植入式桥面连续构造
桥面连续的构造做法

桥面连续的构造做法
桥面的连续构造是指在桥梁结构中使用连续梁或连续板构造来支撑桥面。
这种构造方法通常用于较长跨度的桥梁,以确保桥面在跨越较大跨度时能够保持平稳和稳定。
在进行桥面连续构造时,需要考虑以下几个方面:
1. 材料选择,桥面连续构造所需的材料包括混凝土、钢筋等。
这些材料需要根据桥梁的设计要求和环境条件来选择,以确保桥梁的稳定性和耐久性。
2. 施工工艺,桥面连续构造的施工需要严格按照设计要求和施工规范进行。
施工过程中需要注意材料的质量控制、施工工艺的合理性以及施工现场的安全等方面的问题。
3. 结构设计,桥面连续构造的结构设计需要考虑桥梁的跨度、荷载、变形等因素,以确保桥面结构在使用过程中能够满足承载能力和使用要求。
4. 维护管理,桥面连续构造完成后,需要进行定期的维护管理工作,以确保桥梁结构的安全性和可靠性。
总的来说,桥面连续构造是一种复杂的工程技术,需要综合考虑材料、施工、设计和维护等多个方面的因素。
通过合理的施工和管理,可以确保桥面连续构造的质量和安全性,从而保障桥梁的正常使用和服务寿命。
《桥面系结构》课件

根据桥面系结构的特点和使用要求 ,对结构材料进行优化选择,以提 高结构的耐久性和经济性。
03
桥面系结构施工
施工方法
常规施工方法
包括预制桥面板拼装施工、整体 浇筑施工等,适用于不同规模和
类型的桥梁工程。
特殊施工方法
针对特殊环境和条件,如高山、 峡谷、水域等复杂地形,采用特 殊施工方法,如支架施工、吊装
施工等。
绿色施工方法
采用环保材料和工艺,减少施工 对环境的影响,如采用预制装配
式桥面板,减少现场浇筑量。
施工流程
基础工程
进行桥墩、桥台等基础工程施 工,确保桥梁稳定。
附属设施施工
进行栏杆、照明等附属设施的 施工。
施工准备
包括现场勘查、设计交底、施 工组织设计等前期工作。
桥面系结构施工
按照设计要求进行桥面系结构 的施工,包括铺装层、防排水 系统等。
结构检测
通过无损检测技术对桥面结构进行检测,了解桥面结构的损伤程度 和承载能力。
承载能力评估
根据检测结果对桥面的承载能力进行评估,确定是否需要进行加固 处理。
加固方法与技术
粘贴钢板加固
01
通过粘结剂将钢板粘贴在桥面混凝土结构的受拉区域或薄弱部
位,提高其承载能力。
碳纤维加固
02
利用碳纤维布和专用胶粘剂对桥面混凝土结构进行加固,具有
总结词
新桥建设、高速公路
详细描述
该高速公路桥梁为预应力混凝土连续梁桥,桥面系结构设计需要考虑车辆荷载、疲劳荷 载、风荷载等因素的影响。在施工过程中,需要采用先进的施工技术和设备,确保施工 质量和安全。同时,需要充分考虑环境保护和景观设计等因素,使桥梁与周围环境相协
调。
2、桥面铺装施工方案(振动梁)

目录一、编制依据 ..................................................................................... - 1 -二、工程概况 ..................................................................................... - 1 -三、施工准备情况 ............................................................................. - 2 -四、施工进度计划 ............................................................................. - 3 -五、施工主要技术方案 ..................................................................... - 4 -5.1施工工艺流程图 ...................................................................... - 4 -5.2桥面铺装施工方法 .................................................................. - 4 -六、质量控制措施 ........................................................................... - 13 -6.1制度保证措施 ........................................................................ - 13 -6.2质量控制措施 ........................................................................ - 13 -七、安全控制措施 ........................................................................... - 17 -八、环境保护措施 ........................................................................... - 21 -九、文明施工 ................................................................................... - 22 -K1+052小西港中桥桥面铺装施工方案一、编制依据1、青兰高速公路莱芜至泰安段改扩建工程招投标、合同文件。
桥面连续专项施工方案

桥面连续专项施工方案1. 引言桥面是桥梁的重要组成部分,直接承受着车辆和行人的荷载。
随着交通运输的不断发展,桥梁的负荷和使用时间也在不断增加,因此桥面的施工保养显得尤为重要。
本文将介绍一种桥面连续专项施工方案,旨在提高桥面的使用寿命和安全性。
2. 施工前准备在进行桥面的连续专项施工之前,需要进行一系列的准备工作。
首先要对桥梁进行全面的检查和评估,确定桥面施工的必要性和范围。
其次,需要制定详细的施工方案,包括施工时机、施工队伍和施工材料等。
最后,需要清理桥梁表面,确保施工区域的干净和平整。
3. 施工过程3.1 桥面表面处理桥面表面处理是桥面连续专项施工的关键步骤,其目的是修复和加固桥面的损伤部分,并保护桥面的整体结构。
具体的处理方法可以根据桥面的实际情况确定。
常见的方法包括刨削、拆除和重铺等。
在处理过程中,需要注意保持桥面的平整和水平,避免对桥梁结构造成不必要的影响。
3.2 桥面防水层施工桥面防水层是保护桥面的重要部分,可以防止水分渗透和损害桥面结构。
在连续专项施工中,需要对桥面进行防水层的修复和加固。
一般可以采用聚合物改性沥青、聚合物水泥和聚氨酯等材料进行施工。
在施工过程中,需要确保防水层的均匀和密实,并留出合适的排水口。
3.3 桥面铺装层施工桥面铺装层是桥面连续专项施工的最后一步,其目的是增加桥面的耐久性和抗滑性。
常见的铺装材料包括沥青混合料、水泥和沥青胶泥等。
在施工过程中,需要确保铺装层的厚度和预期性能,并进行必要的压实和养护。
4. 施工质量控制桥面连续专项施工的质量控制是确保施工效果和使用寿命的关键。
在施工过程中,应严格控制施工质量,采取相应的措施进行检验和测试。
常见的质量控制方法包括实地勘测、试验数据分析和抽样检验等。
施工完工后,还需要进行后续的定期检查和维护,确保桥面的长期稳定性和安全性。
5. 结论桥面的连续专项施工方案是提高桥梁使用寿命和保障交通安全的重要措施。
本文介绍了一种桥面连续专项施工方案的基本内容,包括施工前准备、施工过程和施工质量控制等。
植入式桥面连续构造共66页

拉
60、生活的道路一旦选定,就要勇敢地 走到底 ,决不 回头。 ——左
植入式桥面连续构造
21、没有人陪你走一辈子,所以你要 适应孤 独,没 有人会 帮你一 辈子, 所以你 要奋斗 一生。 22、当眼泪流尽的时候,留下的应该 是坚强 。 23、要改变命运,首先改变自己。
24、勇气很有理由被当作人类德性之 首,因 为这种 德性保 证了所 有其余 的德性 。--温 斯顿. 丘吉尔 。 25、梯子的梯阶从来不是用来搁脚的 ,它只 是让人 们的脚 放上一 段时间 ,以便 让别一 只脚能 够再往 上登。
桥面连续结构的改进及施工工艺

桥面连续结构的改进及施工工艺---------中铁隧道局一处杭州绕城项目部王承山[摘要]在高等级公路桥梁工程的设计中,存在大量的梁板简支、桥面结构连续的设计形式,在杭州市绕城公路北线工程中,中、小跨径的桥梁工程也多采用此种连续构造形式。
但从目前已开通的几条高等级公路的桥梁工程的实际使用情况反馈的信息来看:由于高等级公路的交通量较大,此种桥面连续构造形式出现的损害现象也较多。
在本工程中,在梁板结构形式及下部结构已无法进行设计变更的情况下,从连续构造的改进措施及施工工艺着手,以求尽量避免桥面连续构造损害的出现。
[关键词] 桥面连续结构改进加强施工方案施工工艺一、概述杭州市绕城公路(外环)北线工程位于杭州市北部,起点位于沪杭高速公路乔司互通立交桥,终点与杭州市绕城公路西线余塘河桥北相接,全长29.297公里。
公路沿线村镇密布,河渠交错,并跨过多条公路、铁路及水运等运输干线。
在设计时,充分考虑了与沿线城镇规划、经济发展相配合,并尽量避免与原有道路和农田水利设施发生干扰的原则,大量布设互通立交、桥涵等构造物。
本线各类中、小跨径的桥梁多采用:16m、20m预应力混凝土空心板简支梁或25m预应力混凝土T型简支梁,为适应高速公路的行车要求,每100m~160m设一道仿毛勒伸缩缝,其余的桥孔跨间作桥面连续。
桥面铺装混凝土层厚10cm,上覆沥青混凝土层10cm。
我项目部所承建的上塘河中桥的结构也为此种形式。
上塘河中桥中心桩号为K14+096,其下部结构为钻孔桩基础,柱式墩台;上部构造为3-25预应力组合T梁,在桥台处设置RG-80伸缩缝,其余的桥孔跨间作桥面连续,桥面板纵向钢筋通长绑扎,梁段桥面连续构造钢筋与桥面板钢筋绑扎成一体。
其桥面连续构造设计如图1所示。
本桥桥面连续结构的设计形式参照了沪宁高速公路的设计,从目前已开通的沪宁高速公路及有着相同桥面连续结构的邻近几条高速公路反馈的信息来看,此种桥面连续结构存在有设计缺陷,在桥面连续构造处出现的损害较多,并已影响了桥梁寿命以及行车安全。
潘志炎等人-植入式桥面连续施工工法

权利要求书①将公路桥梁中简支梁(板)端部连续缝处一定范围内梁板凿除找平,找平深度不大于5厘米,并在两端护栏处挖出或者预留槽口,以便安放排水管。
②找平时如有沿梁端缝两侧各2厘米内的梁板突出,在深度方向至少3厘米内应予以凿除。
③用添加防水剂的高强度细砂浆在该范围抹平,抹平后应保证桥面连续处的混凝土铺装层厚度不低于8厘米。
④在步骤3实施同时,在植入式桥面连续装置的背面涂抹专用胶水,该专用胶水具有和混凝土、橡胶粘合性好,不怕水,遇水固化的特点。
胶水的配方如下:甲配方:聚氨基甲酸酯(粒状)35% (固体),DMF(二甲基甲酰胺)65%乙配方:AS(丙烯腈、苯乙稀聚合物)50%,甲苯(甲基苯)50% 使用前将甲乙按照:甲:70% +乙:30% 配合而成⑤在高强度细砂浆初凝前,将涂抹了专用胶水的植入式桥面连续装置在其上平铺,同时确保排水槽伸出护栏外,再用重物敲击,确保和砂浆贴密严实。
⑥将植入式桥面连续钢筋和桥面钢筋网采用双面焊接。
⑦在60cm范围内的连续钢筋和桥面钢筋网涂刷2遍富锌涂料。
⑧浇筑水泥混凝土,浇筑应加强振捣,其中混凝土粗骨料直径不大于4厘米。
⑨在浇筑好的混凝土上铺上麻毯并确保覆盖,再在毛毯上放置足量冰块。
说明书植入式桥面连续装置施工工法技术领域本发明涉及一种桥面连续装置的安装方法,尤其涉及到埋设在桥面内的植入式桥面连续装置的安装方法。
背景技术在简支结构的桥梁中,其上部结构桥面连续处的结构是影响桥梁安全和使用寿命的重要方面之一。
以往采用在连续处增加桥面连续钢筋的方式处理以加强桥面连续处的结构,如桥较长,将若干个连续的桥面看作一个整体,在相邻整体间设置伸缩连续装置。
尽管这样能增加桥面连续处的结构强度,但桥面连续处会因热胀冷缩等原因而较易产生裂缝,导致雨水渗落到桥面下方的盖梁上。
并且由于简支梁端在车辆荷载和梯度温度作用下必然产生转角效应,桥面连续部位势必反复受拉,长期看来必定开裂,导致桥面雨水沿裂缝渗入。
桥面板连接方式

桥⾯板连接⽅式FRP桥⾯板连接⽅式对于FRP桥⾯板的连接⼯艺设计、连接强度和失效形式分析是当前复合材料桥梁领域的研究热点之⼀。
常⽤的FRP桥⾯板连接固定的⽅式⾦属螺栓和机械连接化学粘接机械与化学粘结混合连接常⽤结构胶粘剂类型丙烯酸结构胶粘剂环氧结构胶粘剂聚氨酯结构胶粘剂化学胶粘剂的选择复合材料---选择丙烯酸,聚氨酯或是环氧胶粘剂复合材料粘接复合材料-使⽤聚氨酯或是环氧胶复合材料粘接未处理⾦属–使⽤丙烯酸胶复合材料粘接其它材质–使⽤聚氨酯或环氧胶⽤于FRP桥⾯板的粘结剂拉挤型材的常⽤聚氨脂类粘结剂粘结。
采⽤聚氨脂是因为这种材料的具有很好的抗剥离性能,吸收能性好,抗疲劳。
浅析桥梁扩建横向连接及拼接⽅案⽂章来源:期刊之家时间: 1970-01-01 08:00:00 关键字: 桥梁拓宽桥梁扩建拼接桥梁拓宽曹凤华[摘要] .本⽂主要简单介绍桥梁桥梁扩建横向连接及拼接⽅案,⾸先提出桥梁拓宽的要求,然后论述加宽桥与原桥之间横向连接的⽅式及桥梁拼接⽅案,最后简单介绍设计的原则。
[关键词] 桥梁拓宽桥梁扩建拼接桥梁拓宽⼀、桥梁扩建横向连接及拼接的要求连接形式及特征⼀览表连接⽅式构造受⼒特征特点不连接(⼴义连接)利⽤伸缩缝或填缝连接新⽼构造不传递内⼒,新⽼结构互不影响受⼒明确,但容易破坏,维护量⼤,或造价⾼铰接利⽤假缝处钢筋连接形成铰,或仅桥⾯板连接,受⼒状态类似于铰传递剪⼒,不能传递弯矩,新⽼结构影响较⼩受⼒较明确,可忽略新⽼构造间的相互作⽤,桥⾯连续,适⽤性好半刚接采⽤深铰或加厚的桥⾯板连接不仅能传递剪⼒,还传递部分的弯矩受⼒不明确,但较好地解决不均匀沉降引起的开裂,新结构对原有构造能形成⼀定加固作⽤,桥⾯平顺刚接采⽤横梁或全断⾯连接能传递剪⼒和弯矩不均匀沉降影响较⼤,受⼒不明确,可以确保桥⾯平顺。
连接的技术难度⼤1.1 对于桥下净空受限的主线上跨桥,通过调整被交道纵坡或适当降低上部结构建筑⾼度的⽅案进⾏扩建,以使桥下净空满⾜规范要求。
浙江省交通运输厅关于印发2010年度交通科技成果推广应用计划的通知

浙江省交通运输厅关于印发2010年度交通科技成果推
广应用计划的通知
文章属性
•【制定机关】浙江省交通运输厅
•【公布日期】2010.04.12
•【字号】浙交[2010]92号
•【施行日期】2010.04.12
•【效力等级】地方规范性文件
•【时效性】现行有效
•【主题分类】交通运输综合规定
正文
浙江省交通运输厅关于印发2010年度交通科技成果推广应用
计划的通知
(浙交〔2010〕92号)
各市交通局(委)、义乌市交通局,厅管厅属各单位,温州、嘉兴、舟山、台州市港航(务)局:
为加快交通科技成果推广应用步伐,促进科技成果向现实生产力转化,发挥好科学技术在现代交通三大建设中的支撑和引领作用,厅编制了2010年度交通科技成果推广应用计划。
现随文印发,请认真做好组织、实施工作,必要时应组织好专家咨询,在推广应用中消化吸收、深化完善现有成果,并督促编制好结题报告,确保计划的落实。
二○一○年四月十二日。
植入式桥面连续构造

梁体
梁体
梁体
梁体
车辆荷载
两端切缝型桥面连续受力变形
温差效应
国内外研究现状
英国:ECC桥面连续构造 日本:CFRP的桥面连续构造
ECS构造设计
新型桥面连续构造设计要点:
使应变被分散、分布均匀,减小应力水平
避免上层沥青混凝土出现反射裂缝 增强了排水功能,杜绝桥墩水侵害
方案一C 最大主拉应力7.853MPa
工况组合Ⅱ计算结果
1)最大主压应力减小 2)应力分布均匀
方案一A 最大主压应力5.443MPa
方案二D 主压应力最大为11.98MPa
方案一C 最大主压应力8.352 MPa
混凝土主拉应力计算结果汇总表(MPa)
序号 工况 方案一A 方案一C 方案二D 结果比较
正温差作用
刚接 板式 15.9 -29.2 ECS 4.4 -4.7
反温差作用
刚接 板式 -8.0 14.8 ECS -2.2 2.4
ECS构造设计
ECS装置构造尺寸的优化选择
希望大幅减小应力水平,避免上层沥青混凝土反射裂缝形成 保证上部混凝土层的厚度
满足设计规范对各种构造尺寸的要求 施工方便
0.2858 0.2290 0.6140 0.6480
1.48×10-3
1.07×10-3 1.28×10-3 1.12×10-3 1.74×10-3
小箱梁 T梁
25 50
ECS构造设计
采用Midas6.11计算:
2种工况下应力
□ 车道荷载下最大的梁端转角:1.404×10-3rad和0.418×10-3rad ; □ 正温差效应的转角是1.27×10-3rad,反温差效应的转角是-6.37×10-4rad;
桥面构造(1)

第二节 桥面铺装及排水防水系统
第四章 桥面构造
桥梁工程
第四章 桥面构造
混凝土梁式桥采用的泄水管道有下列几种型式:
➢ 1.金属泄水管
➢ 图4.7(a)所示为一种构造比较完备的铸铁泄水管。
➢ 泄水管的内径一般为0.10~0.15m,管子下端应伸出 行车道板底面以下0.15~0.20m,以防渗湿主梁梁肋 表面。
➢ 安装泄水管时,与防水层的边缘要紧夹在管子顶缘与 泄水漏斗之间,以便防水层的渗水能通过漏斗上的过 水孔流入管内。
➢ 这种铸铁泄水管,使用效果好,但结构较为复杂。根 据具体情况,可以作简化改进,例如采用钢管和钢板 的焊接构造等。
第二节 桥面铺装及排水防水系统
桥梁工程
第四章 桥面构造
第二节 桥面铺装及排水防水系统
护层
桥梁工程
第四章 桥面构造
➢ 公路桥面过去常用贴式防水层,其由两层防水卷材 (如油毛毡)和三层黏结材(沥青胶砂)相间组合而 成,一般厚1~2cm。
第二节 桥面铺装及排水防水系统
桥梁工程
第四章 桥面构造
➢铁路桥梁常用的防水层由两层石棉沥青中夹沥 浸制麻布,其上再铺一层沥青混凝土保护层构 成。
第二节 桥面铺装及排水防水系统
第二节 桥面铺装及排水防水系统
➢防水层:
✓早期 :三油两毡等
• 防水卷材
•
聚酯胎卷材
•
玻纤胎卷材
• 防水涂料
•
乳胶类
•
溶剂类
•
反应类
➢ 早期 :三油两毡 ✓ 沥青油+油毛毡+沥青油+油油毛毡+沥青油
➢ 中期:二布三涂 ✓ 再生橡胶沥青防水涂料+中碱平纹玻璃纤维布
桥梁伸缩缝gqf-c型桥梁伸缩d80伸缩缝型钢参数

桥梁伸缩缝gqf-c型桥梁伸缩d80伸缩缝型钢参数摘要:一、桥梁伸缩缝的定义和作用二、桥梁伸缩缝的种类三、GQF-C 型桥梁伸缩装置的特点和技术要求四、D80 型桥梁伸缩缝与GQF-C 型桥梁伸缩装置的比较五、型钢参数在桥梁伸缩缝中的应用正文:一、桥梁伸缩缝的定义和作用桥梁伸缩缝,又称为桥梁伸缩装置,是为了满足桥面变形的需求而在两梁端之间、梁端与桥台之间或桥梁的铰接位置上设置的能够自由伸缩的特殊装置。
它的主要作用是保证桥梁在温度变化、载荷作用和混凝土收缩等因素影响下,能够自由地伸缩,从而避免桥梁产生裂缝和破坏。
二、桥梁伸缩缝的种类桥梁伸缩缝根据使用材料和结构特点分为以下几类:D80 型钢伸缩缝、D160 模数式伸缩缝、TST 无缝弹塑体伸缩缝、板式橡胶伸缩缝、梳齿钢板桥梁伸缩缝、单组式伸缩缝、毛勒伸缩缝、多组式伸缩缝、铝合金耐候型伸缩缝、钢管式伸缩缝、ECS 植入式桥面连续装置等。
三、GQF-C 型桥梁伸缩装置的特点和技术要求GQF-C 型桥梁伸缩装置是一种采用热轧整体成型的异型钢材设计的桥梁伸缩缝装置。
它具有以下特点:1.结构简单,安装方便,易于维护;2.具有良好的耐久性和抗疲劳性能;3.承载能力大,能满足不同桥梁工程的需求;4.适应桥梁的变形,能有效防止桥梁产生裂缝和破坏;5.具有良好的防水性能,保证桥梁内部干燥。
GQF-C 型桥梁伸缩装置的技术要求主要包括:伸缩量、压缩变形、拉伸变形、抗压强度、抗拉强度、抗疲劳性能、防水性能等。
四、D80 型桥梁伸缩缝与GQF-C 型桥梁伸缩装置的比较D80 型桥梁伸缩缝和GQF-C 型桥梁伸缩装置在结构、材料和性能等方面都存在一定差异。
D80 型桥梁伸缩缝主要由型钢和橡胶组成,结构相对简单,适用于伸缩量较小的桥梁工程。
而GQF-C 型桥梁伸缩装置采用异型钢材设计,具有较大的承载能力和良好的耐久性,适用于伸缩量较大的桥梁工程。
五、型钢参数在桥梁伸缩缝中的应用型钢参数在桥梁伸缩缝中的应用主要体现在以下几个方面:1.型钢的尺寸和形状要满足桥梁伸缩缝的承载能力和变形要求;2.型钢的材质要具有良好的抗拉强度、抗压强度和抗疲劳性能;3.型钢的表面处理要具有良好的耐腐蚀性能和抗磨损性能;4.型钢的连接方式要简单、牢固,便于安装和维护。
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采用大型有限元程序ABAQUS 6.5
两跨20m跨度单片板梁为计算对象
桥面连续部
梁体
1996
4
1996
单位:cm
荷载工况:考虑可能的荷载、按规范取值
工况 考虑的荷载 备 注
1
2 3 4 5 6 7 8
车道荷载
温度正梯度 温度负梯度 整体升降温 局部车轮荷载 制动力工况 组合工况I 组合工况II
正温差作用
刚接 板式 15.9 -29.2 ECS 4.4 -4.7
反温差作用
刚接 板式 -8.0 14.8 ECS -2.2 2.4
ECS构造设计
ECS装置构造尺寸的优化选择
希望大幅减小应力水平,避免上层沥青混凝土反射裂缝形成 保证上部混凝土层的厚度
满足设计规范对各种构造尺寸的要求 施工方便
研究内容
提出新的桥面连续—植入式桥面连续(ECS)结构
通过有限元理论计算分析、足尺模型试验、实际应用 三个方面的研究,验证新型桥面连续构造的优越性 经济性分析 结构优化设计
提出设计、施工规定和施工工艺,为推广研究成果的
应用创造条件
传统桥面连续装置Βιβλιοθήκη 存在的缺点问题设计施工方面:
桥面连续的作用
构造:多孔简支梁用桥面铺装层将接头连接成 为一体,省去相邻跨桥梁之间的伸缩缝。 作用:在不改变简支桥梁受力条件下为车辆提 供连续、平稳的行车道。 应用:我国自20世纪70年代问世以来,受到工 程界广泛欢迎,应用普遍。
桥面连续破损状况
根据浙江省8条高速公路2750座桥梁初步调查, 有170座桥梁存在明显桥面连续破损病害; 根据金丽温高速公路金丽段和温州西过境段的 详细调查,在被调查的298座桥梁中有134座桥 梁在桥面连续部位开裂,占被调查桥梁数的 45.0%,开裂的桥面连续数量共417条,占病害 桥梁桥面连续1858条的22.4%,为全部4132条桥 面连续的10.1%。 浙江省70%以上桥梁都存在盖梁、台帽水侵害。
桥梁在使用过程中出现桥面连续部渗水等病害,本课题 研究结合本桥的加固施工,选择部分连续部位对ECS的 使用性能进行检验。
测点布置及传感器设置
选择10个截面
桥面连续装置类型
对应桥墩号
由于埋置误差较大, 实测数据非常随机
本课题采用荷载试验 结果来检验其有效性
A方案(植入式) B方案(植入式)
4)梯度温度作用中的正温差将引起梁端上挠转角效应,导致上缘受压、 下缘受拉;反温差效应正好与之相反。所产生的应力计为σt。 5)车轮荷载作用在桥面连续处引起的局部受力效应。所产生的应力计为 σj。
ECS构造设计
下列三种工况下应力较小
□ 简支梁在整体温度变化下引起的收缩或伸长(工况1)
σw=83.48kN/(0.062*1)=1346.5kPa=1.35Mpa
1 荷载级
2
3
1 荷载级
2
3
试验结果
桥面连续结构是桥梁最薄弱的截面,在温度梯度 以及车道荷载作用下容易开裂。 在温度梯度条件下,A方案的桥面连续的开裂变 形(抬升量)比其他两个方案大。 在车道荷载作用下,A方案能够将裂缝分散成多 条细裂缝,而其他两种方案均为集中粗裂缝。
工程应用
新仓公铁立交桥为双幅桥梁,全长713.771m,全宽26.0m。 跨径布置为: 6×16+3×16+30+20+5×20+2×20+30+2×20+5×20+5×20+5×20m 单幅横向布置为:0.5(护栏)+11.5(行车道)+1m(护栏+分隔带)。 上部结构为后张法预应力混凝土空心板,桥面设10cm厚40号水泥混 凝土和8cm厚中粒式沥青混凝土,空心板采用C50混凝土。
1
2 3 4 5 6 7 8
车道荷载
温度正梯度 温度负梯度 整体降温 局部车轮荷载 制动力 工况组合Ⅰ 工况组合Ⅱ
6.128
5.304 3.679 2.816 5.085 0.224 11.52 8.019
6.621
4.903 4.784 3.912 5.559 0.174 12.93 7.853
9.138
节约成本
结论:钢筋直径为8mm;橡胶厚度13~16mm、宽度430mm
有限元计算分析
计算对象:三种方案, A、C为ECS式,两者 之间的构造细节不同, D为传统形式
计算模型:完全模拟 实际构造,并考虑板 梁的支座变形影响 材料特性:根据实际 使用材料设定参数
计算模型
计算模型的细部
21.920 6.331 3.146 5.669 0.218 16.23 25.800
方案一A主拉应力最小
方案一C主拉应力最小 方案一A主拉应力最小 方案一A主拉应力最小 方案一A主拉应力最小 方案一C主拉应力最小 方案一A主拉应力最小 方案一C主拉应力最小
足尺试验研究
试验时间:2009年6月8日。
汽车荷载作用下桥面连续构造应力(单 位:MPa) 梯度温度作用下桥面连续构造应力 (单位:MPa)
一跨作用qk +Pk, 一跨作用qk,邻 邻跨作用qk 跨作用qk
部位 上缘 下缘 刚接板 式 -11.4 21.0 ECS -6.2 7.1 刚接板 式 -5.2 9.6 ECS -1.4 1.5 部位 上缘 下缘
□ 汽车制动力引起的桥面连续部位拉、压应力(工况2)
σz =282.9×10-3/13/0.08=0.27MPa
□ 车轮荷载作用在桥面连续处引起的局部受力效应(效应5)
σj:上缘应力为0.6MPa,下缘应力为-1.2MPa
ECS构造设计
Pk=240kN Qk=10.5kN/m
下列2种工况下起控制作用
□ 车道荷载满布相邻两跨时引起的下挠转角效应(工况3)
工况一:满布公路一级车道荷载引起梁端转角
□ 梯度温度作用引起上挠转角效应、下挠转角效应(工况4)
T+ TT+ T-
TT+
TT+
ECS构造设计
2种工况下应力
□ 通过分析找到转角效应最大的跨径:10m跨空心板
常用型式简支梁在公路I级车道荷载作用下的最大梁端转角
序 号 1 类别 跨径(m) 桥宽(m) 10 空心板 13 梁高 (cm) 45 梁宽 (cm) 125 横向分配系数 转角(弧度) 0.3224 1.93×10-3
2
3 4 5 6
13
16 20
13
13 13 13 13
60
80 90 1400 2600
125
125 125 2400 2385
0.3026
方案A:细裂缝
方案C:裂缝比较集中
侧面
桥面
方案D:更粗的集中裂缝
桥面拉应变比较
ECS桥面的拉应变相对较小
2000 方案一A 方案一C 方案二D
应变1(μ ε )
1500 1000 500 0 0
2000
应变2(μ ε )
1500 1000 500 0 0
方案一A 方案一C 方案二D
8-10cm厚度内共有5层钢筋,钢筋过于密集、混凝土浇筑质量难 以保证。 钢筋没有形成钢筋骨架,施工时容易移位、变形.
底部橡胶隔离层很薄,在混凝土浇筑时损坏、混凝土落底 。
传统桥面连续装置及存在的缺点问题
受力方面:
桥面连续结构的上、下缘长期处于弯拉、弯剪或弯压的复杂应力 状态之中。 截面薄弱,在车辆荷载和温度梯度荷载作用下混凝土容易开裂。
桥面连续构造 桥面连续构造
梁体
梁体
梁体
梁体
车辆荷载
两端切缝型桥面连续受力变形
温差效应
国内外研究现状
英国:ECC桥面连续构造 日本:CFRP的桥面连续构造
ECS构造设计
新型桥面连续构造设计要点:
使应变被分散、分布均匀,减小应力水平
避免上层沥青混凝土出现反射裂缝 增强了排水功能,杜绝桥墩水侵害
450 350 方案一A 方案一C 方案二D
450 350
应变1(μ ε )
250 150 50 -50 0 20 40 方案一A 方案一C 方案二D 60
应变2(μ ε )
250 150 50 -50 0 10 20 30 40 抬升位移量(mm) 50 60
抬升位移量(mm)
车道荷载模拟试验结果对比
工况组合Ⅰ计算结果 1)最大主压应力减小 2)应力分布均匀
方案一A 最大主压应力6.649MPa
方案二D 最大主压应力26.91MPa
方案一C 最大主压应力6.568MPa
工况组合Ⅱ计算结果 1)最大主拉应力减小 2)应力分布均匀
方案一A 最大主拉应力8.019MPa
方案二D 最大主拉应力25.800MPa
桥面连续破损带来的影响
影响行车舒适性和增大车轮冲击作用,
桥面连续破损带来的影响
导致桥墩水侵蚀,影响下部结构的耐久性,
此处增加照片
桥面连续破损带来的影响
提高养护成本、对交通正常通行影响大。
研究目的
在总结传统桥面连续结构存在的问题基础上, 提出新型桥面连续结构,避免桥面连续部位开 裂,确保行车安全性和舒适性,解决因桥面连 续部位开裂引起的桥墩、盖梁水侵害问题,提 高公路桥梁的使用寿命。
0.2858 0.2290 0.6140 0.6480
1.48×10-3
1.07×10-3 1.28×10-3 1.12×10-3 1.74×10-3
小箱梁 T梁
25 50
ECS构造设计
采用Midas6.11计算:
2种工况下应力
□ 车道荷载下最大的梁端转角:1.404×10-3rad和0.418×10-3rad ; □ 正温差效应的转角是1.27×10-3rad,反温差效应的转角是-6.37×10-4rad;