上部钢结构后张整体式墩帽的设计
墩帽施工方案..

墩帽施工方案一、前言墩帽是桥梁、隧道等工程中的重要构件,承担着承台、墩身等部位的荷载传递和支撑作用。
本文旨在探讨墩帽的施工方案,以确保施工过程顺利进行,质量可靠。
二、施工准备1.材料准备:根据设计要求和施工计划确定所需墩帽材料规格、数量,保证材料质量符合相关标准,准备充分。
2.施工人员:组织专业施工队伍,确保工人具备相应的资质和经验,做好安全教育和培训工作。
3.施工设备:准备好各类施工机械设备,如模板、支撑架、吊装设备等,确保施工过程顺利进行。
三、施工流程1.模板安装:根据墩帽的设计要求和尺寸,搭建模板支架,并进行精确定位和调整,确保模板安装牢固、准确。
2.混凝土浇筑:在模板安装完成后,进行混凝土的浇筑,注意控制浇筑速度和浇筑质量,防止出现裂缝或气孔。
3.养护处理:混凝土浇筑完成后,对墩帽进行养护处理,保持适当的湿度和温度,确保混凝土强度的发挥和提升。
4.收模验收:待混凝土达到设计强度要求后,进行收模验收,检查墩帽表面是否平整、无裂缝、无渗水等质量问题,确保符合要求。
四、质量控制1.工艺控制:严格按照设计和技术要求施工,确保每道工序都符合规范和标准,杜绝疏漏和失误。
2.检测手段:利用适当的检测手段,对墩帽的材料、尺寸、强度等进行检测,确保施工质量可控。
3.质量验收:在施工完成后进行质量验收,核查每个环节是否符合要求,及时发现和纠正问题,确保工程质量。
五、安全防护1.安全意识:加强施工人员的安全意识教育,规范作业流程,建立安全责任制度,确保施工过程中安全第一。
2.安全设施:设置安全警示标志、安全通道、安全带等安全设施,提供必要的个人防护装备和安全培训,确保施工现场安全有序。
六、总结墩帽作为桥梁、隧道等工程中重要的承载构件,其施工方案至关重要。
通过本文对墩帽施工方案的探讨,希望能为相关施工工程提供参考,确保墩帽施工过程顺利、质量可靠。
以上,就是关于墩帽施工方案的一些讨论与总结,希望对各位读者有所帮助。
墩身、墩台帽及盖梁施工方案

墩身、墩台帽及盖梁施工方案1、墩柱采用搭架立模在承台上将立柱或肋柱部位凿去上面浮浆,以使承台与立柱接合面良好,处理好立柱或肋柱预埋钢筋。
在承台上测量放样出立柱或肋柱中心点、纵、横轴线。
弹出立柱模板位置线。
2、盖梁及台帽立柱浇时要事先预埋ф120的通孔,预埋位置要准确,便于盖梁立底模,待墩柱强度达到规范要求后,才可以进行盖梁施工准备工作,测量放样出立柱、台身中心点、盖梁台帽中心轴线。
墩柱顶面要凿毛。
3、模板制作墩柱模板采用定型钢模板;模板拼装必须保证足够的强度和刚度,并保证板央的平整度满足技术规范要求,对模板的固定要牢固可靠;盖梁底模采用在工字钢上先铺设一排方木(10×10cm),间距为80cm,上方利用木模加钢板,其中木模厚度不小于2.5cm,钢板厚度不小于3mm,边模采用大块组合钢模,背面加槽钢支撑,以提高边模的强度和刚度,拼装好后整体吊至施工现场,进行安装。
4、钢筋制作与安装①钢筋加工钢筋在加工场地集中加工,钢筋原材进场要通过试验,合格后方能投入使用,钢筋焊接试验室要按频率进行抽检。
严格按图纸下料,加工成型好的钢筋按规格、长度堆放整齐,并注意防雨、防锈。
最后集体运至现场绑扎、成型。
钢筋加工时,还应着重注意以下几点:◆钢筋表面应洁净,使用前应将表面油渍、漆皮、鳞锈等清除干净;◆应避免在结构的最大应力处设置接头,并应尽可能使接头交错排列,接头间距互错开的距离大于50cm;◆焊接点与弯曲处的间距应大于10d(d为钢筋直径);◆焊接时存留的焊渣应除去。
②布筋墩柱钢筋施工时,墩柱钢筋笼吊装时对位要准确,采用垂线法定位,中心点误差控制在2cm内,墩柱边侧的保护层利用垫块来保证;盖梁、台帽钢筋施工时,钢筋弯曲要符合规范要求,尽量避免在接头处弯起钢筋。
盖梁、台帽底面、边侧的保护层利用垫块来保证。
主筋、箍筋间距要依据图纸要求进行。
焊接时焊接处焊渣要敲掉方能进行绑扎、安装。
同时要注意预埋件的设置。
4、立模墩柱模板由于采用定型钢模板,用吊机吊装后,要检查其中定位垂直度,为控制其中心位置,可在立柱钢筋底部先对模板定位,垂直度用吊锤检查。
桥梁施工方案之三: 墩身、墩台帽及盖梁施工方案

桥梁施工方案之三:墩身、墩台帽及盖梁施工方案
随着城市交通发展的需求不断增长,桥梁建设在城市交通规划中起着举足轻重
的作用。
而桥梁的施工方案对于桥梁的质量和安全性至关重要。
本文将详细探讨桥梁施工过程中墩身、墩台帽以及盖梁的施工方案。
墩身施工方案
墩身是桥梁中的支撑结构,承受桥梁上部结构和荷载传递到桥墩基础的重要组
成部分。
墩身施工的关键在于混凝土的浇筑,一般采用模板支撑浇筑的方法。
首先,在墩基础顶部安装模板,然后进行混凝土的浇筑,待混凝土达到设计要求后拆除模板,进行后续的养护工作。
墩台帽施工方案
墩台帽是墩身上部横向的连接部分,可起到支撑和传递上部结构荷载的作用。
墩台帽施工首先需要在墩身上方安装支撑结构,然后进行混凝土的浇筑。
在浇筑过程中需要注意混凝土的坍塌问题,通常会采用振捣浇筑技术来保证混凝土的密实性和抗压强度。
盖梁施工方案
盖梁是桥梁的上部结构,是车辆行驶的平台,也是整个桥梁的承载结构。
在盖
梁施工过程中,首先需要进行预应力张拉工序,然后安装预制梁段,通过钢筋连接和固定来形成整体结构。
最后进行混凝土浇筑和养护工作,最终形成完整的桥梁盖梁结构。
总的来说,桥梁的施工是一个复杂的系统工程,涉及到多个工序和环节,每一
个细节都需要严格执行,以确保桥梁的质量和安全性。
同时,在施工过程中需要根据具体条件和需求进行合理的方案设计和调整,确保施工进度和质量达到要求。
希望以上关于墩身、墩台帽以及盖梁施工方案的内容能为相关从业人员提供一
定的参考和借鉴,促进桥梁施工工程的顺利进行。
墩(台)身(帽)施工方案

墩(台)身(帽)施工方案一、实心墩施工1、施工方法1.1模板工程墩台采用整体组合钢模板一次或分次立模,一次或分次浇筑成型,当墩台由于截面较大时必须分次浇筑;墩台身模板采用厂制定型大块钢模,5米一节。
钢筋集中下料、现场绑扎、焊接,高性能混凝土在拌合站集中拌制,砼输送车运送,泵送入模,高频式振捣灌注;无纺土工布覆盖加隔水塑料薄膜保温保湿法养生。
承台混凝土浇筑前,依据墩身模板结构尺寸在承台上预埋型钢铁件。
墩台身模板采用厂制定型无拉杆钢模,墩台模板运输至墩位附近,现场拼装成整体,安装桁架支撑,用汽车吊整体吊装就位,与承台预埋型钢连接固定。
模板整体拼装时要求错台<1mm,拼缝<1mm。
安装时,用缆风绳将钢模板固定,利用经纬仪校正钢模板两垂直方向倾斜度。
1.2墩台钢筋制作安装钢筋在加工车间按设计图纸集中下料、分型号、规格堆码、编号,平板车运到现场,在桥墩钢筋骨架定位模具上绑扎。
结构主筋接头采用直筒螺纹连接,主筋与箍筋之间采用扎丝进行绑扎。
绑扎或焊接的钢筋网和钢筋骨架不得有变形、松脱现象。
混凝土垫块采用高聚脂UPVC 垫块。
1.3墩台混凝土浇筑本标段桥墩台均采用高性能混凝土,为防止混凝土拌合物性能指标下降,全部采用8m3混凝土运输罐车运输,泵送入模,分层浇筑,连续进行,插入式振捣器振捣。
1.4混凝土养护根据施工对象、环境、水泥品种、外加剂以及混凝土性能的不同提出具体的养护方案,各类混凝土结构的养护措施及养护时间遵守相关技术规范的规定。
当新浇结构物与流动水接触时,采取防水措施,保证混凝土在规定的养护期之内不受水的冲刷。
拆模后的混凝土立即使用保温保湿的无纺土工布覆盖,外贴隔水塑料薄膜,使用自动喷水系统和喷雾器,不间断养护,避免形成干湿循环,养护时间不少于7d后,拆除养生毯,再用塑料薄膜紧密覆盖,保湿养护14d 以上。
养护期间混凝土强度未达到规定强度之前,不得承受外荷载。
当混凝土强度满足拆模要求,且芯部混凝土与表层混凝土之间的温差、表层混凝土与环境之间的温差均≯15℃时,方可拆模。
桥梁工程墩帽、台帽施工总体方案

桥梁工程墩帽、台帽施工总体方案墩帽直接利用墩身上预留的螺栓孔固定型钢形成悬空支架,台帽直接开挖至浇筑面,凿除桩头,做垫层及工作平台。
底模安装时应根据计算支架变形值设置预抬高值。
凿除墩身上高出混凝土并清洗干净,测量放样定出墩帽纵横轴线,设置钢筋底垫块。
墩帽钢筋在室内下料制作成排架运到现场吊装绑扎,钢筋骨架外侧与模板间加混凝土垫块。
钢筋预埋在台帽骨架及模板吊装固定好后,由测量人员在台帽骨架顶面测量放出挡块、耳墙、牛腿、抗震锚栓控制点,该点可通过焊铁板的方式固定于钢筋骨架面上。
由技术人员对每个位置的预埋钢筋和抗震锚栓进行检查。
墩帽模板采取在专业厂家加工成定型的大平面钢模,在钢筋绑扎结束后现场吊装组拼,对称两侧模板以对拉螺杆拉紧,顶口侧模间加设定位撑杆,待浇筑至顶时再拆出;模板每次安装前应先清理干净,均匀涂刷同样品种脱模剂。
模板安装结束应加设对拉稳定缆风,由测量工程师检查平面尺寸及标高后方可浇筑。
混凝土浇筑采取搅拌车配合吊车运送,插入式振动器振捣,振捣过程中应随时检查模板情况,出现问题及时校正。
每个墩帽采取水平分层浇筑,上一层应在下一层初凝前开始,每个墩帽施工浇筑一次完成。
墩帽浇筑时要预埋好支座垫石钢筋网及钢筋,顶面应严格按设计标高控制收浆平整。
每个盖梁应留混凝土试件2组,混凝土达到一定强度方可拆除侧模。
采取浇水自然养护,必要时可采取麻袋覆盖湿水养护。
墩帽底板拆除须待其强度达到设计规定强度方可拆除。
墩帽施工方法及施工工艺

墩帽施工方法及施工工艺墩帽是一种用于装饰柱子或墩子顶端的建筑结构,通常被用于门廊、露台、半柱子等地方。
墩帽的施工方法和工艺可以分为以下几个步骤:1.设计和计划:在施工开始之前,需要根据建筑设计图纸或现场实际情况进行墩帽的设计和计划。
确定墩帽的形状、尺寸和风格,并考虑材料、工具和劳动力的需要。
2.准备材料和工具:根据设计计划,准备所需的材料和工具。
常用的墩帽材料包括石材、混凝土、石膏、泡沫等,工具包括锤子、切割机、砂轮机等。
3.墩子准备:在墩帽施工之前,首先需要确保墩子的基础和表面符合要求。
如果墩子有裂缝、凹陷或不平整的地方,需要进行修复和磨平。
4.模具制作:根据墩帽的形状和尺寸,制作相应的模具。
模具可以使用木材、塑料板或金属制品制作。
将模具按照需要的形状放置在墩子顶部,并使用支撑物固定。
确保模具的牢固和水平。
5.材料配制:根据墩帽的材料选择,将所需的材料进行配制。
例如,如果使用混凝土,需要将水泥、沙子和骨料按照一定的比例混合,加入适量的水。
根据需要可以添加染色剂和增加剂。
6.施工:将配制好的材料倒入模具中,使用木棒或振动器将空气泡排出。
根据需要可以在适当的时间内进行色调和纹理的处理。
通常使用刮刀、毛刷、刷子或其它工具进行处理。
7.养护:根据材料的要求,进行适当的养护措施。
例如,混凝土需要进行湿养护,防止过早干燥和龟裂。
通常需要覆盖塑料薄膜或使用喷洒水进行养护。
8.拆模:当材料养护完成后,可以拆除墩帽的模具。
小心地将模具从墩帽上移开,避免对墩帽产生损坏。
9.完善和修饰:根据需要,可以进行墩帽的完善和修饰。
例如,修复墩帽表面的小裂缝,添加表面涂料或饰面材料,以增加墩帽的美观和耐久性。
以上是墩帽的施工方法和工艺的一般步骤。
在实际施工过程中,还需根据具体情况进行调整和改进。
同时需要注意安全和环保,合理使用材料和工具,确保施工质量和效果。
墩帽钢筋整体绑扎安装施工工法(2)
墩帽钢筋整体绑扎安装施工工法墩帽钢筋整体绑扎安装施工工法一、前言墩帽钢筋整体绑扎安装施工工法是在桥梁及其他混凝土结构建设中常用的一种施工方法。
它通过将墩帽钢筋整体绑扎固定,能够提高墩帽的稳定性和抗震能力,确保工程的质量和安全。
本文将详细介绍该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析和工程实例等内容。
二、工法特点墩帽钢筋整体绑扎安装施工工法的特点主要包括以下几个方面:1.整体绑扎:将墩帽钢筋整体绑扎,可增强其整体性和抗震能力。
2.节约材料:通过细化绑扎工艺,可以节约钢筋材料的使用。
3.施工便利:该工法采用先建设后安装的施工方式,施工过程相对较简单。
4.稳定可靠:墩帽钢筋整体绑扎后,能够使其稳定性得到提高,确保工程的安全。
三、适应范围墩帽钢筋整体绑扎安装施工工法适用于桥梁、隧道、地铁等混凝土结构建设中的墩帽安装工程。
无论是新建工程还是维修工程,均可采用该工法进行施工。
四、工艺原理墩帽钢筋整体绑扎安装施工工法是通过对施工工法与实际工程之间的联系、采取的技术措施进行分析和解释的。
它的实际应用基于以下原理:1.施工工法选择:根据实际工程的要求和条件,选择合适的施工工法,确保施工的顺利进行。
2.墩帽钢筋布置:根据桥梁设计要求,合理布置墩帽钢筋,使其能够承受荷载,并满足结构的稳定性和强度要求。
3.整体绑扎:采用专业绑扎工艺,将墩帽钢筋整体绑扎固定,确保墩帽的整体性和稳定性。
此过程需要严格控制绑扎强度和绑扎密度,以保证施工质量。
4.安装施工:采用先建设后安装的施工方式,将墩帽安装到桥墩上,并进行调整和固定,确保墩帽的稳定性和垂直度。
五、施工工艺墩帽钢筋整体绑扎安装的施工工艺包括以下几个阶段:1.准备工作:包括施工方案的制定、工期计划的安排、工具和材料的准备等。
2.钢筋制作:根据设计要求,进行墩帽钢筋的加工和制作。
3.墩帽制作:根据设计图纸和标准规范,进行墩帽模板的搭设和混凝土的浇筑。
墩帽施工方案(1)
墩帽施工方案(1)介绍墩帽,是混凝土墩的顶部,起到保护墩身、强化稳定结构等作用。
墩帽在桥梁、隧道、地铁等工程中广泛应用,其施工方案的合理性和施工质量的优劣,直接影响工程的安全和使用寿命。
施工前准备工作材料准备墩帽的施工需要保障材料质量,以下为所需材料:•管道•钢筋•打模板钢管•混凝土•聚四氟乙烯薄膜•膜松动带•脱模剂•预埋件•疏松石料•开裂控制钢筋设备准备墩帽施工的设备准备主要包括以下几个方面:•吊装设备•拉筋设备•混凝土输送设备•照明电源设备•外加热设备工具准备墩帽施工的工具准备主要包括以下几个方面:•打模板钢管•常用工具箱•打钢筋工具•混凝土施工工具•电气工具施工步骤墩帽的施工一般按照以下步骤进行:1.准备钢筋及预埋件根据施工图纸要求,准备好钢筋及预埋件,根据预定的位置进行布置。
2.制作模板根据墩帽的尺寸和形状,制作具有一定强度和刚度的模板,确保不会产生变形和渗漏混凝土。
3.安装模板将制作好的模板安装在墩体顶部位置,用拧紧螺丝将模板固定,确保模板平整和安全。
4.放置钢筋根据设计及施工图要求,将预制的钢筋按照预埋件位置放置,注意钢筋间的距离和绑扎。
5.浇筑混凝土混凝土浇筑前需要加入聚四氟乙烯薄膜,以便保证施工质量,同时在浇筑前需要铺设膜松动带和开裂控制钢筋。
6.脱模混凝土浇筑完成后,等待混凝土硬化至20-30%左右,然后进行脱模。
在脱模前需要先切割模板连接螺丝并拆去连接钢板。
7.养护墩帽混凝土浇筑完成后需要进行养护,以保证混凝土的强度和使用寿命。
一般养护时间为14-28天。
施工注意事项•施工前需要进行检查,确保工作面无杂物、无污染,确保施工安全。
•模板、钢筋等构件必须合理布置和正确安装,确保施工质量。
•混凝土浇筑时注意加强振捣和密实,确保混凝土整体性好,不易产生偏差和空鼓。
•脱模前需要检查混凝土既定强度,以免脱模过早导致破损。
•墩帽施工过程中,要注意环境保护和工地安全,确保施工质量和安全。
墩帽是混凝土墩的重要构件,在工程中的应用非常广泛,施工质量的优劣直接影响使用寿命和安全。
道路桥梁墩、台帽施工方案
道路桥梁墩、台帽施工方案桥墩施工完成后即可依次施工系梁、盖梁或台帽,托架由贝雷片组装,直接固定于墩柱临时预埋铁件上;模板采用高强度复合竹胶板,以减少接缝、增加混凝土美观;钢筋、混凝土施工方法同桥墩。
(一)放样须测出墩、台纵横中心轴线,并开始竖立模板.模板立好后,在浇注混凝土前应再次复核,以确保墩台帽中心、支座垫石等位置、方向和高程不出差错.(二)模板墩台帽系支承上部结构的重要部分,其位置、尺寸和高程的准确度要求较严。
台帽背墙模板应特别注意纵向支撑或拉条的刚度,防止浇注时发生鼓肚,侵占梁端空隙。
(三)钢筋骨架、预埋件、预留孔等的安装(1)钢筋网为了保证各层钢筋骨架位置正确,应在两侧模板上画线,并加设固定钢筋骨架的架立钢筋,以免振捣混凝土时钢筋骨架发生位移.(2)预埋件1)为保证预埋件位置准确,应对预埋件采取固定措施,以免振捣混凝土时发生移动;2)预埋件下面及附近的混凝土应注意振捣密实;3)预埋件在墩、台帽上的外露部分要有明显标识,浇至顶层混凝土时,要注意外露部分尺寸准确;4)在已埋入墩、台帽内的预埋件施焊时,应尽量采用细焊条、小电流,分层施焊,以免烧伤混凝土.(3) 预留孔墩、台帽上的预留锚体孔须在安装墩、台帽板时,安装好锚栓预留孔模板,在绑扎钢筋时注意将预留孔位置留出。
预留孔应该下大上小,其模板可采用拼装式。
模板安装时,顶面可双支座垫石顶约低5mm,以便垫石顶面抹平。
带弯钩的锚栓的模板安装时应考虑弯钩的方向。
为便于安装锚栓后灌实锚栓孔,可在每一锚孔模板的外侧上部用三角木块预留进浆槽。
锚栓孔模板可在支座垫石模板上放线定位。
支座垫石混凝土强度达2.5Mpa 时,即可拆除锚栓孔模板。
当上部梁板为现浇整体结构时,墩、台帽上的预埋锚锚栓可直接浇筑在墩、台帽中,并按设计尺寸留出外露部分。
墩帽施工方案(3篇)
第1篇一、工程概况墩帽施工是桥梁工程的重要组成部分,其主要作用是承受上部结构传来的荷载,同时保证桥梁的稳定性。
本文以某桥梁工程为例,制定墩帽施工方案。
1. 工程背景某桥梁工程位于我国某城市,全长1000米,桥面宽度为30米,共有10个桥墩。
本次施工方案针对墩帽部分,主要包括墩帽钢筋绑扎、混凝土浇筑、模板拆除等工作。
2. 施工难点(1)墩帽结构复杂,形状不规则,施工难度较大。
(2)墩帽与墩身连接处易出现裂缝,需严格控制施工质量。
(3)施工过程中需确保墩帽的稳定性,防止发生倾覆。
二、施工准备1. 技术准备(1)熟悉图纸,明确墩帽的结构形式、尺寸、钢筋布置等。
(2)查阅相关规范、标准,了解墩帽施工的质量要求。
(3)组织施工人员进行技术交底,确保施工人员掌握墩帽施工工艺。
2. 材料准备(1)钢筋:根据设计要求,准备符合标准的钢筋。
(2)混凝土:选用符合要求的混凝土,确保强度和耐久性。
(3)模板:根据墩帽形状,制作合适的模板。
(4)施工设备:准备混凝土搅拌车、振捣器、钢筋切割机等施工设备。
3. 人员准备(1)组建专业的施工队伍,包括技术负责人、施工员、质检员等。
(2)组织施工人员进行岗前培训,提高施工技能。
(3)落实施工人员的安全教育,确保施工安全。
三、施工工艺1. 施工流程(1)施工测量:根据设计图纸,进行墩帽位置和尺寸的测量。
(2)钢筋绑扎:按照设计要求,进行钢筋绑扎,确保钢筋间距、形状、位置等符合要求。
(3)模板安装:根据墩帽形状,安装合适的模板,确保模板牢固、平整。
(4)混凝土浇筑:按照混凝土配合比,进行混凝土浇筑,确保混凝土密实、均匀。
(5)振捣:使用振捣器进行振捣,排除混凝土中的气泡。
(6)养护:按照规范要求,进行混凝土养护。
(7)模板拆除:达到养护期后,拆除模板。
2. 施工要点(1)钢筋绑扎:严格按照设计要求进行钢筋绑扎,确保钢筋间距、形状、位置等符合要求。
(2)模板安装:模板应牢固、平整,确保混凝土成型质量。
- 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)。
上部钢结构后张整体式墩帽的设计上部钢结构后张整体式墩帽的设计苏玲梅(译)王锡根(校)引言本文通过对三座桥梁施工的考察研究,论述了整体式后张混凝土墩帽的优点及其设计与细部设计方法;依据该三座桥梁都是以上部钢结构框架连续穿过墩帽的共同特点;提出了这种钢结构是如何在单柱T型墩和一个双柱跨座式曲墩中得以实现的关键技术,解决了技术难题。
所提出的三座桥梁应用墩都以图说明整体式混凝土墩帽施工是如何解决与水平和垂直净空、跨长、结构高度及道路坡度的有关问题。
整体式墩担当简易框架,降低了构造成本,无需支座及相关维修费用,尽现了流线型线路的美学效应。
整体式墩帽的采用使寿命周期成本大大降低,相对混凝土而言,钢构架结构的成本竞争力大为提高。
应用墩匝道D 越过I-96M-6匝道D在密歇根州大急流附近越过I-96结构,为一双跨双车道桥梁,跨长为211英尺和281英尺。
上部结构由114英寸高的工字钢梁和9英寸厚的复合桥面组成。
基线半径为1440英尺。
引道路面路堤采用机械加固填土(MSE)而建成。
图1 口匝道D 越过I-96 ,斜墩研究图2 匝道D越过I-96,径向墩研究对三种构架比选方案进行了评定。
斜墩方案见图1,径向墩方案见图2,径向墩方案因考虑了整体T型墩和传统T型墩而被采用。
斜墩方案虽然满足了I-96的水平和垂直净空要求,但却要制作一个96英尺长的构架墩。
而且,从工效上看,钢构架不可与径向墩结构相比。
采用径向支撑的桥梁因其细部设计较为简洁,故制作更为经济,而且翼缘可采用板式结构,易于折卸。
据估计,径向墩较斜墩方案可节省钢材成本75,000美元。
在研究整体T型墩和传统T型墩时都是以径向墩为研究方向。
带墩帽的整体T型墩与梁整体浇注为一体,墩帽采用后张法施工。
整体墩与支撑在支座墩上方的梁相比,容许道路坡度降低大约8英尺。
进而可使桥台降低、MSE路堤量减少,节省工费140,000美元。
而且还大大改善了几何设计。
由于匝道(断面)坡度降低,所需用地界缩小,因而匝道长度缩短。
桥墩施工见图3。
图3 匝道D越过I-96,施工中的桥墩匝道A越过M-6结构与匝道D在同一立交中。
匝道A为一双跨双车道桥梁,等跨度为150英尺。
其构架见图4。
上部结构由74英寸高的工字钢梁和9英寸厚的复合桥面构成。
基线半径为1440英尺。
桥墩是混凝土构架跨座式曲墩。
墩帽与梁整体浇为一体,采用后张法施工。
见图5已竣工的墩。
如图4所示,该桥采用双跨结构而不采用300英尺的单跨结构的优点在于重量加重。
至该桥两边的路堤由880延英尺机械加固填土MSE组成。
每断面增加6英寸,MSE成本便增加20000美元。
选择双跨结构,梁制造更加经济,且MSE数量减少,会使结构高度缩短,成本降低。
梁与墩帽采用整体建造,会使双跨方案的坡度进一步降低。
图4 匝道A越过匝道D,跨式曲墩方案图5 匝道A越过匝道D,结构竣工图匝道F越过E-470 和I-25美国科罗拉多州首府丹佛西南I-25/E-470立交布置图见图6。
这是一座所有行进方向都有定向跨线匝道的四层立交桥。
匝道F,在第三层;其上方横跨的两匝道竖向净空为17英尺9英寸;下面I-25交叉的竖向净空为17英尺3英寸;I-25下方最低层的E-470净空为17英尺。
匝道F桥梁的梁高98英寸,复合桥面厚9英寸。
基线半径为1206英尺。
匝道F是一个797英尺长的结构,跨长分别为225英尺、168英尺、228英尺和176英尺。
所有的支撑都是径向的。
桥跨布置受到桥墩位置的局限。
水平和竖向净空要求困难,2号墩和3号墩需做成整体T型墩。
2号墩通过北行和南行I-25桥梁之间的间距为9英尺,并延续至路面。
3号墩在E-470中间层。
整体墩帽的采用,使整个立体交叉的高度也得以降低。
图6 I-25/E-470立交上部钢结构后张整体式墩帽的设计应用概要这三座桥梁都证明了整体墩帽的主要优点:即简化了上部结构构架,降低了总结构高度,容许降低道路坡度,解决了与横、竖向净空有关的难题。
整体墩帽除了满足上述桥梁的特点要求外,还满足了抗震性能要求。
整体墩帽的使用,不但使项目总成本大为减少,而且还使以钢构桥为首选结构方案的合理性得到了增强。
分析桥梁与桥墩连为一体可抑制梁旋动,使梁在墩支点上的正力矩减少,负力矩增加。
然而,以作者的经验,梁力矩不致改变到对梁的设计略有影响这种程度。
作者的惯例是按不减少正梁力矩进行保守设计。
即如梁与墩不连为一体按正梁力矩设计。
对负梁力矩的增加,虽然求出了结果值,但在过去的设计中还没有发现有此重大设计变化。
通过与梁的整体连接,可大大地增加桥墩和地基的承载力。
梁的转动将扭矩传递到墩帽,将力矩传递到墩柱,最后传递到地基。
为了评价下部结构的承载力,需要准确模拟上部结构、桥墩和地基、进行纵向构架分析。
若对桥墩和地基刚度估计过高,则会导致下部结构承载力夸大和不必要的设计浪费。
至少,采用合理的墩柱和地基刚度进行谨慎分析。
墩柱刚度墩柱刚度取决于构件的E•I。
弹性模量E因渐加荷载减少,可能导致混凝土蠕变。
总断面惯性I由构件的有效惯性矩Ie取代,可能导致构件破裂。
有效惯性矩的计算见AASHTO (1)方程式8-1。
式中:开裂力矩构件中的最大力矩惯性忽略钢筋的总力矩惯性的开裂变换力矩轴柱载荷断面面积混凝土断裂模量张力中矩心到最外纤维的距离注意此处的开裂力矩方程式是针对以轴向荷载和力矩为条件的构件。
AASHTO所列方程式针对梁构件,不包括P/A项。
如要求,可采用力矩-曲率分析进行更深入的分析,对立柱刚度进行评估。
地基刚度桥梁地基通常分为三类:群桩基础、钻孔桩基础和扩展基础。
这些地基的挠性常常引起力的预期降低或重新分布。
具有代表性的是地基的旋转稳定性对下部结构力有极大的影响;因而,最好的办法就是在分析模型中通过平移确定来确定地基平移。
通过对确定地基刚度的大致性能和土壤性质的不确定性能的认识,对上、下边界进行勘测,以评估分析地基刚度的灵敏性。
下面介绍求地基刚度的近似方法。
桩群:对由群桩或钻孔桩支撑的地基而言,其旋转地基刚度J,可由下式求出即:式中:桩的断面面积桩的弹性模量桩群的惯性矩调整桩长度从上式中可以看出,刚度随桩长度增加而降低。
为避免对刚度估计不足,采用了长度可调的桩。
对于摩擦桩而言,桩中的轴向力通过桩的长度而逐渐减少,到达桩端时在理论上为零。
因此,在上述方程式中采用了实际桩长度的50%。
对于端承桩来说,因要考虑某些摩擦,采用了实际桩长度的75%。
钻孔桩:由单根钻孔桩组成的地基可模拟成一个相等而独立的圆柱。
在《加利福尼亚运输部桥梁设计辅助手册》(2)中有此方法的论述和实例。
如要求更为严格的评估,可采用计算机程序,如COM624P (3),求出非线性土体--建筑物相互作用。
扩展基础:很难用扩展基础的弹簧常数确定。
因为它们与基础的尺寸、纵横比、地下深度及土体模量有关。
在现场试验中不可能对土体模量进行直接测量。
因此,有必要通过与初步研究有关的锤击计数对土体模量进行估算。
在《美国工程兵团建筑抗震设计技术说明》(4)中有如何计算扩展基础和弹簧刚度的论述,并建立了各种条件的方程式。
设计和细部设计墩柱和与墩帽连接柱本段研究设计者如何通过铰接、支座和柔性柱将挠性传入到下部结构,控制下部结构承载力的。
在此采用一种设计方案分别对匝道D、A、F 桥梁进行探讨。
混凝土铰接:匝道D结构设有一单根矮墩,该墩较刚硬,立柱和墩帽采用整体制造,承接来自上部结构的静载和活载对立柱和墩帽产生的巨大压力。
对此结构,在立柱顶修建了一个单向铰接见图7。
该铰接设计考虑了垂直剪力和横向力矩,而对纵向力矩抑制尽量不予推导。
在Jiang, Saiidi和O’Connor撰写《钢筋混凝土单向桥梁立柱铰链的性能、设计和更新》的论文中介绍了该铰接的设计。
铰接的纵向宽度根据设计许可确定。
纤维板填缝料沿铰接侧边设置,允许墩帽离开立柱而独立旋转。
单根钢筋居中,贯穿铰接长度。
钢筋间隙允许梁穿过。
铰接刚度次于梁的刚度,并考虑铰接在纵向旋转时的更小力矩。
图7 铰接平面图支座:匝道A结构设有一个由较矮而刚硬的立柱支撑的后张跨式曲墩。
通过弹性橡胶支座将墩帽和立柱隔开。
两个墩支座的安装都考虑了纵向移动问题。
一个支座抑制横向移动,而另一个则允许自由的横向移动。
该支座布置允许墩帽后张,对立柱不产生巨大压力。
墩帽在活载条件下还可自由旋转,而不产生立柱力矩。
如图5所示,在立柱顶可见有支座。
挠性柱:为满足E-470/I-25上匝道F的几何形状需要,2号墩和3号墩必须整体建造。
(下部结构单元规定为:1号桥台,2、3、4号墩和5号桥台)。
在这种情况下,下部结构承载力只有通过立柱挠性控制。
墩柱断面为5英尺×9英尺,从梁中心线到底座中心线高为51英尺。
这使得桥墩比梁更具有挠性。
实际上,梁与墩帽采用整体建造有利于控制温度压力。
以2号墩为例,采用整体建造的立柱顶和底的纵向温度力矩分别为M col 顶= -3700 英尺/千磅,M col 底= 4100英尺/千磅,而非整体建造的分别为M col 顶= 0 英尺/千磅,M col 底= 7800英尺/千磅。
由于墩梁为整体建造和跨长度不相等、上部结构静载引起纵向墩力矩加大。
通过将梁架在支柱上,墩顶的静载力矩从8000英尺/千磅下降到6240英尺/千磅,下降率为22%。
支柱就位于2、3号墩,刚好在两墩面中间。
余下就未使用其他支柱了。
梁按足尺架设,由竣工桥台,4上部钢结构后张整体式墩帽的设计号墩和2组支柱支撑。
支柱在2号、3号墩帽与梁整体建造后拆除。
梁体因其自重(为总自重的22%)作用就已偏离,梁的自重并没有将力矩传递到墩上(拆除支柱而产生的力矩可忽略不计)。
梁支承梁支承是通过梁腹和后张墩帽的混凝土之间的摩擦力来完成的。
支承的第2种方法是通过与焊接到梁腹上的双头螺栓来完成的。
该支撑方法适用图8 所示的悬臂T型墩,在此探讨如下:参见图8,摩擦力传递的临界位置在距墩柱最近的梁腹侧。
在该位置,来自所有悬臂梁和悬臂帽重量的竖向反力必须通过剪切摩擦力从梁上传递到墩帽上。
能够传递的剪力(V)为夹紧法向力(P)和钢与混凝土之间摩擦系数(μ)的乘积,即V = Pμ。
摩擦系数的标准规定见AASHTO 8.15.5.4条,如果采用的是清洁钢,支座靠混凝土面又没上漆,则μ为0.7。
如果钢上了底漆,则应采用更低的摩擦系数,但如果梁是嵌入混凝土中的,则没必要上漆。
简言之,在任何情况下,只要有预加应力存在,就有较大的法向力出现,即便采用保守的摩檫系数也将有剪力传递的坚实载荷支撑。
图8 整体墩立面图由预加应力产生的摩擦力和法向力易于完成必要的支撑时,采用双头螺栓可能是一种最为经济的优良做法。
梁和混凝土墩帽之间采用双头螺栓实行机械联锁,并在预加应力之前的施工阶段明确功能。
布置方便:螺栓直径¾-英寸、高8英寸,水平就位中对中12英寸、竖向就位中对中8英寸。