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国产高强灌浆料在梁板式预应力锚栓基础的应用
肖金金2，钱康1，聂玉波1
（1.中国水利水电建设工程咨询昆明有限公司，云南 昆明 650051；2.中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司，云南 昆明 650051）
摘 要：石洞山风电场基础采用的是国内比较先进的粱板式预应力锚栓基础，在上锚板与基础主体混凝土间有6cm 厚的空隙，必须使用水泥基灌浆材料进行灌浆，以达到高的早期和后期高强度等性能。二次灌浆(baseplate grouting)在地脚螺栓锚固灌浆完毕后，对设备或钢结构柱脚的底板底面与混凝土基础表面之间进行的填充性灌浆工艺，以满足紧密接触底板并均匀传递荷载的要求。关健词：水泥基灌浆材料；二次灌浆；粱板式预应力锚栓基础
中图分类号：TV543+
6 文献标识码：B 文章编号：1006-3951(2016)06-0166-04
DOI：10.3969/j.issn.1006-3951.2016.06.041
收稿日期：2016-10-10
作者简介：肖金金(1990)，男，云南文山人，助理工程师，主要从事机电安装施工及管理工作。
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云南水力发电
YUNNAN WATER POWER 第32卷第6 期
0 前言
最近几年，中国风电产业出现了强劲的爆发式增长。到2012年未，我国并网风电装机容量已超过7 5000MW，预计2015年风电装机容量将超过1.4×104kW。中国已经具备了大型风电设备制造能力，是风电设备制造大国和风电装机容量世界第1的国家，初步建立起包括风电整机、零部件在内的风电研发体系和产业配套体系，成为名符其实的风电大国。
石洞山风电场为石洞山规划风电场的石洞山片区，场址位于红河哈尼族彝族自治州弥勒市巡检司镇上高甸北面的山上，场址主要为1条呈南北走向的连续山脊，高程在1 900～2 100m 之间。
石洞山风电场安装33台单机容量为1 500kW 的风电机组，总装机容量49.5MW，年上网电量为10 951.72×104
kW·h。按照FD002-2007《风电场工程等级划分及设计安全标准》，工程等级为III 等，工程规模为中型；变电站建筑物级别为2级，结构安全等级为二级；变电站主要建（构）筑物抗震设防分类标准为丙类。风机轮毂高度为75m，按GB50135-2006《高耸结构设计规范》，其安全等级为二级；按FD003-2007《风电机组地基基础设计规定（试行）》，其地基基础设计级别为2级，基础抗震设防类别为丙类。
1 风机基础
风机基础埋深2.9m，选定地基承载力特征值fak 为250kPa。采用C40梁板式预应力锚栓独立
基础，（见图1、图2）基础直径16.6m。基础浇筑完成后，基坑采用土石分层回填并夯实到台柱顶部，回填土夯实后容重不低于17kN /m 3。在上锚板与基础主体混凝土圆环间有6cm 厚的空隙（见图3），必须使用水泥基灌浆材料进行灌浆，以达到较高的早期和后期高强度等性能。
2 二次灌浆料主要性能指标[1]
二次灌浆料主要性能指标见表1
图
1
图
2
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
4po 指导老师：李立峰 专业：桥梁工程 班级：桥梁一班 姓名： * * * 学号： **********
一、计算资料 跨度与技术指标 标准跨径：L=25m 计算跨径：L0=24m 汽车荷载：公路一级 设计安全等级：二级 桥梁概况及一般截面 此计算为一预应力混凝土简支梁中梁的计算，不计入现浇带，其跨中与支点截面如图1-1所示，纵断面图如图1-2所示。 使用的材料及其容许应力 混凝土：C50，轴心抗压强度设计值m mm=22.4mmm ,抗拉强度设计值m mm= 1.83mmm，弹性模量m m=3.45×104mmm。 钢筋混凝土容重：γ=26kN/m3
钢筋：预应力钢束采用3束φ×7的钢绞线，抗拉强度标准值m mm=1860mmm，张拉控制应力σcon==1395MPa 截面面积：m m=3×140×7=2940mm2，孔道直径：77mm 预应力钢筋与管道的摩擦系数： 管道每米局部偏差对摩擦的影响系数：（1/m） 锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩值： 开始点：6mm 结束点：6mm 纵向钢筋：采用φ16的HRB335级钢筋，底部配6根，间距为70mm，翼缘板配16根，间距为100mm。 施工方法 采用预制拼装法施工；主梁为预制预应力混凝土T梁，后张法工艺；预制梁混凝土立方体强度达到设计混凝土等级的85%，且龄期不少于7天后方可张拉预应力钢束；张拉时两端对称、均匀张拉（不超张拉），采用张拉力与引伸量双控。 钢束张拉顺序为：N2—N3—N1 二、计算模型 模型的建立 本计算为一单跨预应力混凝土简支T梁桥中梁模型（图2-1），其节点的布置如图2-2 所示。在计算活载作用时，横向分布系数取m=,并不沿纵向变化。在建立结构模型时，取计算跨径m0=24m，由于该结构比较简单，计算跨度只有24m，故增加单元不会导致计算量过大，大多数单元长度为1m。建立保证控制截面在单元的端部，以便于读取数据。 对于横隔板当作节点荷载加入计算模型，其所起到的横向联系作用已在横向分布系数中考虑。 每个节点对应的x坐标值如表2-1所示
预应力砼连续箱梁施工工艺
第一章总则 1、为了保证工程安全质量，使项目管理达到效益最大化、规范标准化施工、避免不必要的重复工作，根据所建的项目和所接触的项目，编写本工艺。 2、本工艺为预应力砼连续箱梁施工工艺，主要包括：普通挂蓝悬浇施工工艺、箱梁节段预制施工工艺和步履式吊架悬拼施工工艺。 3、本工艺的编制按照项目工程施工的顺序：先墩顶箱梁块段（即0#块段）施工，接着在箱梁0#块段桥面上拼装挂蓝悬浇箱梁块段或拼装步履式吊架悬拼箱梁预制块段，并同时进行支架现浇段施工，最后灌注合拢段砼，经体系数转换后成桥。 4、预应力箱梁连续梁悬臂灌注或悬臂拼装法施工，在公路和铁路桥梁建设中得到广泛应用和较快发展，对原胶管制孔和预应力钢丝材料等本工艺只提到，未详细规定，如果需要可查找有关国家标准。 5、本工艺编写时，荷载及有关规定遵照《公路桥涵施工技术规范》并参照《铁路桥涵施工规范》和《铁路砼及砌体工程施工及验收规范》以及其他有关国家标准、部颁标准等条款。 6、本工艺编写时尽可能吸收现代科技的发展和创新成果，但由于视野所限，仍有不少缺憾之处。在确保制梁质量的前提下，应积极开展技术革新和科学试验活动，积极引进应用先进成熟的新技术、新工艺、新设备，以缩短施工工期，提高劳动生产率和经济效益。
第二章材料 第一节模板 1、模板必须保证必要的强度、刚度和稳定性，能可靠地承受施工过程中的各种荷载，保证箱梁各部分形状、尺寸，符合设计要求。 2、模板分块后结构合理、装拆方便，并充分考虑模板的适应性和周转率。 3、模板可采用符合设计要求的材料制作。钢材可采用现行国家标准《碳素结构钢》（GB700）中的标准，钢材模板的设计可按《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JTJ025）的有关规定执行。 4、箱梁外模应采用定型钢模或大块高强度覆膜竹胶合模板，模板表面应光洁、无变形，接缝严密不漏浆，在同一结构中并应采用同一类别的脱模剂，脱模剂不得用废机柴油，也不得使用易粘在砼上或使砼变色的油料。 5、内模宜采用木模、钢模、钢木组合模，内模定位应准确、牢固，不得有错位、上浮、涨模等情况。 6、模板的浇度。外模不应超过模板两支点距离1/400，内模不得超过模板两支点距离1/250。 7、钢模板的面板变形应不超过1.5㎜。
预应力混凝土T形梁设计计算示例 预应力混凝土T形梁设计计算示例 ----------------------------------------------------------------------------------------- 1 1 设计资料及构造布置--------------------------------------------------------------------------------------------------- 2 1.1桥梁跨径及桥宽-------------------------------------------------------------------------------------------------------- 3 1.2 设计荷载 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------- 3 1.3 材料及施工工艺------------------------------------------------------------------------------------------------- 3 1.4 设计依据 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------- 3 1.5 横截面布置------------------------------------------------------------------------------------------------------- 3 1.6 横截面沿跨长的变化 ------------------------------------------------------------------------------------------ 5 1.7 横隔梁的设置---------------------------------------------------------------------------------------------------- 5 2 主梁内力计算 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 5 2.1 恒载计算 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------- 5 2.2 可变作用计算------------------------------------------------------------------------------------------------ 6 2.2.1冲击系数和车道折减系数 ---------------------------------------------------------------------------- 6 2.2.2.计算主梁的荷载横向分布系数 ---------------------------------------------------------------------- 7 2.2. 3. 车道荷载取值 ----------------------------------------------------------------------------------------- 11 2.2.4.计算可变作用效应------------------------------------------------------------------------------------- 11 2.3 主梁作用效应组合 --------------------------------------------------------------------------------------------14 3 预应力钢束的估算及其布置-----------------------------------------------------------------------------------------15 3.1跨中截面钢束的估算和确定---------------------------------------------------------------------------------15 3.2预应力钢束的布置 ---------------------------------------------------------------------------------------------16 4．计算主梁截面几何特征 ---------------------------------------------------------------------------------------------17 4.1截面面积及惯矩计算 ------------------------------------------------------------------------------------------17 4.1.1净截面几何特征计算----------------------------------------------------------------------------------17 4.1.2换算截面几何特征计算 ------------------------------------------------------------------------------18 4.1.3有效分布宽度内截面几何特征计算---------------------------------------------------------------19 4.1.4截面静矩计算-------------------------------------------------------------------------------------------20 5.主梁截面承载力与应力验算 -----------------------------------------------------------------------------------------24 5.1正截面承载力验算 ---------------------------------------------------------------------------------------------24 5.1.1确定混凝土受压区高度： ---------------------------------------------------------------------------24 5.1.2验算正截面承载力：----------------------------------------------------------------------------------25 5.1.3验算最小配筋率----------------------------------------------------------------------------------------25 5.2. 斜截面承载力验算--------------------------------------------------------------------------------------------26 5.2.1斜截面抗剪承载力验算： ---------------------------------------------------------------------------26 5.2.2箍筋计算： ----------------------------------------------------------------------------------------------27 5.2.3抗剪承载力计算----------------------------------------------------------------------------------------28 5.3持久状况正常使用极限状态抗裂验算 --------------------------------------------------------------------30 5.3.1．正截面抗裂验算 -------------------------------------------------------------------------------------30 5.3.2．斜截面抗裂验算 -------------------------------------------------------------------------------------30 5.4持久状况构件的应力验算------------------------------------------------------------------------------------35 5.4.1．正截面混凝土压应力验算-------------------------------------------------------------------------35 5.4.2．预应力筋拉应力验算 -------------------------------------------------------------------------------36 5.4.3．截面混凝土主压应力验算-------------------------------------------------------------------------37
工业大学本科毕业设计 1 初步设计 1.1 设计基本资料 1.1.1 设计标准 1）设计荷载：公路 I 级 2）桥面宽：净 2×(12.5+2×0.5)m 防撞墙 3）桥面横坡：1.5% 4）桥面纵坡：1.0% 5）竖曲线半径：桥梁围无竖曲线 6）平曲线半径：桥梁围无平曲线 7）温度：季节温差的计算值为-15℃和+20℃ 1.1.2 主要材料 1、混凝土 1）桥面沥青混凝土铺装 2）连续梁：C50 3）桩基、承台、桥墩、桥台、搭板：C50 2、钢筋 1）主筋：HRB335 2）辅助钢筋：II 级钢筋 3）预应力筋：箱梁纵向预应力束采用φj15.24 高强度低松弛预应力270K级钢绞线 ，ASTMA416-90a270 级标准，标准强度 Ry =1860MPa ，Ey=1.95×10 MPa。 3、预应力管道 预应力管道均采用镀锌金属波纹管。 4、伸缩缝 采用S SF80A 大变位伸缩缝。 5、支座 采用盆式橡胶支座。 1.1.3 相关参数 1. 相对温度75% 2. 管道摩擦系数u=0.25 3. 管道偏差系数λ=0.0025l/米 4. 钢筋回缩和锚具变形为4mm 1.1.4 预应力布置
箱梁采用O VM 型锚具及配套的设备。管道成孔采用波纹圆管，且要求钢波纹管的钢带厚度不小于 0.35mm。预应力拉采用引伸量和拉吨位双控。并以引伸量为主。引伸量误差不得超过-5%~10%。 1.1.5 施工方式 满堂支架 1.1.6 主要参考文献 1．公路桥涵设计通用规（JTG D60-2004） 2．公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规（JTG D62—2004） 3．公路桥涵地基与基础设计规（JTG D63-2007） 4．公路桥涵施工技术规（JTJ041—2000） 5．公路工程水文勘测设计规（JTG C30-2002） 6.桥涵水文 7.桥梁工程 8.预应力混凝土连续梁桥设计 9.结构设计原理 10.基础工程 11.桥隧施工技术 12.公路桥涵现行标准图 第三章上部结构设计 3.1 横截面和纵断面尺寸拟定： 1、纵截面 桥梁分孔关系到桥梁的造价。跨径和孔数不同时，上部结构和墩台的总造价是不同的。跨径愈大，孔数愈小，上部结构的孔数就愈大，而墩台的造价就愈小。最经济的跨径就是要使上部结构和墩台的总造价最低。因此当桥墩较高或地质不良，基础工程较复杂而造价较高时，桥梁跨径就可选的大一些。反之，当桥墩较矮或地基较好时，跨径就可以选的小一些。 由于桥位处地质情况为素填土或杂填土、圆砾、黏土、强风化岩，部分桥位处岩石裸露，海堤上地质情况为淤泥、黏土、中风化岩。地质状况不良，本桥位处桥长150米，拟采用预应力混凝土连续梁桥，所以设置为六跨连续梁较好。基础拟采用钻孔灌筑桩。 当桥梁总长度很大，当采用顶推或先简支后连续的施工方法时，则等跨结构受力性能较差所带来的欠缺完全可以从施工经济效益的提高而得到补偿。本桥桥长150米，对于连续体系，拟取30m。
4 预应力混凝土连续梁桥 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。 4.1.3对于匝道桥，为增大刚度、减小扭矩，有条件时尽可能采用墩梁固结或双支座形式。 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：
箱梁腹板宽度最小值一览表 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。 4.1.8中支点横梁和端横梁宽度由计算确定，但中支点横梁宽度不应小于2m，端横梁宽度不应小于1.1m，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
Ⅰ、预应力砼简支小箱梁 一、下部结构 （一）钻孔灌注桩（冲击钻机施工） 桩基采用冲击钻孔机钻孔。该桥墩地势陡峻，修建便道可到达各桩位。 1、埋设钢护筒 在冲孔施工的各墩位埋设孔口式护筒，采用挖埋式埋设，埋设护筒的目的是为了钻孔导向和定位。钢护筒拟定最高高度4.5m，露出地面0.5m，壁厚12mm，每隔1.5米焊一道12mm厚钢板加强箍。桩基施工完毕钢护筒随钻机周转使用。 2、安装钻机 钢护筒埋设完成后进行墩位处场地平整、碾压夯实，然后安装钻机。安装过程中用全站仪测量定位，要求钻头中心对准钢护筒中心，钢护筒中心要求与桩基设计中心一致。 3、钻孔主要工序及注意事项 （1）冲击钻头造孔时，钻头须不断沿一个方向旋转，方能均匀钻圆孔。钻头的旋转，主要靠悬挂钻头的钢丝绳各股钢丝束的扭转所产生的扭转力。当钻头冲击孔底的一刹那，钢丝绳因不承受荷载，即恢复原来的松绞状态，一提空钻头，钢丝绳各束钢丝被拉紧拉直，即产生扭矩，带动钻头旋转。故在钢丝绳与冲击钻头间必须连接牢固并设转向装置。 （2）冲击钻孔，为防止冲击振动使邻孔壁坍塌或影响邻孔刚灌注的砼的凝固，应待邻孔砼灌注完毕，一般经24h后，方可开钻，或进行隔孔施钻。 （3）开孔阶段钻孔时，开孔前应在孔内多放一些粘土，并加适量粒径不大于15cm的片石，顶部抛平，用低冲程冲砸，泥浆比重控制在1.6左右。钻进到0.5~1.5m时，再回填粘土（如地表为砂土，第二次宜回填1：1的粘土和碎石；如为软土或粉砂，即回填粘土和粒径不大于15cm的片石。）继续以低冲程冲砸。如此反复二、三次，必要时多重复几次。 （4）冲孔过程如发现有失水现象，护筒内水位缓慢下降，应补水投粘土。如泥浆太稠，进尺缓慢时，应抽碴换浆。开孔时为了使钻碴泥浆尽量挤入孔壁，
预应力混凝土的优缺点 优点 1、抗裂性好，刚度大。由于对构件施加预应力，大大推迟了裂缝的出现，在使用荷载作用下，构件可不出现裂缝，或使裂缝推迟出现，所以提高了构件的刚度，增加了结构的耐久性。 2、节省材料，减小自重。其结构由于必须采用高强度材料，因此可减少钢筋用量和构件截面尺寸，节省钢材和混凝土，降低结构自重，对大跨度和重荷载结构有着明显的优越性。 3、可以减小混凝土梁的竖向剪力和主拉应力。预应力梁混凝土梁的曲线钢筋可以使梁中支座附近的竖向剪力减小；又由于混凝土截面上预应力的存在，使荷载作用下的主拉应力也相应减小。这利于减小梁的腹板厚度，使预应力混凝土梁的自重可以进一步减小。 4、提高受压构件的稳定性。当受压构件长细比较大时，在受到一定的压力后便容易被压弯，以致丧失稳定而破坏。如果对钢筋混凝土柱施加预应力，使纵向受力钢筋张拉得很紧，不但预应力钢筋本身不容易压弯，而且可以帮助周围的混凝土提高抵抗压弯的能力。 5、提高构件的耐疲劳性能。因为具有强大预应力的钢筋，在使用阶段因加荷或卸荷所引起的应力变化幅度相对较小，故此可提高抗疲劳强度，这对承受动荷载的结构来说是很有利的。 6、预应力可以作为结构构件连接的手段，促进大跨结构新体系与施工方法的发展 缺点 1、工艺较复杂，对质量要求高，因而需要配备一支技术较熟练的专业队伍。 2、需要有一定的专门设备，如张拉机具、灌浆设备等。先张法需要有张拉台座；后张法还要耗用数量较多、质量可靠的锚具等。 3、预应力混凝土结构的开工费用较大，对构件数量少的工程成本较高。 4、预应力反拱度不易控制。它随混凝土徐变的增加而增大，造成桥面不平顺。 材料 对预应力钢筋的一些要求： （1）强度要高。预应力钢筋的张拉应力在构件的整个制作和使用过程中会出现各种应力损失。这些损失的总和有时可达到200N/mm²以上，如果所用的钢筋强度不高，那么张力时所建立应力甚至会损失殆尽。 （2）与混凝土要有较好的粘结力。特别在先张法中，预应力钢筋与混凝土之间必须有较高的粘结自锚强度。对一些高强度的光面钢丝就要经过“刻痕”、“压波”或“扭结”，使它形成刻痕钢丝、波形钢丝及扭结钢丝，增加粘结力。 （3）要有足够的塑性和良好的加工性能。钢材强度越高，其塑性越低。钢筋塑性太低时，特别当处于低温和冲击荷载条件下，就有可能发生脆性断裂。良好的加工性能是指焊接性能好，以及采用镦头锚板时，钢筋头部镦粗后不影响原有的力学性能等。 我国常用的预应力钢筋有冷拉III级钢筋、冷拉IV级钢筋、冷扎带肋钢筋、热处理钢筋、高强钢丝等。 对预应力混凝土中混凝土的一些要求： （1）强度要高，要与高强度钢筋相适应，保证预应力钢筋充分发挥作用，并能有效地减小构件截面尺寸和减轻自重。 （2）收缩、徐变要小，以减小预应力的损失。 （3）快硬、早强，使能尽早施加预应力，加快施工进度，提高设备利用率。
用新规范计算预应力混凝土连续梁 谢宝来 【摘要】本文为用新规范进行桥梁结构设计的一个算例，其重点讨论了预应力混凝土构件纵向受力性能的计算方法和计算过程，以及对新规范的一些理解，其中包括汽车冲击系数、上下缘正负温差、翼缘有效宽度、极限承载能力(塑性)和应力(弹性)计算等，同时也说明了一些构造方面的要求。 【关键词】规范预应力混凝土冲击系数有效宽度 一、设计概况 该桥为京津高速公路跨越永定新河的一座特大桥，单幅桥宽16.5米，特大桥是因为长度超过了1000米，以永定新河的交角为45度，跨越河流时采用三联3x55米，用PZ造桥机施工的预应力混凝土连续箱梁，此处平曲线半径为5000米，当然小半径也可以采用此施工工艺。第一阶段施工为简支单悬臂，施工长度为55米简支加11米(悬臂为跨径的五分之一，此处弯矩最小，为施工缝的最加位置)悬臂，平移模板，第二阶段施工长度为44米加11米悬臂，最后施工剩下的44米。主要预应力钢束均为单向张拉，最大单向张拉长度为66米。按预应力砼A 类构件设计。 二、设计参数 (一)桥宽：16.5m(1+0.75+3x3.75+3+0.5)； (二)跨径：3x55m； (三)梁高：3.0m； (四)荷载标准：公路－I级；计算车道数：3；横向折减系数：0.78； (五)二期荷载：100mm厚沥青混凝土；80mmC40防水混凝土；两侧栏杆20kN/m。 (六)采用的主要规范: 《公路桥涵设计通用规范》（JTG-D60-2004）； 《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG-D62-2004）； (七)选用材料： ①混凝土C50：f cd =22.4MPa,f td =1.83MPa,E c =3.45x104MPa；
目录 一、预应力混凝土现浇箱梁特点及施工工艺 (2) 1.1搭设支架 (2) 1.2绑扎钢筋 (2) 1.3模板安装 (3) 1.4浇筑混凝土（砼浇筑） (3) 1.5预应力施工 (3) 二、钢箱梁特点及施工工艺 (4) 2.1钢箱梁工程情况 (4) 2.2施工内容简介 (4) 2.3安装施工方案 (4) 2.4钢箱梁涂装 (6) 2.5吊装设备的选择 (8) 三、钢箱梁与预应力混凝土现浇箱梁现场实景对比 (9) 四、钢箱梁与预应力混凝土现浇箱梁优缺点分析表 (12)
钢箱梁与预应力混凝土现浇箱梁优缺点分析 一、预应力混凝土现浇箱梁特点及施工工艺 1.1搭设支架 1.1.1 场地的选择 在搭设支架前需选择合适的场地，要选择平整、硬实的地基，若地基面有不够硬实的地方，则需要用砂石或灰土进行填充，然后使用机器进行推平、碾压，使原地面更平整，整体的压实度要能达到百分之九十五以上，其承载能力也不能低于 200KN 平方米。之后浇筑20CM厚C20混凝土垫层，然后铺设方木。在做所有这些工作之前首先要计算支架之间的距离，并为支架预留出基础位置。 1.1.2 搭设支架 支架搭设需要的配件及操作要领要符合规范。要能够保证支架的安全性及稳定性，因此，在搭设支架时，施工人员要特别小心谨慎，一则是为了保证施工人员的人身安全，二则是为了支架的稳定性和完整性。因此要特别注意以下几个问题，一是搭设支架时碗口要扣紧, 不使底托架空在一些关键连接处；二是在支架平台搭设完毕以后, 要对支架进行不低于百分百钢箱梁自重的沙袋进行预压, 以预防支架及地基的非弹性形变，尽量减少钢箱梁的下沉量，同时也可以通过预压实验得到支架的弹性变形值，为施工提供预留拱度依据，同时也为调整模板标高提供依据；三是支架的功能要多样化，高架桥的支架不仅要满足承载要求，还要能为施工人员提供作业台，并且还要能保证施工人员的人身安全；四是支架的适应能力要强，由于高架桥高度多变，弯多、坡也多，并且变化不规则，这就对支架灵活多变的技术性能提出了更高的要求。 1.2绑扎钢筋 钢筋加工最好按照设计要求在加工厂内进行，要按照要求集中弯制成型,钢筋的接头除非另有要求，一般要采用对焊接头或直螺纹连接，使用钢筋机械对钢筋进行弯曲和切断，钢筋加工完成后由专门的质量监督部门根据《公路桥涵施工技术规范》验收合格后再运送到施工现场。绑扎时注意在侧面及钢筋骨架底部加垫块以控制混凝土保护层的厚度。在施工时具体要注意以下几点： 第一、配送到施工场地的钢筋要存放在干燥、平整的场地。在堆放钢筋的过程中，要做到“下垫上盖”，每一个钢筋预制件都需要加垫方木，保持钢筋干净卫生； 第二、在对钢筋进行绑扎的过程中，对于钢筋的重要部位，在必要的情况下要加马凳进行加固，防止在后期的使用过程中钢筋移位变形； 第三、密切关注每一层钢筋之间的距离，只有严格控制好各层钢筋之间的间距，那么事先设计加工好的模板才能顺利安装，避免重复施工。同时，还可以预防漏浆，保证施工的正常进行和良好的施工质量。 第四、应力管道应严格按照设计要求进行安放，对于每一个穿好钢绞线的管道都要进行仔细的检查，以保证管道的密封性能。这样做一方面可以保证混凝土浇筑时不会出现漏浆，同时也能保证后期的施工能够顺利进行。
预制桩的优缺点 首先我们先了解建筑预制桩施工概况： 预制桩，是在工厂或施工现场制成的各种材料、各种形式的桩（如木桩、混凝土方桩、预应力混凝土管桩、钢桩等），用沉桩设备将桩打入、压入或振入土中。 预制桩基本类别： 混凝土实心方桩 钢筋混凝土实心桩，断面一般呈方形。桩身截面一般沿桩长不变。实心方桩截面尺寸一般为200×200mm~600×600mm。钢筋混凝土实心桩桩身长度：限于桩架高度，现场预制桩的长度一般在25~30m以内。限于运输条件，工厂预制桩，桩长一般不超过12m，否则应分节预制，然后在打桩过程中予以接长。接头不宜超过3个。钢筋混凝土实心桩的优点：长度和截面可在一定范围内根据现场实际需要选择，由于在地面上预制，制作质量容易保证，承载能力高，耐久性好。因此，工程上应用较广。材料要求：钢筋混凝土实心桩所用混凝土的强度等级不宜低于C30（30N/mm2）。采用静压法沉桩时，可适当降低，但不宜低于C20，预应力混凝土桩的混凝土的强度等级不宜低于C40，主筋根据桩断面大小及吊装验算确定，一般为4~8根，直径12~25mm；不宜小于Φ14，箍筋直径为6~8mm，间距不大于200mm，打入桩桩顶2~3d长度范围内箍筋应加密，并设置钢筋网片。预制桩纵向钢筋的混凝土保护层厚度不宜小于30mm。桩尖处可将主筋合拢焊
在桩尖辅助钢筋上，在密实砂和碎石类土中，可在桩尖处包以钢板桩靴，加强桩尖。 混凝土管桩 混凝土管桩一般在预制厂用离心法生产。桩径有Φ300、Φ400、Φ500mm等，每节长度8m、10m、12m不等，接桩时，接头数量不宜超过4个。管壁内设Φ12mm~22mm主筋10根~20根，外面绕以Φ6mm螺旋箍筋，多以C30混凝土制造。混凝土管桩各节段之间的连接可以用角钢焊接或法兰螺栓连接。由于用离心法成型，混凝土中多余的水分由于离心力而甩出，故混凝土致密，强度高，抵抗地下水和其它腐蚀的性能好。混凝土管桩应达到设计强度100%后方可运到现场打桩。堆放层数不超过三层，底层管桩边缘应用楔形木块塞紧，以防滚动。 预制桩的优缺点： 优点：预制桩生产成本低，配筋率很小，节约钢材，空心桩很环保，直径小比表面积大，单方混凝土的承载力很大，施工简单，技术难度低。 缺点：预制桩的挤土效应在饱和粘性土中是负面的，会引发灌注桩断桩、缩颈等质量事故，对于挤土预制混凝土桩和钢桩会导致桩体上浮，降低承载力，增大沉降；挤土效应还会造成周边房屋、市政设施受损；，在松散土和非饱和填土中则是正面的，会起到加密、提高承载力的作用。
建筑与工程 46 科技展望 2014/12 摘 要：混凝土连续梁从主筋配置上分为钢筋混凝土连续梁和预应力混凝土连续梁。对于曲线半径过小的匝道桥，不宜设计成预应力结构；从结构上来看一般有等高度连续梁、变高度连续梁、连续刚构、连续V?构等四种，本文主要讲述变高度连续梁。变高度连续梁适用于跨度小于25m ～200m 的结构中。 关键词：结构特点?预应力体系?施工?计算 中图分类号：TU201 文献标识码：A 文章编号：1672-8289（2014）12-0046-01 大跨度预应力混凝土连续梁 钟?娟 （武汉市山海桥梁设计咨询有限公司,湖北?武汉?430000） 1结构特点1.1 桥跨 L 边/L 中一般为0.55～0.6，以不超过中跨长度的0.65倍为宜。1.2梁高 （1）曲线变高度连续梁。根部高跨比1/15～1/18；跨中高跨比1/30～1/50。 （2）梁高变化曲线。曲线变高度连续梁梁底曲线一般采用抛物线，抛物线方程指数一般取1.5～2。1.3 顶板厚 顶板厚度一般为25～32cm 。1.4 底板厚 跨度较大时，底板厚度从跨中向根部逐步变厚。根部底板厚度可取跨径的1/140～1/170，或梁高的1/10～1/12；跨中底板厚度的最小值可取预应力管道直径的2.5 倍,一般为30cm ～35cm 。厚度沿纵向变化一般为二次抛物线。1.5 腹板厚 一般为40～80cm ，板厚由跨中向支承处逐步加厚，可以将变化段设在L/4 处；腹板厚度不应小于35cm ，如有下弯束通过，还要满足构造要求。1.6 悬臂板 悬臂板长2.5～4.5m ， 悬臂端部厚度一般取0.16～0.22m ，悬臂根部厚度一般为0.4～0.6m 。超过3m 设横向索。1.7 桥面横坡的形成 桥面横坡一般通过以下几种方法： （1）铺装垫层成坡：优点：设计简单；缺点：不经济；常用于窄桥中。 （2）顶板成坡：优点：铺装简单；缺点：会造成腹板高度不一致，箱梁细部设计繁琐；常用于一般变高度箱梁中。 （3）旋转成坡：优点：设计简单；缺点：施工不方便；常用于单坡箱梁中。2 预应力体系 2.1 纵向预应力体系 应配置适当的腹板下弯束，以改善箱梁腹板的主拉应力，锚固位置位于距顶面2/3位置附近。底板钢束应尽量靠近腹板布置，钢束应平弯靠近腹板锚固，锚固板下齿板不宜连成整体。2.2 竖向预应力体系 一般情况下，竖向预应力宜作为安全储备，不参与主拉应力计算。必要时，按0.5倍效应考虑。竖向预应力筋滞后2～3节段张拉。一般采用精轧螺纹钢筋，并采用二次张拉工艺，以保证其有效性。2.3 横向预应力体系 横向预应力采用扁锚体系，单端张拉。横向预应力束滞后2～3节段张拉。3 施工 3.1 支架现浇 整联现浇，施工中无体系转换。该方法桥梁整体性好，但是需要大量支架，施工周期长，施工费用较高；一般只适用于桥址地形平坦、地面土质较好、且桥梁净空较低的情况。3.2 支架逐孔现浇 该工艺分为移动模架法和移动（局部满堂）支架法。施工快速，施工费用低，但对于移动模架法来说需要一定的项目工程规模才能体现出优势；对一般项目，如果桥址能满足1 中的条件，采用移动（局部满堂）支架法能体现出一定的经济优势。3.3 悬臂施工 包含悬臂现浇和悬臂拼装法，是国内最常见的中大跨径连 续梁施工方法，具有适用性、经济性好，但施工体系转化次数多，线形较难控制的特点。4 截面验算及结果处理 直线连续箱梁一般采用平面杆系分析程序计算，主要采用桥博和MIDAS 软件。曲线半径小于300m 或一联对应圆心角大于1弧度的连续箱梁宜按照曲线桥梁进行计算。4.1 正常使用状态下正截面及斜截面抗裂 （1）按照规范《D62》第6.3.1 条验算，按全预应力构件设计。 （2）具体验算项目：短期效应组合最大拉应力、短期效应组合最大主拉应力。 （3）对于竖向预应力钢筋，应谨慎对待其力学效果，计算中尽量不计入其效应。 （4）拉应力超标处理方式：加钢束，或减钢束（上缘超标可减下缘钢束，下缘超标可减上缘钢束）；主拉应力超标处理方式：加钢束，调腹板束，调整腹板厚度。4.2 应力验算 （1）持久状况下箱梁计算截面的应力，需满足《D62》第7.1.5 条、7.1.6 条的规定。内容包正截面混凝土法向压应力、受拉钢束的拉应力和斜截面混凝土主压应力。应力计算的组合采用标准值组合，汽车荷载考虑冲击系数。 （2）短暂状况下施工阶段的验算也按照应力验算的原则计算。需满足《D62》第7.2.8 条的规定。 （3）压应力和主压应力超标处理方式：减钢束；钢束应力超标处理方式：降低张拉控制应力。4.3 挠度验算和预拱度设置 （1）预应力构件的挠度计算按《D62》第6.5.3～6.5.4 条计算； （2）注意规范《D62》第6.5.5 条规定的预拱度是成桥预拱度，不能直接作为施工立模的依据。 4.4 持久状况下承载能力极限状态下正截面及斜截面强度 （1）正截面强度验算应保证最大轴力、最大弯矩、最小轴力、最小弯矩组合工况都能够满足要求。 （2）相对受压区高度应尽量满足规范要求，一般将其限至在箱梁底板或顶板范围内，若受压区侵腹板，则受压区高度将难以控制在ξb 内，而使结构破坏形态属于脆性破坏。此时，宜增大结构尺寸或提高混凝土标号。 （3）构件截面应满足最小配筋率要求。对预应力混凝土构件，截面抗力应大于开裂弯矩。 （4）按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）5.2.10 条进行检算，若满足该条，则不可进行抗剪计算。若不满足《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）5.2.10 条，则应按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）5.2.9 条进行检算，若不满足，需要改变截面尺寸，重新进行纵向计算。 参考文献： [1]中建标公路委员会.公路工程技术标准(JTG?B01-2003)[M].北京:人民交通出版社,2004. [2]中交公路规划设计院.公路桥涵设计通用规范(JTG?D60-2004)[M].北京:人民交通出版社,2004. [3]中交公路规划设计院.公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG?D62-2004)[M].北京:人民交通出版社,2004.[4]孙广华.曲线梁桥计算[M].北京:人民交通出版社,1997.
( 安全论文 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 预应力混凝土连续梁式桥结构问题分析及对策探讨(2021年) Safety is inseparable from production and efficiency. Only when safety is good can we ensure better production. Pay attention to safety at all times.
预应力混凝土连续梁式桥结构问题分析及 对策探讨(2021年) 摘要：预应力混凝土连续梁式桥在市政工程中重要的一种形式。本文就预应力混凝土连续梁式桥结构存在的问题进行了归纳并进行了分析，最后从设计、施工技术等方面提出了解决措施，具有较强的意义和价值，供参考。 关键词：预应力混凝土；连续箱梁；裂缝；设计；施工技术 1引言 预应力混凝土连续梁式桥以其结构刚度大、变形小、行车平顺舒适、伸缩缝少、养护容易、抗震能力强等优点在目前市政桥梁、公路桥梁等建设中得到广泛应用。预应力混凝土连续箱梁(等截面)一般跨径大于20m，小于60m，采用整体现浇、分段预制拼装或整体预制安装，主要用于长大桥引桥、分离式或城市立交。大跨径预应
力混凝土连续箱梁(刚构)一般主跨跨径大于60m，连续梁桥主跨多小于200m，连续刚构小于300m，施工主要采用悬臂拼装(浇筑)。 2预应力混凝土连续梁式桥结构存在的问题 目前，国内外修建的大量预应力混凝土连续箱型梁桥，随着运营期的增长和交通量的增长，尤其是重载交通的影响，导致部分箱梁出现了程度不同的病害，引起了桥梁养护管理部门和设计施工部门的广泛关注。 预应力混凝土连续箱型梁桥病害概括起来有两大类，即跨中下挠和梁体开裂。据统计，跨径80~100m以下的梁桥，病害较少；跨径100~160m的梁桥，病害较多；跨径160m以上的梁桥，病害就更多。 已直接威胁到桥梁结构使用和行车安全。 在调查中发现，在预应力混凝土箱梁桥出现的裂缝类型，主要有以下7类17种裂缝。 (1)腹板斜向、竖向与水平裂缝； (2)顶板斜向与横向裂缝；