预应力混凝土连续梁桥
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多室等(见图3-3)。
二、预应力混凝土连续梁桥的横截面型式和尺寸
图3-3 板式、肋式截面 a)、b)实体截面 c)、d)空心截面 e)肋式截面
三、横隔梁设置
采用T形和I形截面的连续梁桥,因其抗扭刚度较小,为增加桥
梁的整体性和使荷载有良好的横向分布,宜设置中横隔梁和端横隔 梁。中横隔梁的数目及位置由主梁的构造和桥梁的跨径确定。常用
(一)移动悬吊模架
a)施工完成
图3-12 移动悬吊模架的施工程序 b)放模板,移承重梁 c)前移 d)就位,安装模板
(二wk.baidu.com活动模架
活动模架的形式较多,主要介绍两种:一种是采用两根长度大 于两倍跨径的承重梁分设在箱梁截面的翼缘板下方,兼作支承和移 动模架的功能,不需导梁。承重梁设置在墩顶的临时横梁上,两根 承重梁间用钢螺栓框架连接。另一种是由承重梁、导梁、台车、桥 墩托架和模架等构件组成,如图3-13所示。 承重梁设置在混凝土箱梁两侧,用于支承模板和承受施工重力。 承重梁的长度要大于桥梁跨径,浇筑混凝土时承重梁支撑在桥墩托 架上。导梁主要用于运送承重梁和活动模架,需要有大于两倍桥梁 跨径的长度。当一跨梁施工完成后便进行脱模卸架,由前方台车和 后方台车在导梁和已完成的桥梁上面,沿纵向将承重梁和活动模架 运送至下一跨,承重梁就位后导梁再向前移动。
(一)整体支架现浇施工
整体支架现浇施工的优点是:(1)混凝土浇筑与预应力张拉可 一气呵成,连续梁整体性好,施工平稳可靠;(2)施工中不需要体系 转换;(3)无需大型起重设备,施工方便。 缺点是:(1)需要大量的脚手架,可能影响通航和排洪;(2) 设备周转次数少,施工工期长;(3)施工费用较高。该方法适用于低 矮桥墩的中小跨径连续梁桥或弯桥、宽桥、斜交桥、立交桥等复杂桥 型。
2.梁式:梁式支架的承重梁可支承在锚固于桥墩的横梁上,也可
支承在已施工完成的梁体上,它适合于在较深的水中建桥。
其结构形式如图3-9所示。
一、支架现浇施工法
图3-9
移动支架逐孔现浇施工
二、预制梁逐孔施工法
• 预制梁逐孔施工法: 先在工厂或现场预制整跨梁或分段梁,然后将预制构件安装在 墩台和轻型的临时支架上,再现浇接头混凝土,最后通过张拉部分 预应力筋,使梁体集整形成连续梁。当起吊能力受到限制时,也可 沿桥的横向将梁分割,分别预制,在安装形成连续梁体系后再进行 横向整体化施工。 • 预制梁逐孔施工的优点: (1)无需满布支架,大大减少了现浇混凝土的数量;(2)施 工中能连续操作,可以选择最佳的施工接缝位置;(3)可以使上 部结构的预制工作和下部结构的施工同步进行,施工速度快。 • 缺点:(1)施工过程中结构体系不断改变;(2)需要大型的 起重设备。该方法适合于中等跨径的桥梁。 • 预制梁逐孔施工法有两种结构体系转换的施工方式: (1)简支——连续施工;(2)悬臂——连续施工。
工方法考虑。
四、预应力筋布置
(一)纵向预应力筋
沿桥跨方向的纵向力筋又称为主筋,是用以保证桥梁在恒、活载 作用下纵向跨越能力的主要受力钢筋,可布置在顶、底板和腹板中。 预应力混凝土连续梁桥中纵向预应力筋的布置方式有多种,与所采用 的施工方法以及预应力筋的种类等有密切的关系。
• • • • 1.采用顶推法施工的直线形预应力筋的布置方式 2.采用先简支后连续施工方法的预应力筋布置方式 3.采用悬臂施工方法的预应力筋布置方式 4.整联现浇整根曲线形钢筋束锚固于梁端的布置方式 (联长或力筋 不宜过长时可分段交叉布置,在梁内、梁顶或梁底锚固预应力筋)
二、预应力混凝土连续梁桥的横截面型式和尺寸
(三)箱形截面
当连续体系梁桥的跨径超过40~60m或更大时,箱形截面是最适 宜的截面形式,而且箱梁底部一般较窄,与之相配的桥墩工程量可
大大减少,所以在高桥墩中效果更为显著。箱形截面具有很大的抗
弯和抗扭刚度,对于采用悬臂施工的桥梁尤为有利。 常用的箱形截面形式有单箱单室、双箱单室、单箱双室及单箱
一、支架现浇施工法
图3-7 支架构造 a)支柱式 b)梁式 c)梁柱式
一、支架现浇施工法
支架应满足如下要求
(1)支架要承受桥梁上部的大部分恒载,必须有足够的刚度和强度;
(2)在河道中施工要能抵抗水流和漂浮物的撞击; (3)支架的基础要可靠;
(4)构件结合要紧密,要有足够的纵、横、斜连接杆件,使支架具有 可靠的整体性;
•
所用支架数量较整体支架现浇施工要少,周转次数多,利用效 率高,施工速度也比整体支架现浇施工快得多,但由于后支点位于 悬臂端会产生较大的施工弯矩,因此该方法适用于中等跨径及结构 较简单的桥梁。
一、支架现浇施工法
移动支架常用的形式 :
1.落地式:落地式支架适合于在陆地上或桥墩较低、水不深的情
况下建桥。
一、预应力混凝土连续梁桥的立面布置
等跨与不等跨布置: 大中跨径连续梁桥一般采用不等跨布置,对于采用顶推法 或先简支后连续施工法施工的桥梁,为使结构简单和模式统一, 需采取等跨布置。连续梁跨数不多时,一般采用奇数孔,以三跨 及五跨较为常见。
等截面连续梁和变截面连续梁 : (一)等截面连续梁 等截面连续梁一般适应于中等跨径桥梁,以40~60m为宜, 也适应于有支架施工、逐孔架设施工、移动模架施工及顶推法施 工的桥梁,立面布置以等跨径为宜(见图3-1)。
(一)等截面连续梁
图3-1 等截面连续梁的立面布置图
(二)变截面连续梁
图3-2 变截面梁的立面布置图
(二)变截面连续梁
• 当连续梁的主跨跨径达到或大于70m时,采用变截面连续 梁则更符合梁的内力变化规律,梁高度的变化基本与内力变 化一致,使结构受力合理、造价经济。变截面布置还适合悬 臂法施工的连续梁桥,施工阶段的主梁内力与运营阶段主梁 内力基本一致。
(一)移动悬吊模架
•
•
移动悬吊模架的基本结构包括三部分:承重梁、从承重梁伸出 的肋骨状的横梁以及支承主梁的移动支承。
承重梁也称支承梁,通常采用钢梁,采用单梁或双梁依桥宽而 定。承重梁是承受施工设备自重、模板和悬吊脚手架系统的重力和 现浇混凝土重力的主要构件。承重梁的前段作为前移的导梁,总长 度要大于桥梁跨径的两倍,后段通过可移式支承落在已完成的梁段 上,它将重力传给桥墩或直接座落在墩顶。承重梁的前端支承在前 方墩上,导梁部分悬出,因此其工作状态呈单悬臂梁。承重梁除起 承重作用外,在一孔梁施工完成后作为导梁带动悬吊模架纵移至下 一施工跨。
四、预应力筋布置
(二)横向预应力筋
横向预应力筋是用以保证桥面板、横隔板的横向抗弯能力以及桥 梁的横向整体性的主要受力钢筋,一般布置在横隔板和顶板中。
(三)竖向预应力筋
竖向预应力筋布置在腹板中,主要作用是提高截面的抗剪能力。 竖向预应力筋在梁体腹板内沿纵向的布置间距可根据竖向剪力的分
布而进行调整,靠近支点截面位置较密,靠近跨中位置较疏。竖向
一、支架现浇施工法
支架类型:
1.支柱式:常用于陆地、不通航的河道或桥墩较矮的小跨径桥梁; 2.梁式:梁式支架可采用工字钢,钢板梁或钢桁梁。其中工字钢适
用于10m以下的跨径,钢板梁适用于20m以下的跨径,钢桁梁适用于
大于20m的跨径。 3.梁柱式:梁柱式支架一般在大跨径桥梁上使用,梁支承在桥梁墩 台、临时支架或临时墩上,形成多跨连续支架。 • 常用的钢支架构造:见图3-7
的横隔梁梁肋宽度为12~20cm。
箱形截面梁的抗弯及抗扭刚度大,除在支点处设置横隔梁以满 足支座布置及承受支座反力需要外,可设置少量中横隔梁。对于单
箱室截面,目前的趋势为不设中横隔梁。对于多箱截面,为加强桥
面板和各箱间的联系,可在箱间设置数道横隔梁。
四、预应力筋布置
连续梁主梁的内力主要有三个:即纵向受弯、受剪以及横向受 弯。预应力混凝土连续梁中预应力筋布置分为纵向、横向及竖向布 置。纵向预应力抵抗纵向受弯和部分受剪,竖向预应力抵抗剪力, 横向预应力则抵抗横向受弯。同时布置有三种力筋的称为三向预应 力体系;同时布置有纵向与竖向或纵向与横向的称为双向预应力体 系。 预应力筋的数量和布筋位置都需要根据结构在使用阶段的受力 状态予以确定,同时,也要满足施工各阶段的受力需要。施工方法 不同,施工阶段的受力状态差别很大,因此,结构配筋必须结合施
新世纪高职高专 道路桥梁工程类课程规划类教材
新世纪高职高专教材编审委员会 组编 主编 彭彦彬
第三章
预应力混凝土连续梁
主要介绍预应力混凝土连续梁桥的构造及施工方 法。支架法、悬臂施工法、预制梁逐孔施工法是连续梁 桥最常用的施工方法。悬臂施工法、顶推施工法是本章 学习的难点。
第一节
连续梁优点:
预应力混凝土连续梁的构造
连续梁的承重结构(板、T梁、箱梁)不间断的连续跨越几个桥孔
而形成超静定结构,具有结构刚度大,变形小,伸缩缝少和行车平顺 舒适,有利于满足现代高速行车的要求等突出优点。与同跨径简支梁
比,截面尺寸小,重量轻,节省材料。
缺点:
对地基要求高,常采用深基础,施工较复杂。
适用跨径:
(1)普通钢筋混凝土连续梁--15~30m (2)预应力混凝土连续梁桥--30~150m
•
二、预应力混凝土连续梁桥的横截面型式和尺寸
(一)板式截面
• 1.实体截面:分矩形实体截面、曲线形板式截面。 实体板式截面多用于中小跨径,且多采用有支架整体浇筑施工。
• 2.空心截面:空心截面常用于跨径为15~30m的连续梁桥,多采用有
支架整体浇筑施工。 (二)肋梁式截面 肋梁式截面预制方便,常采用预制架设施工,并在梁段安装后 经体系转换为连续梁桥。常用跨径为25~50m,梁高取1.5~2.5m。
变截面形式的大跨径预应力混凝土连续梁桥,当其跨数 多于两跨时,其边跨一般为中跨的0.6~0.8倍左右。三跨连 续梁应用最广泛,当采用箱形截面的三跨连续梁时,边孔跨 径可减少至中孔跨径的0.5~0.7倍(见图3-2)。梁底立面 曲线可采用圆弧线、二次抛物线及折线等。采用变截面布置 不仅外形美观,还可节省材料并增大桥下净空高度。
二、预制梁逐孔施工法
图3-10
简支——连续施工
图3-11
简支——单悬臂——连续施工
三、移动模架施工法
• 移动模架施工法: 是使用移动式的脚手架和装配式的模板,在桥上逐孔浇筑施 工。它像一座设在桥孔上的活动预制场,随着施工进程不断移动 和连续现浇施工。 • 移动模架施工法的优点是: (1)模板、钢筋、混凝土和张拉工艺等整套工序均可在模架 内完成,机械化、自动化程度高;(2)施工作业可周期进行, 不受气候等外界因素干扰,既便于管理,又能提高工程质量,加 快施工速度;(3)场地占用少,施工中不影响通行、通航。 • 缺点是: (1)需要一整套设备及配件,耗用钢材多,一次性投入大; (2)设备的拼装、运输、维修及养护较繁琐。该方法适用于高 墩、多跨的中等跨径等截面梁桥,弯桥或坡桥也可采用。
整体支架现浇施工程序框图:见图3-8
一、支架现浇施工法
图3-8
整体支架现浇施工程序框图
一、支架现浇施工法
(二)移动支架逐孔现浇施工
移动支架逐孔现浇施工与整体支架现浇施工的区别: • 移动支架逐孔现浇施工仅在一跨梁上设置支架,当预应力筋张 拉结束后,将支架移到下一跨施工,因此在施工过程中会出现体系 转换问题,混凝土徐变对结构产生次内力。整体支架现浇施工通常 在一联桥跨内布设支架连续施工,没有体系转换问题。 移动支架逐孔现浇施工的主要特点:
(5)支架在承受荷载后会有弹性和非弹性变形,在架设前应计算好, 设置合适的预挠度,以保证梁体的外形尺寸及标高; (6)基础的允许下沉量应满足施工后梁体设计标高的要求; (7)要设置落梁设施,如木楔、砂筒和千斤顶等,以确保落架对称、 均匀,使主梁不产生局部受力状态。
一、支架现浇施工法
整体支架现浇施工的顺序为: • • • 采用一联同时搭设支架,按一定程序浇筑混凝土,待张拉预应 力筋,压浆后移架。 对于小跨径桥梁,一般采用从一端到另一端浇筑的施工顺序为 先梁身后支点,依次进行。 对于大跨径预应力混凝土箱形截面连续梁桥,施工时有两种方 法:一种是水平分层施工,即先浇筑底板,待达到一定强度后再进 行腹板施工,最后浇筑顶板。另一种是分段施工,即每隔20~25m 设置一条连接缝,缝宽约1m,待各段混凝土浇筑完成后,最后在接 缝处合龙。为使接缝处混凝土结合紧密,通常把该处腹板做成企口 缝或齿形,同时腹板与底板不能在同一竖截面内接头。
预应力筋常采用高强粗钢筋以减少力筋张拉锚固时的回缩损失。
第二节
预应力混凝土连续梁的施工
一、支架现浇施工法
支架现浇施工法是直接在支架上安装模板、绑扎钢筋骨架,预 留孔道,现场浇筑混凝土并施加预应力的方法。通常可以在一联桥跨 上布设支架进行整体支架现浇施工,也可以仅在一跨梁上使用移动支 架逐孔现浇施工。