预应力混凝土变截面连续箱梁悬臂浇筑施工技术讲座_第1页
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文档简介

1、.:.;预应力混凝土变截面延续箱梁桥悬臂法施工质量通病与防治措施施鸿佩20212预应力混凝土变截面延续箱梁施工技术的特点概述梁式桥是一种在竖向荷载作用下无程度反力的构造,由于外力恒载与活载的作用方向与承重构造的轴线几乎接近垂直,因此与同样跨径其他构造体系的桥梁相比,梁桥内产生的弯矩最大,因此梁式桥是以受弯为主的构造。通常需用抗弯、抗拉才干强的资料钢、配筋混凝土、钢混组合构造等来建造。设计上普通以梁体的弯矩和剪力来控制设计。对于中、小跨径的桥梁,目前在公路上运用最广的是规范跨径的钢筋混凝土简支梁桥,施工方法有预制装配和现浇两种,这种梁桥的构造简单,施工方便,简支梁桥对地基承载力的要求也不高,其常

2、用跨径在25m以下,当跨径较大时,需采用预应力混凝土延续梁桥,但跨度普通不超越50m。为了改善受力条件和运用性能,地质条件较好时,中、小跨径梁桥均可建筑等截面延续梁桥,对于大跨径的大桥和特大桥,可采用预应力混凝土变截面梁桥、钢桥和钢混凝土组合梁桥,本节主要讲述预应力混凝土变截面延续箱梁施工中的悬臂施工的工艺。预应力混凝土变截面延续箱梁悬臂施工法特点:悬臂施工法也称为分段施工法。悬臂施工法施工是以桥墩为中心开场向两岸对称地、逐节悬臂接长的施工方法。预应力混凝土变截面延续箱梁采用悬臂施工法是从钢桥悬臂拼装开展而来。悬臂施工法最早主要用于建筑预应力T型刚构桥,由于悬臂施工方法的优越性,后来被广泛用于

3、预应力混凝土悬臂梁桥、延续梁桥、斜腿刚构桥、桁架桥、拱桥及斜拉桥。悬臂施工法采用在主墩两侧对称进展现浇梁段或将预制节段对称进展拼装的施工方法。前者称悬臂浇筑施工,后者为悬臂拼装施工。据资料统计,国内外自1952年以来100m 以上大跨径桥梁中,采用悬臂浇筑法施工的占80%左右,采用悬臂拼装法施工的占20%左右。悬臂施工的主要施工特点:悬臂施工法是充分利用预应力混凝土接受负弯矩才干强的特点,将跨中正弯矩转移为支点负弯矩,加大了桥梁的跨越才干,并适宜变截面桥梁的施工。桥梁在施工过程中产生负弯矩,桥墩也要接受由施工而产生的弯矩,因此悬臂施工宜在运营形状的构造受力与施工阶段的受力形状比较接近的桥梁中选

4、用,如预应力混凝土T型刚构桥、变截面延续梁桥和斜拉桥等;非墩梁固结的预应力混凝土梁桥,采用悬臂施工时应采取措施,使墩梁、暂时固结,构造为T型刚构,合拢前,撤销墩梁暂时固结,构造呈悬臂梁受力形状,待构造合拢后构成延续梁体系。因此在施工过程中有构造体系转换;设计时应对施工形状进展配索验算采用悬臂施工的机具设备种类很多,就挂蓝而言,有桁架式斜拉式等多种方式,施工中可根据实践情况选用;悬臂浇筑施工方法简便,构造整体性好,施工过程中可不断调整梁体线型,普通常在跨径大于100m的桥梁上选用;悬臂拼装法施工速度快,桥梁上下部构造可同时平行作业,但施工精度要求比较高,可在跨径100m以下的大桥中选用;悬臂施工

5、法可不用或少用支架,施工不影响桥下通航和桥下交通。多孔桥跨接纳可同时施工,加快了施工进度,节省了工期;悬臂施工投入的施工机具设备可反复运用,节省了施工本钱,降低了工程造价;2、预应力混凝土变截面延续箱桥梁悬臂浇筑法施工:悬臂浇筑简称悬浇采用挪动式挂篮作为主要施工设备,以桥墩为中心,利用挂篮对称向两岸浇筑梁段混凝土,待混凝土到达要求强度后,张拉预应力束,再挪动挂篮,进展下一节段施工。悬臂浇筑法是桥梁施工中难度较大的施工工艺,需求一定的施工设备和一支熟习悬臂浇筑工艺和施工技术的队伍。由于80%左右的大跨径的桥梁均采用悬臂浇筑法施工,经过大量实桥施工,目前在国内悬臂浇筑施工工艺日趋成熟。下面就悬臂浇

6、筑程序、0#号块施工、墩梁暂时固结、挂篮浇筑梁段混凝土、构造体系转换及合拢段施工等几个方面进展较为详细的讲述。悬臂浇筑施工程序悬臂梁段0#号块施工挂篮施工悬臂梁段施工边跨支架现浇梁段施工合拢段施工及体系转换3、预应力混凝土变截面延续箱桥梁施工过程中的受力特点:成桥后:混凝土与预应力共同受力的超静定构造;成桥前:混凝土与预应力分阶段受力的静定构造;施工中:从静定构造延续超静定构造的过程; 静定体系与超静定体系在施工中的特点支座不均匀沉降位移;环境温度的相应变化;预应力施加的过程;4、预应力混凝土变截面延续箱桥梁施工过程中的工艺特点:不同节段其施工工艺不同:0#块托架现浇;边跨段满堂支架现浇;悬浇

7、段挂蓝悬臂浇筑;合拢段吊架现浇;同类型的桥梁不同的构造方式其施工工艺不同:单箱单室与单箱多室;宽幅箱梁与窄幅箱梁;直腹板与斜腹板箱梁变截面延续箱梁;变截面延续刚构;分部、分项施工环节多、工序复杂:(一)、下部构造施工略(二)、上部构造施工1、施工工艺及体系转换0#块施工悬浇块段施工边跨现浇段施工合拢段施工托架法施工挂篮悬浇施工支架法施工吊架法施工三次体系转换第一次体系转换暂时固结构成静定T构第二次体系转换边跨合拢构成静定单悬臂梁第三次体系转换中跨合拢构成超静定延续梁2、预应力混凝土变截面箱梁施工过程中的质量特性质量问题的不可逆转性工序间质量问题的可传送性桥梁线形与桥梁应力双控3、桥梁设计时的参

8、数假定与实践桥梁施工时差别设计中的平截面假定与实践施工时的部分应力差别;设计中的温度假定与实践施工时的环境温度差别;设计中的资料性能参数与实践采用资料性能参数差别;5、预应力混凝土桥梁施工过程中的质量根据中华人民共和国行业规范公路桥涵施工技术规范JTG/T F502021中华人民共和国行业规范公路工程质量检验评定规范JTG F80/12004二、预应力混凝土变截面延续箱梁施工及施工过程中的质量通病(一)悬臂浇筑施工程序悬臂浇筑施工时,梁体普通要分四部分浇筑,墩顶梁段又称0#号块、悬臂块段、边跨现浇段及合拢段。施工程序普通如下:在墩顶托架上浇筑0#号块并实施墩梁暂时固结系统;在0#号块上安装挂篮

9、,向两侧依次对称地分段浇筑主梁至合拢段;在暂时支架上浇筑边跨现浇段采用吊架浇筑合拢段,多跨合拢段浇筑顺序按设计要求进展。施工流程,见图6.5.3-1图6.5.3-1 悬臂现浇箱梁施工流程图0#块段施工及施工过程中的质量通病0#号块施工0#号块构造复杂,预埋件、钢筋、各向预应力钢束及其孔道、锚具密集交错,梁面有纵横坡度,端面与待浇面亲密相连,务必精心施工。施工程序如下:安装墩顶托架平台;浇筑支座垫石及暂时支座;安装永久盆式橡胶支座;安装底、侧钢梁及降落木契或千斤顶;安装底板部分堵头模板;托架平台试压;调整模板位置及标高;绑扎底板及腹板的伸入钢筋;安装底板上的竖向预应力管道和预应力筋;监理工程师验

10、收;浇筑0#号块第一次混凝土;混凝土养护;绑扎腹板、横膈梁钢筋;安装腹板纵向横膈梁横向预应力管道及预应力筋;安装全套模板;监理工程师验收;浇筑腹板、横膈梁混凝土;混凝土养护;撤除部分内模后,安装顶模板;安装顶板端模;绑扎顶板底层钢筋网及管道定位筋;安装顶板纵向预应力管道及横向预应力管道和预应力及;安装顶板上层钢筋网;监理工程师验收;浇筑顶板混凝土;纵向管道内衬抽拔;管道清理及混凝土养生;撤除顶、底板端模;两端面混凝土凿毛;混凝土强度到达设计要求强度后张拉竖、横向预应力筋;竖横向预应力管道压浆;撤除内模、侧模和底模;撤除墩顶托架平台。下面将主要程序施工和构造构造要点分述如下:施工托架采用悬臂浇筑

11、法施工时,墩顶0#号块梁段采用在托架上立模现浇,并在施工过程中设置暂时梁墩锚固,使0#梁段能接受两侧悬臂施工时产生的不平衡力矩。施工托架支撑方式:可根据承台方式、墩身高度和地形情况,分别支撑在承台墩身地面上。施工托架的构造类型:可采用满布式钢管脚手架式托架;采用由万能杆件、贝雷桁架钢管及型钢组成的梁式支架;也可采用钢筋混凝土构件作暂时支撑的组合托架。施工托架的支撑方式:扇形托架高墩托架墩顶预埋牛腿托架暂时墩及型钢构造支撑托架支座支座垫石支座垫石是永久支座的基石,由于支座安装平整度和对中精度的要求高,因此垫石四角及平面高差应小于1mm ,为此垫石分两次浇筑。首层浇筑标高比设计标高低15cm。第二

12、层应利用带微调整平器的模板,控制浇筑标高比设计标高稍高,再利用整平器及精细水准仪量测,反复整平混凝土面。在安装支座前凿毛垫石,铺23cm厚与墩身等强度的砂浆。砂浆浇筑标高较设计标高略高3mm,然后安放支座就位,用锤振击,使之符合设计标高,偏向不得大于1mm ;程度位置偏向不得大于2mm .暂时支座 大跨径预应力混凝土桥梁采用悬臂施工法施工,为保证施工过程中构造的稳定可靠,必需采取0#号块梁段与桥墩间暂时固结或支承措施。暂时支座普通有两个作用,一是在施工阶段暂时固结墩、梁,接受施工时由墩两侧传来的悬浇梁段荷载,在梁体合拢后便于撤除和体系转换,二是在施工期间维护永久支座,以防止永久支座在施工过程中

13、由于不平衡力致使永久支座偏心受压产生破坏。暂时固结措施或支承措施有以下几种:自平衡体系:60m跨径以下;墩梁固结体系:100m以下;墩旁固结体系:100m 以上。暂时支座普通采用C40混凝土在墩身上浇筑,防止墩身在施工过程中发生劈裂破坏,暂时支座的位置应距墩身边25cm,原那么上混凝土的设计强度与墩身强度等强。为方便暂时支座的撤除,暂时支座的混凝土浇筑前在墩顶放置隔离层。0#号块模板和托架模板与支架是0#号块施工的关键,其设计施工的主要技术要求是:应有足够的强度和刚度;准确计算在浇筑过程中的构造的弹性变形与非弹性变形;施工偏向和定位要求应符合有关规定;便于操作,确保施工质量。当墩身较高时宜采用

14、高墩托架;当墩身较低时宜采用扇形托架、暂时墩或型钢构造支承平台;预应力管道的设置为确保预应力筋布置、穿管、张拉、灌浆的施工质量,必需确保预应力管道的质量,普通采用钢质波纹管和塑料波纹管,钢质波纹管在施工过程中再加寸管,定位应准确。预应力混凝土施工在预应力混凝土构造中不得运用加气剂加气型减水剂及掺加氯化纳,氯化钙等各种氯盐。浇筑养护时应留意:对于0#号块混凝土的浇筑应对混凝土布料、混凝土纵桥向横桥向及竖向进展浇筑顺序的设计。浇筑混凝土时不得使其流到波纹管里,特别是波纹管端部衔接部分与锚具处:检查锚具固定的能否与预应力钢束轴线垂直;检查布置梁体内灌浆用的灌浆管与排气管固定的能否可靠;对于预应力混凝

15、土留意振捣器不要直接碰到波纹管上以免呵斥破坏;对于预应力锚固处附近的混凝土应特别留意振捣;施工托架的顶面尺寸:视拼装挂篮的需求和拟浇梁段的长度而定,普通思索:横桥向的宽度:普通比箱梁底板宽出1.5m2.0m托架底面应与箱梁底板纵向线形的变化一致可增设垫梁。应该思索到在托架上浇筑0#号块混凝土,托架变形0#号块施工施工过程中的质量通病混凝土浇筑振捣不实混凝土早期强度不达标混凝土外观质量差色差施工冷缝水波纹竖向预应力孔道压浆不实混凝土裂痕受力裂痕及其成因:混凝土缓凝时间较短托架设计刚度较小混凝土浇筑顺序有误混凝土收缩裂痕及其成因:混凝土配合比设计中细料成分偏多混凝土浇筑施工中振捣有误混凝土浇筑施工

16、后养生不及时温度裂痕及其成因混凝土浇筑中的温控措施控制不力混凝土构件拆模时间掌握有误二挂篮悬浇块段施工及施工过程中的质量通病1、本节主要讲述预应力混凝土变截面延续箱梁悬臂施工中的悬臂浇筑施工工艺及质量通病的预防措施。挂篮方式挂篮分类作为事关梁段的承重构造,同时又是事关梁段的作业平台,因此挂篮在施工过程中的平衡稳定是首要的目的包括混凝土浇筑与挂蓝走行。目前挂篮已根本由过去的压重平衡式开展为如今通用的自锚平衡式。其构造方式主要有桁架式、斜拉式两类。桁架式挂篮按其构成部件的不同可分为:万能杆件挂篮贝雷梁组拼挂篮型钢组合桁架挂篮桁架式挂篮按其桁架构成外形的不同可分为:平行桁架挂篮平玄无平衡重式弓玄式菱

17、方式等斜拉式挂篮也叫做轻型挂篮亦称三角挂篮。随着桥梁跨径越来越大,为了减轻挂篮的自重,一到达减少事故节段添加的暂时钢索,在桁架挂篮的根底上研制了斜拉式挂篮。挂篮的主要构造主桁纵梁:主纵桁梁是挂篮悬臂的承重构造;可由万能杆件、贝雷桁架及型钢组拼而成;行走系统:包括支腿和滑道及拖移收紧设备。采用电动卷扬机或认工手拉葫芦牵引,或者采用液压千斤顶牵引,或者用过园棒滚动或在铺成的上下滑道上挪动。底篮:底篮直接接受悬浇梁体的重力,供立模、绑扎钢筋、浇筑混凝土、养生及预应力张拉等工序运用;由下横梁、底模纵梁及吊杆组成。后锚系统:后锚是主纵桁梁的平衡安装,由锚杆、压梁压轮、衔接件、升降千斤顶等组成。目的是防止

18、挂篮在行走形状及浇筑混凝土梁段时倾覆失稳。系统构造按设计计算确定,混凝土浇筑前应按设计锚力的0.6、1.0及1.5倍分别用千斤顶检验锚杆挂篮的设计与选择挂篮的设计:挂篮的合理设计是保证施工质量加快施工进度的重要要素。在设计中要求挂篮的质量小、变形小、构造简单、受力明确、运转方便、巩固稳定、装拆方便,并尽量利用现有构件。设计时首先需确定悬浇的分段长度;并且按最长节段梁思索灌篮设计,目前普通节段梁到长度为35m;设计时应思索各项实践能够发生的荷载情况,进展最不利的荷载组合设计;荷载大体有以下几种:挂篮自重;模板及支架自重;振动器自重及振动力、千斤顶和油泵及其它施工设备自重、倾倒混凝土的冲击力及施工

19、人群荷载;最大节段混凝土自重;挂篮设计时横断面布置普通取决于桥梁宽度与桥梁横断面方式,单箱单室采用双主桁,单箱双室采用三主桁构造设计;设计时须验算挂篮的强度、刚度及挂篮的抗倾覆稳定性能。根据构造力学的力法方程确定挂篮前、后支点的反力,后锚点的锚力以及构造整体的尺寸与图式。详细杆件的验算按允许应力法进展轴心拉压构件的强度计算:i=P/Aji=【i】P1.2恒载1.4施工荷载轴心拉压构件的变形计算:Li=PL/EAji=【Li】P1.2恒载1.4施工荷载轴心拉压构件的稳定计算:i=Pi/Aji=【i】:查相应的规范值,计算中的L0应为步距加两倍的顶托自在端长度;受弯构件的强度计算:W=M/Wji=

20、【W】压弯构件的强度计算:W= P/Aji M/Wji=【W】挂篮的选择:满足梁段设计的要求,即满足梁体构造形体质量及设计对挂篮的要求;满足施工平安、高质量、低本钱、短工期和操作简便的要求;挂篮制造选材上应思索本钱、工期、施工方便等综合要素。挂篮的安装挂篮组拼后应全面检查安装质量,并做荷载实验,以测定其各部位的变形量,并设法消除其永久变形;在起步长度内梁段混凝土浇筑完成并获得要求的强度后,在墩顶拼装挂篮,有条件时应在地面上先进展试拼装。拼装时应对称进展;挂篮在操作平台下应设置平安网,防止物件坠落,以确保施工平安,挂篮应是全封锁方式,周围设有围护并设有供工人上下挂篮的公用扶梯;挂篮走行时,须在挂

21、篮尾部压重平衡,以防倾覆,浇筑梁段混凝土时必需在挂蓝尾部将挂篮与梁体进展锚固。挂篮的预压:为了检验挂篮的性能与平安,并消除构造的非弹性变形,应对挂篮进展试压,试压通常采用实验台加压法或水箱加压法进展。浇筑混凝土时消除挂篮变形的措施每节梁段混凝土浇筑需求一定的时间,才干浇筑完成,为了使后浇筑的混凝土不引起先浇筑混凝土的开裂,需求消除后浇混凝土引起挂篮的变形。普通采取以下措施:箱梁混凝土一次浇筑法:在底板混凝土终凝前完成全部混凝土浇筑,也就是要求挂篮的变形全部发生在混凝土朔性形状之间,防止裂痕的产生。但需在浇筑混凝土前预留准确的下沉量。水箱法:采用水箱加重预压,提早消除挂篮变形,并在混凝土浇筑过程

22、中逐渐放出水箱中的水。上述措施必需与施工监控结合运用。 2、箱梁高程监控 2.1测点布置高程测点每悬浇梁段顶面端头在距节点10cm的断面内布置5个,其中间测点与平面线形监测点为同一个,两个测点位于腹板上方外侧避开挂篮轨道,其他两个测点位于护栏内侧,底板测点布置在箱梁轴线底模梁端顶面即立模标高点。 2.2实际计算 Hlmi=Hi+f1i+f2i+f3i+ f4i+ f5i+fgl 式中:Hlmi第i节点实践立模标高; Hii节点的设计高程; f1i由各节段自重在i节段产生的挠度值之和; f2i由张拉各节段预应力在i节段产生的挠度值之和; F3i混凝土收缩徐变在i节段引起的挠度值之和; f4i施工

23、暂时荷载在i节段引起的挠度值之和; f5i施工运用荷载在i节段引起的挠度值之和; fgl挂篮弹性紧缩变形。估计标高的计算:Hyji= Hlmi-fgl-fiHyji:i节段的估计标高值;Hlmi:i节段的立模标高值;Fgl: 挂蓝变形值;Fi: 块件浇筑后,i节段的下扰值。悬臂浇筑必需对称进展,并确保轴线与扰度到达设计要求和在允许的误差范围以内。成桥后线形标高:5mm;合拢时相对高差:20 轴线误差按公路桥涵施工技术规范执行。在施工过程中,梁体不得出现受力裂痕。悬浇块段施工中必需留意的事项:悬臂浇筑应以线形控制为主,应力控制为辅;控制挂蓝的刚度其挂蓝的总体变形20 控制挂蓝后锚点至节段端面的间

24、隔 150 mm节段端面必需凿毛保湿按施工缝要求进展;混凝土浇筑必需保证对称和平衡,混凝土浇筑施工误差3%;高高程控制流程监理单位复核施工单位监控单位分析处置数据,提供立模标高并定期汇报资料弹模、容重、挂篮变形挂篮前移预应力张拉后挠度预应力张拉前挠度箱梁设计线形箱梁预拱度设计单位提供建立单位监理单位监控单位丈量 三阶段丈量表示图 3、箱梁和主墩控制断面应力丈量 应力监控断面布置4、悬臂浇筑梁段时留意要点:挂篮就位后,吊架安装并校正模板模板安装应核准中心位置及标高安装预应力管道时,应与前一段预留管道接头严密对准,并用胶布包贴,防止混凝土浆液渗入管道,管道定位准确浇筑混凝土时,应从梁段的前端开场浇

25、筑并应尽量对称平衡;思索提高混凝土早期强度,梁段拆模后,梁端的混凝土应进展凿毛,以加强混凝土的衔接;箱梁梁段混凝土浇筑,普通思索采用一次浇筑5、引起的质量通病及缘由混凝土浇筑振捣不实混凝土浇筑错台过大挂篮刚度偏小挂篮后锚点与节段面间隔 偏远挂篮后锚点未顶紧混凝土外观质量差混凝土裂痕较多混凝土配合比设计中细料成分偏多混凝土浇筑施工中振捣有误混凝土浇筑施工后养生不及时节段面凿毛及保湿不够5竖向预应力失效未采用二次复拉措施未及时灌浆或未压浆三、边跨现浇段施工支架现浇及施工过程中的质量通病施工边跨支架上的现浇梁段部分时,可在墩旁搭设暂时墩支撑平台,普通采用万能杆件、贝雷梁等拼装梁式支架,亦可采用满布式

26、钢管脚手架。在其上浇筑混凝土,其步骤如下:地基处置搭设支架支架预压安装现浇底模、侧模板底模下设木契调整块丈量及调整底模高程绑扎底、腹板钢筋及竖向预应力筋安装底板纵向预应力管道安装端模及腹板模自检及报监理工程师验收浇筑底板及腹板混凝土养生待强安装内顶模绑扎顶板底层钢筋安装纵向及横向预应力管道绑扎顶板顶层钢筋自检及报监理工程师验收浇筑顶板混凝土养生凿毛撤除端头模板张拉竖向预应力筋和顶板横向预应力筋撤除外侧模撤除箱内模板在桥梁合拢时,现浇梁段支架经预压后支架的变形已相对稳定,但悬臂端受气候影响在三个方面均能够产生较大的变形。尤其在混凝土浇筑初期,这些变形能够导致合拢段混凝土开裂,因此施工工艺应保证合

27、拢段顺应这些变形,防止裂痕的出现。因此必需加强梁体跟踪观测,其详细要点如下:选择日间悬臂标高最高时普通在清晨日出前后进展观测;观测必需定点、定人、定设备;端部暂时支架下设置横向滑移设置,以防止梁体在预应力及环境温度的作用下发生裂痕。支架现浇段施工常见病:混凝土浇筑振捣不实混凝土外观质量较差混凝土裂痕较多顶板裂痕底板裂痕腹板裂痕四合拢段施工及施工过程中的质量通病1、合拢段施工延续梁的分段悬臂浇筑施工,从墩顶0#号块开场至T构完成,再将各T构拼接而构成整体延续梁。这种T构的拼接就是合拢,合拢是延续梁施工和体系转换的重要环节,合拢施工必需满足受力形状的设计要求和坚持梁体线形,控制合拢段的施工误差。利

28、用延续梁成桥设计的负弯矩预应力筋为支承,是延续梁分段悬臂施工的受力特点,悬浇中各独立T构的梁体处于负弯矩受力形状,随着各T构的依次合拢,梁体也依次转化为成桥形状的正负弯矩交替分布方式,这一转化就是延续梁的体系转换。因此延续梁悬浇施工的过程就是其梁体体系转换的过程,就是悬浇时实行支座暂时固结、各T构的合拢、固结的适时解除、预应力的分配及分批依次张拉的过程。通常多跨延续梁的合拢段施工的顺序为先各边跨,再各次边跨、最后为中跨。中跨合拢段因温差引起的变形、变位大,由此产生的应力也大,对合拢暂时延续约束的设备亦有更高的要求。预应力混凝土延续箱梁的合拢力学分析:温差产生的轴向力分析:为简化计算,将温度变化

29、产生的轴向力内力按线膨胀计算,并将变截面箱梁分段按其平均截面计算之。假定合拢口两侧支座处在温度变化时仍锁定,设梁升温t时产生的自在伸长量为Lt,由于两端约束产生的缩短为LN,那么:LtgtLg2htLh因 gh,那么有 Lt htLg2 LhhtL又 LNNLg/EgAg2NLh/EhAh;假设两端墩身无位移,那么依变形协调原理:LtLN得: NhtLNLg/EgAg2NLh/EhAh;当合拢口一端支座固结约束取消后,其另一端可沿支座滑动,此时合拢口刚性支撑的受力情况为:当升温t时: NQfNy当降温时:NNyQf假设令上式为零NNyQf0那么; NyQf假设设抗裂平安系数为Kf,那么:NyQ

30、fKfNyKfQf那么 NKfQfQfKf1Qf相应地,升温时的轴向力那么变为;NQfKfQf1KfQf假设取Kf1.2,那么N2.2Qf依此力即可计算、选定内外刚性支撑的截面边跨合拢施工程序:悬臂端配重安装吊架或支架安装合拢段模板及调整合拢段模板标高绑扎底板、腹板钢筋安装底板纵向预应力管道安装内模绑扎顶板下层钢筋安装纵向预应力管道及横向预应力管道绑扎顶板顶层钢筋并焊接一端劲型骨架待合拢温度时暂时锁定劲型骨架解除永久支座的暂时锁定张拉预锁定力15%20%一天温度最低时段浇筑合拢段混凝土边浇筑混凝土边等量卸载养生强度、弹模及龄期三控混凝土强度到达设计强度要求时张拉合拢段预应力筋张拉应分批进展,在

31、预锁定力钢束张拉完成后解除劲型骨架撤除吊架、支架解除暂时固结施工过程中的质量通病合拢施工常见病永久支座损坏与暂时支座撤除有关与合拢施工顺序误操作有关底板崩裂变截面延续箱梁底板崩裂成因分析经过多年的施工实际与多座变截面延续箱梁底板崩裂破坏的现场检测与分析根本可以认定变截面延续箱梁底板崩裂成由于底板下崩力与纵向压应力由于泊松比引起的竖向拉应力的共同作用超标所致。底板下崩力大小:与箱梁下缘采用的设计曲线的曲率变化的大小有关,与挂篮的刚度有关,与挂篮后锚点位置有关,与相邻节段转角有关;与纵向压应力由于泊松比引起的竖向拉应力:与预应力度大小有关:与预应力钢绞线的钢束总根数有关,与每束钢绞线的根数有关与钢

32、束的间距有关悬臂端高差与悬臂施工过程中线形控制有关与边跨现浇段支架不均匀沉降有关与合拢施工顺序误操作有关五、预应力混凝土变截面延续箱梁施工过程中质量通病的防治措施0#块段施工过程中的施工裂痕防治措施施工托架控制措施设计控制措施强度刚度稳定安装控制措施托架安装过程中的控制托架安装完成后的检查支座安装:支座是设在墩台顶,用于支承上部构造的传力安装,它不仅要传送很大的荷载,并且要保证上部构造按设计要求能产生一定的变位。支座检查:类型、方向及大小;预压控制措施堆载分量堆载时间堆载方式混凝土浇筑控制混凝土浇筑加载程序的设计混凝土浇筑加载程序的控制混凝土设计控制措施混凝土配合比设计混凝土缓凝控制设计混凝土

33、温度控制措施混凝土内部温度控制措施水化反响温度控制实际分析及设计水化反响温度控制详细措施对混凝土资料温度控制措施对混凝土入模温度控制措施对增设辅助设备温控措施混凝土外部温度控制措施混凝土与环境温差控制混凝土拆模温度控制悬浇块段施工过程中的施工裂痕防治措施腹板裂痕的防治措施底板崩裂防治措施保证挂篮的刚度减小节段转角控制挂蓝后锚与端面的间隔 减小节段错台厚度控制底板束定位及其防崩钢筋的施工质量加强底板混凝土浇筑施工质量的控制边跨现浇块段施工过程中的施工裂痕防治措施现浇块段的腹板裂痕防治措施加强支架设计施工预压的控制保证支架与模板间的相对滑动现浇块段的底板裂痕防治措施预应力张拉前解除支座的暂时锁定合

34、拢块段施工过程中的施工裂痕防治措施施工中底板崩裂防治措施设计合拢钢束的张拉程序主跨合拢块段纵横向裂痕防治措施设计合拢钢束的张拉程序验算合拢束的暂时锁力六、箱形截面的构造特点及其运用箱形截面梁的构造受力特点:作用在箱形梁上的主要荷载是恒载与活载。恒载是对称作用的,活载可以是对称作用,也可以是非对称偏心作用,偏心荷载作用,使箱形梁既产生对称弯曲又产生改动。因此,作用于箱形梁的外力可综合表达为偏心荷载来进展构造分析。箱形梁在偏心荷载作用下将产生纵向弯曲、改动、畸变及横向翘曲等四种根本变外形状:纵向弯曲纵向弯曲产生竖向变位,因此在横截面上引起纵向正应力M及剪应力M箱梁的改动这里指刚性改动,即受扭时箱形

35、的周边不变形箱梁的改动主要变形特征是改动角,改动分为自在改动和约束改动两种:自在改动:在横截面上产生自在改动剪应力K约束改动:在横截面上引起翘曲正应力W及约束改动剪应力W畸变即受扭时箱形截面周边变形畸变的主要变形特征是畸变角。畸变产生翘曲正应力DW和畸变剪应力DW同时在板内产生横向弯曲应力Dt横向翘曲箱形梁接受偏心荷载作用,除了按弯扭杆件进展整体分析外,还应思索部分荷载的影响。车辆荷载作用于顶板箱形截面梁的构造分析方法:解析法箱形梁的受力是一个复杂的构造空间分析问题。为了把问题简化,在解析法中采用了一些假定和近似的处置方法。将作用在箱型梁的偏心荷载分解成为对称荷载与反对称荷载,对称荷载作用时按

36、梁的弯曲实际求解;反对称荷载作用时按薄壁杆件改动实际分析;然后将两者结果叠加而得。改动分析又根据截面的刚度区分为截面不变形刚性改动与截面变形畸变两种不同情况。关于箱型梁的改动分析:四种箱梁改动实际乌曼斯基第一箱梁改动实际乌曼斯基第二箱梁改动实际詹涅里杰与巴假设夫柯第三箱梁改动实际符拉索夫第四箱梁改动实际广义坐标法关于箱型梁的畸变分析弹性地基梁比较法该法运用能量原理导得一个与弹性地基梁擾曲微分方程类似的畸变微分方程仅适宜等截面箱梁广义坐标法等代梁法对于荷载作用在箱型梁顶板恣意位置必需思索部分荷载影响即箱梁的横向弯曲影响面法框架分析法数值法由于电子计算机在工程上日益广泛的运用,为箱形梁的构造分析提

37、供了有力的工具,目前借助计算机的有限元分析,可以得到箱形截面上的全部应力。目前有限元分析类软件分为两大类:基于弹性力学实际的三维空间有限元分析软件基于构造力学实际的平面杆系有限元分析软件设计中基于平截面假定与实践施工的部分应力的矛盾箱形截面的构造:截面抗扭刚度大,构造在施工与运用过程中都具有良好的稳定性;顶板与底板都具有较大的混凝土面积顺应现代化施工方法的要求承重构造与传力构造相结合建筑曲线桥梁具有较大的顺应性顺应布置管线等公共设备箱形截面的构造在各类桥梁上的运用:普通钢筋混凝土及预应力混凝土简支梁桥等截面预应力混凝土延续梁变截面预应力混凝土延续梁桥变截面预应力混凝土延续刚构桥变截面预应力混凝

38、土悬臂梁桥预应力混凝土斜拉桥钢筋混凝土拱式桥箱形截面梁的构造构造特点:箱形梁截面的外形:箱形梁截面由顶板、底板、肋板及梗腋组成;顶板底板肋板梗腋箱形梁截面的配筋预应力钢筋箱形截面的预应力混凝土构造普通配有预应力钢筋与非预应力的普通钢筋。大跨径变截面箱形截面桥梁普通配有纵、横、竖三向预应力钢筋纵向预应力钢筋横向预应力钢筋竖向预应力钢筋非预应力的普通钢筋箱形梁截面属薄壁构造,因此在顶板、肋板和底板中根据受力需求,或为防止和限制由于温度变化及混凝土收缩而引起的混凝土裂痕等构造要求,普通都配置两层钢筋网。七、根据工程重点与难点制定相关工序质量控制要点。高强混凝土施工质量的控制高强混凝土的定义与特点定义

39、:按我国目前设计与施工程度普通以为:强度等级C50的混凝土称为高强混凝土。特点:强度高、变形小及耐久性好;缺乏之处脆性大、延性差:混凝土质量易受施工过程中环境要素的影响。高强混凝土原资料质量控制水泥及水灰比水泥:宜选用标号42.5号的硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥和早强型硅酸盐水泥;其中铝酸三钙C3 A含量控制宜8水灰比:水胶比宜控制在0.240.35的范围内;细骨料及砂率细骨料:圆形颗粒质地巩固、级配良好干净的天然河砂;细度模数2.6、含泥量不应2;砂率:宜控制在28-34,泵送工艺32-40;粗骨料:粗骨料:宜采用密实巩固的石灰岩、深层火成岩其抗压强度应比所配制的混凝土强度高50以上;碎石最大

40、粒径控制在2025mm以下。化学添加剂高效减水剂:缓凝剂:矿物活性材粉煤灰:烧失量5最好为2,Mg5、SO33;细度为经过45m孔的量65硅粉:要求其SiO2含量90,密度2.2左右,平均粒径0.1-0.2m,比外表积25103/kg;沸石粉: 高炉炉渣:高强混凝土配合比设计控制由於高强混凝土与普通魂凝土性质不同,水灰比与混凝土强度无直接对应关系,因此必需进展试配。混凝土配制的强度为:fcu,pfcu,k1.645水胶比:控制在0.24-0.38范围内,C50用0.31-0.32;水泥量:普通不超越500m3高强混凝土施工过程的控制普通要求:高强混凝土应采用强迫式混凝土撹拌设备拌制高效减水剂宜

41、采用后掺法,高效减水剂应在其它资料充分拌合后,最后参与。在参与减水剂后混凝土拌合料在撹拌机中继续撹拌的时间不得少于60s粉剂和30s水剂;严禁在混凝土拌合料出撹拌机后二次加水;高强混凝土在浇筑后一定的时间根据环境温度要求内必需进展养护,养护时间14天;高效减水剂的运用高效减水剂的作用:高效减水剂使水泥颗粒高度分散,从而大大提高了水泥浆体的流动性,促进水泥的水化程度,加快混凝土的凝结。产生早强作用;高效减水剂能使混凝土的水灰比减小,流动性添加,现场任务度提高;高效减水剂的运用中常见问题与缘由:混凝土拌合物坍落度损失快;与水泥兼容性要求严厉;对混凝土外观色差有影响;混凝土坍落度损失是由于水泥浆体中

42、残存的高效减水剂量降低使水泥颗粒吸附的减水剂分子减少,从而产生凝聚之故;施工中的对策:选制正确的混凝土撹拌时的投料顺序;严厉施工组织尽量缩短混凝土拌合料运输时间;在掺加高效减水剂的同时,掺入一定量的缓凝剂如:掺木质素磺酸盐可以延缓混凝土坍落度损失。目前新产品JM-非泵送已可达要求;泵送混凝土为保证泵送质量,应控制水泥用量并掺入适量的粉煤灰,调整好砂率。可采用复合高效减水剂JM-8缓凝、泵送混凝土高效加强剂采用施工现场二次添加少量减水剂二次撹拌;高强混凝土的水化热影响混凝土的水化热景象混凝土水化热结果混凝土水化热问题的长期后果影响混凝土水化热温度的要素施工中的对策预应力张拉过程中的控制大体积混凝

43、土施工质量控制施工过程中的混凝土裂痕控制混凝土裂痕的种类与特征从裂痕的性质划分:受力裂痕混凝土构件的弯曲裂痕混凝土构件的剪切裂痕部分受力裂痕日照温差及降温作用裂痕支座不均匀沉降裂痕非受力裂痕混凝土塑性沉降裂痕混凝土塑性收缩裂痕混凝土干缩裂痕混凝土温度收缩裂痕化学作用裂痕钢筋锈蚀裂痕碱集料反响裂痕混凝土裂痕性质检查与判别目前我国现行桥涵设计规范规定:钢筋混凝土构件允许出现0.2mm的受力裂痕;全预应力混凝土构造以及部分预应力混凝土构造A类构件不得出现裂痕;当预应力混凝土构件在施工阶段出现裂痕必需仔细的进展现场检查。检查裂痕的分布裂痕的位置、间距及数量、裂痕的长度、宽度及深度。仔细记录并在构件上标

44、明;根据裂痕的分布情况,结合构件的受力及施工各工序的情况,寻觅裂痕产生的缘由,断定裂痕的性质;对于非受力裂痕,混凝土学研讨以为宽度0.01mm混凝土裂痕是可以自行愈合的;但过宽的、正在开展的特别是裂痕中有流动水就很难愈合的;其机理是硬化水泥浆液中的氢氧化钙可与周围空气或水中的二氧化碳结合生成碳酸钙,它与氢氧化钙结晶沉淀并集聚在裂痕内;对于受力裂痕,应根据裂痕检查的详细情况,分析确定裂痕产生的缘由,决议处置方法。并应经过桥梁荷载实验进一部确定处置措施的可靠性;混凝土硬化过程中裂痕的防治混凝土收缩裂痕分类:凝结硬化收缩裂痕塑性收缩裂痕塑性沉降裂痕混凝土浇筑后1-3小时内,随泌水而沉降或随混凝土塑性

45、收缩产生的裂痕。塑性沉降裂痕有明确的部位和方向性;在接近构件外表的程度钢筋上方最容易构成沉降裂痕,并且随钢筋直径加粗和混凝土维护层厚度减薄而产生,当宝护层较薄时塑性沉降裂痕能够到达钢筋外表并沿钢筋长度方向开展;混凝土构件侧模板附近,由于垂直下沉的骨料及水泥浆因颗粒遭到侧模板的摩擦阻力而与周围的混凝土构成沉减差而呵斥塑性沉降裂痕。侧模板的刚度缺乏也会引起塑性沉降裂痕;混凝土截面变化较大部位,由于混凝土浇筑深度不同,有不同的沉降从而在交接面处产生沉降差而产生塑性沉降裂痕;对于混凝土现浇扩展根底因地基不均匀沉降而产生塑性沉降裂痕;钢筋正上方与其周围发生不同的收缩下沉产生沉降裂痕,随混凝土原资料及配比

46、不同,浇筑高度与浇筑速度不同而不同。浇筑高度越高,浇筑速度越快沉降越大。塑性收缩裂痕是混凝土由塑性转变为固体性化学反响所引起。水泥用量越多,水灰比越高,所产生的塑性受缩就越大预防措施:严厉控制混凝土水灰比和加水量,尽量减少一方水泥用量;掺入减水剂和适量粉煤灰,以便减少沉减量和塑性收缩;在混凝土浇筑1-2小时后对混凝土进展二次振捣,外表拍打、振密。箱梁及T梁应浇筑到翼板根部时停一段时间,待梁身混凝土泌水沉降完成后再继续浇筑翼板混凝土;塑性干缩裂痕混凝土浇筑后约4小时列缝出如今构造或构件外表外形很不规那么,长短不一,互不衔接俗称龟裂。混凝土塑性收缩是硬化前的新拌混凝土在凝结过程中因外表水分蒸发而引

47、起的干缩裂痕,因此常见于浇筑后的混凝土构件的外露外表,尤其是大面积板面;产生塑性枯燥收缩裂痕的缘由是:混凝土浇筑后,外表没覆盖,水分蒸发快,体积急剧收缩在干热及大风季节极易产生枯燥收缩裂痕;水泥用量过大砂粒径太细;混凝土水灰比过大;预防措施:严厉控制水灰比及水泥用量选用较大砂粒径和级配良好的石料;防止混凝土本身与环境温度相差过大,浇筑后及时覆盖,保湿养护;设置风挡:在气温高枯燥或风速大的气候条件下施工应及早洒水养护;枯燥收缩裂痕景象:外表性裂痕,宽度只需0.05-0.2mm走向为纵横交错,没有规律性。普通发生在混凝土浇筑后数周或数月后的整表达浇构造中多半发生在构造的变截面处平面裂痕多半延伸到变

48、截面部位或块体边缘。预制构件多产生在箍筋位置;产生的主要缘由:混凝土成型后养护不当,外表体积收缩大,受内部混凝土约束出现拉应力引起裂痕;采用含泥量过大的细沙、粉砂浇筑的混凝土;过振,外表构成水泥含量较多的砂浆层;混凝土收缩裂痕成因分析:从工程构造角度上以为混凝土在硬化的过程中发生的体积减少的景象称为混凝土收缩。混凝土收缩是混凝土构造客观存在的物理景象。构件混凝土初始硬化过程中,假设是允许混凝土自在收缩变形,那么混凝凝土内部不会产生应力;在实践桥梁工程施工过程中混凝土构造或构件在施工中都毫无例外的存在约束:外约束:构造的变形遭到另一构造的妨碍,构造与构造之间的相互牵制造用称作外约束。外约束分为:弹性约束、全约束延续式约束;内约束:构件本身内部组成资料之间相互约束作用,例如钢筋与混凝土之间、构件尺寸大的部分与尺寸小的部分之间等;3当混凝土的收缩变形遭到约束这种约束限制混凝土收缩变形使混凝土内部产生内部拉应力应变当这种拉应变超越硬化过程中的混凝土的极限拉应变那么混凝土开裂;4混凝土在硬化过程中的物理力学性能变化:龄期天347142128抗拉强度0.260.350.530.760.91.00弹性模量0.45-0.630.830.941.00极限

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