓和。但至今仍用得不多。我国河北滦平县修建了大屯试验桥,3×40m,由5片顶宽2.1m箱梁组成,箱高1.35m。高跨比接近1/30[9]。

目前我国的简支梁,跨径在16m及以上者,都采用预应力结构,有的在13m空心板中,也施加了预应力。鉴于桥面连续较易出现裂缝,趋向于采用结构连续,即采用中等跨径的连续梁、连续刚构,也可先简支、后连续,以提高结构的耐久性,延长使用寿命。

二、T形刚构

20世纪50年代,德国首次采用平衡悬臂施工法建成了跨径114.2m的Worms桥,开创了混凝土梁桥用于大跨径的新局面,T构得到了非常迅速的发展。当时采用箱形截面,梁墩固结,跨中设剪力铰。

运营中发现,跨中设剪力铰的T构,铰处因混凝土徐变下挠而成折角,引起车辆跳动,而且剪力铰也较易损坏。

从此,带铰T构逐步向两个方向发展。在我国主要由带挂梁的T构所替代,最大的为跨径174m的重庆长江大桥。这种结构避免了铰处的折角,化解为折线,有利于行车。但伸缩缝多,牛腿构造复杂,易损坏,施工时除需挂篮设备外,还需吊装挂梁的设备。在国外早期,采用仅中间最大跨跨中设铰,最大跨梁墩固结,其他跨都作成连续梁,利用边跨的连续,增强主跨刚度,减小主跨的变位。在70年代曾得到相当发展。后期也设挂梁,最大的是43跨主跨跨径250m的加拿大Confederation桥,为了防止可能的连续破坏,每隔两孔将挂梁修成连续。T构目前用得较少。

三、连续梁

连续梁适用范围很广,从中小跨径到特大跨径,中小跨径时往往采用搭架浇筑,或先简支、后连续。对大跨径梁桥,随着交通运输的迅速发展,要求行车平顺舒适,多伸缩缝的T 构已不能满足要求,于是连续梁得到了迅速的发展。用顶推法施工时,一般限于等截面连续梁。悬臂施工时,往往采用变截面,梁墩临时固结,合拢后将梁墩连续改为支座,转换体系而成连续梁。

大跨径连续梁一般采用箱形截面,可以多跨连续,英国Orwell 桥,全长1288m,均连续。连续梁行车平顺,但需临时固结梁墩和转换结构体系,同时需大吨位的盆式橡胶支座,养护工作量大。

国外最大的连续梁,为跨径260m的挪威Varodd-2桥,我国则为跨径165m的南京长江二桥北汊大桥和宿淮高速京杭运河大桥。变截面连续梁的高跨比,跨中一般为1/30~1/50,支点处为1/15~1/20,边跨与中跨的比值一般为0.6~0.8。

国内外大跨径连续梁见表1、2。

四、连续刚构[2]

连续刚构的特点是梁保持连续,梁墩固结。这样既保持了连续梁无伸缩缝、行车平顺的优点,又保持了T构不需转换结构体系、不需设支座的优点,同时避免了连续梁和T构两者的缺点。因此,连续刚构这种结构近年来得到了较快的发展,可以这样说,采用连续刚构桥是大跨径混凝土梁桥发展的必然趋势。我国跨径180m以上的梁桥,都采用连续刚构。国内外的大跨径连续刚构见表3、4。

由表3 可见,我国混凝土连续刚构桥发展很迅速,自从1988年我国第一座现代连续刚构桥广东洛溪大桥建成以后,国内掀起了一个建设连续刚构的高潮。到2005年,已建的和在建的主跨200m以上的连续刚构有29座,其中主跨240m及以上的有15座,最大的是跨径270m 的虎门大桥辅航道桥。主跨250m、总长超过1000m的多跨连续刚构有重庆的黄花园大桥和马鞍石嘉陵江大桥。带有短边跨的有主跨252m的四川泸州长江二桥,其一侧边跨仅有49.5m。即将完工的重庆石板坡长江大桥主跨跨径330m,跨中108m区段采用自重较轻的钢箱梁,形成混合梁连续刚构。

由表4可见,国外混凝土连续刚构桥的主跨已突破300m。挪威修建了不少大跨径连续刚构,Stolma桥主跨已达301m。该国修的一些刚构桥,较多在主跨的跨中区段采用自重较轻的

轻质混凝土,能有效地减少恒载内力,节省材料,值得我们借鉴。

以下我们对连续刚构作较详细的讨论。

(一)连续刚构桥要解决的两个特殊问题

1. 减小温度内力

连续刚构梁墩固结,为超静定结构,尤其是多跨连续刚构,超静定次数较多。为防止温度内力过大,必须采取一定的结构措施。

1)减小墩的抗推刚度,采用双壁墩身

墩的抗推刚度小,温度内力就小。一般连续刚构适用于高墩的场合;如果墩身不够高,也可设计成柔性的桩基,使墩具有较小的抗推刚度。

在墩身的布置上,一般采用双壁墩身,其抗推刚度仅为墩壁绕自身形心轴抗推刚度之和,而不是绕桥墩中心线的抗推刚度,因而较小。双壁墩也可减少梁的负弯矩峰值,而且又有较大的抗弯刚度,除墩壁绕自身形心轴的抗弯刚度之和外,还有更大的双壁形成的抗弯刚度,可以保持桥面的平整。双壁墩身一般为箱形截面,跨径小时于可为矩形截面。美国跨径228.6m 的Houston运河桥,则采用了刚性墩,是比较少有的连续刚构墩身形式。

2)连续刚构总长不宜过大

随着设计水平的提高,连续刚构长度不断增大,目前国内最长的连续刚构是黄石长江大桥,跨径是162.5+3×245+162.5m,全长1060m。

为了防止温度内力过大,连续刚构总长不宜过大。在某些场合下,可以采用连续刚构与连续梁相结合的结构体系。我国东明黄河大桥跨径75+7×120+75m,由于墩高仅9.1m,8个主墩中,中间4个墩梁墩固结,为连续刚构;两侧各2个墩上设滑动支座,为连续梁,可以减小温度内力。

2. 防止船只碰撞

江河中的连续刚构双壁墩,通常不能承受船撞力的直接撞击,必须采取措施,防止船只碰撞。

我国的连续刚构桥,曾采用以下几种防撞措施:

1)墩周设人工刚性防撞岛

我国洛溪大桥采用,将Y形沉井下沉后封底,内部填土,既作为桩基的施工场地,又作为防撞结构,确保主墩墩身不直接承受船撞。其缺点是沉井下沉要有一定的时间,桩基施工必须在沉井封底填土后进行,工期较长;而且费用较贵。

2)墩周设柔性消能防撞设施

我国黄石长江大桥采用,在墩周设钢刚架,放置护舷,藉护舷和钢刚架的局部损坏来消能,使消能后作用在主墩上的力能为其承受。

3)分离式防撞岛

我国虎门大桥辅航道桥采用,在墩的上下游处设人工防撞岛,为直径25m的钢围堰,下沉到风化岩面,壁内用填石压浆混凝土。与主墩距离55m。分离式防撞岛在承受设计船撞力时,允许出现一定程度的破坏,日后再行修复,以减少费用。

这种防撞措施最大的优点,是主墩桩基施工与防撞岛无关,可以独立施工,加快工期,但费用仍较贵,可以考虑在某些场合下,仅在墩上游设防撞岛,而使墩的设计能承受逆流而上的较小船撞力,以减低防撞结构的造价。

(二)几座著名的连续刚构桥简介

1. 澳大利亚门道桥

国外澳大利亚修建了两座跨径200m以上的连续刚构桥,其中最著名的是1985年建成的门道(Gateway)桥,如图1所示。该桥跨径145+260+145m,保持世界第一达12年之久。该桥墩高47.5m,双壁墩身为三室箱,宽2.5m,壁厚纵向0.5m,横向中壁厚0.5m,外壁厚1m。主梁为单室箱,箱高跨中5.2m,根部15.68m,箱顶宽21.93m,底宽12m。顶板厚0.25m,底板厚跨中0.3m,根部1.8m。腹板厚0.65~0.75m,用C40圆柱体抗压强度混凝土(折合C50混凝土)。连续刚构边跨悬臂与引桥悬出部分(16m)之间,以不约束水平变位的钢箱装置连接。该装置不能传递轴向力,而能承受剪力与弯矩。

图1 澳大利亚门道(Gateway)桥(单位:cm)

2. 挪威Stolma桥和Raftsundet桥

1998年11月,挪威建成两座特大跨径混凝土连续刚构桥:跨径94+301+72m 的Stolma桥[4]和86+202+298+125m的Raftsundet桥[5],如图2、图3所示。前者首次将混凝土梁桥的跨径突破300m,居世界首位。后者位于R=3000m的平曲线上。

这两座桥的共同特点有以下几个:

(1)主跨中部采用轻质混凝土

Stolma桥301m主跨中部182m和Raftsundet桥298m主跨中部224m,采用轻

质高强混凝土,后者容重为19.53

kN/m。强度:轻质混凝土为LC60,其他部位为C65。

(2)截面轻型

截面均为单室箱。箱高两桥跨中均高 3.5m;根部箱高,Stolma桥为15m,Raftsundet 桥为14.5m(零号块14.9m),高跨比都很小。

底板厚度薄:Stolma桥为27~105cm,Raftsundet桥为26~120cm(零号块160cm),均较一般要薄。

腹板厚度薄,Stolma桥为25~45cm,Raftsundet桥为30~40cm(零号块55cm),均为最薄者。

顶板厚度不薄:是因桥梁较窄,由配束构造要求决定。Stolma桥为44cm(边跨70cm),Raftsundet 桥为28~42cm(零号块110cm),这是由于配束2~3层,而束的吨位还不够大(破坏荷载3645kN)所致。

(3)配置压重

这两座桥的跨径都由地质条件所决定。Stolma桥边跨很小,边、主跨比仅为0.239和0.312,为解决边主跨重量的不平衡,在94m边跨的37m和72m边跨的53m,箱内填以砾卵石。

Raftsundet桥298m主跨与202m298m主跨中224m用轻质混凝土来解决。边跨与相邻跨的跨径比分别为0.426(86/202)和0.419(125/298),也较一般刚构要小,为避免出现拔力,在两边跨端部7m,箱内均填以C25混凝土。

这两座桥的施工又各有特点。Stolma桥的72m边跨,全部在支架上施工;94m 边跨,岸边37m在支架上施工,主跨及94m边跨其他部分用挂篮悬臂浇筑,全桥用3个挂篮。

Raftsundet 桥都采用悬臂浇筑。298m主跨中224m用轻质混凝土,其5m节段与普通混凝土4m节段等重。由于桥梁位于R=3000m平曲线上,以及悬臂段力臂的不同,在125m边跨及202m跨各设一个临时墩,其中心与主墩中距35m。临时墩工形截面,以预制块组成,便于拆除。悬臂施工期间,临时墩设地锚,并以预应力束与梁连接,以抵抗出现的拉力。

图2 挪威Stolma桥(单位:立面图m,断面图mm)

3. 广东洛溪大桥

是我国第一座大跨径连续刚构桥。如图4所示,跨径65+125+180+110m。双壁墩身,墩身箱形截面,宽2.2m。主梁为单室箱,箱高跨中3m,根部10m。箱梁顶宽15.14m,底宽8m。顶板厚28cm,底板厚跨中32cm,根部120cm,腹板厚50~70cm,在该桥上我国第一次采用大吨位预应力体系和平弯束,是我国连续刚构桥迅速发展的一个重要开端。

图3 挪威Raftsundet桥(单位:mm)

图4 广东洛溪大桥(单位:cm)

4.虎门大桥辅航道桥

是我国主跨最大的连续刚构桥,位于R=7000m的平曲线上,跨径150+270+150m,如图5所示。1997年4月建成时为该桥型跨径世界之最。但这个纪录仅保持一年半,就被上述的挪威Stolma桥和Raftsundet桥所替代。该桥分上、下行桥,墩高35m,每幅桥双壁墩身中距9m,墩身为单室箱,宽3m,壁厚纵横向均为50cm。主梁为单室箱,箱高跨中5m,根部14.8m。箱顶宽15m,底宽7m。顶板厚25cm,底板厚跨中32cm,根部130cm。腹板厚40~60cm,用C55混凝土。无论箱高、底腹板厚度,均比跨径稍小的门道(Gateway)桥还要小,显示了设计水平的提高。

虎门大桥辅航道桥是我国连续刚构桥发展中又一座重要的桥梁,无论设计、

施工、科研上都取得了重要的成果。

图5 虎门大桥辅航道桥(尺寸单位:净空、标高m,其他m)

5. 云南红河大桥[6]

是我国已建成第二大混凝土连续刚构桥,跨径58+182+265+194+70m,如图6所示。两主墩高均超过100m,其中3号墩高达121.5m,为当时混凝土连续刚构的最高墩。主梁为单室箱,箱高跨中5m,根部14.5m。箱顶宽22.5m,底宽11.5m。顶板最小厚度28cm,底板跨中32cm,根部150cm。腹板厚40~80cm。

红河大桥的特点是:

(1)以临时加载和预推方式调整内力

由于边墩较矮,与主墩刚度相差很大,在边跨合拢前,在悬臂端施加1000kN 压重,在合拢并张拉底板束后卸除,有效改善1号墩的墩顶轴力。

在次边跨、中跨合拢前,分别对主梁悬臂施加2000kN和3000kN水平顶推力后合拢,改善了梁及墩身内力,也有利于防止运营阶段跨中梁顶下挠。

(2)墩很高,在双臂墩身间设置了两道横系梁,桥墩的稳定性得到保证。

图6 云南红河大桥(单位:cm)

6. 重庆石板坡大桥[7]

重庆石板坡长江大桥加宽改造工程采用在原桥上游平行新建一座桥梁的方案实施。新建桥梁除取消6号墩(5号墩与7号墩间一跨跨过主河槽)外,其余墩位与原桥墩位对应。桥梁跨径组成为:86.5m+4×138m+330m+132.5m。桥梁结构采用连续梁与连续刚构混合连续体系。其中(自渝中区至南岸区),①、②墩为墩梁分离(简单支承),③、④、⑤、⑦墩为墩梁固结。

桥梁主跨(⑤、⑦墩间)采用钢—预应力混凝土混合梁,即中部108m采用钢箱梁,以便减轻自重,减小因混凝土收缩徐变对结构后期变形的影响,改善结构受力,缩短建设工期。该跨其余部分以及其他跨采用三向预应力混凝土箱梁。最大梁高为16m。

桥型布置如图7。

图7 石板坡长江大桥桥型布置图(单位:cm)

该桥的特点是:

(1)跨径大,达330m,居世界之首。连续长度1101m,而边跨跨径短,为132.5m,仅为主跨的0.402。

(2)世界上首次采用混合式桥,其中钢梁103m,重1400t。两侧各有过度段2.5m,构造、受力及施工均较复杂。

(3)成桥过程结构体系转换次数多,而且桥处于平坡,桥面无调平层,受温度混凝土收缩徐变影响,线形控制难度大。

本桥将于2006年年中建成。

(三)连续刚构桥发展中的几个问题

1 边、主跨跨径比

从表3、表4可见,边、主跨跨径比值在0.239~0.692之间,但0.419及以下者,边跨都加压重,属于特殊处理;0.5仅在下部为刚性墩的美国Houston 桥上应用,超过0.6的也仅是少数几座桥,大部分在0.55~0.58之间。

经研究分析表明,边、主跨跨径比在0.54~0.56,或再稍大一些时,有可能在边跨悬臂端以导梁支承于边墩上,合拢边跨,而取消落地支架。既不过多地增加预应力束,又不出现拔力。但两墩壁轴力差会变得较大。今后连续刚构边、主跨跨径比,更可能趋向于这个范围。

2 梁的截面形式

从表3、表4可见,在箱顶宽在21.9m(门道桥)以下时,基本都采用单室箱。如果顶宽更大,则往往分上、下行,修成双幅桥,截面为两个分离单室箱,如虎门大桥辅航道桥。

3 梁高

从表3、表4可见,连续刚构桥箱梁根部的高跨比为1/15.7~1/20.6,其中大部分为1/18左右,近年来已有一些桥达到甚至低于1/20。

主跨中部箱梁的高跨比为1/46.2~1/86,其中大部分为1/54~1/60,并有下降的趋势。我国最小为南澳跨海大桥的1/73.7。

梁高跨比的下降,是上部构造趋于轻型化的表现。建成不久的挪威Stolma桥和Raftsundet桥,由于跨中采用了轻质混凝土,减轻了自重,并选用了较小的跨中高度,使这两座桥无论是跨中或根部的高跨比都达到了最低值,跨中分别为1/86和1/85.1,根部分别为1/20.1和1/20.6,值得我们重视。

我们在设计过程中,体会到梁底按一般常用的2次抛物线时,往往在L/4~L/8截面底板混凝土应力紧张,因此在华南大桥的设计中采用1.5次抛物线,从而缓和了这个区域底板应力紧张情况,根部高跨比也已达到1/20。珠海大桥的梁底也已用1.8次方的抛物线。采用幂次为1.5~1.8的抛物线,已开始推广采用。

4 板厚

1)顶板

由表3、表4可见,公路桥顶板的最小厚度,已由28cm减小为25cm。但进一步减小的可能已不大。

2)底板

由表3、表4可见,底板的最小厚度多数为32cm,少数桥用得更薄,为28、25cm。底板的最大厚度,随着设计经验的丰富,以及采用高强混凝土,有减薄的趋势。已有几座桥,根部最大底板厚跨比达到或小于1/200,其中以虎门大桥辅航道桥为我国最小,为1/207.7。我国的连续刚构桥根部最大底板厚跨比,与跨径相似的澳大利亚两座桥相比较,都有相当的减小。

值得强调的是挪威的Stolma桥和Raftsundet 桥,由于自重轻及采用高强混凝土,其最大底板厚仅分别为105cm和120cm,为跨径的1/286.7和1/248.3,远远小于我国,足以说明采用轻质混凝土有良好的经济效益。

3)腹板

由表3、表4可见,腹板的最小厚度一般为40cm,个别的更小为35cm,有的采用50cm或更大些。最大厚度为55~80cm,其中虎门大桥辅航道桥采用40~60cm,比门道大桥65~75cm要减小不少。

挪威的Stolma桥和Raftsundet桥,其腹板厚度仅分别为25~45cm和30~40cm,比我国的桥都小,值得我们注意。

箱梁板件尺寸的减小,意味着上部构造的轻型化,这是连续刚构桥发展中的又一趋势。但因为腹板较薄,其主拉应力的控制应特别注意。

5 经济指标

随着上部构造的不断轻型化,经济指标不断降低,现将我们不同年代设计的几座桥的经济指标列于表6。

几座连续刚构桥的经济指标表6

(1)华南大桥跨径比洛溪大桥大10m,其梁高、底腹板厚均比洛溪大桥小,混凝土指标减少21%,钢筋指标减少29%,钢绞线指标减少8%。必须强调的是,洛溪大桥的设计采用大吨位束,当时在设计上是先进的,指标是优越的。能在此基础上把混凝土指标进一步减小20%以上,是非常不易的,充分说明了设计水平的提高和轻型化的经济效益。

(2)虎门大桥辅航道桥跨径比洛溪大桥增大50%,而混凝土指标仅增大6.5%,说明该桥设计是先进的。

6 边跨的合拢方式

连续刚构桥的上部构造,极大多数采用挂篮悬浇。合拢的顺序基本都是先边

跨,后中跨,仅南昆铁路清水河桥,采用先中跨、后边跨的合拢顺序。

边跨的合拢方式有以下几种:

1)落地支架方式

在落地支架上浇筑合拢段,合拢边跨。这是大多数连续刚构桥采用的方法。在高墩的情况下,落地支架费时费材费力,如果支架搭在水中,难度更大,需探索不用落地支架的途径,这是连续刚构桥发展的必然趋势。

2)导梁方式

在边跨悬臂端架设导梁,支承在边墩上,在导梁上挂模板浇筑合拢段。

a)主跨小于120m时,挂篮前推,浇筑合拢b)主跨大于120m时,用导梁浇筑合拢

图8 导梁上合拢边跨

为取消落地支架进行探索,结果发现当边、主跨跨径比在0.54~0.56时,边跨支点在任何荷载工况下,总保留有足够的压力,而不出现拉力,因此有可能利用导梁,合拢边跨,而又不过多增加预应力束。这个设想,已经在跨径106m的太平大桥(边跨59m)以及跨径120m(边跨66m)的金沙大桥中实现,合拢情况良好,取消了落地支架,深受施工部门欢迎。

3)与引桥的悬臂连接合拢

这是取消落地支架的又一种方式。

我国的沅陵沅水大桥,主跨140m,边跨85m。其引桥为跨径42m的顶推连续梁桥,按(9×42m)+(42+13.5m)设两联,其间设有伸缩缝,由预应力束临时连接,顶推就位后解体,悬臂的13.5m与连续刚构悬臂空中固结,形成85+140+85+42m的连续刚构,缩短了工期,节省了投资。

澳大利亚的门道桥,边跨的刚构悬臂与引桥的悬臂在距边墩16m处连接。该连接装置为内设钢箱,有盆式滑动支座与刚构与引桥相连,可以传递剪力及一定的弯矩,但不能传递轴向力和不能约束轴向变位(见图1)。

(四)连续刚构的发展趋势

综上所述,可以概括几个发展趋势:

1 上部构造的轻型化

结构的轻型化,可以减少上下部构造的自重和材料用量,可以减轻对挂篮的要求,可以经济造价。由于采用大吨位锚具、高强混凝土,上部构造轻型化,这也是连续刚构桥的发展方向。减轻跨中区段的自重,对于特大跨径梁桥,尤其有重要的意义,挪威Stolma桥和Raftsundet桥跨中主梁采用轻质混凝土,我国石板

坡长江大桥跨中区段采用较轻的钢梁,都是值得借鉴的措施。

2 预应力束的布置

采用大吨位束,平弯锚固在肋腋部位,可减小顶板厚度,由受力而不是布束控制设计。

平弯与竖弯相结合,即在平弯的同时竖弯,可以减小摩阻损失。

3 取消边跨合拢的落地支架

采用合适的边、主跨比,在导梁上合拢边跨,或与引桥的悬臂相连接来实现合拢。在高墩的场合下,取消落地支架有一定的经济效益,缩短了工期。

4 连续刚构的合理跨径

鉴于不少特大跨径的预应力混凝土连续刚构中存在跨中下挠及梁开裂的病害,以及部分(矮塔)斜拉桥的兴起,因此连续刚构的跨径一般不宜超过200m。即使在跨径150m左右时,也宜作方案比较,确定桥型。有关大跨径梁桥病害及防止措施,请见参考文献[8]。

五、桁架梁

最著名的是跨径183m的澳大利亚Rip桥,为带挂梁的桁架T构,外形像拱,节间长度18.3m,悬拼施工,然后安装挂梁。

另一座著名的桁架连续梁,是前苏联的伏尔加河桥,跨径106+3×166+106m,桥宽15m,支点处桁架高18m,节间长11.4m,悬拼施工。

德国的Manfall桥则为等截面桁架连续梁,跨径90+108+90m,桁架高7.34m,采用交义双斜杆加竖杆体系,节间长6m,桥宽23.5m,用顶推法施工。

我国也曾修一些桁架刚构,其中最大者为福建水口大桥,为下承式桥,跨径160m,外形像斜拉桥,桁架呈三角形,上弦杆似同刚性斜拉索。

参考文献

1.杨高中,李强,昆明南过境干道高架桥63m简支梁桥设计,见:中国公路学

会桥梁和结构工程学会2000年桥梁学术讨论会论文集

2.周军生,楼庄鸿,国内外大跨径预应力混凝土连续刚构桥的现状和发展趋势,

见中国公路学报,2000年1期

3.楼庄鸿,国内外桥梁的现状和发展趋势第一章梁桥,2001,见楼庄鸿桥梁论文

集,北京,人民交通出版社,2004

4.挪威Stolma桥。见:国外公路,2000年1期

5.周军生等,挪威Raftsundet桥简介。见:国外公路,2000年5期

6.吕敬之等,红河大桥设计简介,见中国公路学会桥梁和结构工程学会2004年

桥梁学术讨论会论文集

7.向中富等,重庆石板坡大桥复线桥设计施工特点与控制中几个问题的考虑,见

中国公路学会桥梁和结构工程学会2005年桥梁学术讨论会论文集

8.楼庄鸿,大跨径梁桥的主要病害,公路交通科技,2006(4)

9.刘永前等,国内首座40m双预应力简支梁桥试验研究,桥梁建设,2005(6)

预应力混凝土连续梁桥

一预应力混凝土连续梁桥 1.力学特点及适用范围 连续梁桥在结构重力和汽车荷载等恒、活载作用下,主梁受弯,跨中截面承受正弯矩,中间支点截面承受负弯矩,通常支点截面负弯矩比跨中截面正弯矩大。作为超静定结构,温度变化、混凝土收缩徐变、基础变位以及预加力等会使桥梁结构产生次内力。 由于预应力结构可以有效地避免混凝土开裂,能充分发挥高强材料的特性,促使结构轻型化,预应力混凝土连续梁桥具有比钢筋混凝土连续梁桥较大的跨越能力,加之它具有变形和缓、伸缩缝少、刚度大、行车平稳、超载能力大、养护简便等优点,所以在近代桥梁建筑中已得到越来越多的应用。 预应力混凝土连续梁桥适宜于修建跨径从30m到100多m的中等跨径和大跨径的桥梁。 2.立面布置 预应力混凝土连续梁桥的立面布置包括体系安排、桥跨布置、梁高选择等问题,可以设计成等跨或不等跨、等截面或变截面的结构形式(图1)。结构形式的选择要考虑结构受力合理性,同时还与施工方法密切相关。 a b a.不等跨不等截面连续梁 b. 等跨等截面连续梁 图1 连续梁立面布置 1.桥跨布置 根据连续梁的受力特点,大、中跨径的连续梁桥一般宜采用不等跨布置,但多于三跨的连续梁桥其中间跨一般采用等跨布置。当采用三跨或多跨的连续梁桥时,为使边跨与中跨的最大正弯矩接近相等,达到经济的目的,边跨取中跨的0.8倍为宜,当综合考虑施工和其他因素时,边跨一般取中跨的0.5~0.8倍。对于预应力混凝土连续梁桥宜取偏小值,以增加边跨刚度,减小活载弯矩的变化幅度,减少预应力筋的数量。若采用过小的边跨,会在边跨支座上产生拉力,需在桥台上设置拉力支座或压重。当受到桥址处地形、河床断面形式、通航(车)净空及地质条件等因素的限制,并且同时总长度受到制约时,可采用多孔小边跨与较大的中间跨相配合,跨径从中间向外递减,以使各跨内力峰值相差不大。 桥跨布置还与施工方法密切相关。长桥、选用顶推法施工或者简支—连续施工的桥梁,多采用等跨布置,这样做结构简单,统一模式。等跨布置的跨径大小

深究钢筋混凝土梁桥加固方法

深究钢筋混凝土梁桥加固方法 度及车辆载重越来越大,尤其是推行拖挂运输和集装箱运输后,重型车辆日益增多。由于设计标准的改变,载熏能力提高,加大了道路桥梁的负荷,致使许多己建桥梁出现承载力偏低的情况,特别20世纪8O年代以前修建的,设计荷载标准较低,承载力不足,桥面老化、破损、裂缝等,已经有相当一部分满足不了现代交通的通行要求,甚至出现了干线公路桥梁重车无法通过的现象;而80年代后修建的部分桥梁虽然承载力能满足荷载要求,但随着交通量的剧增,桥宽不能满足通行能力;更有一些桥梁在远没有达到设计寿命时出现耐久性能严重退化的现象,影响其承载能力和使用寿命。因此,采用适当的加固和改造技术措施,恢复和提高桥梁的承载能力及通行能力,延长桥梁的使用寿命,以适应现代化交通运输的需要。 1桥梁加固的国内外研究现状 随着我国公路交通事业的迅猛发展,公路交通量不断增加.行车密度及车辆载重越来越大,公路桥梁负荷日趋加重,尤其是推行拖挂运输和集装箱运输后,重箱车辆日益增多,现有桥梁中有相当一部分已经满足不了使用要求,这是世界各国所面临的严峻问题。例如美国曾共用四年时间对全国公路桥作了调查,迄至1981年的统计,美国全国共有公路桥约566000座,调查报告中叙述了514000座桥梁的现状.这些桥梁中约有40%以上f超过200000座)都有不同程度的损坏.9800座桥梁结构强度降低应停止使用或限载通行f约占总数20%);102000座桥梁车行道

太窄桥下净空不够或承载力不足(约占总数20%1。由于桥梁的陈旧老化弃养失修桥塌事故不断发生,给美国经济发展和人民生活带来极其不良的影响。日本在20世纪7O、8O年代公路运输急剧发展.汽车日益大型化、重型化.交通量逐年增加给公路桥梁造成越来越大的压力,1956年以前按旧标准设计施工的桥梁其承载能力更感不足,据统计,这类桥梁约占5500座,其中普通混凝土约4500座。美、日、西欧和北欧为使已有桥梁达到高速公路的桥梁标准,对不少桥梁进行改造加固,为提高现有混凝土桥梁的承载能力,英国运输和道路研究所专门进行了桥梁加固试验。印度在近十年间,随着交通量和车辆载重的增加,对国道上承载能力较低的桥梁都进行了加固,并对能够承受荷载等级较高的桥梁进行了加固。1981年4月,由西方24个国家参加的联合国经济合作与发展组织,于1981年召开关于道路桥梁维修与管理国际会议.1982年召开了国际桥梁与结构会议,1983年召开了第十七届国际道路会议,很多国家对现有桥梁的安全性评价减产及维修加固等方面提出了众多篇有价值的论文。20世纪8O年代以来,我国在旧桥加固改造技术的研究与试验方面进行了大量的工作。交通部在六五七五计划期间下达了一系列有关旧桥检测、承载力评定及加固技术的科研课题,举办了多次桥梁维修、养护、加固、改造技术的学术会议。各省、市、自治区交通部门都在桥梁维修、养护、加固、改造的实践中取得不少成功的经验,并在实践中获得了显著的社会、经济效益,推动了交通事业的发展。由此可见,对桥梁尤其是对旧桥危桥的加固维修以及如何提高其承载力问题研究的试验与推广,已经引起了世界性的关注。大量资料表明.随着世界上

大跨度预应力混凝土梁桥施工技术

大跨度预应力混凝土梁桥施工技术 一、我国预应力混凝土梁桥的现状与发展 1、预应力混凝土梁式桥的结构特点 各种形式的预应力混凝土梁式桥在桥梁建设中占有主导地位,而且有着广阔的发展前景。 按结构体系划分一般有:简支梁、连续梁、T形刚构、连续刚构、刚构连续组合梁以及V型墩刚构等。按截面形式划分有:I形梁、T形梁、 形梁、槽形梁、箱形梁等,大跨度超静定梁桥绝大多数采用箱形截面。 预应力混凝土简支梁桥由于结构简单、受力明确、施工方便,仍将是我国量大面广的中小跨径桥梁的首选结构。一般认为,简支梁桥的合理跨径在50m以下,超出这一范围,梁高会急剧加大,失去其经济合理性。 与简支梁相比,其它超静定梁则具有较大的跨越能力,那就是预应力混凝土连续梁与连续刚构。预应力混凝土连续刚构桥对地形、地质和通航要求适应性强、施工方便、较经济,已成为国内大跨径桥梁的首选桥型。 预应力混凝土连续梁与连续刚构同为大跨度梁式桥,但受力上存在着一定的差异。与连续梁相比,连续刚构由于在墩顶处的墩梁固结,对梁跨形成附加约束,因而能够增加顺桥向的抗弯刚度和横桥向的抗扭刚度,从而提高桥梁的跨越能力;同时由于墩柱的约束,温度变化、收缩徐变等对连续刚构造成的内力影响,也比连续梁大得多;尽管在高墩桥

位,经常采用柔性墩结构,但桥墩的材料用量、设计难度要比连续梁大得多。 与连续刚构相比,连续梁桥在支座处仅提供竖向约束。所以,在正常“恒载+活载”作用下的跨中截面弯矩要比连续刚构大,但由温度变化所产生的各种内力要比连续刚构小很多;大跨度连续梁对支座的承载能力要求很高,甚至需要特别设计(如南京长江大桥二桥北汊桥连续梁的支座吨位达到65000KN)。但它要求桥墩只承受竖向反力,在深水基础的情况下允许采用高桩承台,能够大大简化基础及桥墩的设计与施工。 刚构、连续组合梁桥的受力特点则介于连续梁桥和连续刚构之间;V 型墩刚构则具有增加桥梁刚度的特点。总之,在大跨度桥梁的桥式方案中,应当结合具体的技术经济条件,权衡选择。 2、我国预应力混凝土桥梁的现状与发展 桥梁跨越能力,也就是常说的跨径大小,是桥梁建设水平的一个重要指标,在一定程度上反映一个国家的工业、交通、桥梁设计和施工各方面的成就。 近二十年来,随着我国交通运输业的蓬勃发展,预应力混凝土桥梁的建设取得了很大的成就,其技术进步主要表现在: 在结构材料方面,高强、早强混凝土,又发展到高性能混凝土,以及在特殊使用要求下的特种混凝土正在得到推广应用,商品混凝土和泵送混凝土正在取代传统的施工方法;在预应力技术上,高强钢绞线、大吨位群锚技术日益普及,目前1860MPa级的高强低松驰钢绞线,几乎包揽了新建大跨度预应力混凝土桥梁天下(已研制出2000MPa的钢绞

浅谈预应力混凝土连续箱梁桥设计中的问题

浅谈预应力混凝土连续箱梁桥设计中的问题 摘要桥梁设计是一项综合的工程,设计过程中会遇到一些问题,如桥位选择、桥面标高的确定、确定桥梁分孔、主梁截面选择、确定墩台基础形式、墩台基础埋置深度、结构尺寸的拟定,以及有关桥梁的其他问题,如主梁截面普通钢筋及预应力钢筋的布置、桥墩、桥台和桩基的配筋设计、桥面系的布置等。 关键词桥梁设计,预应力结构,连续箱梁桥,总体布置,结构计算 相对于简支梁桥,连续梁桥结构体系和受力特点具有明显的优势,其跨中正弯矩降低很多,同时支点出现负弯矩。混凝土材料耐久性较好,能够适应桥梁结构后期运营使用过程中产生的磨损,钢结构在使用过程中,应做好防腐措施,工程造价过高。在桥梁结构形式选择过程中,大多数设计单位会优先考虑混凝土连续箱梁桥,设计过程中遇到的问题,可以通过查阅桥梁规范,或者借鉴相似工程在设计过程中的经验取值,能够对设计具有指导作用。 1.桥梁总体布置 1.1 桥位设计 桥位的选择常与桥梁结构体系、原有或新建道路线形及周围环境等众多方面。桥位设计应能够保证原有或既定交通的正常运营,能够通过设计的洪水流量,满足通航要求,并与桥址周围的工农业、自然环境等相协调。桥位选择需要注意保护文物、保护生态环境,同时要注意尽量少占用耕地和农田,尽量做到对有意义及有价值的建筑物的保护。 桥位确定后,应进行桥孔布置。桥孔的大小和长度,应与天然状态桥下河槽或河滩流量分配相协调,并能满足泄洪排沙的要求。桥孔的布置,应该针对不同桥位进行不同的设计,河槽稳定不会扩宽或河槽不稳定时,桥孔布置需考虑以上因素。桥孔布置后桥墩的选择也应满足一定的要求,尽可能小的减小对河流的影响,充分考虑桥墩阻水的影响。 桥面标高的确定,应该根据该桥的使用要求进行选择,注意与既定道路之间的衔接。若桥面标高与既定道路高差过大,可以考虑设置引桥以克服高差。且河流通过设计水位时,须保证支座不受水流侵袭,同时还需要考虑桥墩阻水等各种因素引起的各类升高值,若桥梁结构有通航要求,还应该满足通航净空的要求。 1.2结构形式

桥梁工程习题

《桥梁工程》习题集

第一篇总论 第一章概述 一、填空题 1、桥梁通常由上部结构、下部结构和支座三大部分组成。 2、按主要承重构件的受力情况,桥梁可分为梁式桥、拱式桥、悬索桥、 刚架桥、组合体系桥五种。 3、按行车道的位置,桥梁可分为上承式桥、下承式桥和中承式桥。 4、有桥台的桥梁的全长L q是指两岸桥台侧墙或八字墙尾端间距离。 5、梁桥在竖向荷载作用下,梁截面内力有剪力、弯矩,墩台承受竖反力作用。 6、吊桥以缆索为承重构件。 二、选择题 1、多孔跨径总长L d=60m的桥梁属于(B)。 A、小桥 B、中桥 C、大桥 D、特大桥 2、梁桥桥跨结构两支座中心间的距离为(B)。 A、标准跨径 B、计算跨径 C、标准跨径 3、桥梁建筑高度是指(D)。 A、行车路面至桥墩(台)基础底面的距离 B、行车路面至墩(台)帽顶面间的距离 C、桥面上栏杆柱的上端至上部结构最低边缘间的距离 D、行车路面至桥跨结构最下缘间的距离 三、问答题 1、什么是桥梁的全长 答:桥梁的全长简称桥长,有桥台的桥梁指两岸桥台翼墙尾端间的距离,无桥台的桥梁指桥面系行车道长度。 四、识图题(10分) 请注明下面梁桥图中数字所表示的各部位的名称及字母所表示的主要尺寸的名称。

1、桥墩 2、基础 3、锥形护坡 4、路基边坡 5、桥台 L:桥长L0:净跨径h:建筑高度H:桥下净空 1、拱轴线 2、拱顶 3、拱脚 4、拱圈 5、拱腹 6、拱背 7、起拱线 8、桥台 9、基础10、锥坡L:计算跨径L0:净跨径f:计算矢高fo:净矢高

第二章桥梁的总体规划和设计要点 一、填空题 1、桥梁纵断面设计,主要确定总体跨径、分孔、桥梁标高、纵坡、基础埋置深度等。 2、最经济的桥梁跨径是使桥梁上部结构和墩台的总造价最低的跨径。 3、桥梁设计应满足使用上、经济上、设计上、施工上、美观上、环境保护和可持续发展等方面的要求。 二、选择题 1、当通航孔径小于经济跨径时,应按(B)布置桥孔。 A.计算跨径 B. 经济跨径 C. 通航跨径 D.标准跨径 2、公路桥梁行车道宽度取决于(C)。 A.计算跨径 B.车辆类型 C.设计速度 D.桥梁类型 3、行车设计速度为100km/h,桥梁行车道宽度应设计为(A)宽。 A.3.75米 B.3.5米 C. 3米 D. 4米 三、问答题 1.桥梁分孔主要考虑哪些因素 答:桥梁分孔主要考虑经济跨径、通航孔、避开不良地质、结构受力与施工、美观等因素。 跨径和孔数不同时,上、下部结构总造价不同。分孔时尽可能按上、下部结构总造价最低的经济跨径布置。 通航的河流上,首先考虑桥下通航要求,通航跨径大于经济跨径时,通航孔按通航要求确定跨径,其余的桥孔应根据上下部结构总造价最低的经济原则来决定跨径。当通航的跨径小于经济跨径时按经济跨径布置桥孔。 在布置桥孔时,遇到不利的地质地段,应将桥基位置移开,或加大跨径。 有些体系中,为了结构受力合理和用材经济,分跨布置时要考虑合理比例。 跨径选择还与施工能力有关,有时选用大跨径虽然在经济和技术上合理,但由于缺乏足够的施工技术能力和设备,也会改用小跨径。

预应力混凝土桥梁工程施工方案

预应力混凝土桥梁工程 本标段内桥梁为石院子中桥长67米,上部为预应力混凝土T梁,下部采用柱式墩,U 型桥台,钻孔灌注桩基础。 1、基础施工 1、1桩基施工方法 钻机施工工艺见钻孔灌注桩施工工艺框图。 1.1.1施工准备: 开钻前根据地层岩性等地质条件、技术要求确定钻进方法和选用合适的钻具;规划施工场地,合理布置临时设施;开孔前,测量班放出桩位中心后将钢护筒埋入土中正确对位。开孔时,采用短钻具、低钻速、轻压慢进。 1.1.2钢护筒的制作: 桩基护筒用δ=10mm的A3钢板卷制,护筒焊接采用开坡口双面焊,要求焊逢连续,保证不漏水。护筒埋置深度须符合下列规定:黏性土不小于1m,砂类土不小于2m,当表层土松软时将护筒埋置到较坚硬密实的土层中至少0.5m;岸滩上埋设护筒,在护筒四周回填黏土并分层夯实;护筒顶面中心与设计桩位偏差不大于5cm,倾斜度不大于1%。 1.1.3钻进施工:

钻孔灌注桩施工工艺框图 钻进施工时,再次将钻头、钻杆、钢丝绳等进行全面检查;钻进时,钻头对准设计桩位中心,匀速下放至作业面,液压装置加压,旋转钻进,钻进过程中,应根据地质资料掌握土层变化,及时捞取钻碴取样,判断土层,记入钻孔记录表,并与地质资料进行核对。根据核对判定的土层调整钻机的转速和钻孔进尺。 1.1.4护壁: 钻孔护壁采用泥浆护壁的形式。选用成品膨润土配制优质泥浆,其具有相对密度低、粘度低、含砂量少、失水量少、泥皮薄、稳定性强、固壁能力高等优点。根据不同的地质情况选择不同的泥浆比重。根据地层情况及时调整泥浆性能,参照<公路桥梁施工规范>(JTG/T F50-2011)泥浆性能指标。 1.1.5第一次清孔: 钻孔至设计高程,经过检查,孔深符合要求后,开始进行清空。清孔采用换浆法,在钻进至设计深度后,稍稍提起钻头,同时保持原有的泥浆比重进行循环浮碴,随着 终 孔 清 孔 测 孔 安放钢筋笼 安放导管 测孔深、孔径、倾斜度 测泥浆性能指标 监理工程师签字认可 监理工程师签字认可 水密性试验 测孔深、孔径 钢筋笼及检测管制作 凿桩头 二次清孔 灌注混凝土 检查泥浆指标及沉渣厚度 制作混凝土试件

预应力混凝土连续梁桥结构设计

预应力混凝土连续梁桥结构设计 第一章绪论 第一节桥梁设计的基本原则和要求 一、使用上的要求 桥梁必须适用。要有足够的承载和泄洪能力,能保证车辆和行人的安全畅通;既满足当前的要求,又照顾今后的发展,既满足交通运输本身的需要,也要兼顾其它方面的要求;在通航河道上,应满足航运的要求;靠近城市、村镇、铁路及水利设施的桥梁还应结合有关方面的要求,考虑综合利用。建成的桥梁要保证使用年限,并便于检查和维护。 二、经济上的要求 桥梁设计应体现经济上的合理性。一切设计必须经过详细周密的技术经济比较,使桥梁的总造价和材料等的消耗为最小,在使用期间养护维修费用最省,并且经久耐用;另外桥梁设计还应满足快速施工的要求,缩短工期不仅能降低施工费用,面且尽早通车在运输上将带来很大的经济效益。 三、设计上的要求 桥梁设计必须积极采用新结构、新设备、新材料、新工艺利新的设计思想,认真研究国外的先进技术,充分利用国际最新科学技术成果,把国外的先进技术与我们自己的独创结合起来,保证整个桥梁结构及其各部分构件在制造、运输、安装和使用过程中具有足够的强度、刚度、稳定性和耐久性。 四、施工上的要求 桥梁结构应便于制造和安装,尽量采用先进的工艺技术和施工机械,以利于加快施工速度,保证工程质量和施工安全。 五、美观上的要求 在满足上述要求的前提下,尽可能使桥梁具行优美的建筑外型,并与周围的景物相协 调,在城市和游览地区,应更多地考虑桥梁的建筑艺术,但不可把美观片面地理解为豪华的细部装饰。 第二节计算荷载的确定 桥梁承受着整个结构物的自重及所传递来的各种荷载,作用在桥梁上的计算荷载有各种不同的特性,各种荷载出现的机率也不同,因此需将作用荷载进行分类,并将实际可能同时出现的荷载组合起来,确定设计时的计算荷载。 一、作用分类与计算 为了便于设计时应用,将作用在桥梁及道路构造物上的各种荷载,根据其性质分为:

钢筋混凝土连续箱梁

钢筋混凝土连续箱梁 1.施工流程 基底处理→搭设支架→安装龙骨→调整高程→安装模板→模板顶高程复核→绑扎钢筋→监理验收→砼浇注→养护拆模→预应力张拉(达到设计强度) 2.施工方法 1)钢筋工程:钢筋下料、弯曲均在钢筋加工场进行,运至现场后进行绑扎。绑扎中因钢筋密度较大要确保每根钢筋的准确位臵,且注意预埋件的设臵。波纹管的安装要在钢筋的绑扎过程中完成,用钢筋卡子以铁丝绑扎固定好其位臵,波纹管接头要用胶带缠好(波纹管安装前要对波纹管进行质量检查)。 2)箱梁模板工程 A.地基处理:根据工程土质情况先用推土机将现况地面大致推平,然后用振动压路机压4-5遍,压实度不小于95%,在此基础上填30CM石灰粉煤灰稳定砂砾,并用振动压路机分层碾压密实,密实度达98%。并沿桥中心线向两边放2%排水坡,防止雨水浸泡地基。 B.搭设支撑体系:模板支撑系具体见箱梁模板支架体系图。 在二灰碎石基础上横向垫铺15×20CM方木,长度4-6米,方木接缝必须铺开,与地基面接触坚实,以使方木受力均匀。 ⑴.支撑体系采用新型碗扣式支架,满堂支架施工。立杆在有横梁范围内(长×宽为860CM×900CM),间距采用90CM×60CM,其它范围内,立杆间距采用90CM×90CM;横杆步距为120CM,下设扫地杆,剪刀撑与地面夹角设臵在45o~ 60o之间。 ⑵.支撑体系须做验算、试压、试验、荷载值为恒载标准值的85%以上。 a.主龙骨14#工字钢纵向布臵在60CM的可调顶托上,间距与支撑体系的横向步距一致,次龙骨为5CM厚大板,横向平铺在工字钢上,采用满铺方式,使用前用压刨机刨平,使其截面厚度一致,保证模板平整度。 b.箱梁模板采用清水模板,面板用12CM厚酚醛复膜胶合板,对

预应力钢筋混凝土及普通钢筋混凝土连续箱梁设计要点说明

预应力钢筋混凝土及普通钢筋混凝土连续箱梁设计要点本说明适用于常规等梁高的普通钢筋混凝土及预应力钢筋混凝土连续梁桥。本说明主要目的在于为设计人员在连续梁设计中提供一些建议,以期保证我院设计文件的统一性和完整性。实际工程的设计中,根据具体项目的具体特点,需仰赖设计人的独立思考以确保工程质量。 1、跨径及梁高的选取 1.1、一般连续梁(跨径<50m)在桥梁分跨时,宜将边跨取为中跨的0.75~0.8倍。 1.2、普通钢筋混凝土连续梁边跨不宜大于20m,且中跨取22m以上并小于25m为好。 1.3、将边跨跨径除以0.75并与中跨跨径相比较,取较大者为L,用于确定梁高。 1.4、普通钢筋混凝土梁高应大于L/20,预应力连续梁梁高应大于L/25。 1.5、为适应梯度温差、基础不均匀沉降等附加荷载,连续梁梁高不应无节制加高。对于普通钢筋混凝土连续梁,梁高应小于L/15;对于预应力连续梁,梁高应小于L/20。 1.6、为使平面杆系计算模型能最大限度的符合工程实际,在无特殊要求下,应将桥梁墩位按照桥梁中线的法线布置,且各墩位的支点间距不大于4倍梁高为好。 1.7、主梁顶、底面横坡与桥面横坡一致。无特殊情况,腹板高度全梁一致。 2、主梁截面选取 2.1、确定翼板宽度。对于有匝道的立交桥,首先确定匝道桥的翼板宽度,主线桥一般宽度与之相同为好。在任一情况下,翼板宽度不应大于2倍梁高。 2.2、主梁箱室宽度不应大于3倍梁高。 2.3、在满足局部计算的情况下,主梁顶、底板的厚度取20cm,此为一般值和最小值。在中支点底板包络应力不大于0.5f ck(C50为16.2MPa)时,不要加厚底板,这样更利于模制作。 2.4、主梁顶、底板与腹板通过承托过渡,一般取顶板承托60x20cm,底板承托20x20cm。为方便混凝土分层浇筑,一般将翼板根部与顶板承托根部布置于同一水平。 2.5、腹板厚度的选取 2.5.1、普通钢筋混凝土箱梁的腹板应使布置于其中的钢筋骨架间距大于10cm。建议标准厚度35cm,支点附近加厚至55cm。边支点腹板加厚段长度取4m,中支点两侧加厚段长度各为该跨跨径的1/5,并取整为0.5m的整数倍。 2.5.2、预应力连续梁的腹板标准厚度根据采用预应力钢束的规格确定,在钢束不大于15-19时,采用40cm。腹板在支点附近加厚,厚度根据腹板钢束的锚固要求确定。对于无锚固要求的梁段,在边支点腹板加厚段长度取为跨径的1/6,且取整为0.5m的整数倍;在中支点两侧加厚段长度各为该跨跨径的1/5,并取整为0.5m的整数倍。对于有锚固要求的梁段,加厚段长度应超过钢束锚固点2m。

既有钢筋混凝土梁桥常见病害及对策

既有钢筋混凝土梁桥常见病害及对策 既有钢筋混凝土梁桥常见病害及对策 摘要:阐述了既有钢筋混凝土梁桥中各个部位常见病害的特征,分析和研究了常见病害的产生机理,提出了对既有钢筋混凝土梁桥常见病害的处理措施。 关键词:既有钢筋混凝土;既有桥梁;病害;处理措施 中图分类号: U445.7+1 文献标识码: A 文章编号: 1009-8631(2013)01-0036-01 一、引言 钢筋混凝土梁桥是桥梁建设中应用最广泛的一种结构形式,但在使用过程中,随着交通量剧增、车行荷载的加大,公路桥梁的负担也日趋严重。随着桥梁负荷日益加重,桥梁结构出现了较多的缺陷和病害。同时钢筋混凝土梁桥是一种耐久性结构物,即使是设计、施工、选材非常良好的结构,也会随使用时间的推移、荷载、大气等外界因素的影响出现各种各样的病害。这些病害轻者影响结构正常使用,缩短结构服役时间,重者将危及使用安全。为了保证桥梁的安全使用,需要了解和掌握钢筋混凝土桥梁常见的缺陷和病害,及时进行相应的维修、加固和改造等处理措施。 二、既有钢筋混凝土梁桥上部构造常见病害 对于钢筋混凝土梁桥,病害通常表现为表面缺陷、裂缝、钢筋锈蚀等,而裂缝是病害的主要表现形式和发展原因。 1.裂缝 (1)网状裂缝。此种裂缝比较细小,宽度约0.03~0.05mm,用手触及有凸起感觉,其多为混凝土收缩所引起的表面龟裂,即当混凝土表层水分损失快,内部损失慢,产生表面收缩大,内部收缩小的不均匀收缩,表面收缩变形受到内部混凝土的约束,致使表面混凝土承受拉力,当表面混凝土受的拉力超过其抗拉强度时,产生龟裂,进一步发展为网状裂缝。该裂缝一般无规律,主要是混凝土内、外受外界非荷载作用所致。

预应力混凝土桥梁转体施工技术

浅谈预应力混凝土桥梁转体施工技术【摘要】近年来随着我国经济高速发展的需要,国家不断扩大对运输部门的投资,并高度重视桥梁的修建工作,同时预应力技术也得到了突破发展,预应力混凝土桥梁的转体施工技术也得到越来越广泛的应用。本文从桥梁施工的特点、流程、方法等方面对预应力混凝土桥梁施工技术进行介绍和探讨。 【关键词】预应力混凝土桥; 转体施工; 转盘制作 【 abstract 】 in recent years as china’s rapid economic development needs, the state of the transportation sector continues to expand the investment, and pay close attention to the construction of the bridge, while prestressed technique also get the breakthrough, prestressed concrete bridge construction technology also swivel get applied more and more. this article from the characteristics of the bridge construction, process and method of bridge construction of prestressed concrete technology are introduced and discussed. 【 keywords 】 prestressed concrete bridge; swivel construction; turntable production 中图分类号:tu37文献标识码:a 文章编号: 随着我国经济建设的发展,交通事业的建设也取得了重大进展,而在交通线的扩展方面桥梁的修筑有着重要地位和作用,但是在桥

预应力混凝土连续梁桥及例子

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

钢筋混凝土桥梁设计文献综述

钢筋混凝土桥梁设计综述 刘旭东 河北科技师范学院秦皇岛 066004 摘要: 桥梁工程是土木工程中属于结构工程的一个分支学科,它与房屋工程一样,也是用砖块、木、混凝土、钢精混凝土和各种金属材料建造的结构工程。它既是一种功能性的结构物,又是一座立体的造型艺术工程,也是具有时代特征的景观工程,具有一种凌空宏伟的魅力。而钢筋混凝土桥梁在桥梁工程中占有重要的位置,通过对钢筋混凝土桥梁设计对桥梁工程有了进一步的认识。 关键词: 钢筋混凝土;桥梁结构;设计 0 引言 桥梁是人类生活和生产活动中,为克服天然屏障而建造的建筑物,也是有史以来人类所建造的最古老、最壮观的土木工程之一,它的发展,不断体现着时代文明与发展的进步。发展交通运输事业,建立四通八达的现代交通网,则离不开桥梁工程建设。道路、铁路、桥梁建设的突飞猛进,对创造良好的投资环境,促进地域性的经济腾飞,起到关键作用。桥梁是一个国家或地区经济实力、科学技术、生产力发展等综合国力的体现,它往往是代表一个地区经济、历史、人文等等社会发展的标志性建筑,可以说是社会历史发展一座不朽的丰碑。 1我国桥梁发展趋势 1.1跨径不断增大 目前,钢梁、钢拱的最大跨径已超过500m,钢斜拉桥为890m,而钢悬索桥达1990m。随着跨江跨海的需要,钢斜拉桥的跨径将突破1000m,钢悬索桥将超过3000m。至于混凝土桥,梁桥的最大跨径为270m,拱桥已达420m,斜拉桥为530m。 1.2桥型不断丰富 本世纪50~60年代,桥梁技术经历了一次飞跃:混凝土梁桥悬臂平衡施工法、顶推法和拱桥无支架方法的出现,极大地提高了混凝土桥梁的竞争能力;斜拉桥的涌现和崛起,展示了丰富多彩的内容和极大的生命力;悬索桥采用钢箱加劲梁,技术上出现新的突破。所有这一切,使桥梁技术得到空前的发展。

预应力混凝土连续刚构箱梁桥

浅谈预应力混凝土连续刚构箱梁桥几种常用受力分析方法的对 比 【摘要】随着我国交通事业的迅速发展,公路桥梁与城市桥梁的修建也日益增多。同时由于技术的进步与成熟,桥型也由之前的简支转变为结构受力比较先进,跨度更大的连续梁或者连续刚构。当桥梁跨径加大时,结构性能优良的箱形截面往往是合宜的横截面选择。因此,对箱梁桥的受力分析方法的研究就显得很有必要。本文首先对箱梁截面的优点进行简要阐述,然后重点针对学者们对预应力混凝土连续钢构箱梁公路桥梁受力的几种常用分析方法进行阐述并加以对比,着重阐述了解析法和数值法在预应力箱梁受力分析中的原理和应用,并进一步得出相应结论。 1前言 箱型截面主要优点是截面抗弯、抗扭刚度大,结构在施工和使用过程中都具有良好的稳定性;顶板和底板都具有较大的混凝土面积,能有效抵抗正负弯矩,满足配筋的构造要求,并能很好适应管线等公共设施的布置;同时,箱形截面适应现代化施工方法的要求,如悬臂施工法、顶推法等,这些施工方法要求截面必须具备较厚的底板;而且,箱形截面承重结构和传力结构相结合,使各部件共同受力,截面效率高,并适合预应力混凝土结构空间布束,达到经济效果。其中箱梁由于具有较大的截面抗扭强度及抗弯强度、弯曲应力图形合理、剪应力小、稳定性好、行车平稳舒适、施工速度快和造价低等优点,能够很好的满足高等级公路行车高速、平稳、舒适的要求。在国内外得

到了十分迅速的发展和广泛的应用。 预应力混凝土的研究已有一百余年的历史。近三十年来,预应力混凝土桥梁的发展速度异常迅猛,不但在跨径上己跻身于大跨径之列,而且在建桥数量上亦遥遥领先,有关预应力的研究也愈来愈成熟。预应力混凝土连续钢构箱梁桥一般采用空间受力分析法,概括起来,主要是解析法和数值法。 2 解析法在预应力箱梁受力分析中的原理及应用 解析法是为了把问题简化,往往采用一些假定和近似处理方法。如将作用于箱形梁的偏心荷分解成对称荷载与反对称荷载。对称荷载作用时,按梁的弯曲理论求解;反对称荷载作用时,按薄壁杆件扭转理论分析;然后将二者计算结果叠加而得。扭转分析又根据截面的刚度区分为截面不变形(刚性扭转)和截面变形(畸变)两种不同情况。通过这些荷载分解,就单项问题进行较深入的探讨。采用若干假定,是解析法的另一特点,如对位移模式的假定等。 箱形梁剪力滞的分析方法有“加劲板”理论、比拟杆法以及Eleissnen根据能量原理的分析方法等。关于箱形梁的扭转分析,前苏联学者符拉索夫和乌曼斯基在这方面建立了完整的理论。对于箱形梁的畸变应力分析,有广义坐标法、等代梁法、弹性地基梁比拟法等。弹性地基梁比拟法具有物理概念清晰、受力分析明确、计算简便等特点,所以得到普遍推广应用。对于箱形梁的横向弯曲,分析方法有影响面法和框架分析法。影响面法计算较为繁琐,而框架分析法是一种颇为简便的方法。

预应力混凝土连续梁桥分析

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目录 概要 (1) 桥梁概况及一般截面 (2) 预应力混凝土梁的分析顺序 (3) 使用的材料及其容许应力 (4) 荷载 (5) 设置操作环境 (6) 定义材料和截面 (7) 定义截面 (8) 定义材料的时间依存性并连接 (9) 建立结构模型 (11) 定义结构组、边界条件组和荷载组 (12) 输入边界条件 (15) 输入荷载 (16) 输入恒荷载 (17) 输入钢束特性值 (18) 输入钢束形状 (19) 输入钢束预应力荷载 (22) 定义施工阶段 (24) 输入移动荷载数据 (29) 运行分析 (33) 查看分析结果 (34) 通过图形查看应力 (34) 定义荷载组合 (38) 利用荷载组合查看应力 (39) 查看钢束的分析结果 (43) 查看荷载组合条件下的内力 (46)

概要 本例题使用一个简单的两跨连续梁模型(图1)来重点介绍MIDAS/Civil的施工阶段分析功能、钢束预应力荷载的输入方法以及查看分析结果的方法等。主要包括分析预应 力混凝土结构时定义钢束特性、钢束形状、输入预应力荷载、定义施工阶段等的方法, 以及在分析结果中查看徐变和收缩、钢束预应力等引起的结构的应力和内力变化特性的 步骤和方法。 图1. 分析模型

桥梁概况及一般截面 分析模型为一个两跨连续梁,其钢束的布置如图2所示,分为两个阶段来施工。 桥梁形式:两跨连续的预应力混凝土梁 桥梁长度:L = 2@30 = 60.0 m 图2. 立面图和剖面图

预应力混凝土梁的分析步骤预应力混凝土梁的分析步骤如下。 1.定义材料和截面 2.建立结构模型 3.输入荷载 恒荷载 钢束特性和形状 钢束预应力荷载 4.定义施工阶段 5.输入移动荷载数据 6.运行结构分析 7.查看结果

预应力混凝土箱梁桥设计计算书_毕业设计

学 生 毕 业 设 计 设计计算书 课题名称 柳城预应力混凝土箱梁桥 姓 名 蒋蕤 学 号 0903310-31 院 系 土木工程学院 专 业 土木工程(桥梁与隧道方向) 指导教师 张锴(讲师) ※ ※※※※※※※※ ※ ※ ※ ※ ※ ※ ※※※※※※※※※ 2013届学生 毕业设计材料 (四)

2013年5月

湖南城市学院本科毕业设计诚信声明 本人郑重声明:所呈交的本科毕业设计,是本人在指导老师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果,成果不存在知识产权争议,除文中已经注明引用的内容外,本设计不含任何其他个人或集体已经发表或写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 本科毕业设计作者签名: 2013年5月27日

目录 摘要..................................................................................................................................................... I V A BSTRACT................................................................................................................................................ V 1 绪论 (1) 1.1预应力混凝土连续梁桥概述 (1) 1.2毕业设计的目的与意义 (3) 1.3毕业设计的任务 (3) 2 桥跨总体布置及结构尺寸拟定 (5) 2.1设计原始资料 (5) 2.1.1设计技术标准 (5) 2.1.2 本桥主要材料 (5) 2.1.3 设计规范 (6) 2.1.4 桥位自然条件 (6) 2.2桥型方案拟定与尺寸拟定 (9) 2.2.1 桥孔分跨 (10) 2.2.2 截面形式 (11) 2.2.3 梁高 (12) 2.2.4 细部尺寸 (12) 2.2.5 下部结构和附属设施 (13) 2.3主梁分段与施工阶段的划分 (14) 2.3.1 分段原则 (14) 2.3.2 具体分段 (14) 2.3.3 主梁施工方法 (14) 3 内力计算与荷载组合 (15) 3.1全桥结构计算图式的确定 (15) 3.2全桥施工阶段的划分 (15) 3.2.1 单元的截面特性和单元重量 (15) 3.2.2 主梁施工分段 (17) 3.2.3 本设计主要单元号与节点号。 (18) 3.2.4 内力计算 (18) 3.3温度次内力计算 (21) 3.4活载内力计算 (22) 3.4.1 车道荷载 (22) 3.4.1人群荷载 (23) 3.3荷载组合 (25) 4 配筋设计 (34) 4.1钢束估算 (34) 4.2预应力钢束的布置 (39)

钢筋混凝土和预应力混凝土梁式桥

第二篇钢筋混凝土和预应力混凝土梁式桥第一章概述 1、按照承重结构的截面形式划分,梁桥可分为哪些类型?各有什么特点? 2、按照承重结构的静力体系划分,梁桥可分为哪些类型?各有什么特点? 3、钢筋混凝土桥和预应力混凝土桥按施工方法如何分类? 4、为什么钢筋混凝土梁桥的跨径会受到限制? 第三章板桥的构造 1、板桥的特点是什么? 2、整体式板桥与装配式板桥在受力上有什么不同?装配式板桥横向如何联结? 3、梁式桥按承重结构的静力体系的分类和特点? 4、装配式简支板和整体简支式板中钢筋的种类有哪些?各自的作用是什么? 5、装配式空心板桥常用的截面形式有哪几种?各自的优缺点是什么? 6、连续板桥与简支板桥相比其优点是什么?连续板桥纵向接头位置有哪两种?各自的优缺点是什么? 第四章装配式简支梁桥的构造 1、装配式简支梁桥设计中块件划分应遵循哪些原则?块件划分方式有哪几种? 2、装配式钢筋混凝土T梁桥T形梁的截面尺寸如何确定?横隔梁的细部尺寸如何确定? 3、与钢筋混凝土简支T梁桥相比,预应力混凝土简支T梁桥的构造类型有何特点? 4、装配式钢筋混凝土T形梁桥主梁和横隔梁如何布置? 5、简述装配式简支T梁桥主梁中的钢筋种类及其作用? 6、装配式T梁桥的横向连接方式有哪几种?各自的优缺点是什么? 7、简述简支T梁桥的型截面下缘扩大成马蹄形的原因。 8、为什么普通钢筋混凝土简支梁桥一般不用箱形截面?

第五章荷载横向分布计算 一、简答题 1、为什么计算主梁内力要考虑荷载横向分布的作用? 2、什么是梁的荷载横向分布影响线?什么是荷载横向分布系数?荷载横向分数系数的大小与哪些因素有关? 3、“杠杆原理法”的基本假定是什么?“杠杆原理法”适用于什么情况? 4、偏心压力法计算横向分布系数的基本假定是什么?适用条件是什么? 5、铰接板(梁)法的基本假定是什么?适用于什么条件? 6、简述比拟正交异性板法求解横向分布系数的步骤。 7、荷载横向分布系数沿梁跨是如何变化的? 8、铰接板梁中为什么要用半波正弦函数代替集中荷载? 二、计算题 1、简支T梁桥计算跨径为19.5m,截面形式如下图所示,主梁高130cm,主梁间距1.6m,在支点、四分之一跨径、跨中处设置五道横隔梁,横隔梁高1m,桥面板厚13 cm,荷载为公路-Ⅱ级汽车荷载,求汽车作用在跨中及支点处时1号梁相应于汽车荷载的横向分布系数。(各片主梁相同,并不考虑主梁的抗扭影响) 7m 1m 0.18m 1.3m 2、铰接空心板桥由3块板组成,计算跨径为13m,空心板计算截面如下图所示,计算并画出边块板的横向分布影响线。(两种方法)

后张法预应力混凝土梁桥施工方案

后张法预应力混凝土梁桥施工方案 一、编制说明 (一)、编制依据 1、改建铁路襄渝线安康至重庆段增建第二线第七标段工程合同书。 2、现行规范、规程、验标、铁路工程定额、概预算编制办法。 3、龙溪河2号右线大桥相关的设计图纸,设计文件,设计资料。 4、施工现场调查获得的相关资料。 5、类似工程的施工经验及现有的劳力、设备配置、技术力量等。(二)编制原则 1、在标段总体施工组织设计指导下进行施工组织安排,并力争提前完成。 2、科学组织,均衡生产,合理安排施工顺序,组织平行作业,各工序紧密衔接,保证各工序施工始终处于计划控制之下。 3、结合现场实际情况,因时因地考虑,尽量利用当地资源,合理安排运输装卸与储存作业,减少物资运输周转工作量。 4、坚持自始至终对施工现场全过程严格监控,以科学的方法实行动态管理,开展文明施工,创标准化施工现场。 5、严格执行铁道部颁发的施工规范、设计规范及验评标准。 6、上足机械设备和劳动力,配齐各类管理人员。 二、工程概况及水文地质情况 (一)、工程概况

大桥起迄里程YDK684+272.65~Y DK684+545.95,跨度3×24+5× 32+1#####台基础986273.30m24m×,全长,墩台全部位于直线上,、7、墩及0、1 为1m厚分层矩形明挖基础,其余均为挖孔桩基础,桥墩为圆端形实心墩身。基础、墩台身、托盘均为C20混凝土,顶帽为C20钢筋混凝土、支承垫石为C40钢筋混凝土。 (二)、沿线水文、地质、气象概况 1、大桥位于广安区光辉乡中村和龙滩乡新生村,工程所经地段为低丘地貌,多为剥蚀残丘与槽谷、洼地相间,多水田、沟渠,经济林分布较多。地下水为岩层渗水,渗水量小。岩层为紫红色泥岩或泥质砂岩。 2、线路所经地区属亚热带温暖湿润气候区,雨量充沛,春早夏长,秋雨连绵,冬暖多雾,年平均气温17~18℃,极端最高气温42.3℃,极端最低气温-4.7℃;年平均降雨量大于1100~1200mm,雨量多集中在6~8月份,常有雷雨,年平均蒸发量为1100~1190mm,略少于降雨量;年平均相对湿度80%,平均雾日数40余天,最多达148天;冻结深度为0,每年的10月下旬至次年5月为干风季节,历年平均风速3.3m/s。 三、施工方案 根据该桥现场实际情况和业主质量要求,以及投入的机械设备和队伍施工能力,明挖基础施工采用人工配合机械挖基;挖孔桩采用人工开挖土方,钢筋混凝土锁口及护壁,石方采用浅孔爆破开挖,人工手摇

现浇预应力混凝土连续梁桥多联同步施工

现浇预应力混凝土连续梁桥多联同步施工 张忠效 (中交通力建设股份有限公司西安 710000) 【摘要】受钢束张拉空间和单端允许张拉长度的影响,现浇预应力混凝土连续梁分段施工问题,一直困扰着广大桥梁工作者。经过不断的摸索、总结和改进,勤劳智慧的桥梁工作者已经发展、创造出多种分联、分跨施工方案,并最终创造性地实现了多联桥同步施工的目标,带来了显著的社会和经济效益。本文在回顾连续梁桥同步施工技术发展历程的基础上,客观地分析了各方案间的优缺点,并着重对钢束张拉端内置、端横梁二次浇筑、内卡式千斤顶槽内张拉、多联同步施工方案进行了较为详细地介绍,指出了设计中的一些重点和难点。 【关键词】现浇连续梁;同步施工;顶部张拉;内卡式千斤顶;槽内张拉 一、概述 在桥梁上部结构施工时,尽管预制吊装施工具有工厂化、机械化、标准化程度高的诸多优点,受客观条件制约,采用支架、模板进行现浇施工仍被广泛采用[1]。与预制吊装相比,现浇施工普遍被认为施工周期长、造价高,如何有效缩短工期、降低造价成为横亘在广大桥梁工程师面前的一道难题。经过不断的摸索、积累和创新,随着内卡式千斤顶、钢束连接器等一批工具、设备的发明和改进,先后创造性地出现了梁顶集中张拉、逐孔浇筑、内卡式千斤顶槽内张拉等施工方案,基本实现了现浇预应力混凝土连续梁多联同步施工的伟大设想。 二、现浇连续梁桥同步施工发展历程 关于同步施工,国内主要经过了以下几个发展过程: 1、90年代,为加快施工进度,缩短施工周期,节约建设投资,设计者将钢束经平、竖弯后锚固于梁端顶部(如图一所示),创造出梁顶局部开槽、集中张拉的施工方法,可以在一定条件下做到多联同步施工,大大缩短了施工周期。 图一 目前,部分设计院仍在沿用此方法,但该方法的局限性也很明显,主要表现在: ⑴钢束过于集中于梁顶,梁底成为薄弱点,极易受拉开裂,危及结构安全,故一般不建议在梁高大于1.5 米时采用。 ⑵锚头在桥面下埋设较浅,汽车冲击不仅对钢束锚固不利,桥面铺装也容易在反射应力下破坏。 ⑶桥面渗水容易对锚具的耐久性产生影响。 2、90年代末和本世纪初,随着钢束连接器的推广应用,发展出逐孔施工方案,避免了顶部开槽、集中张拉的弊端,适用于各种梁高,且可靠性得到保证。该方法设计要点主要有: ⑴从桥梁一端向另一端,或从桥梁中间向两端逐孔支架现浇主梁,支架可周转使用。 ⑵于每跨主梁正负弯矩变化点附近(距桥墩中心线约0.15~0.2倍跨径处)设施工缝,钢束在施工缝处半数断开,浇筑下一孔时用连接器接长断开的钢束。如此,钢束单端张拉长度可控制在允许范围内,不致产生过大的预应力损失。 ⑶设连接器处腹板厚度等应满足连接器设置要求。

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