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中等跨径预应力混凝土桥梁的施工技术

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摘要:由于预应力结构能充分发挥高强材料的特性,促使结构轻型化,以致具有比钢筋

混凝土连续梁桥大得多的跨越能力。现代的桥梁工程多运用预应力混凝土结构。预应力混凝土的内部应力和分布规律有利抵消荷载作用下产生的拉应力,使混凝土构件不致开裂或减少裂缝开展的宽度。预应力混凝土连续梁优于普通钢筋混凝土连续梁的另一重要特点,就是它可以有效地避免混凝土开裂,特别是处于负弯矩区的桥面板的开裂。本文结合桥梁的施工,简要谈论预应力混凝土结构在中等跨度桥梁的施工技术。

关键词:中等跨径桥梁;预应力混凝土;施工

Abstract: due to the prestressed structure can give full play to the characteristics of the high strength materials, and to promote the light-duty structure, so that is better than the reinforced

Concrete continuous girder bridge across much of the ability. The modern bridge engineering using prestressed concrete structure. The interior of the prestressed concrete stress and distribution of favorable to offset the load of produce tensile stress and make concrete component from cracking or reduce the width of the crack development. Prestressed concrete continuous beam beyond ordinary reinforced concrete continuous beam of another important characteristics, that is, it can effectively avoid cracking, especially in the negative moment OuDeQiao panel craze. Combining with the construction of the bridge, this paper briefly talk about prestressed concrete structure in the middle span bridge construction technology.

Keywords: medium long span bridge; Prestressed concrete; construction

中图分类号:TU528.571 文献标识码:A 文章编号:

1引言

桥梁是在道路路线通过江河湖泊、山谷深沟以及其他线路(公路或铁路)等障碍时,想要保证道路的畅通性,充分发挥其正常的运输能力而修建的构造物,因此可以说桥梁是跨越障碍物的结构。预应力混凝土的梁式桥,在我国也获得了很大的发展。对于中小跨径的梁桥(跨径在6~25m),已广泛采用配置低合金钢筋的装配式钢筋混凝土板式或T形梁式的定型设计,它不但经济适用,而且施工方便,能加快建桥速度。

2中等跨径预应力混凝土桥梁

中等跨径预应力混凝土桥梁泛指跨径在30M以下有简支、连续,等各种系预应力混凝土桥梁。预应力混凝土的内部应力和分布规律有利抵消荷载作用下产生的拉应力,使混凝土构件不致开裂或者减少裂缝开展的宽度。

对于中小跨度的连续梁,当采用目前比较盛行的顶推法施工工艺时,往往就设计成等跨、等高的连续梁桥。受力性能不如不等跨布置;鉴于施工工艺的独特优点,采用顶推施工时,施工方便,经济效益高。补偿了结构本身作为等跨、等高连续梁的短处。当桥梁的跨度不太大时,也可采用先预制成简支梁,待其被架设在临时支座上后,再在支点顶部张拉预应力筋来建立连续性的施工方法。在此情况下,全桥竣工后也成为等跨、等高的连续梁桥。

3中等跨径预应力混凝土桥梁施工技术

桥梁的施工应包括施工技术和施工的组织管理。其中施工技术是选择施工方法,确定各施工阶段所需的机具设备、材料和劳动力等事项。

桥梁施工方法需要在实践中不断深入研究,根据工程设计要求、施工现场环境、设备、经验等各种因素综合分析考虑,合理选择在梁桥的施工中,普通钢筋混凝土简支梁可以根据设计和现场的实际情况来选择分片预制安装、落地固定支架法或移动模架法;预应力钢筋混凝土简支梁可采用分片预制安装法;连续梁桥和刚架桥中的主梁可选择落地固定支架法、分段悬臂浇筑法、分段预制悬臂拼装法或顶推施工法。在拱桥的施工中,可采用落地固定支架法、分段悬臂施工法或转体施工法。

3.1就地现浇梁法

就地现浇梁法修建的预应力混凝土桥梁,其结构形式起初多采用在跨中设置仅传递剪力的剪力铰的刚架结构。然而,跨中设置剪力铰时,由于在一部分桥梁中因混凝土的徐变变形使悬臂端发生下挠倾向,为此,对于铁路桥或跨径达到一点距离的桥梁,都倾向于在悬臂安装结束后将梁在跨中部分固结,做成连续梁桥或刚架桥。此外,亦有将两孔T型刚架桥并列的结构体系。

2)分段悬臂浇筑法。一般从桥墩对称进行分段悬臂浇筑施工或悬臂拼装施工。这种施工方法不用或很少用支架,基本不影响河道的通航,从而使预应力混凝土悬臂梁桥、T形刚构桥、连续梁桥和连续桥梁常用施工方法得到了发展。

3)移动模架法。随着桥梁结构的发展,多跨长桥和高架桥梁大量建造,其跨径通常考虑经济分孔,采用等截面梁,因此要求施工快速、简便且使用一套机具设备连续作业。移动模架法是采用大型的施工设备,在梁的位置上,逐渐完成梁的一系列制造工作后,纵移施工设备连续施工的施工方法,相当于把桥梁的预制场移到桥位,并依靠机械动力逐跨完成,它对于大型桥梁工程施工向工厂化、机械化和标准化方向迈进,是一种有益的尝试。

3.2预制安装梁法

1)分片预制安装法。随着设计的标准化、桥梁构件的工厂化,出现了装配式钢筋混凝土简支梁桥。从预应力技术在桥梁工程中应用之后,随着起重能力的提高,中小跨径的装配式预应力混凝土简支梁桥得到了普遍推广。这些装配式混凝土简支梁桥,大多数采用沿纵向分片预制,安装后通过横向联系形成整体。

2)分段预制悬臂拼装法。由于桥梁跨越能力的提高,主梁自重很大,分片预制安装法难以实施,因此将主梁横向分段预制,再从桥墩对称进行悬臂拼装施工。与悬臂浇筑法类似,这种施工方法同样不用或很少用支架,基本不影响河道的通航,可用于预应力混凝土悬臂梁桥、T形刚构桥、连续梁桥和连续刚构桥的施工。同时,建造大跨径桥梁不需要大型起吊设备,桥梁不仅有实腹式,也出现了空腹桁架式,主梁截面形式也从T形、工形发展到箱形。

3)顶推施工法。顶推法施工的关键是顶推作业,核心问题在于应用有限的顶力将梁顶推就位。初始的静摩擦系数大于稳定后的静摩擦系数,静摩擦系数大于动摩擦系数。摩擦系数大小与四氟板厚度及不锈钢板的光洁度有关。顶推施工中所用的滑移设备与在转体施工中采用聚四氟乙烯板的转动设备相似。顶推的施工方法多种多样,主要依照顶推的施工方法分类,同时也可由支承系统和顶推的方向来区分顶推的施工方法

3.3转体施工法

在深谷,在水深流急的河道上,河道又不允许断航的情况下,在城市交通繁忙的主干道上建造桥梁,如采用转体施工法施工就能收到良好的技术和经济效益。转体施工法有很多方法,主要有平面转体、竖向转体或平竖结合转体。其中平面转体应用的最多,是在河流的岸边或者两侧先预支出半桥,然后进行组合,在转动到桥位的轴线。克服了施工的难度。竖向施工是在先预制好构件,然后再竖向进行组合。平竖结合转体施工是结合前两种施工方法,进行很好地统一。

4中等跨径预应力混凝土的施工优点

在土木工程施工中,桥梁的施工是一个比较复杂繁重的过程。这个过程涉及到很多的领域,主要有环境,资源,地质,管理,流体还有天气等等。更与人有很大的联系。其中人的因素占了很大的比重,所以对于桥梁的施工应该是很多行业的专业人员一起努力共同的完成。

预应力混凝土结构的特点与普通钢筋混凝土结构比较预应力混凝土结构具有以下优点。

提高了结构的抗裂性和耐久性;在预应力混凝土结构中,由于预应力的作用,可以使构件不会出现或不会过早出现裂缝,从而提高了构件的抗裂性能。构件内的钢筋不易锈蚀,这就增强了构件的耐久性,或者说延长了结构物的使用年限。增大了构件的刚度一般来讲,普通钢筋混凝土结构在正常使用阶段,混凝土在受拉区都已经产生拉裂缝,也即所谓带裂缝工作(在设计上控制这些裂缝的宽度以免钢筋锈蚀或挠度过大)。这样,对于整体钢筋混凝土构件来讲,其刚度就减弱了许多。而预应力混凝土构件在正常工作阶段,由于混凝土中存在预压应力,梁在使用期间不产生拉应力,混凝土就不出现裂缝,所以其整体刚度大大增加。节省材料;由于预应力混凝土构件充分利用高强度混凝土和高强度钢材的高强性能,从而大大地提高了构件的承载能力。在荷载一定的条件下,可以充分发挥高强钢筋与高强混凝土良好的抗拉、抗压性能,减少构件截面尺寸,节省了材料。减轻结构自重和增加跨越能力。总体来说,桥梁施工的一般特点是涉及范围广,组成人员复杂;结构多样性、技术性强,要求参与者周密、细致、良好地协作;成品的艺术性和质量要求越来越高,尤其是城市桥梁。

5结语

一座设计完美的现代化桥梁可以反映一个国家或一个民族的传统文化特点、社会文明进步程度和科学技术发展水准以及其工程设计和工业制造水平。桥梁及桥梁工程的发展反映了社会发展对交通的需求,是交通发展的重要方面之一,它从一定程度上折射出人类社会进步和科学技术发展的程度。施工决定着桥梁工程的质量、工期和实际造价等关键问题。对于中等跨径桥梁,其主要运用预应力混凝土施工技术,预应力混凝土的施工技术对于施工方法,施工材料都有很好的改进。本文只是简析预应力混凝土在中等桥梁施工的应用,希望对桥梁施工有一定的帮助。

参考文献:

[1]李国平.桥梁预应力混凝土技术及设计原理.北京:人民交通出版社,2004.

[2]王穗平.桥梁构造与施工.北京:人民交通出版社,2007

[3]李自林.桥梁工程.武汉:华中科技大学出版社,2007.

[4]杨宗放,方先和.现代预应力混凝土施工.北京:中国建筑工业出版社,1993.06.