体外支撑体系在连续梁节段墩梁临时固结中应用
体外预应力技术在连续梁桥加固中的应用
t h e me t h o d o f t h e e x t e r n a l p r e s t r e s s i n g t e c h n i q u e ,w h i c h i s s u i t a b l e f o r t h e p r o j e c t ,i s s e l e c t e d b y
何 舒婷
( 湖北工业大学土木工程与建筑学院 ,4 3 0 0 6 8 ,武汉 )
摘
要:以某三跨等截面连续梁桥加固为例 ,通过比较现有各种旧桥加固方法 ,选择适合本桥加固的体
外预应力加 固方法。并通过实桥试验 ,分析加固后连续梁桥 的受力性能 ,结果表明 ,本方法保证了结构安全
可靠 ,满足了工程实际需要 。
GI RD ER BI UD GE RETR oFI T ENGI NERRI NG
HE Shu — t i n g
( Ci v i l E n g i n e e r i n g a n d Ar c h i t e c t u r e , Hu b e i Un i v e r s i t y , 4 3 0 0 6 8 , Wu h a n , C h i n a ) Ab s t r a c t : Ta k i n g t h e r e t r o it f e n g i n e e in r g o f a t h r e e s pa n c o nt i n u o u s g i r d e r b r i d g e a s a n e x a mp l e ,
维修与加固,提高其荷载等级 。故选取合适的桥梁加
固措施以保障交通基础设施的可持续发展具有重要的 出现斜 裂缝 ,底板 出现横向裂缝 ,并且横 向裂缝穿 意义。 过底板 ,腹板斜 向裂 缝大部分贯穿腹板。同时桥 面 本文通过某连续梁桥的工程加固实例探讨体外预 也出现较大位移 :实测线型与原设计线型相差较大 , 应力桥梁加固技术 ,此方法具有布置灵活、对结构承 中间 7 5 m主跨跨 中明显 下挠 ,挠度 6 2 m m;两边 跨 载能力有所提高 、设计线型有所 恢复、方便更换等优 跨 中均 向上 ,5 0 m边跨起拱 6 m m,4 6 . 5 m边跨起 拱 点 。并通过此加固案例为今后类似加固工程提供参考 1 7 mm。 另外还 发 现 该桥 存 在施 工 缺 陷 ,箱梁 混 凝 土 依据。 表面普遍存在蜂窝麻面 , 顶板底部有较多孔洞未封闭 , 1 工 程 概 况 局部混凝土剥落 ,底板及齿板处有钢模未拆除 。
大跨度铁路连续梁(60+100+60)m墩梁体外临时固结施工技术
浙江建筑,第35卷,第1期,2018年1月Zhejiang Construction , Vol. 35 , No. 1 , Jan. 2018大 连续梁(60+100+60)m梁体外 结施工技术Construction Technology of Pier Beam /nwY厂〇 Temporary Consolidation for the Long-Span Railway Continuous Beam (60 + 100 +60) m李锦群LI Jinqun(中铁十六局集团第三工程有限公司,浙江湖州313300)摘要:0号块墩梁临时固结是大跨度连续梁悬臂浇筑法施工的关键问题。
在此结合新建温州乐清湾港区铁路东西干河特大桥(60 +100 +60)m连续梁悬臂浇筑法施工,采用墩顶部预埋精轧螺纹钢0号块墩梁临时固结,在保持固结可靠性的同时,通过严格控制梁体同步对称施工,基本消除悬臂浇筑过程中的不 弯矩,保 墩梁施工 定,有效避免 墩纵向弯曲损伤问题。
此技术应用 验证 有效性与可靠性,值得同类工程借鉴。
关键词:连续梁;悬臂浇筑法;0号块;体外临时固结中图分类号:U24 文献标志码:B文章编号:108 -3707(2218)01 -0039-041工程概况建温州乐清湾港区铁路东西干河特大桥预应 力混凝土连续梁跨度为(60+ 100 + 60)m,梁全长为 221.7 m,墩为51墩、52#墩,边墩为50#、53#墩。
桥梁在DK53 +640处跨越东西干河,两线交点处的 偏角为30. 92°交点处的水面标高为2.45 m,河45 m。
(60 + 100 +60) m连续梁桥采用单 线设计在直线上,桥梁采用悬臂浇筑施工方法,单T 构采用“25”个悬臂浇筑节段,梁段最高为7.4 m,最低为直线段处3.6 m,0号块 为1m,直线段为6.25 m,梁体为 、 构,7.2 m,底板宽为5 m(除墩 2.4 m1.2 m),顶板厚320 mm,腹板 450〜750 mm,底板 455〜900 mm。
体外预应力法在梁式桥梁加固中的应用分析
3 )需要控制桥梁梁体的裂缝程度和钢筋的疲劳应力幅度时。
1 ) 混凝土应力验算 : 混凝土在加 固后其抗弯强度要分为两类 进行验算 ,第一 类 为梁体 混凝土处于弹性工作阶段 ,此 时可 以根据力学公式计算 截面的应力。另 类在 验算 时 ,要计算体外索钢筋对梁体施加 的拉力。体外索水平筋在消压状态 下 的总拉力为体外索水平筋 的有效预应力 与混凝 土弹性压缩的和 ,在总拉力的基
1 体外预应 力加 固的概念
体外预应力结构 是后张预应力体 系的重要分 支 ,是指张拉在子承载结 构主体 外布置 的钢柬 ,使 钢束产生预应力 的方法 。体外预应力体系分 为体外 预应力束主 体 ,体外预应力锚 固系统 ,体外预应力转 向块节点等部分 。 体外预应力加 固技术可以将混凝 土的抗 压性发挥到极致 ,桥梁粱体 受到体外 预应力钢筋施 加的压力后 ,会将弯矩作用 对梁体产生的截面拉应 力完 全或部分抵 消 .因此这种方法对桥梁混凝土强度 的要求 比较高 ,在 以下 三种情 况比较实用 : 1 )桥梁 结构的承载力 因结构病害而下降时 。 2 )桥梁 的荷载等级需要被提高时。
础 上考 虑荷载 弯矩 Байду номын сангаас活载弯矩 和拉力增量对混凝土截面变形的影响。 2) 钢筋应力计算 : 在确定 中性轴位置与混凝土受压边缘应力后 , 可以确定旧 桥 原结 构中非预应力钢筋 的应力 ,并通 过混凝 土受压边缘的应力确定体外索钢筋 的应力 。 3 . 2 . 2 加 固体 系裂缝验算 计算 加固体系开裂后 的裂缝宽度 ,可 以按 照计算预应力混凝土的方法进行 , 因为在开裂后 的加 固体 系受力状态 属于预应力混凝土构件。通过钢筋表面的形状 系数 ,荷载长期效应影 响系数和构件受力性 质相关 系数能够计算出裂缝的宽度。 3 . 2 . 3 加 固体 系的挠度验算 体外索加 固的弯矩与挠度 的变化规律类 似于预应力混凝土 ,可 以用弹性理论 计算 ,梁体 的挠度 主要包括 由有效 欲加力产生的反拱 ,恒载弯矩产生的挠度 ,活 载弯矩产生的挠度 ,拉力增量产生的上拱 。
大跨度连续梁桥体外临时支墩设计与施工技术
大跨度连续梁桥体外临时支墩设计与施工技术毕永清【摘要】以宁杭客专长兴特大桥跨申苏浙皖(70+ 125 +70)m连续梁体外临时支墩设计及施工为例,对大跨度连续梁体外支墩设计进行总结,主要研究了体外支墩的设计重点及检算方法.【期刊名称】《铁道建筑技术》【年(卷),期】2011(000)007【总页数】5页(P13-16,21)【关键词】大跨度连续梁;体外临时支墩;稳定性;钢管混凝土【作者】毕永清【作者单位】中铁十七局集团第二工程有限公司,西安710043【正文语种】中文【中图分类】U445.41 工程概况新建宁杭客运专线长兴特大桥在628号墩~631号墩处斜跨申苏浙皖高速公路,设计为一联(70+125+70)m连续梁。
申苏浙皖高速公路为双线六车道高速公路,与客专相交处路面高程18.79 m,要求限界为55.1 m×6.75 m,相交处客运专线轨面高程为35.84 m。
本连续梁全长266.5 m,单T构单边悬臂段共16 块,共计71 块,共重14452.412 t,629 号、630 号两个主墩高度分别13 m和13.5 m,设计施工过程中可能产生的最大不平衡弯矩W=90 207.81 kN·m,最大竖向支反力P=66 569.85 kN。
2 临时支墩设置及基本原理连续梁施工过程中,由于施工不同步,材料、设备、人员布置不对称等原因,会产生不平衡弯矩。
施工时,为保证施工安全,需要设置临时支墩以抵抗施工过程产生的不平衡弯矩。
临时支墩布置于T形结构两侧,主要由高强混凝土及上下连接钢筋(一般为精轧螺纹钢筋)构成,利用混凝土的承压及钢筋的抗拉作用,抵抗施工过程中产生的不平衡弯矩。
3 施工工艺简述临时支墩施工工艺流程如图1所示。
具体施工注意事项如下。
(1)钢管混凝土在混凝土浇筑过程中注意管内排气,控制好混凝土灌筑速度;(2)0号块混凝土浇筑时应清除钢管混凝土顶面,并涂刷一层2 mm厚脱模剂,便于后期凿除临时支墩;(3)钢管混凝土柱伸入梁体2~5 cm,便于保护精轧螺纹钢筋,同时有利于凿除临时支墩后修补梁体;(4)定期对梁体内临时支墩锚固处进行检查,及时清理箱体内杂物、积水等;(5)对临时支墩所有结构件进行受力检算,确保施工方案的安全性。
体外预应力加固技术在某连续板梁中的工程应用
体外预应力加固技术在某连续板梁中的工程应用体外预应力加固技术是一种受力途径明确,可显著提高承载力的加固方式。
本文结合工程实例,提出了水平力筋布置形式下加固某板梁的设计与施工方法,对该桥使用寿命的延长具有一定的意义。
标签:桥梁加固体外预应力设计施工1 概述在桥梁建设飞速发展的今天,上个世纪修建的许多公路陆续地进入了维修期,对已经出现严重病害且不能满足实际交通需求的桥梁,急需采取工程措施进行加固或改造。
常见加固方法有体外预应力加固技术、粘贴钢板加固技术、增大构件截面加固技术、裂缝修补加固技术等。
本文拟通过工程实例介绍体外预应力加固技术在预应力混凝土连续板梁中的应用。
体外预应力加固法是采用外接预应力钢拉杆对结构构件进行加固的方法,改变原结构内力分布并降低原结构应力水平,使一般加固结构中所有的应力应变滞后现象得以完全消除,因此,后加部分与原结构能较好地共同工作,结构的总体承载力可显著提高。
2 工程概况某预应力混凝土连续整体空心板桥,跨径布置为20m+3×25m+20m,板厚1.3m,分左右两幅。
左幅板顶板包括翼缘宽13.5m,底板宽9.2m;右幅板顶板包括翼缘宽17.5m,底板宽12.53m。
板内横梁设在墩顶处,其构造宽度同主梁。
桥面纵向为平坡,横向为2%双向横坡。
桥墩采用柱式墩,基础为钻孔灌注桩。
支座采用GPZ系列盆式橡胶支座。
主梁采用满布支架整体现浇施工,逐次形成连续体系。
经检测,其重点病害发生在第三跨,主要表现为第三跨出现了多条横向通长裂缝,最大缝宽达0.22mm,该缝位于正弯矩较大的跨中部位。
该跨的钢筋锈蚀测试结果表明构件试验区域内钢筋有锈蚀活动性。
静载试验表明结构等效设计荷载作用下,所测应变残余值较大,挠度残余值基本满足相关规定及要求,结构测试跨弹性恢复能力略有所降低。
2.1 加固方案分析2.1.1 复核验算本次验算仅对出现重点病害的左幅进行分析。
模型计算采用平面杆系理论,连续板梁采用平面梁单元。
体外预应力在混凝土连续梁桥加固中应用
体外预应力在混凝土连续梁桥加固中的应用摘要:本文概述了在当前桥梁加固中常用的加固方法,以体外预应力方法为主要探讨对象,对桥梁体外预应力加固机理、体外预应力计算方法和计算步骤以及预应力损失的计算方法进行了论述,可为利用体外预应力法加固桥梁提供参考。
关键词:桥梁加固;体外预应力法中图分类号: k928.78文献标识码:a 文章编号:1、概述在过去几十年的发展中,我国修建了数量极其庞大的公路、铁路桥梁。
随着时间的推移,桥梁在使用过程中的磨损和自然老化的原因,导致了数量众多的桥梁存在不同程度的安全问题。
桥梁的维修和加固问题已经逐渐成为工程热点研究对象。
国内对既有桥梁的维修和加固问题的研究和实践可以追溯到上世纪80年代末期。
为了检验过去修建桥梁的实际使用情况,并进行必要的维修和加固,交通部曾经颁布了《公路旧桥承载力鉴定试验方法》,并在1989年原铁道部进行了“体外预应力混凝土梁弯曲性能”、“锚固区应力分布”等方面的研究。
这些早期的研究成果为后来的桥梁维修加固技术奠定了基础。
在今年来,对桥梁的改造和加固问题的研究更加深入,通过总结国内研究实践经验和国外参考案例,逐渐形成了桥梁加固和改造的主要技术途径,概括起来大致有以下五种基本的方式:通过加强桥梁薄弱部位和构件来事先桥梁的加固改造桥梁的整体强度上存在某种程度的短板效应,对于保持桥梁正常功能发挥的关键部位(通常是桥梁的受拉区,也是老化比较严重的部位)如桥梁的跨中、支座,拱顶、拱顶、拱脚、桥梁的变截面部位等进行必要的补强。
对于这些薄弱部位的加强措施,一般是采用喷射混凝土、强化主梁或拱圈截面、增加预应力钢筋等。
增设桥梁辅助构件来加固桥梁增设桥梁辅助构件来加固桥梁的方式是在桥梁存在承载力问题时,在原有桥梁的机构上增设新的受力构件来辅助原有桥梁结构,使之提高承载力,如增设主梁和横隔梁、在梁下部增加支撑、为简支梁桥增设辅助构件等。
这类桥梁补强方法,本质上是通过外在辅助构件来一定程度改变桥梁原有的受力结构,而不是对桥梁的原有结构进行修复。
同济大桥副主桥连续梁临时固结施工技术与分析
同济大桥副主桥连续梁临时固结施工技术与分析摘要:同济路西延工程副主桥为三跨预应力钢筋混凝土连续箱梁桥,在悬臂施工前需对0#块件与墩柱或临时支墩作墩梁临时固结处理,以确保悬臂浇筑施工时的整体稳定。
通过对墩梁临时固结体系的成功实施,总结了墩梁临时固结的几种结构形式和适用条件以及相关受力验算,为类似桥梁施工提供相应的技术参考。
关键词:连续箱梁悬臂浇筑墩梁临时固结1 工程概况同济路西延工程副主桥上部构造为(52.5+115+62.5)m三跨预应力混凝土连续箱梁,箱梁根部梁高7.8m,跨中梁高2.9m,梁高按2次抛物线变化。
箱梁顶板横向宽16.5m,箱底宽9.0m,翼缘悬臂长3.75m。
箱梁0号节段长10m,每个悬浇“T”纵向对称划分为13个节段,梁段数及梁段长从根部至跨中分别为8×3.5m、5×4.0m,边、中跨合拢段长均为2m,边跨现浇段长6.5m。
2 临时固结体系的设置(1)技术要求为了保证梁体悬臂浇筑施工过程中结构和施工的安全,需在悬臂浇筑前对0#梁段和墩柱进行临时固结,让其既能承受施工过程中产生的最大支承反力和最大不平衡弯矩,保证结构和施工的安全,又能便于后期需要拆除时方便拆除。
(2)结构型式的比较与选定当前墩梁临时固结的结构型式多种多样,从临时固结体系中临时支承及锚固体系的布置方式及相对于墩柱位置有三种不同结构型式,一是体内临时固结型式,二是体外临时固结型式,三是体内、外组合临时固结型式。
体内固结型式:适用于墩身较高、截面尺寸较大的桥梁。
墩顶临时混凝土支座结构不会很大,成本较低。
铁路桥多用些结构型式。
体外固结型式:适用于墩身较矮、截面尺寸较小的板式薄壁桥墩以及0#梁段悬臂长度较大的情况。
墩身截面小抗倾覆能力弱,体外支撑柱结构不会设置很高,临时固结结构成本投入相对较少的条件。
体内、外组合临时固结型式:适用于墩身截面尺寸较小,墩身较高的桥墩。
本桥主墩墩高4.8m,截面尺寸为3×9m,加之0#块梁段12m长,经综合考虑选择体外固结结构型式作为墩梁临时固结方式。
体外预应力技术在连续梁桥加固中的运用
2019年6期应用科技科技创新与应用Technology Innovation and Application体外预应力技术在连续梁桥加固中的运用庞少亭(中交二公局第四工程有限公司,河南洛阳471000)新时期下,我国交通运行体系连续完善,各类交通运输技术性能不断改良,应用范畴也相应拓展。
但是诊断公路交通中的桥梁施工,依然存在诸多问题,尤其是一些桥梁经长期使用后,其承载力与稳定性能持续降低。
在这样的情景下,加强相应桥梁加固技术改造具有很大现实意义,很多桥梁工程也陆续进行改造作业,体外预应力技术就是其中重要技术之一。
1连续梁桥特征目前国内大部分工程桥梁连续梁主要采用跨度为80m 跨、64m 跨箱梁,上述设施自体重量相对较大,在施工现场环境复杂多变、桥梁结构设计缺乏合理性等多种因素的作用下,为保证工程整体施工质量,经常采用现场浇筑法进行施工作业,此时工程施工难度进一步增加。
对桥梁工程沉降量严格控制的问题。
相关施工规范对沉降量之间的差值做出了严格限制。
这主要是因为静不定结构、相邻墩台等结构匀称性沉降量差值对工程施工的整体质量产生深刻影响,以及对施工技术的类型与应用形式产生影响的缘故。
故此,在桥梁工程施工期间,一定要对各类参数进行严格把关,使其满足外静定结构的允许值,同时也要参照工程具体施工现状并参照附加值对有关参数进行科学整改[1]。
2工程概况本桥梁工程施工设计方案是梁式桥中常见的三跨连续梁,主梁是用等截面混凝土箱梁构成的,同时利用横隔板相连接方式增强其横向刚度水平。
桥面设置为双向四车道。
因为该桥梁工程长期运行期间没有得到良好维修与保养,以致各个结构、零件出现不同程度的破损,在对该连续桥梁整体检查的过程中,发现混凝土箱梁腹板、底板分别出现斜向裂缝、横向裂缝,且横向裂缝穿过底板,腹板斜向裂缝广泛覆盖腹板[2]。
与此同时,桥面也产生较明显的位移,现场测量到的线型和原设计线型之间存在较大差异,中间75m 主跨跨中下凹现象极为显著,挠度为624mm ;两侧跨跨中都朝上,50m 、46.5m 边跨起拱幅度分别为7mm 、18mm 。
体外预应力加固技术在某连续板梁中的工程应用
次形 成连 续体 系 。经 检 测 , 其重 点病 害 发 生在 第 三 跨 , 主要 表 现 为 第 三 跨 出现 了多 条横 向通 长 裂 缝 , 大 缝 宽 达 02 mm , 缝 位 于 正 弯 最 .2 该 矩 较 大 的 跨 中部 位 。 该 跨 的 钢 筋 锈蚀 测 试 结 果 表 明 构 件试 验 区域 内 钢 筋 有 锈 蚀 活 动 性 。 载 试 验表 明结 构 等 效 设 计 荷 载作 用下 , 测应 静 所 变残 余 值 较 大 , 度 残 余 值 基本 满足 相 关 规 定 及 要 求 , 挠 结构 测试 跨弹 性 恢 复 能 力 略 有 所 降低 。 21 加 固 方 案 分析 .
体外预应 力加 固技 术在某连续板梁 中的工程应用
仇 朝珍 ( 省交 青海 通职业技术学院)
高性 能抗 拉 复 合砂 浆 的材 料 参 数 在 此次 加 固计 算 中 , 为偏 安 全 考 虑 , 忽略 梁 底 喷 射 的 高性 能抗 暂 计与施工方法, 对该 桥 使 用 寿 命 的 延 长 具 有一 定 的意 义 。 拉 复合 砂 浆 之抗 拉 性 能 , 将 其 作 为静 力 荷 载 , 入 二期 恒 载 范 围 , 只 列 关 键 词 : 梁加 固 体 外 预 应 力 设 计 施 工 桥 取其容重为 2 k / 。 0 Nm。 1 概 述 222 计 算 结 果 -_ 在桥梁建设飞速发展的今天 ,上个世纪修建的许多公路陆续地 正 常使 用 极 限状 态 应力 验 算 进 入 了维 修 期 ,对 已经 出现 严 重病 害且 不 能满 足 实 际 交通 需求 的桥 在 采 取 了增 加 体 外 束 的措 施 后 ,主梁 截面 下 缘 已从 最 大拉 应 力 梁 , 需采 取 工 程 措 施 进行 加 固或 改 造 。 急 常见 加 固方 法 有体 外 预 应 力 30 Mp . 4 a降低 到 OO Mp . 2 a的拉 应 力 , 幅 达 9 .% , 跨 主 梁 下 缘 降 93 该 加 固技 术 、 贴 钢 板加 固 技 术 、 大 构 件 截 面 加 固技 术 、 缝 修 补 加 粘 增 裂 已基 本 不存 在 拉 应 力 , 固效 果 显著 。 加 固技 术 等 。 本 文 拟通 过 工 程 实 例 介 绍体 外 预 应 力 加 固 技术 在 预 应 力 承 载 能力 极 限 状 态验 算 混凝 土 连 续 板 梁 中 的应 用 。 根 据 表 1可 见 , 第 三 跨施 加 了 体 外 预 应 力 后 , 当 除第 四 跨 弯 矩 体 外 预 应 力加 固法 是 采 用 外 接 预应 力 钢 拉 杆 对 结 构构 件 进 行 加 值 略 有增 加 外 , 它各 跨 弯 矩 值均 有所 下 降 , 各 跨 值 远 小于 规范 容 其 且 固 的 方法 , 变原 结 构 内力 分布 并 降 低原 结构 应力 水 平 , 一 般 加 固 改 使 许值。 结 构 中所 有 的 应力 应 变滞 后 现 象 得 以 完 全消 除 , 此 , 因 后加 部 分与 原 223 加 固措 施 验 算 .. 结 构 能较 好地 共 同工 作 , 构 的总 体 承 载 力 可显 著 提 高 。 结 表 1 各跨跨中正截 面承载能力验算结果 2 工 程 概 况 某 预 应 力 混 凝 土 连 续 整 体 空 心 板 桥 ,跨 径 布 置 为 2 m+ 0 3X 2 m 2 m ,板 厚 1 m , 分 左 右 两 幅 。 左 幅 板 顶 板 包 括 翼 缘 宽 5 4 0 - . 3 1 .m ,底 板 宽 92 35 .m 右 幅 板 顶 板 包 括 翼 缘 宽 1 .m , 底 板 宽 75 1 .3 25 m。板 内横 梁 设 在 墩 顶 处 , 构 造 宽 度 同主 梁 。 桥 面 纵 向为 平 其 坡 , 向为 2 横 %双 向横 坡 。 墩 采 用 柱 式 墩 , 桥 基础 为钻 孔 灌 注 桩 。 支座 采 用 GP Z系 列 盆 式橡 胶 支座 。 主 梁 采 用 满 布 支 架 整 体 现 浇 施 工 , 逐
体外预应力在混凝土连续梁桥加固中的应用
( 广东省高速公路有限公司河源分公司 , 东河 源 广 5 70 ) 10 0
摘要 : 主动加固的体外预应力法正逐步应用 于病 害桥梁 的处理 中。以某 大桥 为例 , 介绍 了体 外预应 力法在大跨
度预应力混凝土连续箱梁桥加 固中的应用 , 以供 同类桥梁参考 。 关键词 : 预应 力混凝土 ;连 续梁 ;体 外预应 力;主动加 固
转 向系统 、 固系统 和防腐 系统 四部 分组 成 。 锚 体外 预应 力索 ( 外索 ) 体 外预 应 力 体 系 的 体 是 主要传 力构 造 , 由体 外 预 应 力 钢 束 及 其 外 护 套 等 组成 , 也可采用 热挤高 密 度 聚 乙烯 ( D E) H P 钢绞 线
定 的 假设 基 础 上 , 能也 无 法 完 全 反 映结 构 的 不
分。防腐系统是整个体外预应力体系长期正常工 作 的保证 , 对结构 的耐久性 和桥 梁运 营安全有着 重要影响, 包括体外索 自身 的防腐 和锚 固区段的 防腐 。
在体外 索 自 由长 度 较 长 时 , 了减 小 因运 营 为
・
其原因, 主要与结构 自身 的构造特点 、 设计理念 的 局限性、 施工工 艺及控制 以及桥梁运 营期 间的实 际荷载等有关 。采用体外预应力法可以弥补结构 部分 的额外预应力损失 , 改善梁体应力分布 , 促进 裂缝 的闭合 , 提高 结构 的耐久性 、 整体性及 刚度,
的应 力 状态 , 预应 力 施 加 过 大 可 能 导 致 主梁 受 力 更 为不 利 , 施 加 太 小 则 达 不 到 加 固效 果 , 要 而 需 根据 结 构 现有 应 力 状 态 合 理 地 施 加 预 应 力 , 因而 对结 构 受 力 状 态 的 准 确 模 拟 显 得 尤 为 重 要 。在
大跨度桥梁设计复习题答案
《大跨度桥梁设计》复习题1.拱桥的受力特点?拱桥按照是否对墩台产生水平推力,可分为有推力拱桥和无推力拱桥,有推力拱桥的主要承重构件是主拱肋(圈),受压为主;无推力拱桥也成为系杆拱桥,是梁一拱组合体系桥,其主要承重构件是拱肋与系杆,拱肋受压,系杆受压。
拱脚处有水平推力,从而使拱主要受压,与梁桥比使拱内弯矩分布大为改变(减小)。
2.中承式拱桥的行车道位于拱肋的中部,桥面系(行车道、人行道、栏杆等)一部分用吊杆悬挂在拱肋下,一部分用钢架立柱支承在拱肋上。
3.简支梁和连续梁桥可自由收缩,收缩使结构只发生变形,但不产生内力;固定梁、连续刚构桥等超静定结构,混凝土收缩产生变形和内力。
4.大跨径混凝土连续梁桥采用悬臂施工法施工的过程中,墩梁临时固结,主梁从墩顶向两边同时对称分段浇筑或拼装,直至合龙;合龙之前,结构受力呈T构状态,属静定结构,梁的受力与悬臂梁相同。
5.大跨径桥梁按结构体系分类?梁桥、拱桥、悬索桥、斜拉桥、及其他组合体系桥。
6.公路桥梁的车道荷载由哪两种荷载组成,当计算剪力效应时,集中荷载标准值应乘以什么系数?车道荷载由均布荷载和集中荷载组成。
公路1级车道荷载的均布荷载标准值为q k=10.5KN/m,集中荷载标准值为P k按以下规定选取:桥涵计算跨径w 5m时,P k=180 KN ;桥涵计算跨径》50m时,P k=360 KN ;桥涵计算跨径介于上述跨径之间时,采用直线内插法求得:P k= (41 + 160)KN。
计算剪力效应时,上述集中荷载标准值应乘以系数1.2.公路2级车道荷载的均布荷载标准值q k,集中荷载标准值P k,为公路1级车道荷载的0.75倍。
车道荷载的均布荷载标准值应满布于使结构产生最不利荷载效应的同号影响线上,集中荷载标准值只有一个,作用于相应影响线的峰值处。
7.连续梁桥施工方法主要分为两大类:整体施工法和分段施工法。
中小跨度桥梁施工方法主要采用整体施工法,包括满堂支架法、预制拼装法;大跨度桥梁主要采用分段施工法,包括悬臂施工法、逐跨施工法、顶推施工法、转体施工法。
连续梁悬臂灌注合拢段施工的体外支撑与体内支撑
其 座 临 时 约 束 锁 定 。 支 座 临 时 约 束 锁 定 简 便 能 根 据 气 温 变 化 大 体 判 定 梁 内温 度 的 变 支 顶 力 大 小 通 过 计 算 确 定 , 计 算 原 则 与 化 , 定 梁 内温 度 最 低 、 最 高 的 时 间 ( 人 体 内 支 撑 刚性 支撑 计 算 相 同 。 确 专 单 , 文不作赘述 。 本 ; )l 4 合 拢 口的 临 时 约 束 锁 定 大 都 采 用 刚性 负 责 ) 2a 定 梁 体 混 凝 土 在 硬 化 初 期 水 化 支 撑 和 张 拉 临 时 合: 锁 定 方 案 , 合 拢 热 的变 化 规 律 ( 人 负 责 )3根 据 气 象资 料 3体外支撑支顶力的施加则通过千斤顶来 陇束 使 专 ;) 段 两 端 形成 可 以承 受 一定 弯矩 和 剪 力 的 刚 及 天 气预 报 合拢 施 工 目期 内的 温 差 来 确 定 实现 体 内 支 撑 作 为 刚 性 支 撑 的 一 种 , 构 其 结 点 , 止 由 于 温 度 等 各 种 因素 影 响 在 合 支 座 临 时 约 束 锁 定 的 温 度 升 高 范 围和 选 定 防
成直 接影 响 , 为 结 构 的 重 要 环 节 。 因 此 , 成
设 计 、 施 工 必 须 高 度 重 视 合 拢 段 的 结 构措
1体内支撑
不张拉临 时束 。
无锡 跨 京杭 运 河 某桥 主 梁 为 (0 4× 5m+ O O 部 施 , 合拢 段与 两 侧 梁 体 保 持 变 形 协调 , 使 在 8 m+5 m) 分 预 应 力 混 凝 土 六 跨 一 联 连 2体外支撑 株 六 复 线 新 箭 杆 河 大 桥 ( 梁 为 主 全 2 m, 纵 预 施 工 过 程 中 能 传 递 内力 , 保 工 程 质 量 。 续 梁 , 长 4 1 采 用 单 向( 向) 应 力 , 确 4 m+ 4 4 m) 预 应 力 钢束 7× 7 5 绞 线 。设 计 文件 (0 6 m+ 0 预应 力混 凝土 三 跨一 联连 钢 合拢 段 的长 度 一 般 取 2 左 右 , 不 仅 可 以 m 这
体外预应力技术在大跨连续刚构桥加固中的应用
体外预应力技术在大跨连续刚构桥加固中的应用摘要:针对连续刚构桥普遍出现跨中长期下挠和梁体开裂等病害,提出了以适当改善桥梁的桥面线形,缓和并抑制跨中下挠,适当提高构件承载能力,抑制裂缝的扩展为加固目标的体外预应力加固技术;并总结了体外预应力加固技术的不足并展望了其发展前景。
关键词:体外预应力连续刚构桥跨中下挠梁体开裂在役连续刚构桥普遍出现跨中长期下挠和梁体开裂(包括腹板斜裂缝、顶底板纵向裂缝、底板横向裂缝)等病害,这严重降低了结构的刚度和承载能力,甚至影响桥梁结构安全[1],如表1所示。
针对大跨连续刚构桥的病害特点,应以适当改善桥梁的桥面线形,缓和并抑制跨中下挠;适当提高构件承载能力,抑制裂缝的扩展为加固目标。
目前,桥梁常见加固技术主要包括:施加体外预应力、增大断面、黏贴钢板、补焊钢筋和黏贴碳纤维布等。
体外预应力加固技术属于主动加固的一种。
采用体外预应力加固技术,结构受力明确,加固效果好,加固质量可控,可以减少或限制结构的裂缝和其他变形;对桥梁营运使用的影响较小,可在不限制通行的条件下完成加固施工。
该技术是当前最积极最有效的刚构桥加固方法之一[2]。
一、体外预应力加固技术体外预应力加固技术,是采用布置在梁体外部(或箱梁内部)具有防腐保护措施的预应力筋,对梁体施加预应力,通过预加力产生的反弯矩抵消部分外荷载产生的内力,从而能够提高桥梁结构承载能力,改善桥梁结构受力环境,达到桥梁加固的目的。
这里着重介绍一下体外预应力筋面积的确定、体外预应力筋的布置和体外预应力技术在大跨连续刚构桥加固中的应用。
二、体外预应力筋面积的确定体外预应力筋面积的确定是加固工作的关键,布置原则是按使用荷载作用下截面受拉边缘保持较大压应力储备的全预应力构件受力要求,并考虑腹板、顶板、桥面系加固可能引起的结构自重增加的不利影响,然后进行布置。
可以把桥梁病害出现的原因归结为预应力损失的增大,而体外预应力束配筋面积不可能同时满足各截面预应力损失的补偿,但可以通过调整体外预应力束中心与箱梁的截面形心之间的距离达到加固设计目的。
连续梁桥体外预应力加固体系的力学分析理论
连续梁桥体外预应力加固体系的力学分析理论连续梁桥体外预应力加固体系的力学分析理论是指将预应力钢筋施加在梁体的外部,通过对梁体施加的外部力来增强其承载能力和抗震性能的一种加固方法。
该方法常用于加固旧桥或提高新桥的承载能力。
1. 梁体荷载传递理论梁体外预应力加固体系的首要任务是通过钢筋施加的预应力将桥荷载传递到基础上,因此需要研究梁体荷载传递的力学过程。
该理论分析了梁体荷载传递的路径和应力分布,以及预应力施加位置和大小对传力效果的影响。
2. 施加预应力的方法和工艺梁体外预应力加固体系需要通过一定的施工工艺将预应力施加到梁体上。
该理论研究了具体的施工方法和工艺,包括钢筋的预应力施加方式、锚固方式以及预应力计算与调整方法等。
3. 预应力钢筋与混凝土的相互作用梁体外预应力加固体系中,预应力钢筋与混凝土之间的相互作用对加固效果至关重要。
该理论分析了预应力钢筋与混凝土之间的相互作用机理,包括预应力钢筋的应力传递机制、锚固效果以及锚固长度的计算等。
4. 加固效果评价对于梁体外预应力加固体系,需要进行加固效果的评价和验证。
该理论研究了加固效果评价的指标和方法,包括梁体的承载能力增加情况、变形控制效果以及抗震性能提高情况等。
5. 抗震性能分析梁体外预应力加固体系常用于提高桥梁的抗震能力。
该理论研究了预应力加固对桥梁抗震性能的影响,包括桥梁的刚度、阻尼特性、动力响应等方面,并提出了相关的抗震设计准则和规范。
连续梁桥体外预应力加固体系的力学分析理论对于工程实践具有重要的指导意义,可以帮助工程师合理设计预应力加固方案、优化施工工艺,并评估加固效果和抗震性能。
体外预应力在某连续梁桥加固中的应用
33 体 外预 应力束 的 张拉 . 待箱 梁新 浇筑 横 隔板 、端横 梁后 浇加 强段 及新
增 预 应 力 锚 固齿 板 混 凝 土 强 度 达 到 设 计 强 度 的
2 主 要 病 害分 析
( ) 算表 明 , 1计 短期 效应 组合 下箱 梁下 缘 的正应
21年 7 02 月第 7 期
城 市道桥 与 防 洪
管理施工
21 7
体外预 应力在 某连续梁桥加 固中的应用
陈海斌 郑 文杰 。 ,
(. 东 省 建 筑设 计 研 究 院 , 东 广 州 5 0 1 ;. 南 理 工 大 学 , 东 广 州 5 0 4 预 应 力 ; 续 梁 ; 固 体 连 加 中 图分 类 号 : 4 572 U 4 .+ 文献 标识 码 : B 文 章 编 号 :0 9 7 1 ( 0 2 0 — 2 l0 10 — 7 6 2 1 ) 7 0 7 - 3
0 引 言
自2 0世 纪 8 0年 代 以来 , 国对 体 外 预应 力 加 我 固技术 进 行 了多项 试 验 , 得 了许 多 非 常 有价 值 的 取 科 研 成果 l l I 体 外 预应 力 在 桥 梁加 固方 面 的加 固 。但 机 理 与设 计 理 论 尚未 成 熟 . 于体 外 预 应 力 筋 的锚 对 具 和转 向装 置 的构 造细 节及 受力 分析 在我 国现 行标
收 稿 日期 :0 2 0 — 0 2 1— 4 1 作者简介 : 海 斌 ( 9 8 )男 , 陈 1 7 一 , 广东海丰人 , 工程师 , 从事桥
梁结构设 计 T 作 。
8 %以上 时 , 可 开始 张拉 体外 预应 力 束 , 5 则 同一 横 断 面上 的预 应力 钢束 先 张拉预 留孔 内的钢束 ,再 张拉 靠 近腹板 的钢 束 , 后 张拉远 离腹 板 的钢束 , 拉 时 最 张
连续箱梁体外临时固结技术
安全性 。
[ 1 ]向 中富. 桥 梁施 工控 制技 术[ M] . 北京 :人 民交通 出版社 ,
生 。根 据上 述病 害 ,我们利 用铺砌 砌片石 的方 式来解决 病
害 ,将 丁坝 设置在 上游河床 处 ,在加 固时 ,也可 以应 用打
木 桩 加 固的 方 式 。
能够将路 桥 的功 能真正 的发挥 出来 ,我 们就需 要维修加 固 技术 的支撑来将 路桥 的功能发 挥出来 ,所 以 ,对于这方 面
2 . 4 加 固 旧桥 基 础
通裂缝应容易出现在其 中,可 以使用此种方式 。
( 4 ) 拓 宽 台墩 方 法 。借 助 1 日桥 基 础 ,凭 借 盖 梁 和 墩 台
来将悬 臂加宽 部分挑 出来 ,进 而对上 部加宽 的部分进行 安
装 ,应 用这种 方式 ,要确保有 着较为 完好 的旧桥墩基 础 , 并且 ,对承载力验算的要求也应该有效的给予满足。
装厚度 维持在3 0 c m 左右 ,将截水墙 设置在铺砌 的两端 ,截
水墙 的宽度为0 . 6 m,长度为 l m。
2 . 5 下部 结 构 加 固
( 1 ) 基础扩 大加 固法 。在 埋深不 够或者 基础承 载力不 够 的桥梁 比较适 合应用 这种方 法 ,通过 土基 强度验算 来确定 扩大基础的底面积 。
交 通 出版 社 ,2 0 1 5( 3): 1 5 7 — 1 5 8 .
3 结 语
综 上 所 述 , 公 路 旧 桥 加 固 工 作 已经 成 为 我 们 面 前 一 项 重 要 的 工 作 内 容 , 因为 国 家 的 经 济 实 力 有 限 ,加 之 路 桥 工
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体外支撑体系在连续梁节段墩梁临时固结中的应用
摘要:依托钱江通道南接线段内跨玖裕庙横河30m+50m+30m和跨机场东路45m+75m+45m两联变截面预应力混凝土连续箱梁的现浇施工,介绍了体外支撑体系在墩梁临时固结中的应用。
并与传统的墩梁固结技术相比,有着显著的经济效益和社会效益。
关键词:墩梁固结;体外支撑;应用
中图分类号:tu74 文献标识码:a 文章编号:
近几年,随着现代社会交通量的日益增大,对公路等级和车道数量的要求也越来越高,因此宽截面预应力混凝土连续箱梁越来越多的应用在公路、城市桥梁或高架桥中。
而对于箱梁顶面宽度较大、承台较小的宽截面预应力混凝土连续箱梁来说,传统的墩梁临时固结方法已经不能解决施工过程中出现的连续梁倾覆问题。
1工程概况
钱江通道南接线段内共有两联变截面预应力混凝土连续箱梁,跨径布置分别为30m+50m+30m和45m+75m+45m。
其中30m+50m+30m预应力混凝土变截面连续箱梁,主跨上跨玖裕庙横河。
箱梁截面为变宽度设置,梁底板宽度从27.9m变化到34m,顶板从37m变化到38.21m,截面布置为单箱六室。
45m+75m+45m预应力混凝土变截面连续箱梁上跨规划中的机场东路,箱梁底板宽度从24m变化到29.316m,顶板宽度均为37m,截面形式为单箱五室截面。
2确定墩梁固结方案
由于箱梁顶面宽度大,主墩承台平面尺寸较小,采用常规的墩侧
固结不足以抵抗施工期间因不平衡荷载而产生的抗倾覆力矩。
而硫磺砂浆支座施工难度相对较大,且无法保证在短时间之内快速拆除所有临时支座,对梁体受力体系转换不利。
经过方案比选,并反复论证,此两联变截面预应力混凝土连续箱梁采取体外支撑体系墩梁固结法施工,不仅方便了施工和解除,而且同时将临时钢管柱作为现浇0#块的支架,免除了另设支架的费用,取得了良好的施工效果。
a)临时固结立面图b)临时固结纵断面图
图2-1体外支撑墩梁临时固结总体布置图(尺寸单位:cm)
3施工操作要点
3.1 施工准备
1)对所设计的体外支撑墩梁临时固结施工方案进行反复论证,并经过安全验算,确保满足施工安全要求;
2)采用φ1000×14mm的钢管柱,并选定专业化厂家加工制造,按施工方案备齐16根钢管柱(承台两侧各8根);
3)为便于安装钢管柱,准备一台25t的吊车;
4)准备预埋钢板、横向钢管及槽钢等其它辅助材料。
3.2 辅助承台施工
因主墩承台平面尺寸较小,满足不了钢管柱的布设,需在主墩承台四周增设4个辅助承台,辅助承台与主墩承台按照常规工艺进行施工,并连为一体。
承台施工时预埋临时锚固等后续工序所用的预
埋件,主要有预埋钢板、锚固钢绞线等。
在主墩承台与辅助承台布设钢管柱处预埋20mm厚的q235钢板,作为钢管柱的锚固钢板,每块钢板背后设φ25的锚固钢筋5根,锚入承台内,预埋钢板中间挖直径为10cm的圆孔,将一端为p锚的四股钢绞线从圆孔内伸入承台内1m,用p锚锚入混凝土内。
图3.2-1为辅助承台施工布置图。
图3.2-1辅助承台施工布置图
3.3 钢管柱安装
在承台施工完成后,墩身施工的同时即可进行钢管柱的安装。
钢管柱安装前,在承台上用全站仪放出每根钢管柱的中心十字线,并校对预埋在承台顶的20mm厚的q235钢板中心线,使其与之重合。
每根钢管柱底部与预埋钢板焊接牢固,钢管柱四周焊接1cm厚注脚钢板,注脚钢板与预埋钢板用螺母拧紧加固,钢管柱之间做好横向、纵向联接,并用10号槽钢进行斜撑,确保钢管柱的整体稳定性。
3.4 临时支座施工
墩梁锚固采取临时支座与0号块锚在一起,在墩顶两侧设置临时支座以辅助钢管柱受压。
由于墩顶尺寸的限制,在每个单支墩顶四周共设四个临时支座,临时支座采用c50混凝土浇筑。
其中在顺桥向的两个临时支座内按间距为10cm预埋φ32的锚固钢筋,锚固钢筋锚入墩身和箱梁0号块内各1.2m,把墩梁通过锚固钢筋锚在一起,以抵抗临时支座所受的拉应力。
在临时支座与箱梁接触面处设置一
层油毛毡,以利于体系转换时的临时支座拆除。
3.5 钢绞线张拉锚固
在钢管柱内预埋预应力钢绞线,钢绞线一端用p锚锚入承台内1m,在0号块底板正对钢管柱的地方预埋波纹管,以便另一端钢绞线穿入0号块的箱室内。
待0号块施工完毕后,将钢管柱顶端与预埋在0号块底部的钢板焊接在一起,将预埋在钢管内的钢绞线穿入0号块箱室内进行张拉,张拉力按0.75ry控制。
3.6 临时固结解除
在边跨合拢段施工完成后,拆除边跨合拢段施工支架。
按如下步骤解除临时支撑:先对称逐根放松钢绞线,采取直接从锚具夹片处用乙炔焰割锯割除钢绞线的方法,使夹片对钢绞线逐渐失去锚固力,全部钢绞线放松完成后,用乙炔焰割锯逐层割除钢管柱解除临时支撑,钢绞线放松与钢管柱割除工作同步进行。
在钢管柱切割完成后,依次凿除箱梁底面的临时支座。
4施工技术特点
4.1由于箱梁顶面宽度大,主墩承台平面尺寸较小,采用常规的墩侧固结不足以抵抗施工期间因不平衡荷载而产生的抗倾覆力矩。
在主墩承台四角设置辅助承台,扩大钢管柱支撑平台,在墩身两侧增设钢管柱的数量,满足梁体的稳定性。
4.2在临时支座与箱梁接触面处设置一层油毛毡,以利于体系转换时临时支座的拆除,操作简单,方便了施工。
4.3将临时支撑墩作为现浇0#块的支架,免除了另设支架的费用,
降低了施工成本。
4.4 在钢管柱内穿入预应力钢绞线,并利用波纹管将梁体和承台的混凝土隔离开,避免钢束受污染,以利于环保。
4.5 用乙炔焰割锯逐层割除钢管柱解除临时支撑,一般情况下,可在3个小时内将钢管柱切割完毕,解除速度比采用一般的硫磺砂浆临时支座快得多,对箱梁的受力非常有利。
提高了施工效率,减少了施工难度。
4.6 钢管柱顶端与梁体接触面呈倾斜状,避免两者之间在承受施工荷载时产生微小的滑移;钢管柱内的钢绞线一端锚固在承台内,另一端在箱梁箱室内张拉锚固,具有锚固梁体,避免梁体倾覆的功能,安全可靠。
5结束语
从钱江通道南接线段内两联变截面预应力混凝土连续箱梁的整个施工过程看,采取的上述体外支撑体系墩梁临时固结法非常成功,不仅施工方便、解除迅速,而且钢管柱还同时兼作现浇0#块的支撑架,省去了搭设支架的费用,一举两得,既安全又经济。
该体外临时固结施工工艺可作为类似桥梁施工时参考和借鉴。
参考文献:
[1] jtg/t f50-2011公路桥涵施工技术规范[m].
[2]刘山洪.简明预应力混凝土桥梁施工手册[m].北京:人民交通出版社,2006。