城市桥梁节段预制拼装技术设计与研究.doc

城市桥梁节段预制拼装技术设计与研究
【摘 要】随着城市化进程的不断推进,各类城市桥梁工程规模越来越大。在此背景下,虽然已引进各类新技术,但创新需求仍不断增长,特别是在城市中进行桥梁工程建设,需要更高的现场施工效率,以减少对城市。
剪力键的尺寸构造设计要求:
1)腹板剪力键的布置范围不宜小于梁高度的75%,剪力键横向宽度宜为腹板宽度的75%;
2)剪力键应采用梯形(倾角接近45°)或圆角梯形截面;
3)剪力键的高度应大于混凝土最大骨料粒径的2倍,并不小于35mm;
4)剪力键的高度与其平均宽度比取1∶2。
剪力键的构造尺寸大小与结构断面厚度以及粗骨料的粒径有关,设计中应遵循混凝土级配要求,以确保剪力键预制质量,满足受力要求。
拼接缝黏结材料性能
结构胶的主要技术指标包括黏结强度、标准强度、弹性模量、硬化时间等。涂抹厚度是根据以往的经验而拟定的,且宜单面涂抹。当结构胶涂抹在接缝表面后,形成了1层明露在空气中的黏结薄膜,硬化速度大大加快,必须在失去黏合能力之前进行胶接并及时施加临时预应力以避免失效,其有效时间范围不仅与结构胶的产品性能有关,还与节段拼装速度、临时预应力加压速度有关,结构胶在梁体的全断面都挤出,可以有效地保证接缝的密闭效果。控制结构胶的和易性主要指其流动性、黏聚性,可以保证胶黏剂在涂抹时能挂住不垂滴,在压力作用下可流动、可塑,并与结合面黏结。
节段拼接缝截面受力分析
在进行结构设计过程中,要充分考虑节段预制拼装的技术特征。在节段预制拼装工艺设计时,由于桥梁的极限强度计算方式不同于普通的预应力结构,因此,在设计过程中要充分考虑节间缝的结构特点、体外预应力等方面的内容。在预制节段拼装桥梁结构中,其接缝处无普通钢筋穿过,抗弯能力只能依靠预应力钢索,通过配置体外预应力对结构力学性能进行改变,并且在计算时要考虑节间缝强度折减。对于大跨径桥梁来说,在节段拼装桥梁设置体外预应力束时要注意设计应力限值。节段预制拼装预应力混凝土上部结构构件应按全预应力混凝土设计;节段预制拼装预应力混凝土下部结构构件可根据桥梁使用和所处环境的要求,按全预应力混凝土设计或控制的正截面边缘拉应力受限的A类部分预应力混凝土设计。节段预制拼裝预应力混凝土构件应按下列规定进行正截面和斜截面抗裂验算:
1)构件正截面混凝土的拉应力应满足下列抗裂要求
全预应力混凝土构件的接缝截面,在作用效应频遇组合下:
2)构件斜截面混凝土的主拉应力应满足下列抗裂要求
全预应力混凝土构件的接缝位置,在作用效应频遇组合下:
2 节段预制拼装桥梁中体外预应力关键技术
体外预应力体系设计
体外索配置在结构外部能够有效降低混凝土结构截面尺寸,对于跨径较大的节段拼装桥梁来说,其纵向预应力多采用体内与体外相结合的体系承担活载。体外预应力体系应包括体外预应力钢束、锚固系统、转向装置及减振装置4个部分。体外预应力混凝土桥梁应留有供体外预应力系统维护、更换的空间和设备进出的通道。体外预应力混凝土桥梁应根据施工方法、结构的设计使用年限、所处的环境类别,来选定体内、体外预应力钢束的比例,并采取体外预应力钢索的防腐蚀措施。
体外预应力转向块受力