先简支后结构连续桥梁结构设计研究论文_倪修国

先简支后结构连续桥梁结构设计研究论文_倪修国

合肥工业大学建筑设计研究院 安徽合肥 230001

摘要:在桥梁施工中,先简支后结构连续桥梁施工技术比较常用,通过这种技术能够提高桥梁的建设速度和效果。在跨度较大和规模较大的桥梁施工中,使用先简支后结构连续,能够节省施工时间,提高施工的质量。施工人员应了解这种结构的优势,合理安排施工,充分体现其优势,发挥良好的效果。现对连续桥梁施工中先简支后结构连续的运用进行分析,并总结如下。

关键词:先简支后结构连续,桥面连续,结构设计

引言:

随着社会经济的迅速发展,我国各项建设均得到了飞速的进步和发展,桥梁建设也得到了很大程度的发展。随着桥梁建设规模的逐渐扩大,对桥梁施工技术的要求也越来越高。因此,对桥梁的结构设计进行研究,是当今桥梁行业的重要研究内容。先简支后结构连续桥梁结构施工技术融合了连续梁和简支梁的全部特点,连续梁具有桥梁线形较好且组成的桥梁平顺,结构比较完整且受力较好等特点;简支梁具有易操作、施工工序简单和预制台座简单易操作、安装方便等特点。将二者进行有效的结合,就形成了先简支后结构连续桥梁结构。本文通过对先简支后结构连续桥梁结构的设计原理进行研究,为使用先简支后结构连续桥梁施工技术提供理论基础。

1、先简支后结构连续桥梁结构的必要性

简支梁桥属于静定结构,它具有构造简单、受力明确、施工方便、维修养护容易、地基不均匀沉降不产生附加内力等特点。连续梁桥由于具有变形小、刚度大、伸缩缝少、行车平稳舒适、抗震能力强等许多优点,正逐渐成为高速公路桥梁建设中常用的方案。但由于现浇预应力混凝土连续梁桥相对简支梁桥而言施工复杂繁琐、费工费时,人们一直希望将简支梁桥构造简单、施工方便、维修养护容易等特点与连续梁桥变形小、刚度大、伸缩缝少、行车平稳舒适等优越性有机的结合起来,取长补短以期发挥更大的社会效应和经济效应。

2、先简支后结构连续桥梁结构设计的意义

在桥梁施工中采用先简支后结构连续桥梁的施工技术不仅能够提升整个桥梁结构的刚度还能提升桥梁施工的机械化水平,加快施工进度,缩短施工工期。因为简支梁不仅具有构造简单、施工方便的特点,还具有结构受力明确和地基不均匀下沉时不会产生附加内力等特点,属于静定结构。而连续桥梁具有刚度大、变形小、桥面连续行车平稳以及较强的抗震能力等特点。将二者进行结合形成的先简支后结构连续桥梁结构,结合了二者的优点,既增加了桥梁结构的刚度,也通过对简支梁和简支柱的应用,简支梁和简支柱的预制构件在其他地方制作然后运进施工现场,有效地解决了场地不足的问题,提升了桥梁施工的机械化水平。对先简支后结构连续桥梁结构设计进行研究,不仅能够实现桥梁刚度大、变形小和行车平稳的目标,还能达到桥梁施工简单、易操作、易维修养护的要求,在保证桥梁施工工程质量的同时,加快了施工进度,从而提升了工程项目所获得的经济效益,促进了桥梁建设行业的发展。

3、先简支后结构连续桥梁施工技术的优点

现如今交通的需求量是非常大的,为了提高交通效率,我国开展了大量的公路桥梁建设,在要求质量的同时也要求更加方便快捷的方法。在先简支后结构连续桥梁施工技术的施工过程中,将T梁以简支梁的形式一段一段的在桥墩支座上放置,然后再把梁接成整体连续梁。桥面的连续是指:在桥墩和桥跨做好后,最上面铺设路基那层是连续的,路面以下的跨桥还是简支,并不连续。几个简支桥经过浇筑变成连续桥之后,弯矩图和受力都会发生变化。这种方法非常的安全,实用性也很强,并且工艺简单,被广泛的应用。

先简支后结构连续桥梁施工技术在技术层面具有非常大的优越性。这种施工技术可以将桥梁后期运行过程中所产生的变形控制在标准的范围之内,有效的将大型连续桥梁的结构刚度进行提升。刚度在不断提升的过程中,相应的结构本身的伸缩缝设置也会随之减小。这样就可以使桥梁在运行过程中更具备舒适性,有效的提升施工效率。施工过程中简支梁和简支柱的施工环节与刚束的张拉都可以在场地之外进行制作。这样不仅可以保证施工的面积不会被施工的环境所影响,还可以更好的提升施工的机械化程度。

简支梁和简支柱是一种可以在工厂进行批量化生产的标准预制构件,管理模式上集中而统一。这样就可以在控制施工工期的同时非常有效的节约施工成本,尤其对大型桥梁的施工带来了更多效益。

4、先简支后结构连续桥梁施工技术工艺与质量控制

4.1施工工艺

先简支后结构连续桥主要是后张法预应力混凝土梁,拟建工程场地内集中对其进行预制操作,并在桥上转换体系;在具体吊装过程中,应当先用临时性支座按简支施工安装就位,在连续墩上设置永久性支座,现浇接头混凝土以及张拉克服负弯矩的预应力束,并且把体系有效地转换成连续梁,然后浇筑铰接缝混凝土、桥面铺装层混凝土,最终完成桥梁工程施工任务。

4.2梁预制与施工安装技术

预制台座一定要保持稳定、顶面光滑,而且容易脱模。同时,还要严格按照图纸要求,制作刚度、强度以及稳定性均可有效满足预制梁要求的模板系统,而且模板可能根据预制梁顶横坡以及锚固齿板需要,进而适当的调整。

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在此过程中,还要特别注意混凝土原材料、几何尺寸以及配比和一期预应力体系建立精度与养护,采用有效的方法和措施,保证预制梁拱度能够有效满足设计标准。对于临时支座而言,一定要满足刚度、强度以及稳定性要求;在此过程中,笔者建议采用沙筒结构形式,以便于拆卸。

4.3墩顶湿接头浇筑施工技术

混凝土应当进行专门的配比设计,而且还要确保其具高强度、高韧性以及低收缩性。对于简支结构连续梁桥而言,墩顶湿接头施工浇筑之前,T梁端面、横隔板以及T梁肋侧面等,均应当按规范要求做凿毛处理,或者刷上专用的粘接剂,以此来有效增强新、旧混凝土之间的连接性能。墩顶湿接头施工浇筑过程中,应当严格按照设计要求进行施工操作,如果没有明确的要求,则墩顶连续应在一天时间内的温度最低时进行作业,而且还要保证温度升高过程中,混凝土超过两成以上已经强硬。在施工过程中,如果昼夜温差超过15℃,则建议在墩顶湿接头内布设劲性骨架,以免因温度快速升高而影响混凝土凝结。

4.4结构体系转换

在先简支后结构连续桥梁施工过程中,结构体系转化,即支座转化使,应当做好以下工作。①在满足刚度、强度以及稳定性和拆除方便等要求基础上,对单支座先简支后结构连续梁桥构造以及施工安装和拆除方案进行全面的分析研究,并在此基础上提出具体的实施方案。②严格按照设计要求,在规定的时间内,按照设计顺序和标准,对结构体系进行转换。

4.5桥面铺装施工技术

先简支后结构连续桥梁施工技术应用过程中,为了能够有效避免混凝土浇筑、振捣时,芯模出现横向移动、上浮等问题,建议对箱梁芯模采取有效的紧固处理。实践中,如果钢筋接头的直径超过了12mm,则可采用焊接法对其进行有效连接;如果小于12mm,则建议采用绑扎法对其进行连接,同时焊接、绑扎长度一定要满足桥涵施工要求和技术规范。在桥面铺装施工之前,应当先将桥面板上层水泥砂浆彻底地清除干净,而且铺装混凝土一定要使用没有收缩混凝土,实践中为有效改善混凝土自身的和易性,建议在其中可掺入适量的减水剂;当待桥面铺装强度满足设计标准的八成时,可在铺装底座上浇筑混凝土,而且施工时需严格按照施工技术和工艺要求进行操作,避免先对护栏底座浇筑,再对桥面铺装。为了确保预制箱梁、现浇桥面铺装之间的紧密结合,箱梁预制过程中相对顶面需采取拉毛处理,而且划槽的槽深应当严格控制在6~10mm的范围之内;对于桥桩铺面、连接头以及湿接缝而言,浇筑混凝土时需分期作业;对于防水层而言,应当在桥面铺装强度达到工程要求以后,方可进行施工操作。

5、先简支后结构连续桥梁结构技术的优点及应用

随着我国经济的发展,交通需求量也再不断增加,因此桥梁建设的规模也不断的扩大,先简支后结构连续桥梁结构施工技术被广泛应用于各种桥梁建设中,尤其是在跨度较大和规模较大的桥梁工程中。因为这种施工技术结合了简支梁和连续梁施工的技术优点,在施工过程中充分发挥了二者的优势,其应用和优点主要体现在以下几个方面:

5.1提高了桥梁的刚度

在桥梁工程施工过程中采用此技术,在很大程度上可以提高连续梁结构的刚度水平,并且由于该技术的灵活性,在施工中也可以根据不同的施工情况发现的问题进行及时的处理.

5.2由于先简支后结构连续桥梁结构施工技术包含了简支梁技术特点,因此,在施工中可以提前支座简支梁的预制构件,然后再用机械运输到施工场地,此过程中还会用到吊车,在一定程度上提高了桥梁建设的机械化水平,节约了劳动力。在施工现场以外的地方,可先进行如简支梁或者是简支柱结构的初期制作,并进行钢束张拉操作,然后将制作好的结构构件通过机械运送到施工现场,这种做法能够降低由于施工现场场地空间不足而带来的负面影响。

6、结束语

先简支后连续桥梁结构施工技术不仅提高了桥梁机构的完整性和行车的舒适性,还减少了施工的复杂性,易操作,施工简单,加快了施工速度,保证了施工质量。先简支后结构连续桥梁施工技术是目前最受桥梁建设欢迎的技术,在进行桥梁建设时,通过应用该技术,不仅可以缩短公司,提高施工效率,还能够降低施工成本,提高工程质量。因此对先简支后连续桥梁结构设计进行研究,并对该桥梁施工技术进行不断的创新和优化,充分的发挥其优点,只有这样才能提高了现代桥梁的施工技术,促进了桥梁建设行业的发展,从而促进了社会经济的发展。

参考文献:

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论文作者:倪修国

论文发表刊物:《基层建设》2017年第29期

论文发表时间:2018/1/2

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