采用预应力混凝土建造梁的桥梁,梁结构因为预应力的存在不容易开裂,因此能够充分地发挥高强度材料的特性,不仅截面自重能够得到减轻,跨越能力也会大大增加。通过合理使用预应力钢筋,我们也能够更好的利用纵向顶推、悬臂浇筑等施工方法进行施工。随着经验的丰富以及技术不断革新,目前跨径为30m到200多m的中大跨径桥梁多采用此种桥梁形式进行建造。
1。2 连续梁桥孔跨布置
连续梁桥有着多样式的孔跨布置[ ],生活中常见的桥梁大多为三跨桥梁或者四跨桥梁,超过六跨很少,因为如果跨数太多,势必导致加大连跨的长度,长度一大,梁体会容易受到温度的影响,混凝土徐变也会加快加重,从而伸缩缝和活动支座也会产生较大的变化,墩台也会受到严重的不利影响;然而联长太短的话,大量每联之间的伸缩缝会影响行车时的平稳性和舒适度。所以,孔跨布置不止要根据地质以及地形,还要依据通航需求以及当地水文条件来进行布置,下面列举了孔跨布置的部分要求:
对多跨连续梁桥,施工方法采用悬臂施工时,边跨与中跨之比最好在0。5至0。6之间。
对于三跨连续梁桥,边跨与跨中的比值一般在0。6至0。7之间;
对三跨以上的连续梁桥,跨度相等时中跨跨中弯矩小于边跨跨中弯矩,因此边跨与中跨的比值为0。7至0。5之间;
1。3 连续梁桥截面形式
预应力混凝土连续梁桥的纵向截面形式分为变截面形式和等截面形式,等截面梁有课选用等跨或不等跨布置。等截面具有定型预制、构造简单、施工方便的优点。变截面形式的连续梁桥跨越能力大。而横截面形式主要分为箱形截面,矩形截面以及T形截面等等;在这次的桥梁设计中,我选用了变高度的箱型截面。
选用箱梁桥[ ]是因为以下几点原因:由于箱梁桥采用封闭的薄壁箱形形式作为承重结构,顶、底板的抗压抗弯能力都比较好,此种结构既可以承受正弯矩也可以承受负弯矩;箱壁做的非常薄,大大减轻了结构自重的同时,也保证了箱梁的受力性能良好;面积相同的情况下,跟其它截面相比,箱形截面具有较大的抗扭刚度和抗弯惯距,在受到偏载时受力会更加均匀。
对箱型截面来说,也分为:单箱单室、单箱双室、双箱单室、双箱双室、多箱多室等等。对铁路桥梁来说,单线铁路常选用单箱单室,而对双线铁路,单箱单室或单箱多室均可。
考虑到这次的设计为高速铁路35m+55m+35m连续梁桥设计,要求为双线铁路,故选用单室单箱的梁截面形式。文献综述
1。4 悬臂浇筑施工介绍
本设计的施工方法选用了悬臂浇筑施工[ ]。悬臂施工法就是从已经建成的桥墩开始,沿着桥跨分别往两边对称地延伸施工,在此过程中使用预应力混凝土将新建段与已建段联结成一个整体。在悬臂施工的过程中,免去了满设支架的麻烦。但在施工之初,应该先将桥墩与墩顶处梁段临时固结,用于承受施工过程中产生的不平衡弯矩。
悬臂浇筑是先利用挂篮,在桥墩两侧对称地浇筑混凝土,等混凝土达到要求的张拉强度后张拉预应力筋。然后移动挂篮进行下一段的浇筑。根据施工方法和挂篮的不同,悬臂浇筑又分为挂篮悬臂浇筑施工法、分段悬臂浇筑施工法、移动桁式吊悬臂浇筑施工法、渐进施工法以及挂篮—导梁悬臂浇筑施工法等等。本设计选用挂篮悬臂浇筑施工的方法进行施工。
挂篮悬臂浇筑施工的主要优点为:施工所用的机械工具较少,免去了满设支架的麻烦,占地面积少,不影响桥下车辆通行;挂篮等设备可以重复利用,节约了施工成本;在深谷大河等不利地形,跨越方便,采用逐段浇筑的方法易于调整和控制梁段位置,从而提高施工精度;在设于顶棚的挂篮内完成主要作业,避免了外界气候的影响,便于施工。这种施工方法的缺点在于桥梁上部结构不能与下部的墩同时施工,造成了施工周期较长,并且混凝土加载的时间短,因而混凝土收缩、徐变会对预应力产生较大影响。