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摘要:随着我国经济发展,道路交通建设事业发展也日益加快,在我国当前的桥梁建设过程中,通常会应用到节段桥梁设计。采用节段桥梁设计不仅能够提高桥梁的质量和性能,而且还能够缩短施工周期,从而提高桥梁建设的经济效益,阶段桥梁施工技术还对施工的地理位置要求较低,从而便于推广应用。随着节段桥梁施工技术在当前桥梁建设中的应用,使得现代桥梁技术水平得到了大幅度提升,从而使得桥梁的质量和性能以及经济效益也得到了有效改善。然而就目前节段桥梁施工技术的实际情况而言,在当前的节段桥梁设计中还存在着一定的问题,这些问题直接影响阶段桥梁设计的科学性和合理性。因此,为了进一步提高节段桥梁施工技术的水平和促进我国桥梁节段技术水平的提高,加大对节段桥梁施工技术的分析研究力度不仅意义重大,而且迫在眉睫。本文通过对节段桥梁设计中存在问题的分析,然后提出了应对措施,以供同行参考。
关键词:节段桥梁 设计 问题 施工方法
引言
当前社会,随着我国经济的快速发展,人们的生活水平得到了极大改善,而道路交通是人们生活生产中一种必备的条件。因此人们对交通道路也提出了更高的要求。而随着科学技术的日新月异和建筑行业的高速发展,在当前的建筑领域中,各种施工技术和施工材料以及施工设备都得到了长足的发展,并且还随之涌现出了大批先进的施工技术和施工材料以及施工设备,从而为现代的建筑工程建设奠定了坚实的基础,同时也为现代的桥梁建设创造了有利条件。在我国当前的桥梁建设过程中,通常会应用到节段桥梁设计。采用节段桥梁设计不仅能够提高桥梁的质量和性能,而且还能够缩短施工周期,从而提高桥梁建设的经济效益,阶段桥梁施工技术还对施工的地理位置要求较低,从而便于推广应用。随着节段桥梁施工技术在当前桥梁建设中的应用,使得现代桥梁技术水平得到了大幅度提升,从而使得桥梁的质量和性能以及经济效益也得到了有效改善。然而就目前节段桥梁施工技术的实际情况而言,在当前的节段桥梁设计中还存在着一定的问题,这些问题直接影响阶段桥梁设计的科学性和合理性,从而制约了我国桥梁建设事业的发展。因此,就必须加大对节段桥梁设计存在问题及其施工方法的分析研究力度,从而才能够找出问题和解决问题。本文从节段桥梁设计预制拼装法出发,对节段桥梁设计施工中存在的问题进行了分析,并且提出了具体的应对措施,希望能够起到抛砖引玉的效果,使同行相互探讨共同提高,进而为我国今后的节段桥梁设计起到一定的参考作用。
一、节段桥梁预制拼装法
首先,可以大幅度的缩短工期。与现浇箱梁相比,在进行下部结构施工的同时即可进行节段的预制。如果采用工厂化预制与混凝土低温蒸汽养护技术,每一节段的生产周期可缩短到1天。另外,由于采用了新型的特种架桥机设备进行节段的逐跨拼装,一跨箱梁的架设时间约为7天,大大缩短了施工周期。
其次,减小对环境的影响。节段拼装时占用的地面道路较少,施工过程中对地面交通与行人的干扰也较小,特别适合城市范围内的高架桥梁施工,除采取必要的安全措施外,可保持原有的交通运行,提高了文明施工程度。
二、节段桥梁悬拼拼装法
节段桥梁的施工方法很多,但就城市桥梁而言,悬臂拼装法是具竞争力的方案,即主梁在预制场地分段预制,留好预应力孔道,下部结构施工完成后,把梁段运到工地拼装,同时张拉所需的钢束。整个过程的结构体系为先是悬臂结构,合龙后形成连续体系。节段桥梁的分段长度可根据结构的受力要求及施工机具灵活划分。设计方面,可采用高标号混凝土,预应力体系可多种多样,计算机的使用已使桥梁的结构分析及挠度控制十分简便。 三、节段桥梁设计和施工的关键问题
1次内力
影响节段桥梁设计和施工的关键因素是次内力、节段间的连接、体系转换及高程控制等。节段桥梁的预应力筋可分悬臂力筋和连续力筋。结构的次内力主要为预应力产生的次内力和徐变次内力。悬臂力筋只是产生徐变次内力,而不产生弹性次内力,连续力筋则产生弹性次内力,当有多次体系转换时,也会产生徐变次内力。次内力(矩)的净效增加了中间支点处的负弯矩和跨中正弯矩,对结构产生不利影响。但次内力并非完全不利,连续结构中,可以把次内力有效地使用,从而增加结构的经济性。事实上,在悬臂拼装阶段,支点处的负弯矩随悬臂长度增加逐渐增大,刚合龙时跨中正弯矩很小。正是徐变次内力引起内力重分配使支点负弯矩减小,而跨中正弯矩增加,随着时间的增长及其它荷载的加入,结构整体受力趋向合理。
2预应力钢束布置
节段桥梁的配束由悬臂力筋和连续力筋两部分组成,悬臂力筋布置在顶板、腹板及上梗肋内。顶板内钢束常布置成直线形,直接锚固在节段拼装面上,腹板内钢束一般为曲线形状,使钢束承担部分剪力。但有的大跨度桥梁只在顶板布束而不弯入腹腔板内,这给施工带来极大便利。连续力筋布置在底板内,在箱内底板上留锯齿块张拉锚固钢束。悬臂拼装的节段桥梁,钢束一般布成短束,弯起力筋只有2个弯折点,节段从预制到安装,大部分徐变已发生,因此预应力损失大大减少,可有效地增大永存预应力,使钢束的高强性能充分发挥。悬臂拼装阶段,梁体需布置大量悬臂束,而体系完成后并不需要那么多钢束,为避免浪费,往往需设临时束。体外预应力体系是一种有效尝试。由于钢束布置在箱内(箱形梁)可以将截面做得更薄,通过控制张拉力,有效地控制及调整施工中的挠度和预拱度。但体外预应力结构极限承载能力稍低,如何合理地使用,尚需进一步研究。
3 合龙段的设计和施工
悬臂拼装的节段桥梁常在跨中留有1.5~2.0m的合龙段,在主梁标高调整后将梁连成整体。一般采用现浇或节段拼装合龙,现浇比拼装施工工期长,工序复杂,但便于调整,而拼装对节段预制和拼装的精度要求较高。采用悬臂拼装的pc连续梁,在技术上可行、经济上合理,机械化程度应用高,有利于工厂化生产,可满足业主对工期和质量的要求及日新月异的城市发展需要,具有较大的优越性,而且在同等造价条件下可以增大跨度,节省下部工程量。悬臂拼装法也适用于曲线梁。
四、结束语
随着节段桥梁施工技术在当前桥梁建设中的应用,使得现代桥梁技术水平得到了大幅度提升,从而使得桥梁的质量和性能以及经济效益也得到了有效改善。然而就目前节段桥梁施工技术的实际情况而言,在当前的节段桥梁设计中还存在着一定的问题,这些问题直接影响阶段桥梁设计的科学性和合理性,从而制约了我国桥梁建设事业的发展。通过本文对节段桥梁设计存在的问题及其施工方法的分析研究,相信读者对其也有了更深刻的认识,总而言之,节段桥梁设计意义重大,因此,在当前的桥梁建设中,必须要结合桥梁的实际情况,对其进行科学合理的设计,从而才能够确保桥梁的质量和性能。
关键词:节段桥梁 设计 问题 施工方法
引言
当前社会,随着我国经济的快速发展,人们的生活水平得到了极大改善,而道路交通是人们生活生产中一种必备的条件。因此人们对交通道路也提出了更高的要求。而随着科学技术的日新月异和建筑行业的高速发展,在当前的建筑领域中,各种施工技术和施工材料以及施工设备都得到了长足的发展,并且还随之涌现出了大批先进的施工技术和施工材料以及施工设备,从而为现代的建筑工程建设奠定了坚实的基础,同时也为现代的桥梁建设创造了有利条件。在我国当前的桥梁建设过程中,通常会应用到节段桥梁设计。采用节段桥梁设计不仅能够提高桥梁的质量和性能,而且还能够缩短施工周期,从而提高桥梁建设的经济效益,阶段桥梁施工技术还对施工的地理位置要求较低,从而便于推广应用。随着节段桥梁施工技术在当前桥梁建设中的应用,使得现代桥梁技术水平得到了大幅度提升,从而使得桥梁的质量和性能以及经济效益也得到了有效改善。然而就目前节段桥梁施工技术的实际情况而言,在当前的节段桥梁设计中还存在着一定的问题,这些问题直接影响阶段桥梁设计的科学性和合理性,从而制约了我国桥梁建设事业的发展。因此,就必须加大对节段桥梁设计存在问题及其施工方法的分析研究力度,从而才能够找出问题和解决问题。本文从节段桥梁设计预制拼装法出发,对节段桥梁设计施工中存在的问题进行了分析,并且提出了具体的应对措施,希望能够起到抛砖引玉的效果,使同行相互探讨共同提高,进而为我国今后的节段桥梁设计起到一定的参考作用。
一、节段桥梁预制拼装法
首先,可以大幅度的缩短工期。与现浇箱梁相比,在进行下部结构施工的同时即可进行节段的预制。如果采用工厂化预制与混凝土低温蒸汽养护技术,每一节段的生产周期可缩短到1天。另外,由于采用了新型的特种架桥机设备进行节段的逐跨拼装,一跨箱梁的架设时间约为7天,大大缩短了施工周期。
其次,减小对环境的影响。节段拼装时占用的地面道路较少,施工过程中对地面交通与行人的干扰也较小,特别适合城市范围内的高架桥梁施工,除采取必要的安全措施外,可保持原有的交通运行,提高了文明施工程度。
二、节段桥梁悬拼拼装法
节段桥梁的施工方法很多,但就城市桥梁而言,悬臂拼装法是具竞争力的方案,即主梁在预制场地分段预制,留好预应力孔道,下部结构施工完成后,把梁段运到工地拼装,同时张拉所需的钢束。整个过程的结构体系为先是悬臂结构,合龙后形成连续体系。节段桥梁的分段长度可根据结构的受力要求及施工机具灵活划分。设计方面,可采用高标号混凝土,预应力体系可多种多样,计算机的使用已使桥梁的结构分析及挠度控制十分简便。 三、节段桥梁设计和施工的关键问题
1次内力
影响节段桥梁设计和施工的关键因素是次内力、节段间的连接、体系转换及高程控制等。节段桥梁的预应力筋可分悬臂力筋和连续力筋。结构的次内力主要为预应力产生的次内力和徐变次内力。悬臂力筋只是产生徐变次内力,而不产生弹性次内力,连续力筋则产生弹性次内力,当有多次体系转换时,也会产生徐变次内力。次内力(矩)的净效增加了中间支点处的负弯矩和跨中正弯矩,对结构产生不利影响。但次内力并非完全不利,连续结构中,可以把次内力有效地使用,从而增加结构的经济性。事实上,在悬臂拼装阶段,支点处的负弯矩随悬臂长度增加逐渐增大,刚合龙时跨中正弯矩很小。正是徐变次内力引起内力重分配使支点负弯矩减小,而跨中正弯矩增加,随着时间的增长及其它荷载的加入,结构整体受力趋向合理。
2预应力钢束布置
节段桥梁的配束由悬臂力筋和连续力筋两部分组成,悬臂力筋布置在顶板、腹板及上梗肋内。顶板内钢束常布置成直线形,直接锚固在节段拼装面上,腹板内钢束一般为曲线形状,使钢束承担部分剪力。但有的大跨度桥梁只在顶板布束而不弯入腹腔板内,这给施工带来极大便利。连续力筋布置在底板内,在箱内底板上留锯齿块张拉锚固钢束。悬臂拼装的节段桥梁,钢束一般布成短束,弯起力筋只有2个弯折点,节段从预制到安装,大部分徐变已发生,因此预应力损失大大减少,可有效地增大永存预应力,使钢束的高强性能充分发挥。悬臂拼装阶段,梁体需布置大量悬臂束,而体系完成后并不需要那么多钢束,为避免浪费,往往需设临时束。体外预应力体系是一种有效尝试。由于钢束布置在箱内(箱形梁)可以将截面做得更薄,通过控制张拉力,有效地控制及调整施工中的挠度和预拱度。但体外预应力结构极限承载能力稍低,如何合理地使用,尚需进一步研究。
3 合龙段的设计和施工
悬臂拼装的节段桥梁常在跨中留有1.5~2.0m的合龙段,在主梁标高调整后将梁连成整体。一般采用现浇或节段拼装合龙,现浇比拼装施工工期长,工序复杂,但便于调整,而拼装对节段预制和拼装的精度要求较高。采用悬臂拼装的pc连续梁,在技术上可行、经济上合理,机械化程度应用高,有利于工厂化生产,可满足业主对工期和质量的要求及日新月异的城市发展需要,具有较大的优越性,而且在同等造价条件下可以增大跨度,节省下部工程量。悬臂拼装法也适用于曲线梁。
四、结束语
随着节段桥梁施工技术在当前桥梁建设中的应用,使得现代桥梁技术水平得到了大幅度提升,从而使得桥梁的质量和性能以及经济效益也得到了有效改善。然而就目前节段桥梁施工技术的实际情况而言,在当前的节段桥梁设计中还存在着一定的问题,这些问题直接影响阶段桥梁设计的科学性和合理性,从而制约了我国桥梁建设事业的发展。通过本文对节段桥梁设计存在的问题及其施工方法的分析研究,相信读者对其也有了更深刻的认识,总而言之,节段桥梁设计意义重大,因此,在当前的桥梁建设中,必须要结合桥梁的实际情况,对其进行科学合理的设计,从而才能够确保桥梁的质量和性能。