第二章 预应力混凝土连续梁桥综述
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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:永久作用、可变作用和偶然作用三类。
(一)永久作用指长期作用着荷载和作用力,包括结构重力(包括结构附加重力)、预加力、土重力及土的侧压力、混凝土收缩徐变作用、水的浮力和基础变位而产生的影响力。
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。
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主要取决于经济分跨和施工的设备条件。
现浇预应力混凝土连续箱梁桥施工技术总结尊敬的领导和同事们:随着现浇预应力混凝土连续箱梁桥项目的顺利完成,我们有必要对整个施工过程进行详细的技术总结。
现浇预应力混凝土连续箱梁桥因其结构性能优越、施工方便、经济合理等优点,在现代桥梁工程中得到了广泛应用。
以下是本项目施工技术的具体总结。
一、工程概述1. 工程概况本项目为一座跨越主要河流的现浇预应力混凝土连续箱梁桥,桥梁总长为xxx米,桥面宽度为xxx米,设计荷载等级为xxx。
2. 设计特点桥梁设计采用了连续箱梁结构,具有较好的整体性和稳定性。
预应力技术的应用,有效提高了桥梁的承载能力和耐久性。
二、施工准备1. 施工方案制定在施工前,我们组织了多次技术讨论会,制定了详细的施工方案,包括施工流程、施工方法、质量控制点等。
2. 施工设备与材料准备根据施工方案,我们准备了所需的施工设备和材料,包括模板、支架、钢筋、预应力筋、混凝土等。
3. 施工人员培训对参与施工的人员进行了专业培训,确保他们熟悉施工工艺和安全操作规程。
三、施工过程1. 基础施工桥梁的基础施工是整个工程的关键,我们采用了深层搅拌桩和钻孔灌注桩相结合的方式,确保了基础的稳定性。
2. 支架与模板安装支架和模板的安装必须严格按照设计要求进行,以保证箱梁的形状和尺寸准确。
3. 钢筋与预应力筋施工钢筋和预应力筋的布置严格按照设计图纸进行,确保预应力的有效传递。
4. 混凝土浇筑混凝土的浇筑采用了分层、分段的方式,严格控制混凝土的浇筑速度和质量。
5. 预应力张拉与锚固预应力张拉是保证桥梁承载能力的关键步骤,我们采用了先进的张拉设备和工艺,确保了预应力的准确施加。
6. 混凝土养护混凝土养护采用了覆盖保湿和蒸汽养护相结合的方式,有效提高了混凝土的强度和耐久性。
7. 支架拆除在混凝土达到设计强度后,按照施工方案逐步拆除支架,确保了施工安全。
四、质量控制1. 原材料质量控制对所有进场的原材料进行了严格的质量检验,确保了原材料的质量。
综述桥梁工程中现浇预应力混凝土连续箱梁的施工技术摘要:本文结合某工程,详细介绍了该项目的地基处理、搭设支架、支架预压、支立模板、钢筋工程、混凝土工程、梁体预应力体系施工、支架拆除等施工工艺。
关键词:现浇预应力混凝土;连续箱梁;施工技术abstract: this paper in conjunction with a project, details the handling of the project’s foundation, erection of bracket, bracket preload, stand template, steel works, concrete works, construction of the beam prestressed system support removing and other construction process.key words: prestressed concrete; continuous box girder; construction technology中图分类号:tu74文献标识码:a 文章编号:2095-2104(2012)1、工程概况某桥梁为三联18跨(6×24+24.898+25+33+33+28+25.498+6×24)变截面现浇预应力连续箱梁,三箱三室设计,梁顶板宽19.50m,底板宽14.50m,两侧翼缘悬臂宽2.50m;桥全长457.4m,在该公路分隔带处有柱式桥墩和φ1600mm钻孔灌注桩6根。
上部结构主要工程数量有:钢筋2760t;钢绞线307t;混凝土10291m3。
2、现浇预应力混凝土连续箱梁施工方法2.1地基处理根据现场桥位处地质情况,用推土机清表,清表按30cm控制,表面推土机整平后用22t压路机自两边到中间静压4遍,轮迹1/3重叠。
地表处理完毕后,进行灰土铺设,灰土铺设30cm,灰土比例为20%内掺。
我国预应力混凝土连续梁桥的发展与工程实践预应力混凝土连续梁桥是由预应力混凝土和常规混凝土组成的桥梁,是当代桥梁加固和改造的主要方式。
随着改造技术的不断进步,我国的预应力混凝土连续梁桥的发展也越来越快,一些令人印象深刻的工程实践也在这一领域逐渐展示出来。
本文将介绍预应力混凝土连续梁桥发展的历史背景、发展趋势和现阶段的工程实践,以期为今后的应用研究和技术改进提供参考。
一、预应力混凝土连续梁桥发展历史预应力混凝土连续梁桥起源于20世纪50年代,最早用于跨越铁路、公路、河流和湖泊的大型桥梁。
后来,随着连续梁桥的发展,人们逐渐开发出能够克服桥梁结构的弯曲、拉应力和剪应力的结构材料,预应力混凝土连续梁桥成为当今现代桥梁的常用结构类型之一。
二、预应力混凝土连续梁桥发展趋势预应力混凝土连续梁桥越来越受到大家的青睐,因为它具有优良的抗震性能、质量轻、维护成本低、施工效率高等优点。
此外,预应力混凝土连续梁桥有利于环境保护,因为它使用的特殊型钢具有低能耗、高强度的特点,大大减少了桥梁施工时对环境的影响。
三、预应力混凝土连续梁桥的工程实践在我国,预应力混凝土连续梁桥得到了广泛应用,许多令人印象深刻的桥梁工程实践也随之展现出来。
其中最著名的工程实践之一就是2010年完工的北京机场快速路双向六车道连续梁桥,该桥全长1191米,分为三个跨径,它是目前我国最大的预应力混凝土连续梁桥。
此外,还有一些较小的预应力混凝土连续梁桥工程,例如重庆长江大桥、浙江马友波大桥以及珠江大桥等等,这些桥梁也有着相当惊人的结构表现。
四、结论从本文介绍的情况来看,预应力混凝土连续梁桥在我国得到了广泛的应用和发展,它具有重量轻、维护成本低、施工速度快等优点,是当今桥梁结构的基本要素之一,也被认为是现代桥梁加固和改造的主要方式之一。
未来,预应力混凝土连续梁桥的发展仍会受到技术改进的推动,有望取得更大的进步和突破,以满足桥梁发展中更高维度的要求。
预应力混凝土连续桥设计探究【摘要】在连续结构中预应力钢束布置宜采用通长柬,常规设计采用单纯用竖向预应力钢筋来克服剪应力的弊端,以及温度、收缩、徐变对结构的影响。
【关键词】桥梁设计预应力混凝土温度徐变次内力0、引言:连续梁桥是工程上广泛使用的一种桥型。
它不但具有可靠的强度、刚度及抗裂性.而且具有行车平稳舒适、养护工作量小、设计及施工经验成熟的特点,与其它桥型相比具有很强的经济性,常成为最佳桥型方案。
通过多年参与、负责的预应力混凝土连续梁(连续刚构)桥的设计工作,对这种桥型有了较深刻地体会及认识,现将设计中应注意的问题,谈一些观点。
1、跨径布置及结构尺寸的拟定当桥梁的设计方案选定后。
首先应进行桥梁的总体布置和确定结构的构造尺寸,预应力混凝土连续梁的布宣和构造,应考虑桥梁的技术经济指标、跨越性质和水文、地质条件以及施工方法。
其中不论是等截面还是变截面连续梁(刚构),合理的主、边跨比、跨径与梁高的比例非常重要。
若选用不当,将会导致箱梁混凝土开裂或边跨、边墩受力不合理。
在具体设计时先根据通航或通行净空,结合地形、地物等控制因素定出主跨跨径,然后结合桥梁所采用施工方法来选定边跨跨径,再通过细部尺寸拟定来调整主、边跨的刚度来调整主梁各截面的内力.直至满足设计规范要求。
对于跨径20~50 m的连续梁,一般作成等截面形式,梁高一般为跨径的1/15—1/30,这种桥型常采用满堂支架、移动模架逐孔施工和顶推施工的方法;对于较大跨径的多孑L连续梁,常作成变截面的形式,其支点梁高为最大跨径的1/15~1/20,跨中梁高为最大跨径的1/30—1/50,这种桥型通常采用悬臂法进行施工,其边跨跨径一般为中跨跨径的0.65—0.7倍.宜0.55~0.6倍。
在连续梁桥细部尺寸拟定时.应作一定的计算及分析,对箱梁各部分尺寸进行详细优化。
在主、边跨不变的情况下,结合所采用的施工方法,考虑不同梁高、不同箱梁顶底板、腹板厚度;对于连续刚构桥还须根据地质资料对桩基础进行等效模拟,考虑不同的双壁墩间距、不同的截面(空心薄壁型、实心哑铃型)类型,进行多种组合的分析计算.经过反复多次的调整与综合考虑,最后确定较为理想的主、边跨梁高与结构细部尺寸。
我国预应力混凝土连续梁桥的发展与工程实践前言连续梁桥是目前道路桥梁中常见的桥型之一,其具有良好的连续性和较大的通行能力,在城市快速路和高速公路中得到了广泛的应用。
而预应力混凝土连续梁桥则是连续梁桥中的主流类型,由于其优越的性能和经济性,已成为我国大型桥梁建设的重要选择。
本文将从我国预应力混凝土连续梁桥的发展历程、工程实践和现状三个方面进行介绍。
发展历程预应力混凝土连续梁桥的历史可以追溯到20世纪50年代初期,最早的预应力混凝土连续梁桥是在欧洲建造的。
到了20世纪60年代,预应力混凝土连续梁桥开始在我国的重要行车道和骨干线上得到推广和应用。
1974年,我国第一座预应力混凝土连续梁桥——合肥黄山路桥正式建成通车,标志着我国预应力混凝土连续梁桥的诞生和发展。
随着我国经济快速发展,交通建设蓬勃发展,预应力混凝土连续梁桥在我国得到了广泛的应用。
目前,我国已经建成的桥梁中,预应力混凝土连续梁桥占比达到了50%以上。
工程实践技术特点预应力混凝土连续梁桥具有许多优点,例如:1.梁体自重轻、板厚小、截面形式多样。
2.连续性好、刚度大、自振周期长,具有良好的抗震能力。
3.施工方便、工期短、施工造价低。
工程案例武汉长江三桥武汉长江三桥是我国第一座跨越长江的连续梁桥,也是目前世界上跨径最长(1280m)的预应力混凝土连续梁桥。
该桥主桥全长1683m,最高塔楼高298.5m,共有6跨连续梁,每一跨长178m。
南京长江二桥南京长江二桥是我国第一座跨越长江的公铁两用桥,也是我国最早采用钢梁混凝土桥面板技术的大型桥梁。
该桥跨度达到了648m,是当时全球跨度最大的混合结构钢梁混凝土梁桥。
现状当前,我国预应力混凝土连续梁桥在技术方面已经相对成熟,大量的实际工程证明了其良好的性能和经济性。
同时,随着我国交通建设不断推进和高速公路网络不断完善,预应力混凝土连续梁桥的建设和使用也越来越广泛。
但是,目前我国预应力混凝土连续梁桥的一些问题也引起了人们的关注。
第1章绪论1.1 连续刚构桥简介为了跨越各种障碍(如河流、沟谷或其他线路等),必须修建各种类型的桥梁与涵洞,因此桥涵是交通线路中的重要组成部分。
特别是现代高等级公路以及城市高架道路的修建中,桥梁往往是保证全线早日通车的关键。
在经济上,一般说来桥梁和涵洞的造价平均占公路总造价的10%~20%,而且随着道路等级的提高,其所占比例还会加大。
在国防上,桥梁是交通运输的咽喉,在需要快速机动的现代战争中具有非常重要的地位[1]。
桥梁的建设水平已成为衡量一个国家综合经济实力和科学技术水平的重要标志。
由于应用传统的钢桥悬臂施工方法,使预应力混凝土梁式桥的悬臂体系得到了新的发展,形成了T形刚构桥。
随后又出现了将T形刚构粗厚桥墩减薄,形成柔性桥墩,使墩梁固结、主梁连续从而形成连续刚构桥[2]。
连续刚构桥跨中不设铰也不带挂梁,桥面连续、行车平顺。
更重要的是梁体内的内力分布更加合理,能充分发挥高强材料的作用,有利于增大跨径。
随着桥梁施工技术水平的提高,对混凝土收缩、徐变、温度变化、预应力作用、墩台不均匀沉陷等因素引起的附加内力研究的深入和问题的不断解决,大跨度预应力混凝土连续刚构桥已成为目前主要采用的桥梁结构体系。
连续刚构的结构特点是主梁连续、墩梁固结,既保持了连续梁无收缩缝、行车平顺的优点,又保持了T形刚构不设支座、无需体系转换的优点,方便施工,而且很大的顺桥向抗弯刚度和横向抗扭刚度能很好地满足较大跨径桥梁的受力要求。
因此它是一种极有生命力的桥梁结构形式,己成为大跨度预应力混凝土桥梁的首选桥型[3]。
我国的连续刚构桥自八十年代开始从国外引进,1990年建成第一座跨径为180m 的大跨度预应力混凝土连续刚构桥—广东洛溪大桥,随着高强预应力钢材、高强混凝土、大吨位张拉锚固体系的应用与发展,设计手段的计算机化,施工水平的提高,我国大跨度连续刚构桥取得了迅速发展。
1.2 本次设计的主要内容本次设计任务是设计一座跨度为12 m +19 m +19 m +12 m的普通钢筋混凝土连续刚构桥,该桥为某运煤铁路专线与下广一级公路的立体交叉构造物,桥轴线与下广公路中线正交,该桥两端分别与车站毗邻,轨底标高与公路中心标高均已确定。
预应力混凝土连续梁桥纵向预应力设计预应力混凝土连续梁桥是现代桥梁工程中常见的结构形式之一,具有跨越能力大、结构刚度好、行车舒适等优点。
纵向预应力设计是预应力混凝土连续梁桥设计的关键环节之一,直接影响桥梁的结构性能和安全性。
本文将对预应力混凝土连续梁桥纵向预应力设计的相关内容进行详细阐述。
一、预应力混凝土连续梁桥的特点预应力混凝土连续梁桥通过在混凝土构件中预先施加预应力,使混凝土在承受外荷载之前预先受压,从而提高了构件的承载能力和抗裂性能。
其特点包括:1、跨越能力较大:能够适应较宽的河道和山谷等地形条件。
2、结构刚度好:减少了桥梁在车辆荷载作用下的变形,提高了行车舒适性和安全性。
3、耐久性好:有效防止混凝土开裂,延长了桥梁的使用寿命。
二、纵向预应力设计的目的纵向预应力设计的主要目的在于:1、提高梁体的承载能力:使梁体在承受设计荷载时,混凝土处于受压状态,充分发挥材料的性能。
2、控制梁体的裂缝:限制裂缝的宽度和数量,保证结构的耐久性。
3、减小梁体的挠度:提高桥梁的刚度,保证行车的平顺性。
三、纵向预应力钢束的布置1、直线束布置直线束通常布置在靠近支点的区域,以承受较大的负弯矩。
其优点是施工简单,但对梁体的抗剪能力贡献较小。
2、曲线束布置曲线束一般布置在跨中区域,以承受正弯矩。
曲线束能够更好地适应梁体的弯矩分布,提高预应力的效率。
3、腹板束布置腹板束主要用于增强腹板的抗剪能力和抗弯能力,通常沿腹板竖向布置。
四、预应力钢束的类型1、高强度钢丝束具有强度高、柔韧性好的特点,但施工相对复杂。
2、钢绞线束是目前应用最为广泛的预应力钢束类型,具有强度高、施工方便等优点。
3、精轧螺纹钢筋适用于短束预应力的情况,施工简单,但强度相对较低。
五、预应力损失的计算预应力损失主要包括以下几个方面:1、锚具变形和钢筋回缩引起的损失这与锚具的类型和施工质量有关。
2、摩擦损失由于预应力钢束与管道壁之间的摩擦,导致预应力的损失。
3、混凝土的弹性压缩损失在预应力施加过程中,混凝土发生弹性压缩,引起预应力的损失。
预应力混凝土连续梁桥的施工20 世纪初,小跨度的钢筋混凝土连续梁桥开始被建造;30—40 年代,预应力混凝土的材料及工艺得到发展,逐步应用于桥梁工程;至50 年代,预应力混凝土连续梁桥出现;到70年代,预应力混凝土连续刚构桥出现。
近几十年来,伴随着施工技术的进步,预应力混凝土连续梁桥表现出强大的生命力,发展迅猛。
由于连续梁桥的主梁长度和重量大,一般很难像简支梁那样能将整根梁一次架设。
连续梁桥的施工可采用分段预制,再浇筑接头的方法,但受力截面的主钢筋都被截断,接头工作复杂,强度也不易保证。
目前,连续梁桥的施工主要还是采用悬臂浇筑法、悬臂拼装法、顶推法、移动模架法及支架法施工方法,每一种施工方法都各具特点,需要结合具体情况做出适当选择。
预应力混凝土悬臂体系梁桥的施工通常采用悬臂施工法。
采用该法施工时,不需要在河中搭设支架,而直接从已建墩台顶部逐段向跨径方向延伸施工,每延伸一段就施加预应力使其与已成部分联结成整体。
悬臂施工法不受桥高、河深等影响,适应性强,目前不仅用于悬臂体系桥梁的施工,而且还广泛应用于大跨径预应力混凝土连续梁桥、混凝土斜拉桥以及钢筋混凝土拱桥的施工。
一、支架法现浇预应力混凝土连续梁桥预应力混凝土连续梁桥同样可以采用支架法现浇施工。
我国第一座预应力混凝土(双线)铁路连续梁桥——通惠河桥,主梁为箱形截面,变高度,跨径为(26.7+40.7+26.7)m,于1975 年建成,该桥就采用了支架法现浇箱梁。
预应力混凝土连续梁采用支架施工,和用支架法施工混凝土简支梁的主要工序相似,只是前者还需要在连续梁桥的一联各跨中设支架,按照一定的施工程序完成各联桥的施工,包括混凝土的浇筑、养护、拆模等工序。
在一联桥施工完成后,卸落支架,将其拆除进行周转使用。
落架的时机与施工程序和预应力钢筋的张拉工序有关,应综合考虑。
原则上,在张拉后恒载能由梁体本身承受时,可以落架。
支架法施工工序如图5.2.1。
图5.2.1 支架法施工工序小跨径预应力混凝土连续梁桥,一般采用从一端向另一端分层、分段的施工程序,先梁身后支点依次进行。