预应力混凝土连续梁桥ppt课件

介绍新世纪高职高专公路桥梁施工类课程计划类教材，新世纪高职高专教材编委会主编彭彦彬，第三章预应力混凝土连续梁，主要介绍预应力混凝土连续梁的结构和施工方法。 支座法、悬臂施工法、预制梁桥施工法是连续梁桥最常用的施工方法。 悬臂施工法、挤压施工法是本章学习的难点。 第一节预应力混凝土连续梁的结构、连续梁的优点：连续梁的承重结构(板、t梁、箱梁)断续跨越若干桥孔形成超静定结构，结构刚度大、变形小、伸缩缝少、行走平滑舒适，有利于满足现代高速行驶的要求等显着优点与直径相同的简支梁相比，截面尺寸小，重量轻，节约材料。 缺点：对地基要求高，始终采用深基础，施工复杂。 适用跨度： (1)普通钢筋混凝土连续梁-1530m(2)预应力混凝土连续梁桥-30150m，3，一，预应力混凝土连续梁桥的立面布置，等跨度和不等跨度布置：大跨度连续梁桥一般采用不等跨度布置，顶推法和先简支连续梁跨度数较少时，一般采用奇数孔，以三跨度和五跨度较为常见。 等截面连续梁和变截面连续梁： (1)等截面连续梁等截面连续梁一般适用于中径桥，优选为4060m。 支架施工、整孔架设施工、移动模板施工及顶靠施工桥梁，立面配置优选适用于等径桥梁(参照图3-1 )。 4、图3-1等截面连续梁的立面图、(1)等截面连续梁、5、(2)截面连续梁、6、(2)截面连续梁、连续梁的主跨度大于等于70m时，采用截面连续梁符合梁的应力变化规律，梁的高度变化基本与应力变化一致，结构合理，成本经济。 变截面布置也适用于悬臂法施工的连续梁桥，施工阶段主梁内力与运营阶段主梁内力基本一致。 变截面形式大跨度预应力混凝土连续梁桥，其跨度数大于两个跨度时，其边缘跨度一般为中跨度的0.60.8倍左右。 三跨连续梁的应用最广泛，采用箱形截面三跨连续梁时，侧孔跨径可减少到介孔跨径的0.50.7倍(参见图3-2 )。 梁底立面曲线可采用圆弧线、二次抛物线、折线等。 采用变截面布置，不仅外观美观，还能节约材料，加大桥下间隙的高度。 7、2、预应力混凝土连续梁桥的截面类型和尺寸，(1)板截面1 .实体截面：矩形实体截面、曲线板截面。 实体板式断面多用于中小跨度，多采用带支架一体浇筑工程。 2 .中空断面：中空断面常用于跨径为1530m的连续梁桥，多采用带支架一体浇筑施工。 (二)肋梁式截面肋梁式截面预制桩方便，采用预制桩架设工程，梁段设置后系统转向连续梁桥。 常用跨径为2550m，梁高取为1.52.5m。 8、(三)箱形截面连续梁桥跨度在4060m以上时，箱形截面为最佳截面形式，箱梁底部一般较窄，相应的桥墩施工量可大幅减少，因此高桥墩效果显着。 箱形截面具有较大的抗弯和扭转刚度，特别有利于采用悬臂梁施工的桥梁。 常用的箱形截面形式有单箱单室、双箱单室、单箱双室、单箱多室等(参照图3-3 )。 二、采用预应力混凝土连续梁桥的横截面类型和尺寸，9，图3-3板式，肋式截面a )，b )实体截面c )，d )中空截面e )肋式截面，二、预应力混凝土连续梁桥的横截面类型和尺寸，10，3，横隔梁设置，t形和I形截面的连续梁桥，因扭转刚性小中横隔梁的数量和位置由主梁结构和桥梁跨度决定。 常用横隔梁肋的宽度为1220cm厘米。 箱形轮廓的弯曲和扭转刚性大，除支点设置横隔梁以满足支撑台的配置和支撑台的反作用力外，还可设置少量的横隔梁。 在单箱室截面上，目前的趋势是不设中横隔梁。 在多箱截面中，为了加强桥面板和各箱的连接，可以在箱间设置数根横隔梁。 11、4、预应力筋布置、连续梁主梁的内力主要有3个：纵向弯曲、剪切、横向弯曲。 预应力混凝土连续梁的预应力筋配置分纵向、横向和纵向。 纵向预应力抵抗纵向弯曲和部分剪切，纵向预应力抵抗剪切力，横向预应力抵抗横向弯曲。 同时配置了3种力筋的称为三向预应力的系统称为纵向和纵向，或者纵向和横向同时配置的称为双向预应力的系统。 预应力的数量和布筋的位置需要由结构在使用阶段受力的状态决定，同时还需要满足施工各阶段受力的需求。 因施工方法不同，施工阶段的受力状态也有很大差异，结构配筋应结合施工方法加以考虑。 12、(1)纵向预应力筋沿跨桥方向的纵向受力筋也称为主筋，是保证桥恒定、活载荷下纵向跨越能力的主要受力筋，可配置在顶、底板和腹板上。 预应力混凝土连续梁桥中纵向预应力筋的布置方式有很多种，与采用的施工方法和预应力筋的种类等有着密切的关系。 1 .采用挤压法施工的直线状预应力的配置方式2 .先单纯支撑后连续施工的预应力的配置方式3 .采用悬臂梁施工法的预应力的配置方式4 .使曲线状钢筋束整体固定在梁端的配置方式(连结长度或力筋不应该过长时可以阶段性交叉配置，梁内、 梁顶或梁底可固定预应力)、4、预应力配置、13 (二)横向预应力筋横向预应力筋是保证桥面板、横向隔板横向弯曲阻力和桥横向整体性的主要受力钢筋，一般配置在横向隔板和顶板上。 (3)垂直预应力筋垂直预应力筋配置在腹板上，主要作用是提高断面的抗剪力。 垂直预应力筋在梁体腹板内的纵向布置间隔可根据垂直剪力的分布进行调整，靠近支点的截面位置密集，靠近中间的位置稀疏。 垂直预应力筋多采用高强度粗钢筋，以减少受力筋拉伸锚固时的收缩损失。 四、预应力筋配置，十四、第二节预应力混凝土连续梁施工，一、支护现浇法支护现浇法是在支护上直接安装模具，捆扎钢筋骨架，确保孔隙，现场浇筑混凝土，加预应力的方法。 通常，可以跨越一个桥梁布置支架来进行整个支架的现浇施工，也可以只对一个梁使用移动支架按孔进行现浇施工。 (1)整体支座现浇施工整体支座现浇施工的优点是： (1)混凝土浇筑和预应力张力一下子就能完成，连续梁整体性好，施工稳定；(2)施工中不需要体系转换；(3)不需要大型起重机设备，施工方便。 缺点是： (1)需要大量脚手架，可能影响通航和排水；(2)设备转速少，施工工期长；(3)施工费用高。 该方法适用于低桥墩的中小跨度连续梁桥和弯道桥、宽桥、斜交桥、立交桥等复杂桥型。 15、支架类型：1.支柱式：陆、不通航河道或桥墩较低的小跨度桥常用2 .梁式：梁式支架可采用h型钢、钢板梁或钢桁梁。 其中，工字钢适用于10m以下的跨距，钢板梁适用于20m以下的跨距，钢梁适用于20m以上的跨距。 3、梁柱式：梁柱式支架一般用于大跨度桥梁，梁由桥梁桥墩台、临时支架、临时桥墩支撑，形成多个连续支架。常用钢结构：参照图3-7，一、支座现浇施工法、16、图3-7支座结构a )支座式b )梁式c )梁式、一、支座现浇施工法、17、支座应满足以下要求，(1)支座承受桥梁上部的大部分恒载荷，因此需要充分的刚性和强度，(2)在河道施工时， 能抵抗水流与浮游物的碰撞；(3)支架基础必须可靠；(4)构件结合紧密，必须具有充分的纵、横、斜连接构件，使托架具有可靠的整体性；(5)托架在受载后有弹性和非弹性变形，架设前计算； 必须设置适当的预弯保证梁体的外形尺寸和标高(6)基础的容许下沉量满足施工后梁体设计标高的要求(7)设置掉梁设施，如木楔、砂筒和千斤顶等，确保掉梁的对称性和均匀性，使主梁处于不受局部力的状态。 一、支护现浇施工法、18、整体支护现浇施工法的顺序为：一连串并设支护，按一定顺序浇筑混凝土，拉伸预应力筋，冲压移动支护。 对于小跨度桥梁，一般以从一端到另一端的浇筑施工顺序为前梁后面的支点，依次进行。 对于大跨度预应力混凝土箱形截面连续梁桥，施工时有两种方法。 一种是水平分层施工，即浇筑底板，达到一定强度后进行腹板施工，最后浇筑顶板。 另一个是每2025m设置一条连接缝，缝宽约为1m，在各段混凝土浇筑完成之前，最后在接缝合龙的阶段施工。 为了使接缝混凝土紧密接触，通常在将现场的腹板制成企业的狭缝或齿形的同时，腹板和底板不能在同一纵截面内接头。 整体机座现浇法的框图：图3-8、一、机座现浇法、19、一、机座现浇法、图3-8整体机座现浇法的框图、20、(二)移动机座现浇法、移动机座现浇法与整体机座现浇法的区别：移动机座现浇法仅在一跨度梁上设置机座， 预应力筋张力结束后，由于转移到下一个大跨度工程，施工过程中发生系统转换问题，混凝土徐变对结构产生二次内力。 总的支护工程通常是在一座桥梁中连续施工支护工程，没有体系转换的问题。 移动支架每孔现浇施工的主要特点：所用支架数量比整体支架现浇施工少，转速多，利用效率高，施工速度也比整体支架现浇施工快得多，但后支点位于悬臂端时会产生较大的施工弯矩，因此该方法与中跨度结构相比较一、支护现浇施工法，21，移动支护常用形式：1.落地式：落地式支护适合在陆地或桥墩低、水不深的情况下建桥。 2 .梁式：梁式支架承重梁既可支撑在桥墩上的锚梁上，也可支撑在已施工的梁体上，适合在深水中建造桥梁。 其结构形式如图3-9所示。 一、支架现浇法、22、图3-9移动支架现浇法、一、支架现浇法、23、二、预制梁逐次法、预制梁逐次法：在工厂或现场预制梁或分段梁，然后将预制部件安装在桥台或轻量的临时支架上，现浇接头混凝土，最后起吊能力受到限制时，也可以在桥梁横向分割梁，分别预制，形成连续梁系统后，进行横向一体化施工。 预制梁每孔施工优点： (1)无需满足支架，大幅减少混凝土流动数量；(2)施工中可连续操作，选择最佳施工接缝位置；(3)上部结构预制作业与下部结构施工同时进行，施工速度快。 缺点： (1)施工中结构体系不断变化；(2)需要大型起重机设备。 该方法适用于中等跨度的桥梁。预制梁顺序孔施工法有两种结构体系转换的施工方式： (1)简支连续施工； (2)悬臂连续施工。 24、图3-10的简支连续施工图3-11的简支3354悬臂梁连续施工，二、预制板施工法，25、三、移动模板施工法，移动模板施工法：使用移动模板的脚手架和组装式模板，在桥上打孔施工。 像是设置在桥洞里的活动的预制装置，随着工程的进行不断地移动，连续地进行工程。 移动模板施工方法的优点是： (1)模板、钢筋、混凝土和拉伸技术等一系列工序可在模板内完成，机械化、自动化程度高；(2)施工作业可周期性进行，不受气候等外在因素的干扰，易于管理，提高工程质量，加快施工速度；(3)占地少，施工工作缺点是： (1)设备和零部件需要一套，耗费钢材，常常一次投入；(2)设备的组装、运输、维护和养护很麻烦。 该方法适用于高座、多跨度中径等截面梁桥，也可采用弯桥和坡桥。 26、(1)移动悬挂模板、移动悬挂模板的基本结构是承重梁、从承重梁突出的肋骨状的梁、支承主梁的移动支承这3个。 承重梁又称支撑梁，通常采用钢梁，单梁或双梁由桥宽决定。 承重梁是施工设备自重、模板和脚手架系统受重力和混凝土重力的主要部件。 承载梁的前段作为前进的导向梁，全长为桥梁跨度的2倍以上，后段以移动式支承落下到完成的梁段，它向桥墩传递重力，或者直接坐在桥墩的顶部。 承载梁的前端由前方的脚支撑，由于导向梁部分浮起，其动作状态为悬臂梁。 承重梁除了发挥承重作用外，在一孔梁的施工完成后，作为导向梁将悬垂型框纵向移动到下一个施工跨度。 27、图3-12移动悬挂模板的施工顺序a )施工完毕b )放置模板，承重梁c )前伸d )定位，安装模板，(1)移动悬挂模板，28 )、(2)可动模板，可动模板的形式较多，主要介绍2种：将1个或2倍以上长度的承重梁分为箱梁截面的翼缘板下，支撑模板进行移动承重梁设置在桥上的临时梁上，两根承重梁之间用钢螺栓架连接。 另一方面，如图3-13所示，由承载梁、导向梁、台车、桥墩托架、模框等部件构成。 承重梁设置在混凝土箱梁的两侧，用于支撑模板并承受施工重力。 承重梁的长度比桥梁跨度长，浇筑混凝土时受桥墩支架支撑。 导梁主要用于运输承载梁和活动模板，需要2倍以上的桥梁跨度长度。 过梁施工结束后脱模，前方台车和后方台车在梁和完成的桥上，纵向将梁和可动模板运到下一个桥，梁位置后梁再次向前方移动。 29、图3-13可动模板的构造，(二)可动模板，30、4，又称悬臂施工法、悬臂施工法，是在完成的桥墩上沿桥的跨度方向对称地阶段性地打设或堆装施工法。 主要特点： (1)废除满堂固定脚手架施工方法，使桥下有足够的空隙；(2)施工时不受河流水位影响，不影响桥下通航；(3)减少施工设备，简化施工程序，高度机械化，循环重复作业。 (1)位于深山峡谷中，使用支架法桥不方便；(2)位于河上，需要通航或流冰、流木桥；(3)不影响桥下交通的立体交桥；(4)工期短的跨度桥；31 (一)悬臂梁浇筑、悬臂梁浇筑(简称吊梁):一般采用移动式吊篮作为主要施工设备，以桥墩为中心，在两岸利用吊篮对称浇筑梁节混凝土，混凝土达到要求强度后拉伸预应力筋束，然后将机械模板(吊篮)拉出悬臂梁浇筑施工时，梁体一般分为4大部分浇筑： a-脚顶梁段； b-对称悬臂梁段c-支架的当前铸段d-合龙梁段(如图3-14所示)。 主梁的各部分的长度由主梁的形式、跨度、吊篮的形式和施工周期决定。 桥上梁段一般为5m10m，悬垂段一般为3m5m。 支架现浇段一般为23个悬浇段较长，合龙段一般为1m3m。 施工顺序一般是在桥上支架上打设0号段来实施桥梁临时固定系统在0号段上安装悬臂梁吊篮，在两侧依次对称地