预应力混凝土连续梁式桥结构问题分析及对策探讨(2021年)
桥梁工程预应力混凝土施工中常见问题及治理策略

桥梁工程预应力混凝土施工中常见问题及治理策略现代预应力混凝土是用高强度钢材和较高强度的混凝土经先进的生产工艺制作的,用现代设计概念和方法设计的高效预应力混凝土。
我国的预应力混凝土结构是在2O世纪5O年代发展起来的,最初试用于预应力钢筋混凝土轨枕,之后预应力混凝土在全国范围内推广。
随着我国高等级公路建设的不断,预应力混凝土技术在公路桥梁工程中发展最快。
桥梁上得到普遍的应用。
但就目前预应力混凝土梁施工而言,仍存在很多问题,本文就对施工过程中常见的问题进行探讨,分析原因并提出相应的处理方法及预防措施。
一、预应力砼结构张拉时间为提高预应力混凝土的早期强度,近几年通过掺加早强剂的方法,一般浇注砼3d后就开始张拉预应力,但在砼工程中,除了以强度作为主要控制指标外,经常还需要确定砼的弹性模量值,因为砼强度增长和弹性模量增长是不同步的,强度增长快,弹性模量长慢,早期砼变形大,如在弹性模量较低的情况下即施加预应力,将导致预应力损失增加,桥梁承载力不足,而出现众多裂缝病害。
因此,在张拉龄期的要求必需是砼的抗压强度及弹性模量同时达到要求的情况下,方可进行张拉,需注意的是砼试块应该在同条件下养护。
二、波纹管孔道漏浆原因分析及处理1、原因分析(1)由于当前波纹管所用的钢带材质较差,厚度不足且厚薄不均,在安装和浇筑砼时易变形和破损,使砂浆漏入孔道造成预应力筋穿束困难,而对于浇筑砼前穿入的预应力筋,则往往造成预应力筋铸固在孔道内无法进行张拉作业。
(2)波纹管安装时,因非预应力筋位置妨碍,又兼波纹管的刚度差,易形成弯折角或管轴线偏位,在弯折角处容易开裂造成漏浆;波纹管与锚垫板相接处,安装时二者轴线往往不一致,易造成弯折处开裂漏浆;两根波纹管相接,接头管的长度不够或直径太大,使连接不严也造成漏浆。
在砼浇筑中,振捣棒与波纹管相接触,因振捣时振捣棒高速旋转和振动,易使波纹管咬口开裂或自身磨损冲击开洞,造成沙浆漏入波纹管内。
2、处理措施遇到堵管问题,首先根据预应力筋曲线坐标,标注漏浆孔道堵塞的位置,在避开梁的主筋位置,采用冲击钻缓慢进行开孔,清除波纹管中的水泥浆块,使钢绞线能顺利穿过波纹管并能够自由伸缩:然后待张拉完毕后用高一等级微膨胀混凝土封堵孔洞。
预应力混凝土连续梁桥

预应力混凝土连续梁桥在现代桥梁工程中,预应力混凝土连续梁桥以其独特的优势占据着重要的地位。
它不仅在跨越江河、山谷等自然障碍时表现出色,还为交通运输提供了安全、稳定和高效的通道。
预应力混凝土连续梁桥的结构特点使其具有良好的受力性能。
这种桥梁通常由多个连续的梁段组成,通过预应力钢筋的施加,预先给混凝土梁施加了压应力,从而有效地提高了梁的承载能力和抗裂性能。
与普通混凝土梁桥相比,预应力的存在大大减少了混凝土受拉区的裂缝,增强了结构的耐久性。
在设计方面,预应力混凝土连续梁桥需要充分考虑多种因素。
首先是桥梁的跨度和荷载要求。
不同的跨度和荷载条件会影响梁的截面尺寸、预应力钢筋的布置和数量等。
其次是施工方法的选择。
常见的施工方法有支架现浇法、悬臂浇筑法和顶推法等。
每种方法都有其适用的场景和优缺点,设计时需要综合考虑工程的实际情况,如施工现场的地形条件、交通状况、工期要求等。
以悬臂浇筑法为例,施工过程较为复杂但适应性强。
通过逐段浇筑梁段,利用挂篮等设备,在已完成的梁段上进行后续梁段的施工。
这种方法不需要大量的支架,对于跨越深谷、河流等复杂地形具有很大的优势。
但施工过程中需要严格控制梁段的线型和预应力的施加,以确保桥梁的质量和受力性能符合设计要求。
在材料的选择上,预应力混凝土连续梁桥对混凝土和预应力钢筋的质量要求较高。
混凝土需要具有高强度、高耐久性和良好的工作性能,以满足桥梁在长期使用过程中的受力和环境要求。
预应力钢筋通常采用高强度钢丝或钢绞线,其性能直接影响到预应力的施加效果和桥梁的安全性。
在运营过程中,预应力混凝土连续梁桥也需要定期的检测和维护。
由于长期承受车辆荷载、环境侵蚀等因素的影响,桥梁的结构可能会出现各种病害,如裂缝的扩展、预应力的损失等。
定期的检测可以及时发现这些问题,并采取相应的维修和加固措施,延长桥梁的使用寿命。
此外,经济因素也是在建设预应力混凝土连续梁桥时需要考虑的重要方面。
从设计到施工,再到后期的维护,都需要在保证桥梁质量和安全性的前提下,尽可能地降低成本。
浅谈预应力混凝土桥板梁施工中存在的常见问题及处理办法

浅谈预应力混凝土桥板梁施工中存在的常见问题及处理办法【摘要】为了避免钢筋混凝土结构的钢筋发生或少发生变形,从而避免裂缝过早出现,充分利用高强度钢筋及高强度混凝土,于是产生了预应力混凝土。
但由于种种原因,目前预应力混凝土施工也逐渐显现出了不少问题,我们在不断寻求改善的方法。
【关键词】预应力混凝土;预应力施工;预应力混凝土桥板梁1.桥板梁先张法生产中存在的常见问题及处理办法1.1张拉台座和张拉锚具的安全性施工中,张拉台座和张拉锚具的安全性最为重要,所以应保证张拉台座具有足够的强度和刚度,其抗倾覆安全系数应不小于1.5,抗滑移系数应不小于1.3。
设计者应有相应的技术水平,并进行合理验算。
事先要进行试验,如不符合安全要求,严禁使用。
1.2伸长值增加假象在先张法桥板梁的生产中,预应力筋采用长线布置, 批量生产为主。
预应力筋的张拉常采用千斤顶进行, 预应力筋多采用单环工具锚及线杆连接器固定法。
板梁预制中预应力筋的长度在100m左右, 被张拉的单根钢绞线受力后,其捻角可能发生变化,而使张拉的千斤顶的张拉缸在其作用下产生转动, 给预应力筋的张拉作业带来不便。
同时, 预应力筋的张拉伸长值, 也因预应力钢绞线的旋转松动产生了沿轴线方向增加的假象。
采用先单根拉紧预应力筋并调整至初应力,然后用大吨位的千斤顶给张拉梁加力, 整体张拉全部预应力筋的工艺方法可以解决。
1.3放张方法错误施工中要按照操作规程合理进行预应力筋的放张。
放张应自中心向最外侧对称进行,对称的两根预应力筋应同时放张,放张应分数次进行,每次放松5cm 稍停顿待稳定后继续放张,放张时间控制在半小时以上完成,左右两边放张速度应一致,每根预应力筋严禁一次放完。
如果采用的是单根张拉预应力筋的工艺方法, 可在另一端设放松预应力筋的砂箱, 通过砂箱可以卸除预应力筋的大部分张拉力;如果采用的是整体张拉的工艺方法, 可采用千斤顶整体放松的方法。
1.4各种裂缝的产生及措施1.4.1原材料因素设计及施工要求的提高,预应力混凝土强度等级要求也提高,还要求早期强度增长快,以便加快施工进度,提高周转材料和设备的利用率。
预应力混凝土在桥梁施工中的问题与治理策略

预应力混凝土在桥梁施工中的问题与治理策略摘要:本文结合工作实际,对在预应力混凝土桥梁施工过程中容易遇到的质量问题的现象、原因进行了分析,且详细探讨了处理这些问题的各种方法及预防措施,可以为桥梁工程中的预应力施工提供广泛的借鉴。
关键词:预应力施工混凝土桥梁施工1 施工中常见问题、原因分析及治理策略1.1 钢绞线断丝、滑丝通过钢束张拉后检查预应力,来对张拉后是否有断丝、滑丝现象进行判断。
出现此类情况,要结合断丝、滑丝情况,采取对应的施工方法。
假如受损根数多,要更换钢绞线,重新张拉,超张拉不能解决问题;假如数量少,结合比例,适当的超张拉。
1.1.1 断丝原因分析及防治措施断丝原因大概有如下几种:在运输中钢绞线受到机械损伤;钢绞线相绞缠而产生受力不匀,造成个别钢绞线张拉力过大,而导致拉断丝现象。
假如断丝数量超出设计范围,需做处理,具体处理措施:通常用千斤顶把钢绞线都卸载后,更换新钢绞线后,再次穿束张拉。
为防止预应力损失,张拉完成后,必须在48h内完成压浆工作。
1.1.2 滑丝原因分析及防治措施滑丝原因大概有如下几种:受其他工具所抵触千斤顶的受力不匀;工作夹片的尺寸大,不合格;工作夹片里的丝被损伤或夹片中的丝出现杂物、油污或生锈;预应力钢绞线表面有杂物、油污、水泥或生锈太厉害等。
通常的处理方法:用千斤顶把滑丝的钢绞线拉出,换上新夹片,取出旧夹片,再按设计要求用千斤顶张拉。
2.2 张拉伸长量与设计值有偏差在分级张拉钢绞线的过程中,与计算值校核,现场实测实算后取得的伸长值偏差不可超过6%,若超出就要将后续预应力的张拉施工立即停止,原因是:(1)孔道偏差系数k和摩阻系数u的实际值和设计取值有偏差,要对塑料波纹管道的孔道偏差系数k和摩阻系数u合理测定。
以对预应力张拉效果准确控制,对预应力状态进行真实有效的反映。
(2)安装工作锚具后没有落放在锚垫板的槽口内,落槽直到张拉到一倍初应力后才进行,导致千斤顶行程继续增加,而油压表指针回落,钢绞线应力突然降低,进而造成实测的伸长量偏大。
预应力混凝土连续梁式桥结构问题分析及对策探讨

预应力混凝土连续梁式桥结构问题分析及对策探讨摘要:预应力混凝土连续梁式桥在市政工程中重要的一种形式。
本文就预应力混凝土连续梁式桥结构存在的问题进行了归纳并进行了分析,最后从设计、施工技术等方面提出了解决措施,具有较强的意义和价值,供参考。
关键词:预应力混凝土;连续箱梁;裂缝;设计;施工技术Abstract: the prestressed concrete continuous girder bridge type in municipal engineering in the important a form. This paper prestressed concrete continuous girder bridge structure of existing problems were summarized and analyzed, finally from the design, construction technology and measures are put forward, with strong meaning and value, for reference.Keywords: prestressed concrete; Continuous box; Crack; Design; Construction technology1引言预应力混凝土连续梁式桥以其结构刚度大、变形小、行车平顺舒适、伸缩缝少、养护容易、抗震能力强等优点在目前市政桥梁、公路桥梁等建设中得到广泛应用。
预应力混凝土连续箱梁(等截面)一般跨径大于20m,小于60m,采用整体现浇、分段预制拼装或整体预制安装,主要用于长大桥引桥、分离式或城市立交。
大跨径预应力混凝土连续箱梁(刚构)一般主跨跨径大于60m,连续梁桥主跨多小于200m,连续刚构小于300m,施工主要采用悬臂拼装(浇筑)。
2预应力混凝土连续梁式桥结构存在的问题目前,国内外修建的大量预应力混凝土连续箱型梁桥,随着运营期的增长和交通量的增长,尤其是重载交通的影响,导致部分箱梁出现了程度不同的病害,引起了桥梁养护管理部门和设计施工部门的广泛关注。
预应力混凝土桥梁施工常见质量问题及防治措施PPT课件

3)加强锚垫板安装质量控制,确保预应力筋轴线与锚垫板 垂直;
常见施工质量问题
准备阶段 预应力筋锈蚀、断裂 预应力施工机具使用不规范 预应力筋、波纹管定位安装不准 钢绞线发生缠绕 锚板位置不准 锚下螺旋筋遗漏或匝数与设计不符
常见施工质量问题
施工阶段
预应力筋滑丝、断丝 上拱度不符合要求(上拱度过大、不足或梁体侧弯) 后张法预应力管道堵管(多数是管道破损引起) 放张顺序不对或采用切割钢绞线放张 预应力筋张拉未采取双控 压浆不饱满、不及时 封锚不规范 未做同条件试块或同条件试块未随梁养护 预应力筋切割方式不规范 预应力混凝土锚下裂缝 张拉记录及压浆记录与现场施工脱节,不能真实反映施工情况
2.2预应力混凝土桥梁病害分析
预应力混凝土桥梁的病害主要是梁体下挠和开裂。而 这种病害在刚成桥的检测和试验中无法体现,特别是 梁体的下挠,在成桥荷载试验时,桥梁的承载力能够 达到要求,但运营阶段,在荷载特别是活载作用下, 跨中将持续下挠。这是由于预应力筋的有效预应力不 均匀度过大,相当于有效预应力大的钢筋承受了本应 该所有预应力筋承受的力,这样有效预应力大的钢筋 在使用阶段逐渐屈服,梁体也随之下挠。而随着梁体 下挠和开裂的不断发展,桥梁承载力将严重下降,甚 至有断裂的危险。
预应力混凝土桥梁施工常见质量问题的防 治措施
5梁体张拉后上拱度不符合要求 表现形式: 1)梁体上拱度不足,使用期下挠偏大,易开裂,
影响其耐久性; 2)梁体上拱度超出规范允许,易引起梁体上层混
连续梁桥的主要病害及体外预应力加固方法的论述

连续梁桥的主要病害及体外预应力加固方法的论述
连续梁桥是一种常见的桥梁结构形式,由多个跨度的梁段组成,通过连续布置的预应力钢筋连接在一起。
它具有结构简洁、抗震性能好等优点,但在长期使用过程中,也会出现一些病害问题。
本文将对连续梁桥的主要病害及体外预应力加固方法进行论述。
连续梁桥的主要病害包括裂缝、锈蚀、疲劳等。
首先是裂缝问题,由于梁桥的自重、交通荷载作用等因素,可能会导致梁体产生裂缝。
裂缝的产生不仅会影响结构的美观度,还可能加剧混凝土的锈蚀和泄漏等问题。
其次是锈蚀问题,当梁桥的钢筋长时间暴露在外部环境中,会因受到氧化、潮湿等因素影响,产生锈蚀现象。
锈蚀会导致钢筋断裂、梁体破坏等结构问题。
最后是疲劳问题,长期交通荷载的作用下,梁桥可能会出现疲劳破坏,主要表现为钢筋断裂、裂缝扩展等。
针对连续梁桥的病害问题,体外预应力加固是常用的加固方法之一。
体外预应力加固是通过在梁体外部施加预应力,以增加结构的承载能力和抗震性能。
具体加固方法包括粘结预应力和无粘结预应力。
粘结预应力加固是将预应力钢筋与梁体通过特殊胶粘剂粘结在一起,形成一个复合体系。
这种加固方式既能增加梁体的强度和刚度,又能有效提高梁体的荷载承载能力。
粘结预应力加固主要包括以下几个步骤:首先是对梁体进行清理和修补,包括去除表面附着物和修复梁体的损伤部位;然后是对梁体进行预应力钢筋的布置和埋置;接着是将预应力钢筋与梁体粘结在一起,使用专用胶粘剂将两者固定在一起;最后是对加固后的梁体进行验收和监测,确保加固效果。
预应力混凝土连续箱梁施工中遇到的问题及采取的措施探究

预应力混凝土连续箱梁施工中遇到的问题及采取的措施探究摘要:本文就预应力混凝土连续箱梁施工中预应力拉时、预应力混凝土浇筑时等常见问题进行了分析研究,并提出了相应的对策措施,具有一定的意义和价值,供大家借鉴参考。
关键词:预应力混凝土连续箱梁;问题1预应力张拉时常见问题的防治1.1预应力钢筋张拉伸长量不足(1)预应力钢筋张拉伸长量不足的原因l)预留管道不顺直,致使预应力钢筋与管道壁的摩阻力增加,虽然控制张拉应力未变,但由于预应力钢筋平均张拉应力降低,故而使得伸长量不足。
即在千斤顶张拉处虽然未改变张拉应力,但远离张拉点的部位由于管道摩阻力的平衡作用使其张拉应力减小的程度过大,使得整体预应力降低,伸长量自然就不足了。
2)采用了先将预应力筋穿入管道后浇筑混凝土的方法时,管道漏浆己将部分预应力筋粘结牢固,在张拉时该段预应力钢筋处于拉应力基本为零的状态,相应的伸长量也就基本为零,使得总伸长量不足。
3)所采用的预应力钢筋的实际弹性模量与理论计算伸长量所采用的弹性模量有一定的差异。
4)张拉设备标定时或油表计数换算为拉力不准确。
(2)预应力钢筋张拉伸长量不足的防治措施1)预埋预应力管道时,对每个坐标位置都要严格按照设计数据准确定位,固定可靠。
整个管道线形要保持圆滑顺直,特别是不得有由施工而造成的局部弯曲,在浇筑混凝土之前必须经过认真仔细检查后方可继续施工,并在混凝土浇筑振捣时要特别注意,振捣棒不得直接碰撞管道,以免使预应力管道发生移位。
2)如果用先行将预应力钢筋穿入管道而后浇筑混凝土的施工方法时,在混凝土浇筑和振捣时要特别注意保护管道,不得使插入式振捣器过分靠近管道,以免将管道振漏或发生偏移。
并要有专人负责每隔10-20min将各束预应力筋作推拉活动,直至最后浇筑的混凝土达到初凝以后。
其作用:一是可以检查预应力钢筋是否被砂浆或水泥浆凝固;二是如果有少量砂浆或水泥浆漏入管道内,通过推拉预应力钢筋可以把这些少量砂浆或水泥浆拉平填入波纹管的凹槽内,使得管道仍能保持基本平滑。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
( 安全论文 )单位:_________________________姓名:_________________________日期:_________________________精品文档 / Word文档 / 文字可改预应力混凝土连续梁式桥结构问题分析及对策探讨(2021年) Safety is inseparable from production and efficiency. Only when safety is good can we ensure better production. Pay attention to safety at all times.预应力混凝土连续梁式桥结构问题分析及对策探讨(2021年)摘要:预应力混凝土连续梁式桥在市政工程中重要的一种形式。
本文就预应力混凝土连续梁式桥结构存在的问题进行了归纳并进行了分析,最后从设计、施工技术等方面提出了解决措施,具有较强的意义和价值,供参考。
关键词:预应力混凝土;连续箱梁;裂缝;设计;施工技术1引言预应力混凝土连续梁式桥以其结构刚度大、变形小、行车平顺舒适、伸缩缝少、养护容易、抗震能力强等优点在目前市政桥梁、公路桥梁等建设中得到广泛应用。
预应力混凝土连续箱梁(等截面)一般跨径大于20m,小于60m,采用整体现浇、分段预制拼装或整体预制安装,主要用于长大桥引桥、分离式或城市立交。
大跨径预应力混凝土连续箱梁(刚构)一般主跨跨径大于60m,连续梁桥主跨多小于200m,连续刚构小于300m,施工主要采用悬臂拼装(浇筑)。
2预应力混凝土连续梁式桥结构存在的问题目前,国内外修建的大量预应力混凝土连续箱型梁桥,随着运营期的增长和交通量的增长,尤其是重载交通的影响,导致部分箱梁出现了程度不同的病害,引起了桥梁养护管理部门和设计施工部门的广泛关注。
预应力混凝土连续箱型梁桥病害概括起来有两大类,即跨中下挠和梁体开裂。
据统计,跨径80~100m以下的梁桥,病害较少;跨径100~160m的梁桥,病害较多;跨径160m以上的梁桥,病害就更多。
已直接威胁到桥梁结构使用和行车安全。
在调查中发现,在预应力混凝土箱梁桥出现的裂缝类型,主要有以下7类17种裂缝。
(1)腹板斜向、竖向与水平裂缝;(2)顶板斜向与横向裂缝;(3)底板纵向、斜向与横向裂缝;(4)横隔板竖向、横向、斜向和过人孔周围辐射状裂缝;(5)锚下劈裂裂缝;(6)沿纵向预应力束孔道的裂缝及层间裂缝;(7)齿板局部区域裂缝。
在开裂的位置中,腹板斜裂缝与底板纵向裂缝是最主要和普遍的,而腹板斜裂缝对结构的安全性影响最大,特别是当斜裂缝向上延伸到箱梁顶板时,此时最危险。
预应力混凝土箱梁开裂成因机理复杂。
多种裂缝并存,相互影响,调查中极少出现单一裂缝存在的情况。
还有通过调查发现,预应力的大小、布置方式对于控制预应力混凝土箱梁的裂缝有较大影响。
3预应力混凝土连续梁式桥病害原因简要分析大跨径预应力混凝土连续箱梁桥裂缝的产生不仅有设计方面的,还有施工方面的原因,也有设计和施工两方面共同造成的,或者是运营养护方面的原因。
3.1设计方面(1)设计经验不足,对结构的分析不够细致全面,导致设计上的不足或错误。
(2)总体跨径布置不合理,导致结构总体受力的不合理。
(3)结构断面尺寸不足、不合理,导致结构抗剪承载能力不足。
(4)纵向预应力束布置不合理,多未下弯,过分关注竖向预应力筋作用,导致主拉应力过大,腹板开裂。
(5)因原有规范不完善,如活载横向分配系数的确定偏小,竖向预应力的作用考虑过于充分,混凝土结构的收缩徐变考虑时间过短,温度梯度的影响考虑过小,预应力的损失考虑不足以及混凝土的主拉应力限制值较大等均导致原有设计的安全度偏小等。
(6)原有设计手段过于落后,多采用平面杆系分析和横向分析结合,少空间分析,无法正确揭示结构的实际受力情况,实际受力多远远大于设计储备,导致结构病害出现。
3.2施工方面(1)混凝土集料选配不合格、合理,搅拌、振捣等不到位,造成混凝土质量差,强度达不到设计要求。
(2)混凝土养护不到位,造成混凝土收缩开裂。
(3)支架下沉、模板变形,造成结构变形,混凝土超方,造成结构自重增加。
(4)纵向、竖向预应力钢束、钢筋张拉不到位,永存应力达不到设计要求。
(5)预应力管道注浆质量不高,压浆不密实,造成钢束锈蚀,截面有效面积减少。
(6)构造钢筋布置不到位,保护层过薄,造成钢筋锈蚀混凝土开裂;预应力钢束定位不准,定位钢筋设置过少,造成沿纵向预应力束的裂缝。
(7)施工周期短,对混凝土进行过早加载,会引起预应力的损失加大,同时增加桥梁跨中挠度。
3.3管理养护方面(1)运营养护期间活载超限是公路交通中普遍存在的问题。
超限、超载车辆的大量出现,造成桥梁结构活载内力急剧增加,导致结构开裂、破损。
(2)养护过程中盲目增加桥面铺装厚度,造成结构恒载增加。
(3)桥面与伸缩缝不平整。
养护单位不及时维修,导致结构所承受的活载冲击效应显著增大。
增加结构的活载效应,导致桥梁结构出现裂缝。
4预应力混凝土连续梁式桥设计与施工技术对策预应力混凝土连续梁桥的裂缝和跨中下挠等问题涉及到设计、施工、监理等各方面,本文仅从设计和施工方面作对策探讨。
4.1设计方面技术要点(1)桥梁桥跨总体布置在连续梁桥设计中,一般可以通过调整各跨的刚度,即合理取用相邻跨长的不同比值来调整各截面的内力,以满足设计的要求。
对中小跨径的连续梁桥而言,边跨与主跨比一般取用0.6~0.8,对采用满堂支架施工的连续梁桥,边跨取中跨长度的0.7~0.8是经济合理的。
但对采用挂篮悬臂浇筑法施工的大跨径预应力混凝土连续桥而言,设计时边跨长度一般选用中跨长度的65%左右为宜。
结合国内外部分大跨径连续梁桥的工程实践,建议边跨与中跨的长度比一般控制在0.55~0.65。
(2)箱梁断面尺寸拟定合理的建筑高度可有效提高结构的刚度和抗剪承载能力,对于采用等截面的中小跨径预应力混凝土连续梁,梁高一般取主跨的1/15~1/20,对于采用变截面的大跨预应力混凝土连续梁式桥,其支点梁高一般取最大跨径的1/15~1/20,跨中梁高一般取最大跨径的1/30~1/50,建议取值偏向大值一侧,以提高主梁的刚度和抗剪承载能力。
腹板厚度要求。
增加腹板厚度,虽增加了恒载,但对结构是有利的,一是提高了结构本身的抗剪能力,二是方便了腹板中钢筋的布置以及混凝土的振捣,尤其是预应力束的锚固。
根据国内外调查的结果,建议跨中区域腹板的厚度不宜小于450~500mm,支点附近截面处的腹板根据受力要求设置,其抗剪尺寸要求必须满足。
顶底板厚度。
顶底板除需按需满足横向受力以及构造要求外,还需满足桥梁纵向上总弯矩的要求。
以箱宽6m为限,当不设预应力筋时底板厚度不宜小于200mm,当设置预应力筋时,以不小于220mm 为宜。
顶板厚度对不设预应力筋时以200~220mm为宜,设置预应力筋时,以不小于220mm为宜。
横隔梁的设置。
从受力上讲,为减小箱梁的扭转效应,限制畸变应力需多设置横隔梁,建议跨中设置横隔梁,其过人孔的倒角的设置建议成圆形或椭圆形,同时加强其配筋设计,以防止横隔梁开裂。
对于在曲线内的箱梁,应适当增加横隔梁的数量。
(3)纵向、竖向预应力束设计纵向预应力筋布置方式和竖向预应力大小对腹板斜裂缝的产生影响较大。
为防治腹板斜裂缝,建议按照结构的弯矩包络图进行设计,预应力束方面采用弯起束、连续束,同时注意构造防裂方面的设计,如适当的布置防裂钢筋(箍筋、水平筋与斜筋等),箱梁桥的裂缝是可以防治的。
从理论上讲,张拉竖向预应力能显著地减小主拉应力,但竖向预应力较短,及施工方面等因素,所以实际效果不理想。
建议设计时尽量少计入竖向预应力对结构主拉应力的影响,并采取低回缩的锚具,竖向预应力筋可设置成环向筋或与桥面横向预应力筋相结合错开锚固在腹板的底面等措施来确保其有效性。
(4)其它构造设计要点为提高腹板斜截面抗裂性,除预应力配束合理外,还要配置一定数量的箍筋与弯起钢筋,如双肢箍筋可以降低箱梁的纵向预压应力,避免出现纵向裂缝,减少反拱度,改善结构使用性能。
同时,在箱梁的顶底板和腹板内外侧为避免混凝土收缩开裂,还要设置一定数量的分布钢筋,这对局部应力、温度及收缩裂缝能起到约束作用。
当腹板与底板的厚度差异较大时,其相交处的腹板截面形式需要进行优化。
并布置适量的构造钢筋,避免温度、收缩和徐变的影响引起的裂缝。
应重视宽翼缘箱梁剪力滞效应引起的翼板纵向应力的明显增大,应配置足够的受力钢筋,避免裂缝的出现。
预应力锚下局部应力的有效作用范围外,有一区域是不存在预压应力,相反会产生局部预拉应力,对该区域需要配置足够构造钢筋。
(5)计算分析要点结构分析计算应充分考虑结构空间效应影响,采用平面杆系程序分析时也应与空间有限元分析相结合,合理确定活载沿桥纵向的横向分配系数。
温度梯度选取最好通过实桥观测和温度场的有限元分析,找出适合我国国情的箱梁温度梯度模式。
具体设计中,结构使用阶段混凝土主拉应力和压应力容许值应尽可能保守,确保安全储备。
应充分考虑活载冲击及制动力的效应,应根据结构的自振频率按新规范计算求得合理确定结构的预应力度,控制其预应力度不宜小于0.7,否则会引起构件变形产生裂缝,这是箱梁产生裂缝的最关键的因素。
4.2施工方面技术要点应采用优质的低水化热的混凝土配合比;采用标准化、系列化、通用化的箱梁模板支架体系,保证浇注混凝土后不发生超过允许的沉降量,必要时进行预压,然后进行下一工序;应进一步优化混凝土浇注工艺,控制混凝土浇注顺序;严格切实地执行科学的养护方法;施工时尽量缩短两次浇注混凝土的时间差;加强混凝土的养生。
做到这些、虽然不可能完全避免裂缝,但是至少可以减少裂缝或减小裂缝宽度。
地基处理不到位是腹板产生裂缝的主要原因,因此对于采用支架法现浇连续梁施工地基处理是重中之重。
施工前必须及早对地基进行处理,可采用必要措施使地基固结,减少后期下沉量;支架安装后必须对支架和基础进行预压,消除支架非弹性变形。
浇注混凝土时必须遵循现浇注地基薄弱处和正弯矩最大处,使地基变形和支架变形在混凝土浇注初始即发生的原则。
按照设计文件或施工规范的要求安排合理的施工顺序。
应重视钢束的定位精度,防止钢束成折线形,确保预应力钢束的保护层厚度达到设计的要求。
施工时对纵向、横向和竖向预应力束要求进行多次(至少二次)张拉,压浆一定要饱满,建议采用真空注浆工艺。
灌浆的时间越早越好,以免高应力下的钢丝锈蚀。
封锚也应及早进行,至少要先用环氧砂浆等涂抹锚头,以防生锈和积水。
在挂篮悬臂施工工法中,挂篮布置位置的确定需作局部验算。
箱梁后锚点宜上通至箱梁顶板上,避免上支点和后锚点布置在预应力锚固端附近,缓解腹板的局部应力,降低该区域的拉应力。
应高度重视混凝土浇注顺序与混凝土的养生工作,灌注闭合箱梁的次序和时间。