第五章-混凝土简支梁桥PPT课件

第五章混凝土简支梁桥 混凝土简支梁桥的设计与构造特点混凝土简支梁桥的制造和施工方法混凝土简支梁桥的设计计算 背景图片 温福铁路白马河大桥中国最大跨度的铁路预应力混凝土简支梁桥 跨度64m 第一节混凝土简支梁桥的设计与构造特点 概述单孔静定结构 受力明确构造简单 易于设计成系列化和标准化 有利于在工厂内或工地上广泛采用工业化施工 组织大规模预制生产施工方便 装配式的施工方法 可以大量节约模板支架木材 降低劳动强度 缩短工期 显著加快建桥速度中小跨径桥梁中应用最广泛的桥型 一 截面型式 三种类型 板桥 6m以下 肋板式桥和箱型梁桥 公路板桥截面 铁路板桥截面 肋板式梁桥 型和T型 型 公路 型 铁路 型不需横向联结支座脱空问题较少应用 肋板式梁桥 型和T型 续 T型 铁路T梁桥 公路T梁桥 整体式 双主梁式 装配式 槽型梁 二 分块方式 装配式梁桥预制拼装单元的划分 直接影响到结构受力 构件预制 运输和安装以及拼装接头的施工等问题 也与所选用的横截面型式紧密相关 块件划分的一般原则 考虑运输工具和装吊设备的承载能力 装载限界的要求 构造应当简单 并且尽可能少用接头 块件形状和尺寸应力求标准化 钢筋混凝土和预应力混凝土梁桥常用的分块方式有纵向竖缝划分纵向水平缝划分纵横向竖缝划分 纵向竖缝划分 应用最为普遍 在这种结构中 作为主要承重构件的各根主梁 包括相应行车道板 都是整体预制的 接头和接缝仅布置在次要构件 横隔梁 板 和行车道板内 这种划分方法使主梁受力可靠 施工也方便 纵向竖缝 纵向竖缝 纵向水平缝划分 用纵向水平缝将桥梁的全部梁肋与板分割开来 再借助纵横向的竖缝将板划分成平面呈矩形的预制构件 施工时先架设梁肋 再安装预制板 最后在接缝内或连同在板上现浇一部分混凝土使结构连成整体 水平缝 纵缝 纵横向竖缝划分 将用纵向竖缝划分的主梁再通过横向竖缝划分成较小的梁段 对于这样的预制梁段 由于没有普通钢筋穿过接缝 就必须对安装就位后的梁段串连以预应力筋施加预压力才能保证所有接缝具有足够的连结强度 使梁整体受力 横向分段块件的预应力连接 预留纵 横向预应力孔道剪力键槽 三 结构布置 介绍 板桥 整体式 装配式 肋板式桥 公路 铁路T型梁 预应力混凝土简支梁 一 板桥1 整体式板桥 2 装配式板桥 实心板和空心板 钢板联结构造 空心板截面形式 二 肋板式桥 1 铁路桥 跨度 腹板 横隔板 断缝 腹板加厚 中横隔板 端横隔板 2 公路桥 横隔板接头构造 三 预应力混凝土简支梁 其主要优点是 1 采用高强度钢筋 可节约钢材20 40 2 预加压应力大大提高梁体的抗裂性 并增加了梁的耐久性 3 由于利用高标号混凝土 截面尺寸减小 梁体自重减轻 可以增大跨越能力 也有利于运输和架设 4 混凝土全截面受压 充分发挥了混凝土抗压性能的优势 也提高了梁的刚度 道碴桥面后张法预应力混凝土梁构造图 l 24 0m 道碴桥面后张法预应力混凝土梁构造图 续 公路预应力混凝土梁构造图 l 29 16m 四 钢筋构造 一 一般构造梁内钢筋可分为两大类 受力钢筋 对于钢筋混凝土梁而言 主要是指梁弯曲后承受沿梁轴方向拉力的主筋和承受腹板内斜拉力的斜筋和箍筋 或称蹬筋 构造钢筋 其中包括施工时为便于绑扎成型和固定主要钢筋位置的 架立筋 以及难于通过计算确定其受力大小而凭经验设置的辅助钢筋 二 公路钢筋混凝土简支梁钢筋构造实例1 板桥2 装配式T型梁桥 1 板桥 整体式简支板桥 双向受力配筋 装配式矩形板桥 箍筋 主筋 架立筋 用于板间搭接 2 装配式T型梁桥 钢筋骨架 短斜筋 架立筋 箍筋 纵向防裂钢筋 三 预应力混凝土简支梁钢筋构造特点 预应力筋和非预应力筋1 预应力筋的纵向布置 2 预应力筋的锚固布置 分散 均匀 对称原则 铁路后张法预应力混凝土梁钢筋布置图 跨度l 24 0m 五 T梁截面尺寸拟定 一 梁高取决于经济 梁重 建筑高度以及运输净空等因素 标准设计还要考虑梁的标准化 提高互换性 二 梁肋厚度取决于最大主拉应力和主筋布置要求 三 上翼缘板尺寸上翼缘板宽度视主梁间距而定 翼板的厚度应满足强度和构造最小尺寸的要求 四 下翼缘尺寸根据主筋数量 类型 排列以及规定的钢筋净距和保护层厚度加以确定 第二节混凝土简支梁桥的制造和施工方法 一 概述 施工方法 就地浇筑和预制安装 就地浇筑 无需预制场地 不需要大型吊运设备 梁体的主筋也不中断 但是 需要支架 工期长 施工质量不如预制容易控制 而且对于预应力混凝土梁由于收缩和徐变引起的应力损失也较大 预制安装 上 下部结构可平行施工 工期短 混凝土收缩徐变的影响小 质量易于控制 有利于机械化生产 但需要设置预制场地和拥有必要的运输和吊装设备 而且当预制块件之间的受力钢筋中断时需要作接缝处理 二 混凝土简支梁桥的预制 一 模板和支架模板 用于浇筑混凝土 形成结构形状和尺寸的临时性板块结构支架 用于在施工过程中临时支承梁体作用 模板和支架不仅控制梁体尺寸精度 影响施工进度和混凝土浇筑质量 还影响施工安全 要求 具有足够的强度 刚度和稳定性 能可靠地承受施工过程中可能产生的各项荷载 保证工程构造物的设计形状 尺寸及各部分相互之间位置的正确性 构造和制作力求简单 装拆既要方便又要尽量减少构件的损伤 以提高装 拆 运的速度和增加周转使用的次数 1 模板的类型和构造 按制作材料分类 木模板 钢模板 钢木结合模板 也可因地制宜利用土模或砖模来制梁 按模板的装拆方法分类 零拼式模板 分片装拆式模板 整体装拆式模板等 T梁木模板 钢模板构造 简支小箱梁内钢模板 高铁32m箱梁外模 2 临时支架 就地浇筑梁桥时 需要在梁下搭设简易临时支架 falsework 与脚手架 赝架 scaffolding 的区别 材料可采用木结构 也可采用工具式钢结构拼装 如军用梁 工具式钢管 万能杆件等 荆岳长江大桥引桥满堂支架施工 荆岳长江大桥引桥满堂支架施工 某斜拉桥边跨现浇段万能杆件支架 长沙大道高架桥支架 2012 3 12娄底吉星路涟水河大桥由于过早拆除支架导致主梁断裂 二 钢筋工作 1 钢筋的准备抽样试验 质量检查 整直 除锈去污 划线下料 设计折线尺寸与实际下料尺寸 2 钢筋弯制成型和接头工作平台 手工或电动弯筋器 标准弯钩 钢筋的接头一般采用电焊 闪光对焊 电弧焊等 现多采用套筒冷挤压和直螺纹连接 焊接接头在构件内应尽量错开布置 且受拉主钢筋的接头截面积不得超过受力钢筋总截面积的50 3 钢筋骨架的组成焊接钢筋骨架 单片平面骨架 立体骨架 焊接变形 绑扎钢筋顺序及注意事项 钢筋直螺纹 套筒 连接 钢筋骨架焊接及预留拱度 三 混凝土工作 主要工序 配制 运送 浇筑 养护 拆 脱 模配制 上料顺序 石 水泥 砂 机械或人工搅拌 坍落度 水灰比 添加剂 早强 泵送 抗裂等 运送 转运次数 时间和距离 离析 泌水和灰浆流失现象浇筑 浇注工艺 插入 平板 式振捣器 分层浇筑时的早凝及结合缝的处理养护 与温度 湿度的关系 自然养护 蒸气法养护 大体积混凝土的水化热拆模 当强度达到设计强度的25 50 时 即可拆除梁的侧模 达到设计吊装强度并不低于设计标号的70 时 就可起吊主梁 脱模剂 混凝土拌合站 浇筑混凝土 混凝土缺陷 裂缝 蜂窝 麻面 露筋 空洞腐蚀 表面剥落 碳化等 东海大桥浮吊架设混凝土箱梁 三 架桥机架梁法 闸门式架桥机架梁步骤 安装梁纵向拖拉就位 支腿支承在架梁孔的前墩上 前 后 方起重横梁运梁前进至安装位置 固定横梁 落梁 墩顶横移就位 整孔梁 多片 架设完后