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预应力混凝土连续梁桥工程常见的问题应该怎么解决?
二、我国预应力混凝土连续梁桥的发展
1.桥梁设计技术
(1)主要设计规范
a.1978年交通部颁布了我国部《公路预应力混凝土桥梁设计规范》,该规范按单一系数极限状态设计理论编制,比以往采用的破坏阶段理论规范前进了一步。
b.1985年交通部颁布了《公路桥涵设计规范》,其中《公路钢筋混凝土预应力混凝土桥涵设计规范》(JTJ023-85将单一系数改成多系数,以塑性理论为基础作强度极限计算,以弹塑性或弹性理论为基础作正常使用极限计算。
85规范原则上是参照1978年CEB-FIP的《标准规范》,即《Medelcodeforcon-
creteStrUctures》编制的。
c.JTK023-85规范允许桥梁构件按部分预应力混凝土(ppc)设计。
·A类构件--在短期荷载作用了截面受拉边缘允许出现拉应力,但拉应力值不超过规范中的规定限值,如有些箱梁的顶板横向预应力是按A类构件设计的。
·B类构件--在短期荷载作用下,截面受拉边缘允许出现裂缝,即拉应力值超过规范中的规定限值,目前在大跨径预应力箱梁桥设计中未见采用。
·PPC构件具有节约钢材、降低造价、能减少由预应力引起的反拱度、改善结构受力性能等优点,已在一般公路桥梁和城市桥梁工程中逐步推广应用。
2)桥梁结构分析软件和CAD技术
a.自70年代后期以来,我国桥梁结构分析软件和CAD技术得到大力开发和应用。其中包括采用有限元法编制的桥梁通用综合程序以及许多桥梁程序,实现设计、计算。绘图一体化,大大提高了计算精度和速度,特别是用于大量重复计算、局部应力分析、设计方案优化。大跨径预应力混凝土桥梁的结构分析设计软件开发和推广应用,适应了我国桥梁建设高速发展的需要。
b.计算机技术已被广泛应用于大跨径预应力混凝土连续梁桥的施工控制。使得成桥后的线型平顺,符合桥梁的纵向设计标高;桥梁结构的受力状态能与设计计算一致。
2.桥梁施工技术
(1)在我国中小跨径的预应力混凝土连续梁桥施工中,除了古老的支架现浇方法外,还采用了先简支后连续、顶推法、移动模架逐孔浇筑法、移动导梁逐孔拼装法和梁体预制浮吊安装法等施工技术。
(2)平衡悬臂拼装施工法和平衡悬臂浇筑施工法的采用促进了预应力混凝土连续梁桥的发展。
大跨径预应力混凝土连续梁桥大多采用悬臂浇筑法施工。根据连续梁桥的特点,采用逐段平衡悬臂浇筑,先形成T构,再逐跨合龙,逐跨释放临时固定支座,完成体系转换,终形成多跨预应力混凝土连续梁桥。
大跨径预应力混凝土连续箱梁广泛采用挂篮进行悬臂浇筑施工。常用的挂篮形式有偏架式和斜拉式。随着施工技术的进步,挂篮结构向着轻型化的方向发展,尽可能采用构造合理、受力明确、自重轻、利用系数高、使用安全方便,具有良好技术经济指标的挂篮。例如,上海黄浦江奉浦大桥等工程采用的菱型挂篮就是其中之一,该挂篮总重仅50t,利用系数为4.0
3高强度预应力钢材、高标号混凝土和大吨位预应力锚固体系的研制开发和应用,促进了大跨径预应力混凝土连续梁桥的发展。
在80年代后期,国内开始生产18edMPa的低松弛预应力钢绞线,加上与其配套的大吨位预应力钱具和张拉设备的研制成功.C50与C60混凝土的应用,使得预应力连续梁桥结构轻型化,跨越能力得到很大提高。在这以前,我国大量采用16000MPaφ5的高强度碳素钢丝和与其配套的钢质锥形锚(即F式锚具)这种锚具的张拉吨位小.使用时的控制张拉力仅565kN,每张拉 10kN预应力需要的布柬面积约为 0.255cm2/kN;若采用 φj15.2~12型锚具.张拉10kN预应力所需的布 束面积约为0.096 cm2/kN;采用φj15.2~22型的锚具时,张拉10kN预应力所需的布柬面积约为 0.067cm2/kN。三者的比例为 1:0.38:0.26,由此可以看到,采用大吨位预应锚具体系后,使得预应力箱梁布柬范围内的顶板、腹板和底板尺寸,设计时由原来的布柬控制改为受力控制和按构造要求控制,这样,大大减小百箱梁断面的尺寸,减轻了上部结构的自重。
箱梁混凝土及钢绞线的用量能够大大减少,从而使得预应力结构设计更趋合理、经济。若采用以往的钢质锥形锚具,预应力混凝土连续梁的跨越能力大多在100m左右。随着1860MPa钢绞线和大吨位预应力锚固体系的应用,建桥施工技术的发展,目前,我国连续梁桥的大跨径已达165。连续剧构桥的大跨径达到270。,从而使得我国预应力混凝土梁桥的设计、施工技术进入*行列。