摘要:在中小跨径桥梁中使用最为普及的是装配式梁桥,在装配式梁桥的上部结构中最为常见的是空心板、T梁桥和箱梁。这三种上部结构在设计和预制时,根据其截面配筋形式又可分为预应力混凝土截面和普通钢筋混凝土截面。此文章主要分析了装配式桥梁的设计、结构预制工艺及特点,装配式桥梁相对于传统桥梁建筑具有质量较为可靠、建造速度较快、安全系数较高、性价比较好的特点,本文将以桥梁工程的发展为出发点,经过分析我国桥梁建筑的现状,提出我国桥梁工程的建设难点,从而提出相与之对应的整改措施,以此来体现装配式桥梁的独特之处。装配式桥梁建筑中难免也会有由于施工导致的装配式桥梁的病害,我们要合理的设计以防止这些病害或多或少的出现。
关键词:装配式桥梁;桥梁建筑;设计施工特点
一.装配式上部结构桥梁设计的要点
1装配式桥梁的护栏和桥面铺装宜在体系完成后施工
在体系完成之后,再进行施工对铺装是有利的,这是因为结构体系已经完成了变形,而后浇筑的铺装不会因结构体系转换带来的变形而出现不规则的裂缝;先浇筑铺装,铺装层会有一部分参与主梁的工作,再开始体系转换,这样对主梁是有利的。 2桥梁横隔板
箱型截面预制箱梁是梁式桥中较为普遍的一种形式。在箱式梁设计过程中,为了确保箱梁的横向刚度这一要求,在箱梁的腹板之中通常要设置横向连接,一般情况下设计在中点支点处或者在梁端处。 3横向预应力设计
首先,我们要了解摩擦抗剪的概念,摩擦抗剪是极其重要的概念,在桥梁的潜在裂缝或者不同材料的连接处,运行时间久了就会产生裂缝,并且承受桥梁的传递剪力,当剪切力作用在裂缝上时,在裂缝的接触面上,一侧裂缝就会对另一侧产生滑移的力,若接触面不光滑、不平整,接触面的长时间摩擦会使接触面进一步分离,对桥梁中的钢筋产生拉力作用,若达到极限状态就是钢筋应力达到了屈服程度,这就是摩擦抗剪,又称为横向预应力[1]。 其次,对横向预应力的的设计理念进行简洁概述,预应力能够对横向联结性能到达增强的效果,但不能就此认为横向预应力的设置越多,越能实现更强的横向联结性能。
源于横穿裂缝的普通钢筋的自锁力决定了摩擦抗剪。因此,在装配式板桥中,如要实现板间即使在铰缝和铺装层纵向开裂的情况下也能传递剪力,可以配置足够数量的横向预应力,以此来保证桥梁的横向联结性能[2]。设计横向预应力的主要目的是设计多重防线来减少铰缝和铺装层的纵向开裂隐患,横向预应力对桥面也能起到抑制作用,以此实现桥梁安全性的保障作用。
4箱梁和T梁桥的横向湿接缝宽度
梁湿接缝的作用是用来实现T梁、箱梁梁片连接的。布置于湿接缝里面的钢筋宽度通常情况下是几十公分(桥梁湿接缝宽度介于50-95厘米之间)。桥梁湿接缝位于T梁箱梁的横向连接,多采用箍圈中间穿纵向筋使桥面形成整体,多采用与梁体同标号混凝土浇注。 5装配式桥梁存梁期的长短
存梁期是大跨度预应力混凝土桥梁施工控制技术中的一个概念。存梁期过长或过短都会造成桥梁成桥后偏离理想状态。要保证桥梁的平行施工和桥梁完成施工后最大限度接近理想状态,就需要保证合理的存梁期。通过众多工程实践证明,最好的存梁期是在90天之内。 6为什么钢-混组合梁桥的施工顺序不宜改动
钢-混组合桥梁的施工方法比较灵活,但成桥后的状况是与施工方法、工序密切相关的,有、无支架施工方法产生的结果有着显著的差别。因此,施工时不能对桥梁的施工方法、工序进行随意变更,否则会造成成桥后的应力、挠度与设计严重不符,无法保障桥梁的正常使用,严重时会带来和产生安全隐患。
7钢-混组合梁桥节段连接为什么多采用摩擦型高强度螺栓
钢梁节段之间的连接常用的方式有两种:焊接连接和栓接连接。这两种连接方式,都具有安全可靠、传力途径明确、节约材料、施工方便、造价经济等特点[3]。
从安全方面考虑,钢-混组合梁桥节段的连接对承载力和抗剪切变形等具有很高的要求,而摩擦型高强度螺栓连接的剪切拥有变形小,弹性工作性能好、施工简单,耐疲劳等特点,因此比较适合应用于承受动力荷载的结构。相比摩擦型高强度螺栓连接,承压型高强度螺栓连接虽然承载能力较高,但其剪切变形形变较大,适用的机构仅限于承受静力荷载或间接承受动力荷载。
8钢-混组合桥梁的施工顺序、桥节段的连接和负弯矩
装配式钢-混组合桥梁主要构成事混凝土桥桥面板和主梁构成,主要通过工厂化制作应用构件的方式提升整体质量。桥梁安装过程中,施工人员首先要做的是在桥面板上预留出剪力槽,再连接混泥土桥面板和桥梁主梁,以使两者构成一个整体。相比传统桥梁结构,装配式钢混组合桥梁结构有两方面的优势,一方面加强了对桥梁所具有的横向连接的强度,另一方面,有效地提高了桥梁的受力性能。
安装装配式钢一混组合桥梁时,工厂制作出混凝土主板和钢箱梁,为增加膨胀变化对混凝土结构产生的影响,是施工人员需在混凝土板具有冲村存板时间内在桥梁下结构安装后,进行架设钢箱梁和使用密封条密封好钢箱梁上方的边缘处,租拼和预制桥面板,同时利用标高调节螺旋调整桥面板高度,使其高度与周围桥面板保持一致。在处理桥面板的横向板缝时,在板缝后浇材料所具有的强度与桥面板所对应的纵向预应力相符合后施工人员才可以进行施工。目的主要是保证纵向预应力能够有效施加在桥面板上,从而保证板缝始终处于受压的状态下。在此之后,施工人员需要用混凝土浇筑剪力槽孔,以此完成对桥梁的安装及桥面的铺装施工。实践结果表明,在安装对装配式钢一混组合桥梁时应用混凝土桥面板,不仅能够提升安装效率,还能杜绝由于混凝土收缩而导致桥面板开裂的现象,省略对混凝土模板浇筑的步骤,减少不必要的桥梁维修支出。
二.预制节段接缝的拼接方式和接缝的特点、优缺点及使用条件
第一,干接缝,预制好的砼用特殊的黏合剂粘上的在干接缝施工中,一般选用无溶剂型环氧树脂胶结剂将节段之间相邻的两块梁段粘结成整体,干接缝的主要作用是润滑、锚栓、防水、传递应力。
第二,湿接缝,指预应力混凝土梁体先进行分块预制,而后利用悬臂拼装,拼装成大跨度连续梁,采用现浇混凝土梁体间的梁块连成整体的接缝。
第三,胶接缝,是T梁或箱梁在架设完成后留在两片梁翼缘直接的那部分缝隙用环氧胶黏剂粘合为一体的接缝[4]。 三.总结
新世纪来临,如果我们可以在装配式桥梁上取得骄人的成绩,那么,我们在世界上的地位也会有一个质的提升。最主要的一点,我们去往目的地的时间将会大大缩短。本文从桥梁工程的历史为出发点,贯穿古今的详细分析了桥梁建筑的发展,从我国大跨桥梁的发展趋势、发展理念以及建筑分类等方面进行深入研究,提出了装配式桥梁设计及施工技术的改善,并且针对性的进行实际建设工程中问题难点的解决,从而有效的体现出装配式桥梁的工程特点,因为装配式桥梁的自身优点,我相信,装配式桥梁在我国,将会在十年内全面普及,连接到每一个城市。 参考文献
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