毕业设计建筑工程施工组织设计内容摘要:

土最终应力为 MPa 的拉应力。 计算表明由温度梯度产生的应力比活载产生的应力还要大。 又如 70年代后期建成的加拿大格朗梅尔大桥,为三跨连续刚构,中跨 ,在该桥 加固 阶段设计中计算得出: 10℃ 的线性温差在桥梁跨中产生的正弯矩值相当于中跨两条车道布载所产生的正弯矩。 3. 设计对策探讨 预 应力混凝土连续梁桥的裂缝问题涉及到设计、施工、监理等各方面,本文仅从设计方面作对策探讨。 桥梁跨径布置和箱梁截面尺寸拟定 预应力混凝土连续梁桥的边跨与主跨比选用是否恰当直接影响到结构受力的合理性。 若边跨太大,则边跨支架 现浇梁 段长度偏长,施工时要防止支架不均匀沉降。 边路一长其整体刚度偏小,在恒载与活载作用下,现浇段会出现较大的 第 9 页共 18 页 主拉应力,容易发生混凝土开裂;当在边跨 加载时对中跨箱梁的受力不利。 若边跨与中跨之比过小,则边跨支点可能会出现负反力,使得边墩与边跨受力不合理。 在连续梁桥设计中,一般可以通过调整各跨的刚度.即合理取用相邻跨长的不同比值来调整各截面的内力,以满足设计的要求。 对中小跨径的连续梁桥而言,边跨与主跨比一般取用 ~ ,这样可以使中跨跨中不致产生异号弯矩,边墩支点也不会出现负反力。 对采用满堂支架施工的连续梁桥,这跨取中跨长度的 70%~ 80%是经济合理的。 但对采用挂篮悬臂浇筑法施工的大跨径预应力混凝土连续桥而言,边跨总有一段需采用支架现浇。 为使连续梁结构的内力变化较合理和减少支架长度,设计时边跨长度一般选用中跨长度的 65%左右为宜。 结合国内外部分大跨径连续梁桥的工程实践,作者建议边跨与中跨的长度比一般控制在~ b.箱梁断面尺寸拟定 自大吨位锚具、 1860MPa 钢绞线和高强度混凝土在大跨径预应力混凝土桥梁中采用以来,箱梁的自重大大减轻,使得上部结构有条件向轻型化方向发展。 现行 公路桥梁 设计规范 是采用极限状态设计的,结构均应通过承载能力极限状态和正常使用极限状态的计算。 除此,对构造上及施工工艺方面的要求必须得到满足。 从作者了解到的一些出现裂缝的桥梁来看,有一些是与箱梁所选用的断面尺寸安全储备偏小有关。 通过主拉应力的敏感性分析得知,若不设置竖向预应力钢束或者竖向预应力失效,则必须加大腹板厚度尺寸,重新设计。 若竖向预应力只考虑50%的效果时,计算所得的主拉应力仍会出现大于规范规定值的情况。 这说明与腹板厚度尺寸的选定有一定的关系。 另外现行设计规范中与此有关部分的公式一般 仅适用于等高度的简支梁 ,若用于 连续梁时,应考虑一定的安全系数。 这样按公式计算得到的斜截面抗剪强度 Qhk+ QW 值应适当折减。 反过来折减后的 Qhk+ QW 值对腹板厚度又有所要求。 作者建议选定箱梁断面尺寸时,除了注意梁高( H支和 H中)的因素外,还应该重视腹板尺寸的优化。 纵向预应力布束方案与预应力储备 a. 纵向预应力布束方案 在本文三、 1中列出的几座出现剪切裂缝的预应力混凝土箱梁桥中,发现这样一个共同点,就是在纵向预应力钢束布置时往往偏重施工方便的要求,而忽视了对腹板下弯束和边跨现浇箱梁端部一定范围内腹板弯起束的有效利用问题。 由 第 10 页共 18 页 于采用了在箱梁顶板和底板布置直线束,仅靠设置竖向预应力钢筋来克服结构剪应力的布束方案,这必须建立在充分保证竖向预应力能够达到设计要求的前提下。 实际上箱梁腹板由竖向预应力钢筋长度一般较短,钢筋的张拉伸长量较小,施工时若发生少量的压缩变形,将会产生较大的预应力损失;加上锚固系统和施工操作上的问题,一般很难保证设计所要求的预应力度。 从对竖向预应力的敏感性分析来看,若箱梁断面尺寸偏小一点,一旦竖向预应力不到位,则结构的主拉应力将超过规范的许可值,从而使结构应力处于不利状态。 工程 实践证明:在采用直线束布置方案的同时,有必要在靠近箱梁支点附近的节段内,在腹板内布置部分下弯束,但吨位不宜太大,如用 7~ 2,并同时在边跨现浇段端部腹板内布置部分弯起束。 由于这类预应力钢束通过腹板,使得预压应力容易均匀分布到全断面上,是克服剪应力最有效的合理的布束形式,并可达到免费提供预剪力的效果。 设计工程师可以通过合理布置纵向预应力钢束,来改善箱梁版权的受力状态;同时建议在边跨箱梁端部将腹板的箍筋适当加密,直径适当放大一些,这些措施对克服腹板的斜向裂缝是十分有效的。 b.预应力储备 由于理论计算模式和计算结果往往与工程实际情况存在差异,加上一些在设计时难以计入的因素,因此在设计过程中,有必要考虑结构各个截面的应力要有一定的安全储备,即对使用荷载作用下截面的正应力和混凝土主拉应力,提供一定的应力储备,以便在设计上带来可靠保证。 预应力混凝土连续梁桥的设计要重视温度应力 计算表明桥面局部升温或降温将会在结构中引起较大的内力变化,虽然这部分内力不是永久的,但却是不可避免的。 若考虑不当,温度应力会造成支点附近和跨中断面的裂缝。 即使这些细微裂缝不至于影响结构的正常使 用,但设计时必须给予重视。 除了对这些截面进行必要的应力验算满足规范要求外,有必要采取一些构造措施,如在验算截面附近布置一定数量的非预应力钢筋,使得温度应力分布均匀,控制温度裂缝的产生或发展。 另外还得考虑在支点和梁端处的硬板和底板内布置足够的纵向钢筋和箍筋,因为对于箱梁横截面,腹板和底板在温度作用下混凝土容易开裂。 第 11 页共 18 页 纵向公布钢筋或受力钢筋,特别是箍筋对构件的抗剪、斜截面强度和主拉应力的贡献很大。 尤其在采用高强度混凝土情况下,箍筋的套箍作用十分显著。 目前,桥面铺装层是车轮 直接作用的部分 ,其作用是防止车轮直接磨耗行车道板 ,保护主梁免受雨水侵蚀 ,并对车辆轮重的集中荷载起分布作用。 桥面铺装层应有一定的强度 ,并能满足抗裂、抗冲击、耐磨性能等要求。 水泥混凝土桥面铺装虽然在设计过程中不考虑直接参与受力的要求 ,但却对荷载分布起到重要作用 ,因此其质量不能忽视。 下面主要从施工设计的角度对出现混凝土裂纹的情况进行分析 ,找出造成水泥混凝土桥面铺装层过早开裂的主要原因 ,并对桥面铺装早期损坏的防治措施进行了论述。 4. 水泥混凝土桥面铺装过早破损的原因分析 在梁板施工 过程中 ,施工单位和监理单位的质量保证体系不完善 ,验收各环节把关不严 ,造成成型的梁板尺寸过高。 以及支座的高程控制不严 ,高于设计高程。 或者梁板的倾斜度过大 ,或者由于调整桥面纵横坡等因素。
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