橋梁快速建造技術國內外研究現狀總結.doc

西部地震區(qū)橋梁快速建造技術及示范工程1 華盛頓州的ABC1.1 華盛頓州快速橋梁建造技術Jugesh Kapur, Bijan Khaleghi推薦的預留孔尺寸和灌漿套管的埋置長度ABC:1、策略計劃2、ABC顧問委員會3、ABC網站4、ABC決定-建立基地應急替換？車道關閉或繞道？高交通流量？高日交通控制成本？關鍵的項目路徑？創(chuàng)新的合同策略？天氣限制？工人安全考慮？環(huán)境敏感地點？多個類似跨（橋梁類型）？延誤相關的用戶花費？加入YesNo，考慮ABC下一步是橋梁建設指數（Bridge Construction Index）計算5、ABC影響的量化計算橋梁建設指數基本標準：為傳統(tǒng)建設計算橋梁建設指數ABC標準measure：為ABC計算橋梁建設指數計算ABC優(yōu)勢-建設時間 節(jié)省時間（天數）=（BCI-C）-（BCI-A），轉換為經濟性計算計算ABC優(yōu)勢-減少交通延誤+安全性+環(huán)境影響+.6、ABC為WSDOT BDM：設計準則、設計實例、STD細部-連接1.2 華盛頓州的HfL示范項目和快速橋梁建造技術Bijan Khaleghi Bridge and Structure Office, WSDO, 2011,9.25-28,西部橋梁工程師研討會 典型的WSDOT預制預應力梁橋具有dropped排架1、HfL示范項目連接設計和測試；橋墩-蓋梁；橋墩-擴大基礎和shaft；節(jié)段橋墩。連接要求：可以建造的；長期性能和足夠的抗震能力 短Ie：拔出破壞 長Ie：鋼筋斷裂 2、HfL橋梁建造FHWA的HfL技術合作項目項目團隊：BergerABAM；華盛頓大學；混凝土技術公司Concrete Technology Corp.；WSDOT 開挖基礎和建造框架 布置基礎鋼筋 安放橋墩 澆筑基礎混凝土 橋墩就位 節(jié)段橋墩選擇-放置較低階段 節(jié)段橋墩選項放置中間節(jié)段 節(jié)段橋墩選項放置上部節(jié)段 節(jié)段橋墩選項設置蓋梁 安裝主梁在一側 安裝剩下的另一側主梁 防止上部-階段的蓋梁混凝土（現澆） 節(jié)段橋墩選項設置蓋梁 非圓形橋墩的抗震構造兩階段蓋梁；預制下部和現澆上部；主梁與組合的下部蓋梁和上部橫隔梁構成整體；橋墩與蓋梁的連接；預制蓋梁連接的大直徑鋼筋；基礎位置的插座式連接具有下落蓋梁的完全預制排架上部結構預制主梁和橫隔梁下部結構預制橋墩和蓋梁HfL橋梁特點：12個預制橋墩部分；2個預制先張法蓋梁部分；30個預制先張法橋板bulb tee girders96個灌漿槽連接 界面灌漿 （二氧化硅fume灌漿 12500psi） 預制節(jié)段橋墩埋置于現澆混凝土基礎 CP: capacity protection; ED: energy dissipation側向測試后的試件，基礎沒有損傷 擴大基礎連接 重力加載試驗橋墩壓碎在3.5*（1.25DL+1.75LL）；基礎沒有損傷，沒有沖切破壞跡象 華盛頓大學drilled shaft tests 華盛頓大學橋梁項目：預制橋墩建造HfL預制橋梁概念為Redmond市36號街道橋梁項目 基礎：開挖，支撐和鋼筋工作區(qū)域：44-0，現澆基礎：18*18*4 leveling pad and shims for column erection 預制橋梁第一節(jié)段定位 運輸橋墩節(jié)段到現場，鋼框架模板為橋墩的建造（豎立） 基礎和預應力橋墩定位 方形到八邊形過渡，頂層鋼筋，橋墩基礎的間隔（墊板） 預制橋墩節(jié)段安裝粗糙化橋墩表面在連接處，顏色編號的薄片為橋墩節(jié)段安裝，1空隙為了灌漿，豎向灌漿孔 預制橋墩安放：節(jié)段橋墩的完成，豎立支撐拆除，在排架建造之前建造所有的橋墩預制先張的pretensioned蓋梁建造成2段以方便運輸和控制，采用現澆混凝土封閉在現場拼裝兩臺建造起重機，節(jié)段重量（120&165kips），每個節(jié)段16個插槽連接，現澆接縫 預制排架建造 鋼筋和strand凈空（間隙） 現澆混凝土接縫 橋墩和蓋梁節(jié)點灌漿：安裝灌漿構造和密封，抽壓漿，封閉灌漿管灌漿強度, ksi : 2.5(1d), 4.0 (3d), 5.0(7d), 6.0(28d) 給接頭灌漿：檢查接頭里的水泥漿和漿管，修理漿管，檢查沒有填充的漿管，修復沒有填充的漿管1.2.1 上部結構預制DBT梁 預制梁的建造：大梁的全部重量包括橫隔梁80kips，單個起重機 上部結構梁的安裝：預制梁安裝完成，預制梁包括端部的和中間的橫隔梁 預制大梁連接：典型的截面焊接連接，現澆鋼筋混凝土板 預制中間隔板：端頭的鋼筋和裝配錨 容許偏差預制排架系統(tǒng)：預制偏差，建造偏差1.3 用于高地震區(qū)的預制排架系統(tǒng)2011.8 華盛頓大學的研究目標：發(fā)展、測試和驗證橋墩與蓋梁、擴大基礎、鉆井的連接 足尺的18號鋼筋錨固測試 拔出破壞連接測試（42%比例）結論：1、PC蓋梁節(jié)省現場大量時間2、較大的容許偏差使得建造比較容易3、大直徑鋼筋很容易發(fā)展4、抗震性能和現澆一樣橋墩-基礎連接：擴大基礎連接和鉆井連接 插座式連接-概念 插座式連接-內力 插座式連接-內力 傳統(tǒng)的現澆連接：彎起鋼筋突出，荷載傳遞對彎鉤是切向，不是有效的關鍵的設計約束：1、平面尺寸：基于土的特性2、厚度：基于單向剪切3、底部rft：基于橋墩彎曲強度4、頂部rft：規(guī)定的最小值（AASHTO LRFD）5、連接frt：規(guī)定的最小值（AASHTO Guide Spec, Caltrans要求） 基礎連接-鋼筋 側向加載測試后的試件SF-2 擴大基礎連接：重力加載測試 設計測試 擴大基礎SF-3，測試后：（破壞：穿孔剪切和彎矩，橋墩大部分完好）擴大基礎結論：1、容易建造2、豎向強度很容易滿足3、對于橋墩埋置深度/橋墩直徑=1.1，與現澆橋墩抗震性能一樣（橋墩破壞）4、這種連接內有較好的傳力途徑1.3.1 橋墩-鉆孔連接 橋墩-鉆孔drilled shaft連接 井內彎矩過渡區(qū)域墻：最薄的允許值；過渡區(qū)長度：連接長度控制鉆孔連接測試試件建造 在過渡區(qū)域100%橫向鋼筋 在過渡區(qū)域50%的橫向鋼筋 DS-1 DS-2鉆孔連接結論：1、容易建造2、對于100%孔的螺旋箍筋，地震破壞在橋墩上，抗震性能和現澆橋墩一樣3、對于50%孔的螺旋箍筋，破壞在過渡區(qū)設計說明：1、在AASHTO規(guī)范說明中形成2、進行設計，ERS&ERE，位移能力，發(fā)展，節(jié)點設計，獨特的傳力路徑等建造說明：1、材料控制2、偏差控制3、contract控制建議Lee.M1.4 經驗預澆筑排架系統(tǒng)：1、預澆筑片的偏差與調查偏差不一致；2、承包人更愿意橋墩澆筑在一個部分而不是三個。3、封閉接頭處的橫向鋼筋應該做成單個彎起鋼筋而不是U形蹬形支架4、利用現澆來而不是預澆筑端部橫隔梁預制節(jié)段橋墩1、承包人更愿意預留槽在較低的截面2、建造計劃包括墊板位置和水泥漿提升壓力3、水泥漿的壓力可能頂起