T梁横隔板不同连接状态对主梁受力的影响

30m跨径小箱梁与T梁的综合比拟

30m跨径小箱梁与T梁的综合比拟

康炼,张雪松,彭才正

(重庆交通大学,重庆400074)

【摘要】介绍30m跨径简支桥面连续小箱梁与先简支后结构连续T梁在结构受力特性,施工工期,

施工难易度,材料经济性等方面的比拟,表达小箱梁在以上诸多方面的优势.

【关键词】小箱梁;T梁;受力特性;经济性

随着我国高速公路建设的快速开展,中小跨径桥梁在公

路中的建设也是越来越多,其结构形式也是多种多样,常见

的有小箱梁,T梁,空心板等.简支梁结构虽然构造简单,施

工快速,但因桥面不连续,跳车现象严重,不能完全满足高等

级公路行车的要求.面对这一问题,普遍采用先简支后桥面

工序,节能降耗,效劳社会的宗旨出发,拟对5～30m先简支

后桥面连续结构的小箱梁和5～30m先简支后结构连续T

半幅宽度:l2.25m,设计荷载:公路一I级.

l两种方案及结构计算

箱梁,顶板厚度为16cm.为了满足锚具安置构造的需要,箱

梁端部在箱腹板,底板内侧加厚,以满足预应力束弯曲形状,

抗剪和局部受力的要求,小箱梁底板和腹板厚度变化方

式为: (1)粱端设3m渐变段,腹板厚为l6—27cm,底板厚14

～

24em.

(2)为了减轻在运输过程中对梁体的损害,梁体底板边

角上设置半径5cm的圆倒角.

1.1.2小箱梁位移,应力和内力计算

内力计算结果如图1,图2.

图1正常使用状态上下缘最大最小应力图

图2承载能力极限状态最大抗力图

l66

【文献标识码】A

梁,顶板厚度为16em.

1.2.2T梁位移,应力和内力计算

计算结果如图3,图4.

图3正常使用阶段上下缘最大最小应力图

图4承载能力极限状态最大抗力图

2方案比拟

预应力混凝土小箱梁不仅具有结构受力合理,建筑高度

小,结构轻盈,施工周期短,可工厂化预制生产等特点,同时,

经济效益也非常显着.简支小箱梁桥还具有预制安装,快速

施工,根本不影响地面交通的特点.

第３９卷第２期　２０１３年６月　湖南交通科技　

ＨＵＮＡＮ　ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ　ＳＣＩＥＮＣＥ　ＡＮＤ　ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ　Ｖｏ１．３９　Ｎｏ．２　Ｊｕｎ．２Ｏ１３　

文章编号：１００８—８４４Ｘ（２０１３）０２—０１２０—０４　

桥上制梁预制梁场布置形式探讨　

李玲玲，周魏。周水兴，李健。郭弯弯　

（重庆交通大学土木建筑学院，重庆４０００７４）　

摘　要：山区地形高速公路可采取桥上制梁的方法预制梁体。探讨桥上制梁ｌ临时荷载各　

种组合，选取了三种不利施工工况，采用有限元软件分析对比了台座、龙门吊及运梁炮车在梁　

场不同位置时对工具梁力学行为的影响。结果表明：台座横向宜对称布置，纵向宜布置在０　

一Ｌ／４处；采用单幅式和双幅式龙门吊，两者计算结果差异不大，单幅式龙门吊对工具梁的受　

力较均匀，应优先采用；运梁车通道应尽可能避免设置在边梁上。采用增大梁截面端头箍筋直　径、更换支座类型的方法，来加强工具梁的承载力。　

关键词：桥梁工程；桥上制梁；工况划分；梁场布置；加强措施　中图分类号：Ｕ　４４８．２１　文献标识码：Ａ　

０　前言　

近年来随着高速公路的兴起，山区困难地形高　

速公路也逐渐发展起来。国内采取了支架现浇法，　支架预制法、场地预制空中接力架梁法、综合制梁法　

和隧道内制梁法等，均取得一定的效果，但这些施工　方法或多或少地受地形条件的限制。在山区，还有　一种预制梁体的施工方法，即桥上制梁法（见图１），　

不受地形条件的限制。桥上制梁法是指先在有限的　

场地上预制少量梁体，架设后作为后续混凝土Ｔ梁　预制的工具梁的一种施工方法，迄今为止，国内外对　预制台座、龙门吊及运梁炮车在工具梁上的布置方　式对工具梁受力影响方面的研究很少¨　。　

在建的桃园至巴中高速公路是一座１５×３０　ｍ　

①　②　③　④　⑤　

图１桥上制梁梁场立面布置图（单位：ｃｍ）　

的预应力简支Ｔ梁桥，该桥每跨由５片Ｔ梁组成，每　片Ｔ梁中设置７道横隔板。由于桥位处地势陡峭、　

湖南省公路设计有限公司关于塘口资江大桥

主梁安装（50mT梁）的技术要求：

1、结构连续一联上构施工顺序

主梁预制——架梁，浇注墩顶现浇连续段及翼缘板、横隔板湿接缝，张拉中墩顶T梁负弯矩钢丝束，形成连续体系——浇注桥面调平层砼——安装护栏，浇注铺装层，安装附属设施——成桥。

2、预制梁采用吊孔穿束兜梁底的吊装方法

梁的运输、起吊过程中，应注意保持梁体的横向稳定，架设后应采取有效措施加强横向临时支撑，焊接现浇连续段连接钢筋和翼缘板、横隔板接缝钢筋等，以增强梁体的稳定性。

3、桥梁架设采用架桥机吊装

只有在主梁之间横隔板的连接和翼板湿接缝砼浇筑后，且达到砼设计强度等级的85%并采取压力扩散措施后，方可在其梁上运行。架桥机在桥上行驶时必须使架桥机总量落在梁胁上，施工单位应按所采用的架桥机型号对主梁进行施工荷载验算，验算通过后方可施工。

4、张拉连续束

待墩顶现浇段砼强度达到设计强度等级的85%后，张拉连续束。

预应力混凝土T梁产生裂缝的原因及预防分析

1 混凝土裂缝产生的原因分析

裂缝对混凝土外观质量来说是一种缺陷，有些裂缝影响外观质量，有些裂缝则直接影响构件的安全使用。混凝土出现裂缝是一个很普遍的现象，一般将其分为两类，一类是在外荷载作用下产生的裂缝，即结构性裂缝。另一类裂缝是由变形引起的，也称非结构性裂缝，产生这类裂缝的原因是由于混凝土变形得不到满足，在构件内部产生自应力，当该自应力超过混凝土允许拉应力时，导致混凝土开裂。预应力混凝土T梁产生非结构性裂缝的原因很多，如温度和湿度的变化、混凝土的脆性和不均匀性、原材料不合格、模板变形、基座不均匀沉降、施工操作过程不规范等等。下面重点就温度对混凝土产生的裂缝进行分析。

2 温度对预应力混凝土T梁产生裂缝的原因

工程施工中，由于水泥用量多、水泥所释放出的水化热会产生较大的温度变化，同时又养护不到位，由此形成的温度收缩应力是导致混凝土产生裂缝的主要原因。

2.1 温度应力的形成过程

初期：从浇筑混凝土开始至水泥放热基本结束一般约30d。这个阶段有两个特征，一是水泥放出大量的水化热，二是混凝土弹性模量急剧变化，由于弹性模量的变化，这一时期在混凝土内形成残余应力。

中期：自水泥放热作用基本结束时起至混凝土冷却到稳定温度时止。这个时期温度应力主要是由于混凝土的冷却及外界气温变化所引起，这些应力与早期形成的残余应力相融合。在此期间混凝土上的弹性模量变化不大。

晚期：混凝土完全冷却以后温度应力主要是外界气温变化所引起，这些应力与前两种的残余应力相叠加。

2.2 温度产生裂缝的机理

混凝土浇筑完成后，硬化期间内部温度不断上升，由于混凝土表面和内部的散热条件不同，温度内高外低，形成了温度梯度，在表面T梁边缘产生拉应力，内部产生压应力；后期在降温过程中，由于受到基座约束，又会在混凝土内部出现拉应力，当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时即会出现裂缝。

由温度所引起的湿度问题也很重要，许多混凝土的内部湿度变化很小或变化较慢，但表面湿度可能变化较大或发生剧烈变化时，如养护不到位、时干时湿，表面干缩形变受到内部混凝土的约束也往往导致裂缝的产生。因此在高温条件下施工时，要特别注重混凝土的养护，防止由于混凝土外表面失水产生过多的裂缝。