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桥梁上部桥梁上部结构是桥梁工程中直接承载车辆、行人和其他荷载的关键部分,其设计和施工直接影响桥梁的安全性、耐久性和使用功能。根据桥梁类型的不同,上部结构可以采用多种形式,如梁式结构、拱式结构、悬索结构或斜拉结构等。每种结构形式都有其独特的力学特性和适用范围。
梁式结构是最常见的桥梁上部结构形式之一,主要包括简支梁桥、连续梁桥和悬臂梁桥。这种结构形式简单,受力明确,适用于中小跨度桥梁。梁体通常由钢筋混凝土、预应力混凝土或钢结构制成,具有较高的强度和刚度。
拱式结构以其优美的曲线形态和高效的受力特性著称,主要通过拱圈将荷载传递到桥墩或桥台。拱桥的材料多为混凝土、石材或钢材,适合于跨越深谷或大跨度水域。
悬索桥和斜拉桥则以大跨度著称,广泛应用于跨海大桥或峡谷桥梁建设中。悬索桥通过主缆和吊杆将桥面荷载传递至锚碇,而斜拉桥则依靠塔柱和斜拉索来支撑桥面。这两种结构形式不仅技术复杂,而且具有极高的美学价值。
桥梁上部结构的设计需要综合考虑地形、地质条件、气候环境、交通需求以及经济成本等因素,确保桥梁在全寿命周期内的安全性、可靠性和经济性。同时,随着新材料、新技术的应用jtg/t 3334-2018标准下载,桥梁上部结构也在不断创新和发展,为现代交通基础设施建设提供了更多可能性。
4.2.3 预应力筋有效长度以板中心线对称布置,失效段采用硬质塑料管套住。
4.2.4 为了安全起见,沿台座的横向每隔3~5m设一道钢筋压住张拉的预应力筋。
0→初应力→1.05σk(持荷5min)→0→σk(锚固)
4.3.1 准备工作
先张法梁的预应力筋在底模整理后,在台座上张拉。对于长线台座,预应力筋或预应力筋与拉杆、拉索的连接,必须先用连接器串连后才能张拉。拟采用一端张拉。另一端在张拉前设置好固定装置,或安放好预应力筋的放松装置。张拉前,应先安装定位板,检查定位板是否符合要求,然后固定在横梁上。
4.3.2 一般操作
(1)调整预应力筋长度
采用螺丝杆锚具,拧动端头螺帽,调整预应力筋长度,使每根预应力筋受力均匀。
施加10%的张拉应力,将预应力筋拉直,锚固端和连接器处拉紧,在预应力筋上选定适当的位置刻画标记,作为测量延伸量的基点。
①一端固定,一端单根张拉。张拉顺序由中间向两侧对称进行。单根预应力筋张拉吨位不可一次拉至超张拉应力。
②一端固定,一端多根张拉。千斤顶必须同步顶进,保持横梁平行移动,预应力筋均匀受力。分级加载拉至超张拉应力。
③一端单根张拉,一端多根张拉。先张拉单根预应力筋。
按预应力筋的类型选定持荷时间。
补足或放松预应力筋的拉力至控制应力,张拉满足要求后,锚固预应力筋,千斤顶回油至零。
4.4 模板制作与安装
外模板采用钢模,内模板为充气橡胶芯模,为防止胶囊上浮,每隔40cm用箍筋加以固定。模板除满足一般要求外,还要满足以下要求:
4.4.1 先张法制作预应力板梁,预应力钢筋放松后,板梁压缩量为0.1%左右,为保证梁体外形尺寸,侧模制作要增长0.1%。
4.4.2 端模预应力筋孔的位置要准确,安装后与定位板上对应的力筋孔要在一条中心线上。
砼施工采用半干硬性砼,外加减水剂,确保其砼的和易性,砼粗骨料粒径不大于2cm,在拌合站集中拌合,砼输送泵泵送入模,振捣应密实均匀,不得漏振(特别是胶囊部砼,同时注意避免碰动预应力筋和胶囊膜),采用侧模安装附着式振动器主振,插入式振动器辅助的方法进行。浇筑过程中应连续进行,不可留有施工缝,边跨端预埋毛勒预埋件。
混凝土达到设计强度80%时即可放松受拉预应力筋(放张),放张速度不宜太快,采用砂箱放松。在预应力筋张拉前,放置在非张拉端。预应力筋全部放松后,可用高速磨切割轮割外露钢筋,切割时防止烧伤端部砼,应用砂浆封闭或涂刷防蚀材料,防止生锈。
长线台座上预应力筋的切割顺序,宜由放张端开始,逐渐切向另一端。
断筋利用乙炔—氧气割炬将钢绞线由外向内对称逐渐加热,使钢绞线温度升高,从而使其力学性能得到改变,屈服点下降,由于张力的作用使补烘烤段的钢绞线不断产生伸长变形,然后切割钢绞线,先两侧,后中间对称放松,使之与混凝土表面平齐。
养护是预制构件生产的一个重要环节,构件初凝后就洒水和覆盖草袋养护。当强度达到80%后,方可调离台座,板端应凿毛,以便结构连续。
预制板在批量预制前,拟取中边板各一块进行静载试验,并在批量生产中,检验试块,以保证预制板质量。
厂内移梁采用卷扬机和滚钢旱船,每个梁厂备卷扬机2台,自制滚钢旱船一套,用于厂内移梁。
其施工工艺详见《先张法预应力空心板施工工艺框图》
5.后张法预应力I字梁施工方法
I型梁在预制场集中预制,预制场场地应平整、坚实、清洁,并有排水措施;底模采用预制台座,台座下用15cm厚碎石垫层,上设5cm厚C20砼。
5.1.1 钢筋调直:Ф8、Ф10盘条用单控冷拉调直,I级钢筋冷拉伸长率<2%。
5.1.2 钢筋连接:闪光对焊。
5.1.3 钢筋切断:用切断机切断,并以槽钢切口横加挡板台架控制下料长度。
5.1.4 钢筋弯曲:弯筋机成型。
5.1.5 定位网制作:在40×4mm扁钢模具上,用Ф6圆筋电弧焊接成型。成型误差≯2mm,以确保张拉管道定位准确。
5.1.6 钢筋骨架绑扎与安装
整体绑扎:在绑扎台位上整体一次绑扎。台位上的纵横向角钢割口,以控制纵向筋及箍筋位置,纵向角钢可翻转,以便钢筋骨架起吊,用Ф40钢筋钻孔插短筋,以控制腹板部位水平筋高度,钢筋间距2m,可插入Ф50预埋钢管内。
整体吊装:绑扎台座上空横向设置两根H25吊车梁,将一片梁的成型钢筋吊架,用自制的钢筋吊架用钢筋钩挂住,分别由两台5T倒链起吊,借助吊车梁上的行走小车的导向滑轮,将钢筋骨架放到自制运输车上,然后推送到梁台座旁,再由两台5T龙门吊吊放就位。
5.2.1 钢绞线孔道采用Ф72mm、Ф65mm两种规格的波纹管成孔,该孔道为永久性制孔管。
5.2.2 管道定位:采用定位网法,控制张拉管道不超出设计位置,误差小于6mm。
5.2.3 波纹管防堵措施:①波纹管下料时,切面应与其轴线垂直,并将切口修剪干净,不得有“毛刺”或变形;②波纹管使用前,应逐节检查其密封性,确保不漏浆;③套好波纹管。接头套管直径一般比波纹管大5mm,波纹间距与波纹管一致,套管长度不小于20cm,套接前做好标识,确保对顶到位;④固定好波纹管。波纹管应严格按照设计安装,并用U型固定环加以固定,固定环间距直线段不大于直径12倍,曲线段不大于波纹管7倍;⑤加工好束头。束头加工呈梭形,打磨圆顺。
5.3 钢模安装与拆除
5.3.1 钢模安装。先立端模,并将制孔波纹管分别穿入两端留孔内,基本就位。其中一端模先找准端线位置,并用底楔子固定,用斜支撑调正端模垂直度,依次做好两侧边模,固定好隔墙连接角钢和端部连接铁。用上、下拉杆加固模板的整体刚度,控制模板与纵向中线的间距,以及模板的垂直度,拼装完成后,由测量组按验标检测,使之符合设计与施工规范要求。
5.3.2 钢模拆除。梁体混凝土灌注完2~4小时后,即可拆除固定支承板、隔墙联结角钢等。待梁体混凝土强度达到设计强度的80%,混凝土龄期达到60小时,即可拆除。
梁体混凝土。由拌和站集中拌合,砼运输车运送,砼泵车泵入模内。由梁体一侧向另一侧连续浇筑,先浇筑梁底扩大端,再浇筑腹板。混凝土震捣:每片梁的两侧模外,梅花形布置附着式振动器,选用激振力15KN、振动频率2850次/min和振幅为13mm的振动器。灌注一片梁,每台震动器累计震动8~12次,累计震动时间为310~410秒,震动时间和次数,依混凝土密实度而调整,密实度标准是:钢模下部排气孔出浆,混凝土不再下沉,不再冒泡。特殊情况辅以插入式振捣器。
5.5.1 张拉前,千斤顶和油表应配套检验,正常情况下,千斤顶每月校正一次,油表每周校正一次。
5.5.2 张拉采用双控法,以油表读数为依据,以钢束伸长值作校对,实际伸长量与设计伸长量误差<±6%。张拉顺序自上而下对称张拉。
5.5.3 若断丝、滑丝超过规定,应退锚重新张拉。
5.5.4 持荷时间观察油表,若压力下降,应补足至规定压力,再进行预压。
5.5.5 张拉完一片梁后,应立即测量梁的拱度。
5.5.6 割去多余的钢绞线时,切不可烧伤锚具。
5.5.7 当实际伸量与理论延伸值相差超过规范要求时,应按以下步骤检查:
(2)测定预应力钢绞线的弹性模量;
(3)松张后再行张拉;
(4)力筋加润滑剂,以减少摩阻损失,管道内可涂刷水溶性油剂,但在灌浆前须清除干净。
压浆用50#水泥浆,用525#普通硅酸盐水泥配制,采用一次压浆工艺,由一端压入,至另一端冒浆时停止压浆(压入端持压达0.8Mpa)。若压入另一端不冒浆,则改由该侧同上法进行补压,其延续时间45min。压浆时,拌浆机不得停止搅拌。压浆顺序自上而下逐孔进行,一片梁应连续压实。
其施工工艺见《后张法预应力I字梁施工工艺框图》。
实测实量专项方案(45p)6.桥梁架设和桥面系施工方法
A、桥梁架设前,详细进行地形察看,确定运梁线路,汽吊停放位置,每片梁的起吊安装顺序,并将梁体进行编号。
B、桥梁架设施工技术措施
a、墩台顶面要精确画出支座中心位置、边线位置及每片梁端线位置、边线位置。
b、梁体砼达到设计强度后进行起吊运输,运输中作好桥梁的侧面支撑及底垫工作,注意支撑点位置不得超出允许支撑范围,并及时联接牢固,防止梁体倾覆。
c、梁体就位时要按画出的位置准确就位,支座要按设计位置安放,不得因碰撞移位,否则需起吊重新安装。
d、吊装时设专人指挥db3701/t 8-2020标准下载,统一协调。
e、梁体就位时,及时进行支撑和联接,防止发生梁体倾覆事故。
其施工工艺详见《桥梁安装施工工艺框图》。