您好,歡迎來到福建佳旺工程機械有限公司網站!

    橋梁模板資訊

    福建預製箱梁關鍵技術,工程人必知!

    信息來源:www.sxylgc.cn | 發布時間:2020年09月09日

      預製箱梁因其經濟性、安全、美(mei)觀(guan)等(deng)特(te)點(dian),在(zai)全(quan),國(guo)得(de)到(dao)廣(guang)泛(fan)使(shi)用(yong),使(shi)用(yong)效(xiao)果(guo)也(ye)非(fei)常(chang)好(hao)。中(zhong)小(xiao)跨(kua)徑(jing)橋(qiao)梁(liang)實(shi)際(ji)運(yun)營(ying)汽(qi)車(che)荷(he)載(zai)越(yue)現(xian)行(xing)規(gui)範(fan)汽(qi)車(che)荷(he)載(zai)標(biao)準(zhun)的(de)問(wen)題(ti)突(tu)出(chu),大(da)跨(kua)徑(jing)橋(qiao)梁(liang)的(de)實(shi)際(ji)運(yun)營(ying)汽(qi)車(che)荷(he)載(zai)與(yu)規(gui)範(fan)汽(qi)車(che)標(biao)準(zhun)的(de)適(shi)應(ying)性(xing)相(xiang)對(dui)較(jiao)好(hao)。本(ben)文(wen)介(jie)紹(shao)預(yu)製(zhi)預(yu)應(ying)力(li)混(hun)凝(ning)土(tu)箱(xiang)梁(liang)設(she)計(ji)及(ji)施(shi)工(gong)關(guan)鍵(jian)技(ji)術(shu)問(wen)題(ti),對(dui)設(she)計(ji)師(shi)及(ji)施(shi)工(gong)技(ji)術(shu)人(ren)員(yuan)都(dou)有(you)實(shi)質(zhi)性(xing)的(de)幫(bang)助(zhu)……
      

    預製箱梁


      設計、施工中存在的主要問題
      
      1 我國現役橋梁存在耐久性不足問題
      
      2 橫隔板的設置問題
      
      3 矩鋼束采用扁錨問題
      
      負彎矩鋼束采用扁型波紋管時容易出現漏漿堵塞管道,影響穿束,且壓漿很難保,證飽滿,影響結構耐久性。
      
      4 負彎矩波紋管在支點附近與支點加強粗鋼筋在同一豎直麵上,存在幹擾。
      
      5 梁端鋼束張拉錨具與底板粗鋼筋幹撓。
      
      6 底板鋼束在支點附近與箍筋幹撓問題。
      
      7 支座承載力
      
      06版《公路橋梁板式橡膠支座規格係列》減少了圓形支座型號,原來是25mm一級,現在是50mm一級,同樣尺寸的支座承載力減少較多。按現行標準,所需支座型號需增加5~10cm,導致梁底截麵較為緊張,大跨徑時不得不改用矩形橡膠支座或盆式支座。
      
      8 扁波紋管縱向連接問題
      
      曲線上橋梁,鄰近孔橫坡存在變化,如兩孔預製梁橫坡不一致,兩波紋管位置會有錯台。
      
      9 底板偶有縱向裂縫:主要在箱梁中央部位,裂縫呈斷續或連續狀,一般貫穿箱梁底板,縫寬在0.1㎜—0.25㎜之間。
      
      10 偶有濕接縫縱向裂縫
      
      預製箱梁設計及計算要點
      
      一、主要技術標準:
      
      1、汽車等級:公路-Ⅰ級;
      
      2、設計安全等級:一級,橋梁結構的重要性係數取1.1;
      
      3、環境類別:Ⅰ類(一般環境);
      
      4、環境作用等級:B級。
      
      二、結構體係
      
      20、25、30、35、40m箱梁采用先簡支後橋麵連續體係;35m、40m箱梁采用先簡支後結構連續體係;30m以下跨徑簡支箱梁經濟性較為明顯,所以采用簡支結構;35m、40m箱梁簡支與連續造價相當,提供兩種選擇。
      
      預製梁頂板設計成2%的橫坡,底板設計成平坡,邊梁頂寬按2.85m設計,中梁頂寬按2.4m設計,底寬均設計成1m。懸臂設0.2m的等直段,便於調整曲線橋的弓弦差。
      
      40m簡支箱梁由於受力較大,需要加大截麵尺寸。處理方法有兩種:一是加大梁高10cm,很有效果,但導致簡支和連續箱梁模板不一致;二是適當加高頂板厚度(加2cm),梁高相應增加2cm,能達到同樣效果。三是端橫梁厚度均采用300mm,35m、40m連續箱梁中橫梁厚度采用400cm。四是30m及以下跨徑不設置跨中橫隔板,35m、40m跨徑跨中設置一道橫隔板。
      
      考慮到箱室內不設置隔板方便施工,也有利於內模的立模和脫模,受力上也影響不大,所以采用空心橫隔板,厚度采用200mm。
      
      簡支箱梁橫向采用單支座,一聯均采用板式固定支座;連續箱梁端支點采用滑板式橡膠支座,橫向設置兩支座,中支點采用板式固定支座,橫向采用支座。
      
      伸縮縫預留槽:簡支箱梁聯端設置80型淺埋式伸縮縫,不需要預留槽口。連續箱梁聯端設置80、160型兩種,160型伸縮縫需預留槽口。
      
      主要材料: 預製主梁、端橫梁、中橫梁、跨中橫隔板均采用C50混凝土;調平層采用C40混凝土。HRB400鋼筋。預應力鋼絞線采用抗拉強度標準值=1860MPa、公稱直徑d=15.2mm的低鬆弛高強度鋼絞線。錨具均采用圓形錨具,型號主要為YM15-4、YM15-5、YM15-6三種,預應力管道均采用圓形金屬波紋管。
      
      三、計算要點:
      
      主梁按後張法A類預應力混凝土構件設計。不考慮調平層參與受力。滿足11cm瀝青+10cm調平層和15cm混凝土鋪裝的受力要求。
      
      連續梁所有濕接頭混凝土一次澆築完成,負彎矩鋼束的張拉順序是先兩側後中間。
      
      橋麵板采用公路-Ⅰ級車輛荷載×1.3進行設計配筋,懸臂板按護欄防撞等級為SS級進行設計配筋。
      
      橫梁及橫隔板驗算荷載為公路-Ⅰ級車道荷載,荷載提高係數同主梁。
      
      主要設計參數:
      
      1、混凝土:重力密度γ=26.0kN/;
      
      2、瀝青混凝土:重力密度γ=24.0kN /;
      
      3、年平均相對濕度: 80%;
      
      4、錨下控製張拉力:;
      
      5、錨具變形與鋼束回縮值(一端):  △L=6mm;
      
      6、管道摩阻係數:      μ=0.25;
      
      7、管道偏差係數:      κ=0.0015  1/m;
      
      8、鋼束鬆弛係數:      ζ=0.3;
      
      9、地基及基礎不均勻沉降:5mm(僅用於連續箱梁);
      
      10、梯度溫度:豎向日照正溫差的溫度基數按100mm瀝青混凝土鋪裝層,考慮一半厚度的混凝土調平層折減後采用;豎向日照反溫差為正溫差乘以-0.5;
      
      11、汽車荷載分項係數取值:20m、25m、30m箱梁取1.8,35m取1.7,40m取1.6。
      
      12、存梁時間:30~90d。
      
      界限承載能力驗算:
      
      1)20m、25m、30m、35m、40m跨簡支箱梁 強度富裕量4.6%~14.7%,截麵強度均能滿足梁長增加500mm的受力要求。
      
      2)35m跨連續箱梁跨中截麵抗彎強度富裕7.2%~13.9%,支點截麵富裕32.9%~46.7%。
      
      3)40m跨連續箱梁跨中截麵抗彎強度富裕4.5%~9.3%,支點截麵富裕33.5%~44.3%。
      
      4)邊梁和中梁安全度相當。
      
      抗裂驗算:
      
      短期效應組合下各跨徑截麵抗裂強度均滿足規範要求,跨中截麵壓應力儲備均在1MPa以上。連續箱梁支點上緣拉應力也未出規範允許值。
      
      持久狀態應力驗算:
      
      標準值效應組合作用下,各跨徑截麵正應力均滿足規範要求。出現在28m路基40m簡支箱梁中梁跨中上緣,為15.5MPa,小於規範允許值16.2MPa。
      
      根據箱梁腹板箍筋設置,支點主拉應力小允許-2.83MPa,跨中主拉應力小允許-2.26MPa,箱梁各截麵主拉應力均滿足要求。
      
      在汽車荷載作用下,各跨徑箱梁跨中長期撓度均未出規範允許值L/600,且未過規範允許值的1/3。
      
      小結:
      
      1)各跨徑箱梁界限承載能力均滿足受力要求,小富裕度4.5%,滿足梁長增加±500mm的受力要求,邊梁和中梁安全度相當。
      
      2)在短期荷載組合作用下截麵抗裂均滿足規範要求,且跨中有1MPa以上的壓應力儲備,連續梁支點上緣拉應力也未出本項目規定的-1.5MPa。
      
      3)主拉應力較大值出現在跨中下緣和支點上緣,需按規範要求驗算箍筋間距,經驗算箍筋設置也滿足受力要求。
      
      4)截麵剛度完全滿足正常行車要求,活載作用下跨中長期撓度均未出規範允許值L/600的1/3。
      
      負彎矩鋼束采用圓錨(取消腹板處的張拉槽口,鋼束均在頂板上布置),采用扁型波紋管時容易出現漏漿堵塞管道,影響穿束,且壓漿很難保-證飽滿,影響結構耐久性。
      
      加大濕接頭處負彎矩鋼束縱向連接空間:曲線上橋梁,鄰近孔橫坡存在變化,如兩孔預製梁橫坡不一致,前後梁波紋管位置會有錯台。設計可將縱向濕接頭寬度加寬到778mm,這樣可以用兩個13m的圓弧過渡,過渡更為平緩。
      
      鋼束線形優化:
      
      
      可將20、25、30m箱梁底板厚度改為300mm,40m箱梁底板厚度改為360mm,鋼束中心適當上抬,避免錨墊板與底板粗鋼筋的幹撓。
      
      底板鋼束位置優化:適當內移底板鋼束,避免在變厚段及支點附近與腹板箍筋幹撓。
      
      底板箍筋優化:由於混凝土收縮和施工的原因,底板可能會出現縱向裂縫,設計時可將底板上、下層橫向鋼筋改為閉合“箍筋”,確保底板橫向鋼筋的有效,從而增強底板橫向抗裂性。
      
      斜橋聯端橫梁箍筋采用正布時不便於立模、拆模,給施工造成麻煩,箍筋可改為斜向布置。
      
      增加腹板處混凝土骨料下落空間:為配合耐久性設計要求,可將淨保護層改為30mm,分布鋼筋放在箍筋內側。外側就有43mm的空間下混凝土,比原來(26mm)增加17mm的空間,有利於粗骨料的通過。
      
      箱梁頂麵預埋抗剪鋼筋,增強主梁和調平層的結合,抗剪鋼筋采用[形鋼筋,可同時作為調平層鋼筋網的定位鋼筋。
      
      端橫梁如果采用二次澆築,內模拆除更為方便,內模也就可以采用大塊模板,保-證箱梁澆築質量。
      
      濕接縫橫向鋼筋連接盡量采用綁紮連接,避免焊接困難。
      
      預應力鋼束與普通鋼筋布置
      
      預應力鋼束布置:
      
      24.5m路基較28m路基鋼束用量有所減少,同一路基寬度邊梁和中梁受力不同,鋼束設置也有一定差異。
      
      連續梁的正彎矩鋼束布置特點與簡支梁相當,負彎矩鋼束布置在頂板中,在頂板開設人洞張拉鋼束,將負彎矩區頂板適當加厚。
      
      普通鋼筋布置:主(zhu)梁(liang)粗(cu)鋼(gang)筋(jin)布(bu)置(zhi)時(shi)為(wei)避(bi)免(mian)混(hun)凝(ning)土(tu)受(shou)拉(la)邊(bian)緣(yuan)出(chu)現(xian)裂(lie)縫(feng)時(shi),梁(liang)不(bu)致(zhi)因(yin)配(pei)筋(jin)過(guo)少(shao)而(er)脆(cui)性(xing)破(po)壞(huai),規(gui)範(fan)要(yao)求(qiu)部(bu)分(fen)預(yu)應(ying)力(li)混(hun)凝(ning)土(tu)受(shou)彎(wan)構(gou)件(jian)中(zhong)普(pu)通(tong)受(shou)拉(la)鋼(gang)筋(jin)的(de)截(jie)麵(mian)麵(mian)積(ji)不(bu)應(ying)小(xiao)於(yu)0.3% 。設計時可控製主筋配筋率在0.5%左右。
      
      為確保預製梁鋼筋骨架成型,在箍筋四角均設置有粗鋼筋,粗鋼筋直徑與底板粗鋼筋相同。
      
      頂板橫向主筋布置:預製主梁頂板鋼筋采用   12,布置間距100mm,邊梁懸臂設置了護欄防撞加強鋼筋,鋼筋直徑為   16,布置間距為100mm。
      
      箍筋布置:各跨箱梁腹板箍筋均采用   12鋼筋,腹板變厚段到支點箍筋間距采用100mm,跨中段箍筋間距采用200mm。底板箍筋也采用   12鋼筋,布置間距同腹板箍筋。
      
      分布鋼筋布置:頂板、腹板、底板分布鋼筋均采用   10鋼筋,腹板、底板分布鋼筋間距采用100mm。
      
      錨下加強鋼筋布置:錨下加強鋼筋采用φ12鋼筋,錨下布置三排,豎向長筋為錨下受力主筋必須設置彎鉤,橫向短筋采用直筋,未設置彎鉤。
      
      濕接縫鋼筋布置:濕接縫橫向鋼筋采用環形鋼筋,一般要求濕接縫環形鋼筋與主梁外伸鋼筋采用綁紮連接,考慮到24.5m路基濕接縫寬度較窄,環形鋼筋自錨長度有些不足,要求隔根焊接隔根綁紮。
      
      端橫梁鋼筋布置:端橫梁鋼筋分成預製和現澆兩部分,兩預製梁端橫梁鋼筋與現澆橫梁中的短鋼筋采用焊接連接。
      
      中橫梁鋼筋布置:35m、40mlianxuxiangliangcaiyongdundingxianjiaozhonghengliangjiangqianhouliangkongxianglianglianchenglianxujiegou。zongxiangliangkongxiangliangdingdibancugangjincaiyongxiangtongzhijingdeduangangjinjinxinghanjielianjie,qitafenbugangjinxianghubangzhalianjie。
      
      跨中橫隔板鋼筋布置:35m、40m跨(kua)箱(xiang)梁(liang)跨(kua)中(zhong)設(she)置(zhi)了(le)跨(kua)中(zhong)橫(heng)隔(ge)板(ban),跨(kua)中(zhong)橫(heng)隔(ge)板(ban)分(fen)成(cheng)預(yu)製(zhi)和(he)現(xian)澆(jiao)兩(liang)部(bu)分(fen)。兩(liang)預(yu)製(zhi)梁(liang)跨(kua)中(zhong)橫(heng)隔(ge)板(ban)外(wai)伸(shen)鋼(gang)筋(jin)與(yu)現(xian)澆(jiao)橫(heng)梁(liang)中(zhong)的(de)短(duan)鋼(gang)筋(jin)采(cai)用(yong)焊(han)接(jie)連(lian)接(jie)。
      
      調平層中鋼筋網采用φ10鋼筋現場加工而成,縱橫間距10cm×10cm縱向鋼筋在中支點處要求保持連續,不得截斷。
      
      注意事項
      
      一、圖紙注意事項:
      
      1 在梁長需要調整時,僅調整跨中等截麵段長度,梁端及腹板變厚段不得調整,連續結構負彎矩槽口距梁端距離保持不變。
      
      2 簡支箱梁現澆濕接縫在橋麵連續處應斷開,濕接縫縱向鋼筋不連續;連續箱梁在中支點處濕接縫是連續的,縱向鋼筋不得截斷。
      
      3 橋梁的斜交方向,應根據橋型布置圖所示的斜交角和方向進行箱梁預製,嚴防反方向預製。
      
      二、施工注意事項:
      
      箱梁預製:
      
      整體式路基外邊梁和分離式路基的兩側邊梁懸臂端部預留100mmzanbuyuzhi,daijiaozhuwaibaohulanshiyiqijiaozhu,dangangjinxuzhaochangshenchubudejieduan。maoxiajiaqianggangjinyumaojuzidaideluoxuangangjinyingtongshishiyong,budezhishezhiyizhong。hulanyumaigangjinbixuyumaizaiyuzhiliangnei;支座處梁底混凝土楔形塊應與預製梁混凝土同時澆築。梁端2m範圍內、管道密集部位及錨固區,應嚴格控製混凝土的振搗及養生,確保混凝土的質量。
      
      反預拱度建議值未考慮豎曲線的影響,設計時應根據豎曲線半徑調整反預拱度的設置值;預應力管道也應同時設反拱度。梁體混凝土澆築應連續澆築、一次成形,每片預製梁澆築總時間不宜過6h。預製梁混凝土拌和物入模溫度宜在5℃~30℃。
      
      安an裝zhuang箱xiang梁liang內nei模mo時shi,箱xiang內nei端duan橫heng梁liang處chu的de箍gu筋jin和he分fen布bu鋼gang筋jin允yun許xu從cong中zhong截jie斷duan扳ban向xiang箱xiang梁liang內nei壁bi,箱xiang梁liang內nei模mo由you梁liang端duan脫tuo模mo,脫tuo模mo後hou將jiang截jie斷duan鋼gang筋jin進jin行xing等deng強qiang度du補bu強qiang。箱xiang內nei端duan橫heng梁liang混hun凝ning土tu及ji堵du頭tou混hun凝ning土tu通tong過guo梁liang端duan頂ding板ban預yu留liu槽cao澆jiao築zhu。
      
      用於同一跨中各箱梁的混凝土澆築時間差、終張拉時的混凝土齡期差不宜過10d。後期存在新老混凝土連接的結合麵必須在預製梁場進行鑿毛,預製梁結合麵表層混凝土鑿去5~10mm,在澆築後期混凝土時濕潤表麵並座漿,以保-證新老混凝土的良好結合。
      
      預應力工藝:
      
      為有效控製預製梁生產過程中微裂縫的產生,35m、40m箱梁鋼束在移梁前宜分兩次進行張拉(預張拉和終張拉),30m及以下跨徑箱梁要求一次張拉預應力鋼束。鋼束錨下終張拉控製應力為0.75fpk=1395Mpa,錨外張拉控製應力還需考慮鋼束與錨圈口之間的摩擦損失,錨口摩阻損失暫按3%考慮。
      
      預製梁運輸、起吊、jiuweiguochengzhongyingzhuyicaiquyouxiaocuoshiquebaoxiangliangdehengxiangwending。hengxiangshijiefengjiaozhushi,yinganshigongguifanyaoqiuanzhuangdimo,weiyanfangloujiang,mobanzhouweicaiyonggaoqiangzhijiangxiangjiaotiaozhijiang。luoliangduifangbuyingguoliangceng,yingshidangzhegai,buyipushaipuhan。
      
      負彎矩張拉槽口底層鋼筋嚴禁截斷,上層鋼筋可從中截斷掰向兩側,待鋼束張拉完成後,再等強度補強。
      
      所有混凝土澆築後均需進行保濕養護。預製梁拆模時梁體混凝土芯部與表層、箱內與箱外、表層與環境溫度差均不宜大於15℃,氣溫急劇變化時不宜拆模。