对预应力桥梁设计问题的探讨
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预应力混凝土桥梁设计预应力混凝土桥梁是现代桥梁工程中常见的一种结构形式,它通过在混凝土构件中施加预先设计好的预应力,使得桥梁能够承担更大的荷载和更长的跨度。
本文将介绍预应力混凝土桥梁的设计原理、构件设计步骤以及常见问题的解决方法,帮助读者了解和掌握预应力混凝土桥梁设计的基本知识。
一、预应力混凝土桥梁设计原理预应力混凝土桥梁的设计基于以下原理:通过在混凝土构件的预压过程中施加预应力,使得混凝土在整个使用过程中保持压应力状态,有效控制混凝土的裂缝发展,提高桥梁的承载能力和使用寿命。
1. 预应力设计的优点预应力混凝土桥梁相比传统的钢筋混凝土桥梁具有以下优点:(1)增大桥梁的承载能力:预应力可以有效控制和抑制混凝土的开裂,提高桥梁的刚度和承载能力。
(2)减小桥梁的变形:预应力使得桥梁的荷载和变形能力得到平衡,减小桥梁的变形和沉降。
(3)延长桥梁的使用寿命:预应力减小了混凝土的应力,延缓了桥梁的老化和破坏过程,提高了桥梁的使用寿命。
2. 预应力设计的方法预应力混凝土桥梁的设计方法可分为预应力设计和反应力设计两种。
其中,预应力设计通过施加预应力来提高混凝土的承载能力;反应力设计通过增加钢筋的数量和截面积,以增加混凝土的受拉能力。
在实际设计中,预应力和反应力的组合应根据桥梁的具体情况和使用要求进行优化。
二、预应力混凝土桥梁构件设计步骤预应力混凝土桥梁的构件设计一般包括桥面梁、支座、伸缩缝和锥块等。
以下是预应力桥梁构件设计的基本步骤:1. 桥面梁设计桥面梁是桥梁的承载结构,设计时需要考虑载荷、跨度、荷载组合以及混凝土和钢材的强度等因素。
具体设计流程包括确定桥面梁截面形状和尺寸、计算受力状态、确定预应力方案、计算混凝土和钢材的截面尺寸和布置、检查和校核设计结果等。
2. 支座设计支座是桥梁的支承装置,设计时需要考虑承载力、刚度和稳定性等因素。
具体设计流程包括确定支座类型和尺寸、计算承载力、确定支座刚度和布置、检查和校核设计结果等。
预应力桥梁施工中常见问题及防治措施摘要:随着我国现代技术的快速发展,预应力技术在桥梁施工中得到广泛的应用,由于预应力混凝土具有结构使用性能好、不开裂、刚度大、耐久性好以及经济等优点,目前己成为公路桥梁工程中的主要结构形式之一。
文章首先介绍了预应力混凝土结构的施工特点,然后分析了混凝土结构的优点和缺点,最后探讨了混凝土结构的施工中常见的问题,并提出了相应的处理措施。
关键词:预应力,桥梁施工,防治措施目前,随着公路交通运输事业的发展,我国公路桥梁的建设正以前所有的规模在各地展开,预应力混凝土桥梁因跨径大、自重轻、承载力高、设计经济合理、施工简单易行、施工工艺成熟、临时设施投入较少等优点,日益显示出广阔的应用前景。
但就目前预应力混凝土梁施工而言,仍存在很多问题,本文就对施工过程中常见的问题进行探析,并提出相应的处理方法及预防措施。
1 预应力混凝土结构的施工特点预应力混凝土结构的施工,必须同时考虑施工时结构受力情况和现场施工条件,而采取相应的施工方法。
如对于大跨度预应力混凝土连续梁、T型钢构、斜拉桥,往往采用悬臂挂篮无支架施工方法即在桥墩两边平衡悬臂分节段浇筑混凝土,后期节段是靠己浇节段来支撑,各节段经历浇筑、张拉、不断地加载(移动挂篮)等过程,逐步完成全桥的施工。
自架设体系的悬臂施工法,使这种桥型的结构性能和施工特点达到高度的协调统一,且每一节段均充分发挥了预应力的作用,实现了荷载平衡。
节段悬臂施工法是预应力混凝土桥梁施工技术发展的结果,是预应力等效荷载观点的直接体现,它为大跨度桥梁在世界各地的迅速发展,开辟了新的途径。
2 预应力混凝土结构的优缺点预应力混凝土结构与钢筋混凝土结构相比,具有下列主要优点:(1)改善使用阶段的性能。
受拉和受弯构件中采用预应力,可延缓裂缝出现并降低较高荷载水平时的裂缝开展宽度;采用预应力,也能降低甚至消除使用荷载下的挠度,因此,可跨越大的空间,建造大跨结构。
(2)提高受剪承载力。
桥梁施工中的预应力布设原则与技巧引言在桥梁建设领域中,预应力技术是一种重要的施工方法。
通过在桥梁构件中施加预先的拉应力,可以有效地提高桥梁的强度和刚度。
然而,预应力布设的正确与否直接影响着桥梁的安全性和使用寿命。
本文将探讨桥梁施工中的预应力布设原则与技巧,以期为桥梁建设提供参考。
一、预应力效应与分类预应力施加在桥梁构件上可以产生多种效应,主要包括拉应力增加桥梁承载能力、抑制裂缝产生和扩展、改善桥梁的挠度性能等。
根据预应力的施加方式和构件受力状态的不同,预应力可以分为静力预应力和动力预应力两种类型。
静力预应力是通过张拉钢束或线束,将钢筋或钢束预先加拉,使其产生拉应力的方法。
这种方法适用于大多数桥梁结构,可以通过调整预应力的大小和位置来满足桥梁的设计要求。
动力预应力则是借助外部设备,如液压机械等,对桥梁构件进行振动或冲击,以产生相应的预应力效果。
这种方法适用于大跨度桥梁或特殊形状的构件,能够提高施工效率和质量。
二、预应力布设原则在进行桥梁施工中的预应力布设时,需要遵循一定的原则,以确保预应力的施工效果和桥梁的安全性。
以下是一些重要的预应力布设原则:1. 布设合理的拉力大小:预应力的大小应根据设计要求和结构特点来确定,一般应保证预应力大小处于材料的弹性范围内,以避免材料的破坏和失效。
2. 合理安排预应力的位置:预应力的位置应根据构件的受力方式和荷载分配特点来确定,以保证桥梁在使用过程中的受力状态和变形控制。
3. 考虑温度和应变的影响:在预应力布设时,需要考虑温度和应变对桥梁结构的影响,以避免由于温度变化和应变导致的预应力损失和构件破坏。
4. 控制预应力的施加速度和次序:在进行预应力施工时,需要控制拉应力的施加速度和次序,避免引起桥梁构件的不均匀变形和应力集中。
三、预应力布设的技巧除了遵循原则外,桥梁施工中的预应力布设还需要掌握一些技巧,以确保施工的效果和质量。
下面介绍几点预应力布设的技巧:1. 合理选择预应力系统:不同的预应力系统适用于不同的桥梁结构,施工人员应根据实际情况选择合适的预应力系统,以提高施工效率和质量。
预应力简支t型梁桥研究概况预应力简支T型梁桥是一种常见的桥梁结构,其具有结构简单、施工方便、承载能力强等优点,因此在现代桥梁建设中得到了广泛应用。
本文将从预应力简支T型梁桥的结构特点、设计原则、施工工艺等方面进行探讨。
一、预应力简支T型梁桥的结构特点预应力简支T型梁桥是由T型梁和简支墩组成的桥梁结构,其主要结构特点如下:1. T型梁:T型梁是桥梁的主要承载构件,其截面形状为T形,具有较高的承载能力和刚度。
T型梁的上部结构一般采用钢筋混凝土结构,下部结构采用钢结构或钢筋混凝土结构。
2. 简支墩:简支墩是T型梁的支座,其结构简单,施工方便。
简支墩一般采用钢筋混凝土结构,其高度一般为T型梁高度的1/3至1/2。
3. 预应力:预应力是指在桥梁施工过程中,通过预先施加一定的拉力,使桥梁构件在使用过程中处于一定的预应力状态,从而提高桥梁的承载能力和抗震能力。
二、预应力简支T型梁桥的设计原则预应力简支T型梁桥的设计应遵循以下原则:1. 结构合理:桥梁结构应合理,满足承载能力和使用要求。
2. 施工方便:桥梁结构应考虑施工方便,减少施工难度和施工周期。
3. 经济合理:桥梁结构应经济合理,尽可能减少材料和人力成本。
4. 安全可靠:桥梁结构应安全可靠,满足使用要求和抗震要求。
三、预应力简支T型梁桥的施工工艺预应力简支T型梁桥的施工工艺主要包括以下步骤:1. 基础施工:首先进行桥墩基础的施工,包括桥墩基础的开挖、钢筋绑扎、混凝土浇筑等工作。
2. 梁体制作:梁体制作包括钢筋加工、混凝土浇筑、预应力张拉等工作。
在梁体制作过程中,需要注意梁体的尺寸精度和质量要求。
3. 梁体吊装:梁体制作完成后,进行梁体的吊装。
梁体吊装需要注意吊装设备的选择和吊装过程中的安全问题。
4. 梁体安装:梁体吊装完成后,进行梁体的安装。
梁体安装需要注意梁体的位置精度和安装质量要求。
5. 预应力张拉:梁体安装完成后,进行预应力张拉。
预应力张拉需要注意张拉设备的选择和张拉过程中的安全问题。
预应力t梁桥毕业设计预应力T梁桥毕业设计引言:毕业设计是大学生活中的一项重要任务,它不仅是对所学知识的综合应用,更是对学生能力的全面考核。
在工程类专业中,预应力T梁桥的设计是一项常见的毕业设计任务。
本文将探讨预应力T梁桥毕业设计的相关内容,包括设计原理、结构构件、材料选择以及施工工艺等方面。
设计原理:预应力T梁桥是一种常见的桥梁形式,其设计原理基于预应力技术。
预应力技术通过施加预先确定的张拉力,使梁体内部产生压应力,从而抵消荷载引起的弯曲应力,提高梁体的承载能力和抗震性能。
设计师需要根据桥梁所处的环境条件、荷载要求以及使用寿命等因素,确定预应力的大小和布置方式。
结构构件:预应力T梁桥的主要结构构件包括上部结构和下部结构。
上部结构由梁体、支座和伸缩缝等组成。
梁体是梁桥的主要承载构件,其截面形状通常为T形,因此得名T梁桥。
梁体的截面形状和尺寸需要根据荷载要求和桥梁跨度来确定。
支座用于支撑和固定梁体,同时允许梁体的伸缩变形。
伸缩缝则用于容纳梁体由于温度变化引起的伸缩变形。
材料选择:预应力T梁桥的材料选择对桥梁的性能和使用寿命有着重要影响。
梁体通常采用高强度混凝土或预应力混凝土,以提高承载能力和耐久性。
预应力钢束是施加预应力的关键材料,其具有高强度和良好的延性。
支座通常采用橡胶或钢制,以提供良好的支撑和伸缩功能。
此外,还需要考虑材料的可获得性和成本等因素。
施工工艺:预应力T梁桥的施工工艺包括预制和现场拼装两个阶段。
预制阶段是在工厂或预制场地进行的,主要包括梁体的浇筑、张拉预应力钢束和养护等工序。
现场拼装阶段是将预制的梁体运至桥梁现场,进行支座安装、伸缩缝处理和梁体的拼接等工序。
施工工艺需要保证梁体的质量和准确度,以确保桥梁的稳定性和安全性。
结论:预应力T梁桥毕业设计是一项综合性的工程任务,涉及设计原理、结构构件、材料选择和施工工艺等多个方面。
设计师需要综合考虑各种因素,确保桥梁的承载能力、抗震性能和使用寿命。
桥梁中的全预应力和部分预应力混凝土的探讨在现代桥梁建设中,混凝土作为主要的建筑材料之一,发挥着至关重要的作用。
而在混凝土的应用中,全预应力和部分预应力混凝土是两种常见且关键的技术。
它们各自具有独特的特点和适用场景,对于桥梁的安全性、耐久性和经济性都有着深远的影响。
全预应力混凝土,顾名思义,是在使用荷载作用下,不允许混凝土出现拉应力的一种预应力混凝土结构。
这意味着在设计和施工过程中,通过施加足够的预应力,使得混凝土在各种荷载组合下始终处于受压状态。
这种结构具有极高的抗裂性能,能够有效地避免混凝土裂缝的产生。
由于没有裂缝,全预应力混凝土结构的耐久性通常较好,能够长期抵抗环境侵蚀和化学腐蚀。
从力学性能的角度来看,全预应力混凝土的刚度较大,变形较小。
这使得桥梁在承受车辆荷载和其他动态作用时,能够保持较好的稳定性和舒适性,减少振动和挠度。
在一些对变形要求严格的桥梁中,如高速铁路桥梁和大跨度桥梁,全预应力混凝土往往是首选的结构形式。
然而,全预应力混凝土也并非完美无缺。
首先,施加预应力的过程较为复杂,需要高精度的施工工艺和设备,这增加了施工的难度和成本。
其次,由于混凝土始终处于受压状态,一旦预应力损失过大或者出现意外情况,结构可能会突然破坏,而没有明显的预兆。
与全预应力混凝土不同,部分预应力混凝土则允许在使用荷载作用下混凝土出现一定程度的拉应力,甚至产生有限宽度的裂缝。
这种结构在设计时,综合考虑了预应力和普通钢筋的作用,使得结构在满足使用要求的前提下,更加经济合理。
部分预应力混凝土的优点在于,它在一定程度上降低了施工的难度和成本。
由于允许混凝土出现拉应力和裂缝,对预应力的精度要求相对较低,施工过程中的控制相对宽松。
同时,部分预应力混凝土结构在正常使用阶段具有一定的裂缝宽度,这使得结构具有更好的延性和耗能能力,在地震等突发荷载作用下,能够表现出较好的抗震性能。
但是,部分预应力混凝土结构的裂缝问题也需要引起重视。
关于公路桥梁施工中预应力技术的探讨摘要:随着社会经济的快速发展,公路桥梁的建设大幅度增加,预应力技术在公路桥梁施工中的应用愈加广泛。
本文分析了预应力技术再应用中存在的问题,对这些问题进行研究并提出相应对策。
关键词:公路桥梁预应力技术问题对策一、前言各地公路桥梁的调查报告显示,预应力公路桥梁普遍出现了裂缝病害,预应力技术问题是导致预应力公路桥梁产生裂缝病害的原因之一。
预应力技术在施工中出现的问题,使公路桥梁在使用中存在安全隐患,这个问题已经让许多专家关注和研究。
二、预应力在施工中存在的问题由于预应力技术在公路桥梁施工中应用越来越广泛,出现了很多质量问题和技术性问题。
2.1预应力结构张拉前出现裂缝问题钢筋结构在使用过程中出现裂缝是无法避免的,而干缩和温度差是容易导致预应力构件张拉前出现的裂缝的原因,在预制场内的构件,我们要尽量避免裂缝的产生[1]。
张拉前出现的裂缝一般分为温度裂缝和梁板式构件裂缝,温度裂缝常出现在表面处和贯穿于混凝土中,裂缝走向没有定律,梁板式构件裂缝则多于短边方向平行,裂缝通常是沿着整个构件分段出现。
2.2后张预应力结构张拉力控制问题预应力在施工中操作不够规范,其中张拉力的控制不到位,影响了预应力桥梁的质量。
在实际工作中,张拉力一般和预应力钢筋伸长量同时操作,钢筋的伸长量控制作为张拉力的辅助,用其神产值校对张拉力。
一般使用1.5级油压作为张拉力的计量,在施工过程中出现较大的误差,有的施工人员没有经过专业的培训,不会读表,工作时不专心,导致计算张拉力伸长值不准确,取值模糊,在实际操作时很难用伸长量来规范张拉力的误差范围,造成无法控制张拉力的现象。
2.3波纹管堵管问题波纹管堵塞是指在检查预应力时出现堵塞现象,预先放于管道内的预应力拉索拉不动[2]。
波纹管发生堵管的原因有以下几点:①波纹管接口处在安装时没有严格按照要求,导致接头脱落漏浆,泥浆流入管道;②波纹管在工作中被损坏,施工人员操作不规范,波纹管被踩和挤压,导致波纹管破损漏浆,泥浆流入管道堵波纹管;③波纹管本身馆内存在孔洞,自身的缺陷也会导致泥浆漏进管道内引起堵塞。
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。
对预应力桥梁设计问题的探讨
作者:杨水秀
来源:《城市建设理论研究》2013年第02期
摘要:通过结合某市政桥梁的设计情况,详细总结某桥梁工程设计全过程,同时分析桥梁构造措施的重要性,提出相应的处理方案,可为同类工程提供参考借鉴。
关键词:桥梁设计;预应力;连续刚构;预制箱梁
Abstract: Through combine with the design of a municipal bridge, the whole design process of a bridge engineering are summarized in detail, the importance of simultaneous analysis of bridge construction measures, puts forward corresponding treatment plan, it can provide a reference for the similar engineering.
Key words: bridge design; prestressed concrete; continuous rigid frame; precast box beam 中图分类号:K928.78 文献标识码:A文章编码:
1 工程概况
某桥梁全长为1065m,其中主桥采用45m+60m+45m预应力连续刚构设计,主桥的中孔跨径为60m,两边孔跨径各为45m。
另外,主桥的两侧引桥各采用13m×30m预制小箱梁。
桥位处的最高通航水位为26.7m,航道底宽为45m,航道底高程为23.5m,桥梁通航净宽度不小于55m,通航净空在最高通航水位以上不小于7m。
本桥主桥跨度净跨为55m,竖向净空为
7.132m,侧高为6.906m,均满足航道要求。
公路等级取二级公路,设计汽车荷载等级为公路-I 级。
桥面宽为净12m+2×0.5m防撞护栏,桥面横坡为双向1.5%,地震动峰值加速度系数为0.05g,设计洪水频率为1/100。
本桥梁项目工程场地地震烈度为Ⅵ度。
2 桥梁设计材料的选取
本桥梁设计所采用的混凝土配合比设计,其中水泥采用高品质的强度等级为62.5、52.5、42.5、32.5的硅酸盐水泥。
粗集料应采用连续级配,碎石宜采用锤击式破碎生产。
上部梁体所用碎石最大粒径不宜超过20mm,以防出现混凝土浇筑困难或振捣不密实的现象。
对于现浇箱梁、预制小箱梁、端横梁、跨中横隔板、中横梁、现浇接头、湿接缝、封锚、桥面现浇层混凝土均采用强度等级为C50的混凝土;而桥面混凝土铺装则采用C40防水混凝土;桥梁薄壁墩采取C40混凝土,薄壁墩承台采用C30混凝土,对于本桥梁的其他桥台、墩盖梁、桥墩接柱、垫石、桥头搭板、防撞护栏采用C30混凝土,桥墩系梁采用C25混凝土,桥台、墩桩基采用C25水下混凝土。
孔管压浆采用的水泥浆强度不应当低于50MPa。
本桥梁的普通钢筋采用R235和HRB335钢筋,设计所用的钢筋在施工中应当符合《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》
(GB 1499.1—2008)和《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》(GB 1499.2—2007)的规定。
凡钢筋直径≥12mm的,采用HRB335热轧带肋钢;凡钢筋直径
对于本预应力桥梁所采用的预应力钢绞线的低松弛高强度预应力钢绞线应符合《预应力混凝土用钢绞线》(GB/T 5224—2003)的规定。
标准强度fPK=1860MPa,弹性模量
Ep=1.95×105MPa,松弛率为3.5%,公称直径15.2mm,钢绞线参考面积A =140mm2。
本工程预制小箱梁正弯矩钢束采用M15-4、M15-5圆形锚具及其配套的配件,预应力管道采用圆形金属波纹管;箱梁墩顶连续段处负弯矩钢束采用BM15-5扁形锚具及其配套的配件,预应力管道采用扁形金属波纹管。
现浇箱梁采用M15-17、M15-19L圆形锚具及其配套的配件,预应力管道采用圆形塑料波纹管。
小箱梁采用板式橡胶支座,现浇箱梁采用GPZ-Ⅱ系列盆式支座,其材料和力学性能均应符合现行国家和行业标准的规定。
对于本桥梁的伸缩装置,采用模数伸缩装置,其材料和力学性能均应符合现行国家和行业标准的规定。
3 主桥结构设计实践
本工程主桥采用3孔预应力连续刚构,根据部分预应力混凝土A类构件设计,本主桥上部结构采用单箱双室变截面预应力混凝土现浇箱梁,梁底曲线为二次抛物线,支点处梁高为
3.0m,中跨跨中高为1.5m,箱底宽为8.0m,两侧悬臂各长2.50m。
对于桥墩采用双薄壁墩,墩与梁之间刚性联结,利用“桥梁博士3.2”对上、下部结构进行整体分析。
对体系形成的各受力阶段进行内力、应力及位移等校核。
桥梁所受荷载除结构自重、汽车荷载还考虑了预加力(按外荷载计算)、二期恒载(桥面铺装、防撞护栏)、温度、不均匀沉降、混凝土收缩、徐变、汽车制动力及船舶的撞击等作用。
本主桥在结构设计中,同时考虑了施工程序,主桥采用贝雷片组装现浇梁支架的施工方法, 150m长分两次浇筑,首先浇筑第一段,长度为90m,它包括60m中孔及边孔各15m 长,待混凝土达到设计强度后,穿预应力钢束,进行钢束张拉(在锚固断面使用带连接器的锚具)。
然后,中孔不拆除支架及模板,再浇筑两边剩下的60m长梁段,浇筑边孔前应先穿好钢束并与连接器连接好。
待混凝土达到设计强度后再进行钢束张拉,最后拆除模板支架。
箱梁施工时中跨设5.0cm向上的预拱度。
从跨中向两端成二次抛物线,边孔跨中设2.0cm向上的预拱度。
经计算,双薄壁墩厚度设计为80cm,承台高度为250cm,群桩桩径为160cm。
表1 钢束张拉结束后梁体起单位: mm
注:表中数值为计算值,施工时可能因为工艺、材料等原因会有所差异。
4 引桥结构设计实践
本工程中的引桥上部采用装配式预应力混凝土连续小箱梁,采用公路桥涵通用图,根据部分预应力混凝土A类构件设计,对本引桥的小箱梁内力计算采用平面杆系有限元程序,荷载横向分配系数采用刚接板(梁)法计算,并用梁格法进行检算。
桥面板计算按单向板和悬臂板
计算。
结构形式采用多箱单独预制、简支安装,现浇连续接头的先简支后连续的结构体系。
对桥梁下部的桥墩采用柱式墩、钻孔桩基础,桥墩墩柱直径为150cm,桩径为160cm,桥台桩基直径为150cm。
5 桥梁构造处理
对桥梁结构设计来说,其构造处理措施相当重要。
桥梁工程结构设计实践表明,尤其是小跨度的桥梁结构设计,其构件主要承受荷载不大,所以构件的应力较小,根据计算结果其构件截面尺寸等也相应较小。
因此,往往桥梁的构造设计措施起着关键作用。
通过结合本桥梁工程的设计实践,提出桥梁构造处理措施的可行技术。
在桥梁设计过程中,为了能有效地减轻安装重量和增加横向整体性,在各箱之间设横向湿接缝。
每跨内各箱之间设横向中横隔板每联端部横梁部分与箱梁同时预制,各中间墩顶横梁采用现浇(箱内堵头板采用单独预制)。
为了能有效满足锚具布置的需要,箱梁端部在箱内侧方向加厚,腹板内预应力钢束除竖向弯曲外,在主梁加厚段尚有平面弯曲。
与此相应,锚固面应在两个平面上倾斜,以使预应力钢束张拉时垂直于锚固端面。
同时,为了能适当地扩散应力,预应力锚具应在梁端布置力求均匀。
本设计现浇箱梁及预制小箱梁为部分预应力混凝土A类构件,故跨中底板下层钢筋和支点处顶板上层钢筋是根据承载能力极限状态设置的。
对于预应力桥梁设计的钢绞线的弯折处适宜采用圆曲线过渡,管道必须圆顺,定位钢筋以在曲线部分间隔为50cm、直线段间隔为100cm设置一组。
顶板负弯矩钢束的定位钢筋每间隔100cm设置一组。
对于预制小箱梁顶板负弯矩钢束的钢波纹管,应在预制箱梁时预埋。
箱梁安装好后,在浇筑连续接头段前,将对应的波纹管相接。
预制主梁简支安装时的临时支座可采用混凝土砂筒制作,亦可采用其他可靠方法,需满足施工阶段承载力要求。
为了能确保桥梁整体受力且桥面平整顺畅,引桥桥面板顶面设置12cm 厚的桥面现浇铺装层,主桥顶面设置8cm厚的调平层。
同时为了能保证桥梁平整,结合设计实践经验,建议引桥小箱梁跨中向下设1.0cm 的预拱度;主桥现浇箱梁中跨设5.0cm 向上的预拱度,边孔跨中设2.0cm 向上的预拱度。
预拱度可采用圆曲线或抛物线。
施工时根据实际情况可进行适当调整。
桥梁耐久性设计同样是重要的设计环节,对本桥梁工程情况来说,桥梁设计安全等级为一级,环境类别为I级。
结构混凝土的最大水灰比为0.55,最小水泥用量275kg/m3,最低混凝土强度等级为C25,最大氯离子含量0.30%,最大碱含量3.0kg/m3,桥梁防水混凝土抗渗等级采用W4。
6 结语
通过结合某市政桥梁的设计情况,对主桥采用预应力连续刚构设计,对引桥采用预制小箱梁,详细地对本桥梁工程设计全过程进行总结,同时分析桥梁构造措施的重要性,提出在桥梁
设计中为了能有效地减轻安装重量和增加横向整体性,在各箱之间设横向湿接缝等处理技术,可指导同类桥梁设计。
参考文献
[1]吴综泽.桥梁工程的设计实践及其若干问题[J].桥梁建设,2007,28(10):118-119.
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