体外预应力在大跨径桥梁上的应用与施工
体外预应力结构在桥梁工程中施工技术

体外预应力结构在桥梁工程中的施工技术摘要:自体外预应力技术产生并应用于桥梁加固以来,现已逐渐成为对既有桥梁上部结构进行加固的一个重要的方法,本文主要对体外预应力施工技术中的主要要点进行了总结关键词:体外预应力技术桥梁加固新桥建设施工技术一、前言近年来由于具有无粘结体内预应力无法比拟的优点,如截面尺寸小,施工简单,质量容易保证,更重要体外索可以替换,重张拉。
体外预应力正广泛应用于美国、德国等许多国家的新桥梁建设,同时应用于旧有的混凝土结构的重建、加固及维修。
而我国体外预应力技术的研究工作开展的相对较少,主要应用于对旧桥梁的加固。
总之,随着预应力桥梁和高强混凝土的发展,体外预应力技术的应用将是现代预应力技术发展的重要趋势。
二、体外预应力束在旧桥加固中的应用在旧桥加固方法中,对于钢筋混凝土及预应力混凝土梁板桥采用在梁体下缘设置预应力拉杆或预应力束,对受拉区施以体外预应力的加固方法,可以抵消自重及外荷载产生的内力,大幅提高其承载能力。
体外预应力法有如下优点:①自重增加少,但可大幅提高承载能力;②由于上部自重增加少,因而对下部影响小;③施工简单,工期短,经济效益明显;④施工过程不中断或少中断交通;⑤对原结构损伤小,不影响桥下净空;⑥应力可调整,预应力束可更换。
体外预应力加固体系由水平筋、斜筋、上锚固点、滑块、承托、水平筋固定支座等部件组成。
体外束桥梁加固结构的预应力筋构造形式及施工方法与常规的体内有粘结或无粘结预应力筋有较大的差异。
因而其预应力损失的计算方法也有所不同。
经计算表明。
与一般的预应力混凝土结构比较,体外束加固结构的预应力损失要小得多,针对这一点,预应力钢筋的控制应力应适当降低.以避免体外预应力筋长期处于高应力状态,对改善体外束结构的受力状态有利。
三、体外预应力束在新桥建设中应用体外预应力结构自从2o世纪3o年代发展至今,其结构体系一直在不断地创新和改进。
因而体外预应力束的应用也在不断变化和丰富。
体外预应力技术在桥梁加固中的应用探讨

体外预应力技术在桥梁加固中的应用探讨摘要:随着预应力技术的发展,新预应力材料和锚固体系的出现,使得这技术和方法在桥梁加固领域的应用前景非常广泛。
体外预应力尤其适用于中小跨径的桥梁,对于大跨径桥梁,宜配合采用其他方法综合加固。
本文结合工程实例,重点介绍了体外预应力技术实施加固维修的实例,以期对体外预应力技术体外预应力技术在桥梁加固中的应用研究起到推动和参考作用。
关键字:桥梁工程;体外预应力;加固;技术1 体外预应力的概念及优点1.1 体外预应力的概念体外预应力,就是把预应力索放在梁的主体结构之外,只通过两端的锚固以及梁中的转向装置与梁体相连。
体外预应力技术是后张预应力体系的重要分支, 它与体内预应力即传统的布置于混凝土截面内的有粘结或无粘结预应力技术相对应。
采用体外预应力技术加固混凝土结构时体外预应力束一般采用折线形按在梁的跨中部分,体外预应力束布置在腹板下缘,在离支座(1/3~1/4)L 处,体外预应力束向上弯起,锚固在梁的两端。
1.2 体外预应力加固技术的优点1)施工简单,快速,在施工过程中,无需封锁交通,原结构仍可使用,减少交通压力。
2)运用体外预应力加固时,无需改变截面大小,不会增加结构自重,使得荷载增加。
3)由于预应力筋与混凝土截面分离,提高了混凝土的质量和耐久性,这样便于对混泥土的加固和维修。
4)预应力束基本不占用结构空间,不会因为预留孔的存在而降低结构的承载能力,也避免降低结构的使用功能。
5)体外预应力束在工厂定制,质量有保证。
体外预应力是后张预应力体系的重要分支之一,由于无需后浇混凝土,可避免由此带来的预应力损失。
2 加固机理和常用方法体外预应力加固的施力工具通常采用粗钢筋、钢绞线、高强钢丝等材料,其机理现以桥梁为例来说,在体外对桥梁上部结构施加预应力,以预应力产生的反弯矩部分抵消外荷载产生的内力,从而达到改善桥梁使用性能并提高承载能力的目的.如图1图1(a)未加固前图一(b)体外预应力加固后3 体外预应力加固常用方法根据施加预应力的方式不同, 桥梁体外预应力加固的常用方法有:横向收紧张拉法、纵向张拉法、竖向张拉法等。
体外预应力技术在桥梁加固中的应用

体外预应力技术在桥梁加固中的应用预应力对梁的加固其加筋布置方式有两种,一种是体内配筋方式,另一种为体外配筋方式。
由于体外预应力加固法施工便捷,又便于张拉和更换力筋,故一般来说,加固构件大都采用体外布筋方式。
体外预应力加固技术已在工程中得到了应用,并成为加固桥梁的有效方法之一。
1.体外预应力加固法的原理及特点体外预应力加固法是对于钢筋混凝土桥、预应力混凝土梁桥或板桥,采用对受拉区施以体外预应力进行加固,通过减少结构变形,缩小裂缝宽度,可消除部分自重应力,起到卸载的作用,从而较大幅度地提高梁的承载能力。
体外预应力是将预应力索置于梁的主体结构之外,通过梁中部的转向装置及两端的锚固与梁体相连,构成一次超静定结构。
该技术优势如下:(1)在自重增加很少的情况下,能够大幅度改善和调整原结构的受力状况,提高承载结构的刚度和抗裂性能。
(2)由于承重结构自重增加少,故对墩台及基础受力状况影响很少,可节省对墩台及基础的加固。
(3)对桥梁营运影响较少,可在不限制通行的条件下进行施工。
(4)预应力加固法既可作为桥梁通过重车时的临时加固手段,又可作为永久性提高桥梁荷载等级的措施。
(5)实际施工过程中,经济效益可观。
2.体外预应力加固常见施工方法体外预应力体系主要由筋材、防护体系、锚固装置和转向装置四部分组成。
体外预应力加固桥梁的一般施工流程如下:加工各类钢材→钢材防腐处理→施工放样→制作环氧→锚固、滑块、支座施工→张拉钢索→处理钢筋接头→恢复桥面及交通。
根据施加预应力的方式不同体外预应力加固技术常用施工方法主要有:横向收紧张拉法、纵向张拉法、竖向张拉法和预弯梁法等。
2.1 横向收紧张拉法横向收紧张拉法一般适用于桥梁两端间距较小情况,即在桥梁下缘对称梁中线的两端安置预应力筋,在距梁端适当的距离处弯起,再将梁端锚固固定在钢板支座上,在每段中点,利用扳手拉紧螺栓,收紧两测对称筋,将水平段的预应力筋通过撑棍分成若干段,且两端撑棍可起到支点作用,从而在拉杆中建立预应力。
桥梁加固工程体外预应力应用

桥梁加固工程体外预应力的应用【摘要】本文主要对预应力技术做一个简单介绍,并对体外预应力在桥梁加固工程中的应用进行阐述,从体外预应力桥梁加固的原理、特点及手段等方面入手对其应用进行探讨。
旨在为以后的桥梁加固工程做参考。
【关键词】体外预应力,桥梁加固,应用中图分类号:k928.78 文献标识码:a 文章编号:一、前言我国这几年的科技不断进步,重型大货车的数量也逐渐增多,对公路桥梁的考验的时刻到了,但是大多数桥梁都出现了老化、破损的情况,已经渐渐不堪重负,不能够满足现代运输的需求。
因此,对桥梁的加固技术的要求也就越来越高。
探索并研究桥梁的加固新技术对我国公路施工工程和社会经济发展都具有十分重要的意义和深远的影响。
二、预应力技术基础介绍预应力技术通常情况下就是在桥梁建设工程中生产加工预应力混凝土构件,使混凝土结构产生预应力,这样可以将外荷载引起的拉应力减轻或者消除。
实际上就是利用混凝土较强的抗压能力弥补在抗拉强度上的弱势和不足之处,这样就可以减缓混凝土受拉区的开裂周期,提高桥梁工程的质量。
在桥梁施工工程中,预应力技术不仅仅应用于桥梁的主体结构上,还被应用在边坡锚固等多个方面,可以节约很多桥梁建设工程中的施工物料。
预应力技术的优点有很多:增强抗渗、减轻自重、抗裂抗滑等;还可以降低桥梁的主要预应力,提高桥梁建设结构的刚度;施工中比较方便、设计方面比较安全等。
预应力混凝土施工的过程中,预应力效应分析一般分为如下几个步骤,第一就是假定预应力工程钢筋的分布图纸,接下来对其能承受的应力极限状态进行分析,并且检查应力在各个截面的具体情况和状态;如果无法达到工程施工的要求就要改变钢筋的分布,然后重新设计能够符合工程中应力承受的分布图,所以预应力分析包括预应力钢绞线的选择分析和锚具的选择分析。
避免施工造成损失。
下面就介绍一下这两点的分析。
1.预应力钢绞线的选择分析在国内外的建筑市场中,有预应力钢筋、冷拉钢丝等钢材料。
但是和这些钢材料比较,预应力钢绞线被广泛使用的原因有两点,一是可以节约材料,二是长久看来其经济效益和社会效益比较可观。
体外预应力混凝土桥梁

体外预应力混凝土桥梁在现代桥梁工程领域,体外预应力混凝土桥梁作为一种创新且高效的结构形式,正逐渐展现出其独特的优势和广泛的应用前景。
体外预应力技术是指将预应力筋布置在混凝土梁体的外部,通过转向块和锚固装置对梁体施加预应力。
与传统的体内预应力技术相比,体外预应力具有许多显著的特点。
首先,体外预应力筋的布置更加灵活。
它可以根据桥梁的受力特点和需要进行优化布置,从而更好地提高桥梁的承载能力和抗裂性能。
例如,在大跨度桥梁中,可以通过增加体外预应力筋的数量和调整其布置位置,有效地控制桥梁的挠度和裂缝开展。
其次,体外预应力筋易于检查和更换。
由于其位于梁体外部,工作人员可以直接对其进行检测和维护。
一旦发现预应力筋出现损伤或老化,能够及时进行更换,这大大延长了桥梁的使用寿命,降低了维护成本。
再者,体外预应力施工相对简便。
在施工过程中,不需要在混凝土内部预留管道,减少了施工工序和难度,提高了施工效率。
从结构性能方面来看,体外预应力混凝土桥梁具有良好的力学性能。
它能够有效地减小梁体的自重,增加桥梁的跨越能力。
同时,由于预应力的作用,可以显著提高混凝土的抗裂性和耐久性,减少混凝土裂缝的产生和发展。
在实际应用中,体外预应力混凝土桥梁已经在各种类型的桥梁建设中得到了广泛的应用。
在公路桥梁方面,它被用于建造中小跨度的简支梁桥、连续梁桥等,为公路交通提供了安全、稳定的通行条件。
在城市桥梁中,体外预应力混凝土桥梁也因其美观、经济的特点而备受青睐。
例如,一些城市的人行天桥和高架桥采用了这种结构形式,不仅满足了交通功能的需求,还与城市景观相融合。
然而,体外预应力混凝土桥梁在设计和施工过程中也面临着一些挑战。
在设计方面,需要精确计算预应力筋的数量、布置位置以及张拉力等参数,以确保桥梁在使用过程中的安全性和稳定性。
同时,还需要考虑预应力损失的计算和控制,包括预应力筋与管道之间的摩擦损失、锚具变形损失等。
施工过程中的质量控制也是至关重要的。
公路桥梁体外预应力加固与施工方法

公路桥梁体外预应力加固与施工方法公路桥梁是公路交通重要的组成部分,其安全和可靠性对于保障交通的顺畅和人民的生命财产安全至关重要。
由于桥梁长期承受车辆荷载和自然环境的作用,桥梁结构可能会出现裂缝、变形等问题,进而影响桥梁的使用寿命和安全。
为了解决这些问题,可以采取体外预应力加固方法来加固桥梁结构。
体外预应力加固是指在桥梁的表面上根据实际需要设置预应力钢束,通过张拉钢束来产生预应力,然后传递到桥梁结构中,将结构牢固地连接在一起,增加桥梁的承载能力和刚度。
1. 桥梁检测和设计:在进行体外预应力加固之前,需要对桥梁进行全面的检测和评估,确定桥梁结构的问题和需要加固的区域。
然后根据桥梁的实际情况进行设计,包括预应力钢束的位置、数量、预应力力值等。
2. 表面处理:在预应力钢束的设置位置,需要进行表面处理,将表面杂物清理干净,确保与预应力钢束之间的黏结性和粘结强度。
3. 钢束设置:根据设计要求,在桥梁的表面设置预应力钢束,通常是通过预埋套管的方式进行设置。
这需要在桥梁结构上开槽或者钻孔,并将套管安装在其中。
4. 钢束张拉:在套管中穿入预应力钢束,然后利用拉伸设备对钢束进行张拉。
张拉过程中需要根据设计要求控制张拉力度和时间,确保预应力的准确施加到桥梁结构中。
5. 锚固:张拉完成后,将钢束的末端固定在桥梁上的锚固件上。
为了增加固定强度,锚固件通常设置在桥梁内部的混凝土块中。
6. 后张:如果需要调整预应力的大小或者对桥梁进行局部加固,可以进行后张操作。
即在预应力钢束张拉完成后,在预应力钢束两端之间的段落上进行张拉,再次增加预应力力度。
7. 预应力锚固端保护:为了保护预应力锚固端免受环境侵蚀和损坏,需要进行保护措施。
常见的方法有涂刷防腐涂料、安装保护套管等。
体外预应力加固是一种有效的桥梁加固方法,通过在桥梁表面设置预应力钢束,并通过张拉预应力钢束来增加桥梁的承载能力。
施工过程需要严格按照设计要求和施工规范进行操作,确保加固效果和安全可靠性。
桥梁加固过程中体外预应力技术的应用
桥梁加固过程中体外预应力技术的应用1、常用的体外预应力加固方法及施工工艺采用体外预应力对梁式桥上部结构进行补强加固,其作法是在梁的下缘受拉区设置用粗钢筋形成的预应力拉杆或预应力钢束,通过张拉对粱体产生偏心的预应力,在此偏心压力作用下梁体上拱,荷载挠度减小,改善了结构的受力,从而提高承载能力。
1.1下撑式预应力拉杆(粗钢筋)加固法当桥下净空条件许可,可以采用在梁下设置预应力拉杆(粗钢筋)体系进行补强,有时也可将粗钢筋锚固在从梁端数起的第二道横隔板上。
改变支撑点的位置和调整拉杆中的拉力以满足承载力的要求。
(1)横向收紧张拉法作为拉杆的粗钢筋分两层布置在梁肋底面两侧,在靠近梁端适当位置上弯起,与固定在梁端的钢制u形锚固板焊接。
粗钢筋弯起处用短钢筋支撑,纵向每隔一定间距设一道撑棍和锁紧螺栓。
通过收紧器将拉杆横向收紧而使拉杆受力,从而在梁体产生预压应力。
横向收紧张拉的具体施工工序为:A粘贴锚固钢板,将梁端混凝土保护层凿除,使主筋外露,清除碎渣浮浆后用环氧砂浆粘贴u形锚固钢板;B焊接拉杆粗钢筋,先将粗钢筋的弯起段按设计斜度焊在锚固板上,然后用夹杆焊将粗钢筋的水平段与弯起段焊在一起;C安装张拉装置,先放好弯起点垫块撑棍,再安设中间撑棍及锁紧螺栓,紧贴锁紧螺栓处安放收紧器;D预张拉,预张拉的目的在于检查拉杆的焊接质量,预张拉力按设计张拉力的80%一90%控制,预张拉力保持12h后卸除;E张拉,旋紧收紧器,使两侧拉杆向中间收拢,按设计收紧量对称分次收紧,达到设计收紧量后再收紧l一2mm,然后拧紧锁紧螺栓,并用双螺帽锁住。
最后卸除收紧器。
(2)纵向张拉法当采用纵向张拉法补强加固时,拉杆钢筋仍沿梁底部布置,两端向上弯起:它与横向收紧张拉法不同之处在于:拉杆两端弯起段通常都穿过翼缘板上的斜孔伸至桥面,拉杆端部设有丝扣,用轧丝锚锚固于梁顶的锚固槽内。
纵向张拉法对拉杆钢筋施加预应力可以用旋紧螺帽,端部用张拉千斤顶张拉,拉杆中间设置法兰螺丝收紧扣及电热张拉等手段完成。
公路桥梁施工中体外预应力加固技术的应用
公路桥梁施工中体外预应力加固技术的应用摘要:高速公路桥梁由于单板受力会导致其承载力降低,当桥梁车流量增多时,就容易导致坍塌时间,所以需要及时的对其进行加固处理,一般情况下,加固方式有粘接钢板、增大截面、粘接碳纤维布、体外预应力技术等。
每种方式都有其各自的优缺点。
文章对公路桥梁施工中体外预应力加固关键技术进行探析,对体外预应力加固技术进行概述、分析公路桥梁加固设计实例,最后对公路桥梁施工中体外预应力加固关键技术应用进行分析。
关键词:公路桥梁;体外预应力;加固技术;措施1 公路桥梁加固设计实例分析某地区大桥平均跨距L为13m,是典型的钢筋混凝土T型梁桥,原有设计荷载为拖-60、汽-10级,但是由于受到船体在外部撞击,下部混凝土产生不同程度破损,较多混凝土发生脱落问题,这样将会出现纵向贯通裂缝。
在施工加固中,要组织施工技术人员对松散度较高的混凝土先进性破除,之后应用钢丝刷清除铁秀。
再配置浇筑C40混凝土及时进行修补,之后及时施加体外预应力进行施工加固,成功加固之后的桥梁基本承载能力能有效提升到汽15级。
如某T型主梁翼缘宽、梁肋宽、翼缘厚为178cm、18cm、12cm,钢筋面积为44.272cm,受拉Ⅱ级。
施工过程中选取C25混凝土,转向块间距L2是840cm,支点距离转向块L3是180cm。
端锚固点距转向块L1是150cm,中心轴距离下边缘y0d以及上边缘y0u为60.86cm以及19.14cm。
其中h1与h2分别对应端锚固点到中心轴、转向块到中心轴的距离。
在每个T型梁中配置4根无粘结预应力钢绞线,一共为16根。
为了保障各个梁受力更为均匀,采取两端进行2次张拉,将固定端与张拉端交叉布置,预应力张拉控制应力为855MPa,有效预应力为62215MPa。
通过全部施工加固之后,前轴与后轴设定为55KN、155KN,选取载重汽车进行对应的荷载试验。
在施工中,针对主梁钢筋、混凝土应力、主梁跨中挠度进行探析,之后进行加固施工。
体外预应力加固法在路桥施工的用法及分析
体外预应力加固法在路桥施工的用法及分析摘要:本文主要针对路桥施工中体外预应力加固法的特点、原理及施工要点进行了简要的分析。
关键词:桥梁;裂缝;预应力;混凝土;张拉引言随着我国交通事业蓬勃发展、高速公路建设的不断完善、国内高速公路网的形成,使得高速公路承担起了主要的交通运输任务、经济的发展同时也带动了整个交通运输业的繁荣,在高速公路上涌现出大量大型、重型车辆,这些加速了高速公路路桥严重破损、承载能力下降。
因此,对路桥结构的维修、加固和补强的研究及应用,是目前和今后面临的主要任务。
1 公路路桥加固的方法目前公路路桥上部结构的加固方法主要包括以下几个方面:桥面补强层加固法、增大截面与配筋加固法、粘贴钢板加固法、改变结构受力体系加固法、锚喷混凝土加固法、增加横向联系加固法、粘贴碳纤维布加固法等。
但这些技术各自只适用于一定的条件和结构。
体外预应力加固桥梁结构是一种效果较好、使用较广的方法。
2 体外预应力加固法的特点体外预应力加固法主要用于梁式桥(包括简支梁、悬臂梁、连续体系梁桥)正常使用极限状态超限的结构,通过对旧桥施加体外预应力,能够达到减少或消除裂缝,减小梁体下挠,改善结构各截面应力状态的目的。
采用体外预应力技术加固公路路桥结构有很多优点:①施工时,可不中断交通或短时间限制交通,因此对桥上交通影响小;②所需设备、人员少,布置简单,可以调整,施工周期短,经济效益好;③便于维护修补,可以随时更换预应力筋;④由于增加恒重不多,可以能动地调节原结构中的应力状态,达到有效加固的目的;⑤体外预应力加固法可做到不影响桥下净室,不抬高路面标高,对桥梁损伤小;⑥能够较大幅度地提高旧桥的承载能力和结构刚度,能够有效的控制原结构的裂缝和挠度,使裂缝部分或全部闭合,使挠度大幅度减小。
⑦体外预应力技术不但可以用于中小跨度的简支结构体系桥梁,也可以用于加固大中跨度的连续体系桥梁。
3 体外预应力加固原理体外预应力是后张无粘结预应力体系的分支之一。
体外预应力技术在桥梁施工中应用分析论文
体外预应力技术在桥梁施工中的应用分析摘要:在现代桥梁工程施工中,体外预应力技术得到了广泛的应用,其具有质量容易保证、施工操作简单、截面尺寸小,以及重要体外索可以重张拉或替换等优势。
与欧美桥梁施工技术先进国家相比,我国桥梁施工中体外预应力技术的应用尚处于起步阶段,多被应用于旧桥加固中,技术应用的局限性较大。
本文结合笔者多年桥梁施工技术管理经验,简要分析体外预应力技术应用的相关问题,仅供同行参考。
关键词:桥梁;施工;体外预应力技术;应用abstract:in modern bridge construction, external prestressing technology has been widely used, its easy to guarantee the quality, simple operation, construction, section size is small, and important tendons can bere-tensioned or replaced by other advantages. compared with advanced countries of europe and the united states bridge construction technology, the application of external prestressing in bridge construction in china is still in its infancy, and more is applied to the old bridge reinforcement, the larger the limitations of technology applications. in this paper, the author many years of bridge construction management experience, a brief analysis of externally prestressed applications for peer reference.keywords: bridge; construction; external prestressing technology; application中图分类号:u441+.2文献标识码:a文章编号:与无粘结体内预应力技术相比,体外预应力技术在桥梁施工中应用的优势更为明显,在国外的新桥建设,以及旧桥加固、维修与重建中得到了广泛的应用,目前,国内在桥梁施工中应用的体外预应力技术多是借鉴外国的成功经验,缺乏自主的技术研发与实践,从而导致其实际应用效果受到不同程度的影响。
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doi:10.3969/j.issn.1671—9107.2009.11.029体外预应力在大跨径桥梁上的应用与施工PplicationandConsh'ucfionofExternalPre一¥n'essingTechnology许杰,.张天伟2Il重庆市建筑科学研究院监理公司重庆4000202中交二航局二公司重庆400042)摘要:本文主要介绍了体外预应力索在莱大垮径桥粱中的应用与具体施工方法。
同时,结合某大跨径桥渠体外索张拉断丝原因的分析及处理,提出了在大垮径桥粱体外预应力索施工中应注意的事项及建议。
关奠词:体外预应力;大跨径桥粱;施工方法;钢绞线断丝;分析处理;建议中圈分类号:U445.4文献标识码:A文章编号:1671—9107(2009)11—0029—04Abstract:Thisarticlemainlyintroducedtheapplicationandamilingconstructionmethodofextemalprestressedcablesincertainlong-spanbridge,andthroughthe∞u辩analysisandtrealmentofbrokenwiresofsteelsmmds,丘nally,proposedsomeeomiderafiomandsuggestionsforextomalpre-str嘟ingcon—allctiOlloflong-spanbridge.Keyword:pre-stressingtechnology;long—spanbridge;co--onmethod;brokenwiresofstvelstrands;analysisandtreatment;suggestion1工程概况某特大桥因受地形、位置、景观、通航等诸多边界条件的限制,设计为连续梁+连续刚构组合梁桥,桥跨布置为87.75m+4X138m+330m+133.75m,桥梁总长1103.5m,其中330m为跨越长江的主跨(见图1),桥面全宽19m,单向四车道。
上部结构主梁为变截面单箱单室三向全预应力结构。
图1桥跨布置图对于大跨径预应力钢筋混凝土结构,其自重十分巨大,交通汽车荷载远远小于桥梁自重。
过高的恒载应力难以提高其跨越能力。
因此,对于跨径达330m的预应力钢筋混凝土箱梁结构,设计者采用了钢~预应力混凝土组合结构形式,即将主跨跨中108m混凝土箱梁改为钢箱粱,这样不但降低了结构自重,增强了连续刚构的跨越能力。
还有效地改善了因混凝土收缩徐变对大跨度结构后期线形变化的不利影响。
由于在主跨跨中采用了钢箱粱.全桥混凝土箱粱结构体内的纵向预应力索到此中断。
为保证全桥纵向预应力的连续传递。
在钢一混凝土组合跨箱梁中采用了体外预应力索。
以建收稿日期:2009.8.10作者简介:许杰(1981.),男,学士,助理工程师。
张天伟(1972-),男,大专,工程师。
立和传递纵向预应力,提高和调整结构的纵向承载能力。
体外预应力索采用16柬27中15.24环氧喷涂无枯结钢绞线成品索。
其组成由内向外为:PC钢绞线一环氧涂层一防腐油脂一内层HDPE护套一高强聚脂带一外层HDPE护套。
由于具有多重防腐功能,防腐性能良好。
体外预应力布置在主跨330m内,一端锚固在5群墩悬臂箱梁衅块横隔墙上部,左右(纵桥向上下游侧)各布置8束,通过设置在箱梁顶、底板上的转向装置穿越108m钢箱梁。
再经转向装置将另一端锚固在7撑墩悬臂粱皑块横隔墙上部(见图2、图3)。
图2体外索在主梁内布设位置图3体外索在桥墩处箱梁横隔板上的布置考虑到桥梁长期运行和箱梁混凝土收缩徐变及预应力索松弛等因素,并考虑后期再次张拉。
体外预应力锚具可以进行换索、调整索力,因此,设计有螺母和锚杯,锚杯上lj口7-有螺重庆建筑30ChongqingArchitecture纹,通过张拉调节螺母,可实现调节索力和整体换索,还可以提升钢箱梁因桥梁长期运行引起的下挠度,保持其设计线形。
2体外索施工及问题的处理2.1体外索施工体外索在全桥主体结构完成后施工,安装施工流程如下:一.匝堕塑堕悃(1)预埋。
张拉锚固端和转向装置无缝钢管,此项工作在混凝土箱梁皑块和相关节段悬臂浇筑时由土建施工单位按照设计提供的坐标位置进行预埋。
(2)穿索。
成品索制成盘运到桥面,分别在5群悬臂粱和错悬臂梁的嘣块顶板上预留中800圆孔.混凝土箱梁悬浇期间作为施工人员上下通道,体外索施工时作为索体的进口,并在7撑悬臂梁及钢箱梁顶板上开孔设5t卷扬机用系在钢丝绳上的牵引头逐步牵引。
牵引速度要慢,注意保护索体HDPE不被刮伤(图4)。
图4成品索制成盘当体外索进入箱梁既定位置后。
根据体外索两固定端的设计线形距离,剥除两端PE层,其长度确保在张拉力达到设计要求后,索体PE层仅进入预埋钢管的长度在100~600mm(预埋管内的空间应由防腐料填充),然后用清洗剂清除裸露的钢绞线上的防腐油脂及污物。
由于此时体外索呈自由悬挂状态。
因此PE层的剥除长度应计算这部分挠度值。
(3)张拉体外索张拉准备:配套标定张拉机具、安装工作锚板及夹片.在箱梁顶板或脚手架上设吊挂点(图5)。
张拉机具安装顺序:悬浮张拉限位装置一千斤顶一前工具锚板一前工具夹片一挂张拉撑脚一后工具锚板_后工具夹片,图5张拉准备图见图6。
图6整体张拉机具示意图张拉机具按以上顺序安装好以后.尽量使张拉机具的张拉作用线与索体的轴线重合一致,以使受力合理。
整体张拉:每根体外索两端对称同步张拉.张拉控制程序为0---*10%8耐一20%8。
--*100%8。
(持荷2分钟)一锚固。
由于体外索张拉前呈悬挂状态,不像体内索在波纹管内,因此有较长的自由长度,应事先预紧。
由于索长330多米,张拉伸长量较大,千斤顶一个行程不能张拉到位,需多次回顶张拉。
为防止反复张拉使工作夹片失效,采用“悬浮”张拉施工方法,即在千斤顶前端增加一套工具锚及撑脚,在每次张拉时,工作夹片于限位装置内处于放松状态,在回油倒顶时,因有后工具锚夹片锁紧钢绞线,工作夹片也不会咬住钢绞线。
工作夹片始终处于“悬浮”状态,直到张拉到设计控制力后,旋紧限位装置的螺母,压紧工作夹片,随后千斤顶回油放张,使工作夹片锚住钢绞线,完成整体张拉。
体外索的预应力张拉实行应力控制,伸长值校核,其理论伸长值△L的计算公式同体内预应力。
锚头预埋管内防腐:采用灌浆泵灌注防腐油脂。
防松装置及保护罩的安装:利用专用工具将防松装置拧紧,保证工作夹片不松动。
用油脂对锚头进行防腐处理后再安2009.NO.11第8卷总第73期体外预应力在大跨径桥梁上的应用与施工道桥工程31装保护罩。
安装减振器:减振器用钢板/j口-r成两个半圆形状。
扣住体外索,中间衬以橡胶垫,用螺栓拧紧,然后通过型钢支架固定在箱粱上。
2.2体外索钢绞线断丝的事故原因分析及处理2.2.1事故原因分析在张拉和放张锁紧钢绞线后。
发现5群墩张拉端上下游TW5…678号索中,有三束体外索存在断丝现象,7群墩张拉锚固端无断丝现象。
其余索锚固端情况尚好,断丝位置在夹片的夹持处(图7、图8、图9)。
5号墩上游1"w6索5号墩上游n_索5号墩下游nⅣ7索图7断丝位置圈图8出现断丝的锚头图9未出现断丝的锚头对于事故原因分析,承包商认为,“造成断丝的主要原因是由于成品索的弹模、索长误差、温度及其他因素引起的各种误差等等因素的影响。
造成拉索PE剥除长度不够,张拉后由于PE过长.钢绞线在锚固点处转角过大造成钢绞线在放张时被剪断“。
所谓PE剥除长度不够,张拉后由于PE过长,是指多余的PE护套材料充满于预埋钢套管中.钢绞线在钢套管内受到钳制,造成放张时被剪断。
我们认为,这个原因分析十分粗糙含糊。
把弹模、温度等罗列进来更是风马牛不相及。
因为体外索的张拉应力仅为0.38Rbv,即每根钢绞线的张拉力不到10t,在这种情况下被”剪断”,是不可能的。
根据事后拍摄的照片,包括未断丝的钢绞线束,都十分扭转散乱,断丝的断口呈斜裂状,因此。
可以断定钢绞线的钢丝是被扭断的。
造成钢绞线发生扭转的原因,则是。
悬浮“张拉施工方案中,在水平状态下增设撑脚。
工作锚与后工具锚距离长约2m,不对中。
工作锚板与后工具锚板之间的钢绞线也可能打铰,造成钢绞线发生扭转引起钢丝断裂。
相比之下,错墩张拉端安然无恙,事后得知,7群墩张拉端未设撑脚,没有按“悬浮”张拉.而是在5#墩张拉端完成张拉后只作了补偿张拉,这就更证明了“悬浮”张拉工艺有待改进。
2.2.2处理方案及换索方法(1)处理方案:事故发生后,多次召开会议,研究处理方案。
具体方案如下:接长换索法:总体思路是利用原有的索体.放索后在5撑墩内侧靠近锚固点切断体外索,拆换锚具装置。
换一根短体外索,用联接器接长原体外索,并在5样墩张拉端重新穿索,单根调索,整体张拉到设计控制力。
该方案损失小,换索快,处理时间短。
在斜拉桥悬浇节段施工中采用联接器连接纵向预应力束的技术是成熟的。
但有关方面不愿意在新桥上使用带伤的体外索,予以否定。
成品索整体换索:总体思路是全部拆除受损的体外索,用新索换旧索。
但由于当时大桥已通车,桥面进索孔已封闭,无法放索、穿索,故该方案无法实施。
单根钢绞线换索:总体思路是全部拆除受损的体外索。
用成品索所用的单根环氧无粘结钢绞线从桥南端箱梁底板预留人孔单根牵引穿索,待27根钢绞线穿好后,单根调索,整体张拉到设计控制索力,并用热缩包带缠包。
该方案劳动强度小。
不影响大桥的运行。
最后一致同意采用该方案。
但4根体外索的换索时间长达3月。
(2)换索方法:被换的体外索应在无应力状态下拆除。
也体外预应力在大跨径桥梁上的应用与施工作者:许杰, 张天伟作者单位:许杰(重庆市建筑科学研究院监理公司,重庆,400020), 张天伟(中交二航局二公司,重庆,400042)刊名:重庆建筑英文刊名:CHONGQING ARCHITECTURE年,卷(期):2009,8(11)引用次数:0次本文链接:/Periodical_cqjz200911010.aspx下载时间:2010年3月29日。