大跨徑連續(xù)剛構(gòu)設(shè)計指南_第1頁
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文檔簡介

1、大跨徑連續(xù)剛構(gòu)設(shè)計指南(JTG D62-2004)目 錄1 總則12 作用22.1 作用及其組合22.2 設(shè)計中必須重點考慮的幾個作用23 持久狀況承載能力極限狀態(tài)計算43.1 永久作用內(nèi)力的計算43.2 主梁正截面承載能力極限狀態(tài)計算43.3 主梁斜截面承載能力極限狀態(tài)計算43.4 箱梁的剪力滯效應(yīng)44 持久狀況正常使用極限狀態(tài)計算54.1 抗裂驗算54.2 撓度的計算與控制64.3 計算參數(shù)的取用85 持久狀況和短暫狀況構(gòu)件的應(yīng)力計算95.1 正截面應(yīng)力計算與控制95.2 主拉應(yīng)力計算與控制95.3 箱梁橫向計算105.4 必要時進(jìn)行有效預(yù)應(yīng)力不足的敏感性分析116 構(gòu)造及施工措施126.

2、1 箱梁一般構(gòu)造尺寸的規(guī)定126.2 墩身一般構(gòu)造尺寸的規(guī)定136.3 普通鋼筋的構(gòu)造要求156.4 預(yù)應(yīng)力的構(gòu)造要求176.5 施工措施186.6 其他方面217 條文說明23附件152附件2571 總則1.1 目的為避免大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋在運營期出現(xiàn)跨中下?lián)?、腹板斜裂縫、底板裂縫等病害,特制定本指南。在制訂時,充分吸取了現(xiàn)有大跨徑混凝土連續(xù)剛構(gòu)存在的跨中下?lián)?、腹板斜裂縫、底板裂縫等病害教訓(xùn),從而提出主梁的一些應(yīng)力控制指標(biāo),以及改進(jìn)缺陷的一些經(jīng)驗措施,作為公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范(JTG D62-2004)的補充。1.2 適用范圍本指南適用于新的大跨徑、變截面、預(yù)應(yīng)

3、力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋的設(shè)計,有關(guān)舊橋加固設(shè)計見大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)加固指南。2 作用2.1 作用及其組合按照公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范(JTG D60-2004)中的相關(guān)條款進(jìn)行。2.2 設(shè)計中必須重點考慮的幾個作用結(jié)構(gòu)自重和預(yù)應(yīng)力考慮結(jié)構(gòu)自重和預(yù)應(yīng)力時,宜計入施工規(guī)范容許范圍內(nèi)的誤差對結(jié)構(gòu)的影響。 活載活載按照公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范(JTG D60-2004)取用。在整體縱向計算時,宜考慮偏載的影響;在進(jìn)行局部及橫橋向計算時,除了考慮沖擊外,建議根據(jù)業(yè)主的要求,計入適當(dāng)?shù)幕钶d超載。溫度溫度荷載是結(jié)構(gòu)受力的重要組成部分之一??v向計算時溫度按照公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范(JTG D60-2004)取用,計

4、算結(jié)構(gòu)的均勻升溫或降溫,以及溫度梯度引起的內(nèi)力;橫向計算時,宜計算箱室內(nèi)外±5°的溫差(見圖2.2),必要時建議對結(jié)構(gòu)進(jìn)行空間應(yīng)力分析。圖2.2 徐變建議充分估計混凝土收縮徐變對結(jié)構(gòu)的影響。在有條件時,原則上宜進(jìn)行混凝土的徐變試驗,按照試驗得出的徐變系數(shù)和終極值進(jìn)行徐變計算;沒有試驗數(shù)據(jù)時,建議徐變按照以下三種計算結(jié)果中的較大徐變效應(yīng)作為徐變對結(jié)構(gòu)的影響,前兩種徐變計算方法是分別采用不同的徐變系數(shù)和徐變終極值,第一種取徐變系數(shù)0.0021,終極值k=2.5,第二種取徐變系數(shù)0.021,終極值k=2.0,第三種徐變計算方法采用現(xiàn)行規(guī)范中相對潮濕度。構(gòu)件調(diào)整力構(gòu)件調(diào)整力通常包括

5、以下兩種:連續(xù)剛構(gòu)在主跨合攏前,根據(jù)需要在兩懸臂端用水平千斤頂互施水平頂推力,以調(diào)整主跨及雙壁墩身的內(nèi)力,設(shè)計時宜計入調(diào)整力對結(jié)構(gòu)的影響。連續(xù)剛構(gòu)在邊跨梁處于懸臂狀態(tài)時,在懸臂端施加豎直荷載,于邊跨合攏后卸除,以調(diào)整雙壁墩身內(nèi)力,設(shè)計時也宜計入其影響。3 持久狀況承載能力極限狀態(tài)計算3.1 永久作用內(nèi)力的計算計入施工規(guī)范允許的誤差對結(jié)構(gòu)內(nèi)力的影響,同時考慮此部分誤差引起的收縮徐變內(nèi)力的變化。要按懸臂施工的步驟,逐步驟計算內(nèi)力并累加,并計入收縮徐變影響,形成永久作用內(nèi)力。不應(yīng)按橋梁形成時的圖式一次性地計算內(nèi)力,以避免根部負(fù)彎矩偏小現(xiàn)象的產(chǎn)生。3.2 主梁正截面承載能力極限狀態(tài)計算主梁的正截面承載

6、能力計算按照公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范(JTG D60-2004)中的相關(guān)條款進(jìn)行。3.3 主梁斜截面承載能力極限狀態(tài)計算主梁的斜截面抗剪承載能力按照公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范(JTG D60-2004)中的相關(guān)條款進(jìn)行計算。3.4 箱梁的剪力滯效應(yīng)宜考慮箱梁剪力滯效應(yīng)對于結(jié)構(gòu)正應(yīng)力的影響,控制結(jié)構(gòu)的最大正應(yīng)力在規(guī)范容許值之內(nèi)。另外在驗算截面強度時也宜考慮剪力滯效應(yīng),對截面寬度進(jìn)行折減來計算截面強度。4 持久狀況正常使用極限狀態(tài)計算4.1 抗裂驗算4.1.1 正截面抗裂預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋按照全預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件進(jìn)行抗裂驗算,驗算正截面拉應(yīng)力,即在作用(或荷載)短期

7、效應(yīng)組合下 ()式中在作用(或荷載)短期效應(yīng)組合下構(gòu)件抗裂驗算邊緣混凝土的法向拉應(yīng)力,按照公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范(JTG D62-2004)中的公式(-1)計算;扣除全部預(yù)應(yīng)力損失后的預(yù)加力在構(gòu)件抗裂驗算邊緣產(chǎn)生的混凝土預(yù)應(yīng)力,按照公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范(JTG D62-2004)中條計算。4.1.2 斜截面抗裂.1預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋按照全預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件進(jìn)行斜截面抗裂驗算,驗算斜截面的主拉應(yīng)力,即在作用(或荷載)短期效應(yīng)組合下 (.1)式中由作用(或荷載)短期效應(yīng)組合和預(yù)加力產(chǎn)生的混凝土主拉應(yīng)力,按照本指南4.1.2.2條規(guī)定計算;混凝土的抗拉強度標(biāo)準(zhǔn)

8、值,按照公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范( JTG D62-2004)表采用。.2計算預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件由作用(或荷載)短期效應(yīng)組合和預(yù)加力產(chǎn)生的混凝土主拉應(yīng)力時,應(yīng)按照公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范( JTG D62-2004)的6.3.3條計算,但規(guī)范的(6.3.3-3)式中的應(yīng)按照下式計算。 (4.1.2.2)上式中cy2箱梁自重在腹板產(chǎn)生的應(yīng)力;cy3箱梁室內(nèi)外溫差在腹板產(chǎn)生的應(yīng)力;cy4活載在箱梁腹板產(chǎn)生的應(yīng)力;cy5張拉箱梁頂板橫向預(yù)應(yīng)力在腹板產(chǎn)生的應(yīng)力;cy6底板縱向預(yù)應(yīng)力的徑向力對腹板產(chǎn)生的應(yīng)力。按照(.2)公式分別計算腹板內(nèi)、外側(cè)cy值,取不利的數(shù)值作為公

9、路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范( JTG D62-2004)(6.3.3-1)的中cy來計算腹板的主拉應(yīng)力。 在同一截面上豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋的肢數(shù);豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋扣除全部預(yù)應(yīng)力損失后的有效預(yù)應(yīng)力;單肢豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋的截面面積;豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋的間距;計算主應(yīng)力點處構(gòu)件腹板的寬度。注:對于公式(.2)中的、 、 、,當(dāng)為壓應(yīng)力時以正號帶入,當(dāng)為拉應(yīng)力時以負(fù)號帶入。4.2 撓度的計算與控制大跨徑連續(xù)剛構(gòu)橋下?lián)鲜禽^普遍的病害,建議在設(shè)計階段作主梁的撓度控制設(shè)計,撓度控制設(shè)計指結(jié)構(gòu)在永久作用下主跨跨中的撓度控制設(shè)計。4.2.1 主梁的主跨跨中在自重、二期荷載、預(yù)應(yīng)力等除混凝土收縮徐變以外的永久作用下

10、的下?lián)现当M可能小,最大值宜L/4000(L為連續(xù)剛構(gòu)橋主跨跨徑)公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范(JTG D62-2004)對于大跨徑連續(xù)剛構(gòu)橋的跨中下?lián)蠜]有作設(shè)計要求,本指南提出的撓度設(shè)計作為規(guī)范的補充。4.2.2 建議考慮自重施工誤差對結(jié)構(gòu)撓度的影響.1建議設(shè)計中考慮施工規(guī)范容許范圍內(nèi)的自重施工誤差對結(jié)構(gòu)撓度的影響,包括結(jié)構(gòu)自重誤差±5%,鋪裝層超厚L/7000(L為主跨跨徑),但不得小于2cm,同時考慮施工誤差對混凝土收縮徐變撓度的影響。.2建議設(shè)計中對于施工規(guī)范容許范圍外的誤差,能夠采取措施予以補救,比如設(shè)置體外預(yù)應(yīng)力等。4.2.3 宜考慮鋼絞線誤差對于結(jié)構(gòu)撓度的影響

11、。.1建議分析全部縱向預(yù)應(yīng)力誤差±6%對結(jié)構(gòu)彈性撓度的影響,同時分析此項誤差對混凝土收縮徐變撓度的影響。.2從工藝上保證有效預(yù)應(yīng)力值。4.2.4 應(yīng)充分估計混凝土收縮徐變對結(jié)構(gòu)撓度的影響混凝土收縮、徐變對于結(jié)構(gòu)的影響較大、而且復(fù)雜不定,建議充分估計混凝土收縮徐變對結(jié)構(gòu)的不利影響。4.2.5 宜考慮活載對于結(jié)構(gòu)徐變撓度的影響。徐變撓度只對永久作用而言。但在繁忙交通的路段上,橋上車流日夜不斷,部分活載也實際成了永久作用,也會產(chǎn)生徐變撓度,導(dǎo)致下?lián)显龃?。設(shè)計時宜考慮部分活載對結(jié)構(gòu)徐變撓度的影響。4.3 計算參數(shù)的取用計算參數(shù)的取值宜合理,尤其對于預(yù)應(yīng)力筋與管道之間的摩擦系數(shù)取值應(yīng)慎重,施工

12、前應(yīng)作預(yù)應(yīng)力損失試驗,確定預(yù)應(yīng)力筋與管道壁之間的摩擦系數(shù)取值。5 持久狀況和短暫狀況構(gòu)件的應(yīng)力計算5.1 正截面應(yīng)力計算與控制 在運營階段,主梁宜按照全預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件設(shè)計,考慮最不利荷載效應(yīng)后,跨中下緣應(yīng)有適量的壓應(yīng)力儲備,跨中下緣壓應(yīng)力宜(1+L/100)MPa(L為主跨跨徑,單位:m)。最不利荷載效應(yīng)指按照公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范(JTG D60-2004)中的荷載組合內(nèi)容,取荷載標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行最不利組合。5.1.2 分析主梁跨中正應(yīng)力儲備時,建議充分估計混凝土收縮徐變的影響。5.1.3 進(jìn)行正截面應(yīng)力計算時,除考慮結(jié)構(gòu)尺寸、施工荷載和規(guī)范規(guī)定的各種荷載外,建議考慮施工規(guī)范容許范圍內(nèi)的施工誤差對

13、結(jié)構(gòu)應(yīng)力的影響。5.1.4 在計算中考慮箱梁剪力滯的影響5.2 主拉應(yīng)力計算與控制 腹板主拉應(yīng)力位置的確定各截面腹板最大主拉應(yīng)力有可能位于腹板中性軸、腹板上倒角下緣或腹板下倒角上緣,建議計算出其最大值,以免遺漏。 腹板主拉應(yīng)力計算.1 計算預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件由作用(或荷載)標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)組合和預(yù)加力產(chǎn)生的混凝土主拉應(yīng)力時,按照公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范(JTG D62-2004)的7.1.6條計算,但規(guī)范的(6.3.3-3)式中的應(yīng)按照本指南(4.1.2.2)公式計算。.2 計算豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋的有效預(yù)應(yīng)力時,建議考慮豎向預(yù)應(yīng)力由于彈性壓縮、混凝土收縮徐變、錨具回縮等因素產(chǎn)生的豎向預(yù)

14、應(yīng)力的損失。 腹板主拉應(yīng)力控制值的確定考慮中的各項因素后,按照荷載標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行最不利組合后,計算出的主梁最大主拉應(yīng)力宜滿足下列規(guī)定: ()混凝土的抗拉強度標(biāo)準(zhǔn)值。5.3 箱梁橫向計算 橫向分析是大跨徑連續(xù)剛構(gòu)橋的一個重要環(huán)節(jié),建議判斷整個橋跨范圍內(nèi)的箱梁薄弱斷面,對箱梁薄弱斷面進(jìn)行橫向分析,確保每個斷面在荷載作用下橫向的安全性。5.3.2 橫向分析時,可以按框架模型計算,必要時采用空間實體單元模型計算。5.3.3 橫向分析時,建議考慮自重、橋面鋪裝超方、活載、活載偏載和超載、底板預(yù)應(yīng)力鋼束的徑向力及箱內(nèi)外溫差等因素對結(jié)構(gòu)的影響,驗算頂板、底板跨中下緣、底板根部上緣、腹板內(nèi)側(cè)的安全性。建議按照公路

15、鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范( JTG D62-2004)中有關(guān)預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的要求來驗算頂板的各項受力,按照鋼筋混凝土構(gòu)件的要求,驗算腹板和底板裂縫寬度和極限承載能力。5.3.4 橫向計算時,箱內(nèi)外宜考慮不小于5的溫差。5.3.5 橫向計算時,除按照公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范( JTG D60-2004)第中的考慮1.3的沖擊系數(shù)外,建議根據(jù)業(yè)主意見,適當(dāng)?shù)目紤]超載。5.4 必要時進(jìn)行有效預(yù)應(yīng)力不足的敏感性分析 縱向預(yù)應(yīng)力的有效應(yīng)力隨著時間的推移會降低,對特別重要的橋梁,建議進(jìn)行預(yù)應(yīng)力敏感性分析,必要時可按某一指定的有效預(yù)應(yīng)力不足比例進(jìn)行配束。 結(jié)構(gòu)設(shè)計時除了根據(jù)計算荷載需要的鋼絞線外,

16、還應(yīng)考慮預(yù)留一定量的備用鋼束,確保結(jié)構(gòu)在運營期出現(xiàn)病害而有補救措施。5.5 短暫狀況構(gòu)件的應(yīng)力計算按照公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范( JTG D62-2004)第7.2條相關(guān)條文控制。6 構(gòu)造及施工措施6.1 箱梁一般構(gòu)造尺寸的規(guī)定 跨中梁高宜采用1/401/50的主跨跨徑,小跨徑取大值。根部梁高宜采用主跨跨徑的1/161/18。邊、中跨比宜為0.540.58。 底板最小厚度32cm,頂板最小厚度28cm,腹板最小厚度50cm,懸臂端最小厚度15cm。 箱梁剛度宜盡可能的漸變,如零號塊與2號梁段的腹板,底板的厚度宜通過1號梁段過渡,在腹板突變處也宜設(shè)置漸變段,漸變段以一個梁段為宜。

17、 0號塊底板、腹板、頂板厚度可較1號塊或2號梁段底板、腹板、頂板厚度適當(dāng)增加,根據(jù)計算確定增加值,但最小不能少于20cm。 主梁箱寬不宜大于橋面全寬的1/2,且箱梁的長邊與短邊之比不宜大于4,否則應(yīng)設(shè)置成多箱室。 箱梁懸臂長度不宜大于5m,否則應(yīng)考慮活載在懸臂端部引起的雙向撓曲效應(yīng)。 梁高曲線和底板鋼束曲線.1 箱梁底板下緣順橋向梁段的交結(jié)點必須在一條平順的曲線上,邊跨現(xiàn)澆段及中跨合攏段與懸臂端最后一個梁段之間不允許有相對轉(zhuǎn)角。對于主跨跨徑小于150m的可采用二次拋物線設(shè)置,大于150m的可采用1.51.8次拋物線設(shè)置。.2 箱梁底板鋼束應(yīng)改變傳統(tǒng)的與底板平行設(shè)置而造成在梁段節(jié)點處形成死彎的缺

18、點,應(yīng)將底板鋼束管道順橋向各點均設(shè)在一條平順的曲線上,為此每梁段中的管道距離底板的豎向距離應(yīng)按照鋼束曲線計算得出,而不是定值。.3箱梁中跨跨中及邊跨現(xiàn)澆段與懸臂端相接處底板的縱向預(yù)應(yīng)力管道宜盡量靠近底板上緣布置,即可緊貼箱梁底板的上層鋼筋,以增大截面抵抗鋼束徑向力的抗剪厚度。圖.3.4為了控制底板縱向預(yù)應(yīng)力管道的線形,除了提供梁段節(jié)點斷面管道布置圖外,還應(yīng)提供每一梁段中部截面的管道布置圖。6.2 墩身一般構(gòu)造尺寸的規(guī)定6.2.1 當(dāng)主跨跨徑較大時,常采用雙薄壁墩,兩薄壁間距H可由施工中的不平衡彎矩來確定。 空心薄壁墩墩底宜有適當(dāng)?shù)膶嵭亩我员愠信_和薄壁墩剛度過渡,建議墩底實心段取2.53m。6.

19、2.3 建議雙柱式薄壁墩承臺做成整體式,不宜做成分離式。6.2.4 主墩樁基宜做成嵌巖樁,在地質(zhì)條件不允許只能做摩擦樁,且地質(zhì)條件較差時,對于200m以上的跨徑應(yīng)做試樁。6.2.5 主梁0號塊橫隔板宜設(shè)計成柔性橫隔板,每道橫隔板厚度宜取5060cm。6.2.6 在墩頂一個墩壁厚度范圍內(nèi)宜增設(shè)封閉箍筋以提高該區(qū)域的墩身混凝土承壓強度。6.2.7 可通過一些手段調(diào)整連續(xù)剛構(gòu)橋的橋墩受力。通常調(diào)整橋墩受力的措施有:合攏前頂推主梁、邊跨合攏前后加卸載等措施。6.2.8 當(dāng)橋墩滿足下列條件時建議驗算橋墩的穩(wěn)定性。即H/B>20和h/b>20 圖6.2.8式中:B雙薄壁墩的外寬或單柱式的順橋向

20、寬度;b雙薄壁墩的單片墩的順橋向?qū)挾?H橋墩總高度;h雙薄壁墩外橫隔板間距,單柱墩內(nèi)橫隔板的間距。建議雙柱式墩的外橫隔板與內(nèi)橫隔板對應(yīng)并聯(lián)成整體,單柱式空心墩當(dāng)HB>20時設(shè)內(nèi)橫隔板,否則應(yīng)驗算局部穩(wěn)定。6.2.9 宜盡量減小墩底與承臺,墩頂與0號塊,各梁段間在澆注時的相對齡期差,墩底與承臺的澆注齡期差不宜大于30天,0號塊各層和各相鄰梁段之間的澆注齡期差不宜大于15天。6.3 普通鋼筋的構(gòu)造要求 箱梁縱向鋼筋和橫向鋼筋的間距不宜大于15cm,縱向鋼筋和底板橫向鋼筋直徑不宜小于16mm,腹板箍筋直徑不宜小于20mm,當(dāng)頂板設(shè)有橫向預(yù)應(yīng)力時,頂板上層鋼筋和箱內(nèi)頂板下緣橫向鋼筋直徑不宜小于1

21、6mm,懸臂下緣和箱中承托下緣鋼筋直徑不宜小于12mm。 關(guān)于底板鋼束防崩鋼筋.1建議在兩個管道之間及最外排管道的外側(cè)均設(shè)底板預(yù)應(yīng)力防崩鋼筋,防止底板預(yù)應(yīng)力鋼束張拉時將底板下緣保護層崩裂,每一個管道的防崩鋼筋的面積按照下式計算: ()式中;一束預(yù)應(yīng)力的張拉力,單位:kN;鋼束的曲率半徑,取沿管道的最小值,單位:m;鋼筋的抗拉強度設(shè)計值,單位:MPa;s沿管道一米長度內(nèi)的防崩鋼筋面積, 單位:m2/m。.2防崩鋼筋大樣防崩鋼筋可做成“ ” 形和封閉箍筋,如果采用“ ”形鋼筋,則應(yīng)確??ㄗ〉装迳舷戮墮M筋,如為封閉箍筋則應(yīng)將開口端向上設(shè)置。若為底板的齒板防崩鋼筋,則箍筋的開口向下設(shè)置。圖.2用于防崩

22、鋼筋的箍筋開口方向與徑向力方向相反,圖.2中中間開出向上的箍筋適用于底板鋼束的防崩及頂板鋼束齒板的防崩,右邊開口向下的箍筋適用于底板鋼束齒板的防崩。.3防崩鋼筋布置防崩鋼筋的設(shè)置應(yīng)遵循以下幾點:1在鋼束兩側(cè)均應(yīng)設(shè)置防崩鋼筋。防崩鋼筋設(shè)置在鋼束兩側(cè),距離鋼束較近,能起到防崩的作用,若防崩鋼筋距離鋼束較遠(yuǎn),則效果較差,甚至起不到防崩的作用,建議在每根鋼束兩側(cè)均應(yīng)布置防崩鋼筋,沒有鋼束的地方,底板的架立鋼筋的橫向間距按照構(gòu)造要求設(shè)置。2防崩鋼筋順橋向間距不宜超過兩個橫向鋼筋間距,也不宜梅花形布置,避免部分鋼束兩側(cè)沒有防崩鋼筋。3防崩鋼筋不能等同于底板的架立鋼筋,不能缺少。6.4 預(yù)應(yīng)力的構(gòu)造要求 預(yù)

23、應(yīng)力管道間凈距不得小于6cm,在直線段兩管道豎向可以疊置。 建議箱梁頂、底板縱向預(yù)應(yīng)力設(shè)備用管道,且不少于二束,如施工中未動用,則將喇叭口封閉以后備用。 豎向預(yù)應(yīng)力宜對稱腹板布置。 建議邊跨底板預(yù)應(yīng)力鋼束有20且不少于2束的預(yù)應(yīng)力鋼束按直束布置通過支座外,其余底板束一律上彎錨固。 頂板縱向預(yù)應(yīng)力鋼束宜通過平彎及豎彎錨固在頂板與腹板交界處,底板縱向預(yù)應(yīng)力宜通過平彎及豎彎錨固在底板與腹板交界處,否則應(yīng)驗算錨前和錨后的局部應(yīng)力。 縱向預(yù)應(yīng)力鋼束盡量布置在靠近腹板處。 縱向預(yù)應(yīng)力管道的平彎和豎彎半徑在有足夠空間的情況下,盡可能采用較大半徑,以減小管道平彎和豎彎引起的局部拉應(yīng)力。頂板的平彎半徑R不宜小于

24、按下式計算的半徑。即 ()式中:R預(yù)應(yīng)力鋼束的平彎半徑,單位:m;一束預(yù)應(yīng)力鋼束的張拉控制噸位,單位:kN;混凝土軸心抗拉強度標(biāo)準(zhǔn)值,單位:MPa;頂板(底板)厚度,單位:m;管道外直徑,單位:m。表給出了不同張拉噸位對應(yīng)的最小彎曲半徑,建議采用。表張拉噸位(kN)最小彎曲半徑(m)1000420008300012400016 在布置主梁縱、橫、豎三向預(yù)應(yīng)力鋼束時,應(yīng)錯開位置,避免鋼束的錨頭、管道相互干擾,或錨頭管道與普通鋼筋干擾,而不能準(zhǔn)確到位,從而影響預(yù)應(yīng)力的效果。 預(yù)應(yīng)力鋼束的張拉齡期除滿足混凝土強度條件外,建議對加載齡期提出要求,加載齡期最少不得小于5天,主跨跨徑大于200m的橋梁,加

25、載齡期不得小于7天,以減少收縮徐變的影響。張拉時,對于加載時的混凝土彈性模量提出要求。 建議盡可能增大主梁的預(yù)應(yīng)力度,控制主跨跨中在永久作用下的下?lián)稀?.5 施工措施 懸臂澆筑時兩端不平衡自重建議為一個底板自重的一半。 建議所有縱、橫、豎向預(yù)應(yīng)力錨頭在張拉完成并壓漿后均應(yīng)加蓋帽,并在蓋帽內(nèi)注入防腐油脂,保持密封。 除承臺、墩身、0號塊可分層澆注外,其余梁段應(yīng)一次澆注完成,零號塊宜分兩次澆注,第一次澆注的分界面不宜設(shè)在結(jié)構(gòu)剛度突變處,宜放在底板以上45m的位置。混凝土的初凝時間必須大于澆注時間。 建議縱向預(yù)應(yīng)力采用真空輔助壓漿工藝,并對壓漿飽滿程度進(jìn)行檢查,必要時可開孔檢查。 建議對縱向預(yù)應(yīng)力的

26、張拉質(zhì)量做1的抽檢。 當(dāng)豎向預(yù)應(yīng)力采用精軋螺紋粗鋼筋時,建議在不少于1的豎向預(yù)應(yīng)力下設(shè)測力環(huán),并用扭矩扳手做扭力測定,且豎向預(yù)應(yīng)力采用二次張拉工藝完成。 豎向預(yù)應(yīng)力宜采用不少于四根鋼絞線的圓錨,單根鋼絞線用直徑為4mm的鉛絲捆成整體,并編束,然后穿束張拉。 建議豎向預(yù)應(yīng)力順橋向最大間距s宜滿足下列要求,否則應(yīng)適當(dāng)加高腹板上承托高度和腹板與底板倒角高度。圖 控制梁段施工質(zhì)量,避免梁段接縫處出現(xiàn)裂縫。 嚴(yán)格控制施工中出現(xiàn)的超方,超方包括結(jié)構(gòu)超方和二部恒載的超方。 關(guān)于邊、中跨合攏.1 對連續(xù)剛構(gòu)橋而言邊跨現(xiàn)澆段、邊跨合攏、中跨合攏是三個關(guān)鍵施工工序,建議三個關(guān)鍵工序在如下兩個原則下進(jìn)行:(a)三個

27、工序的全過程均在結(jié)構(gòu)處于穩(wěn)定變形條件下進(jìn)行;(b)三個工序的全過程均在結(jié)構(gòu)處于平衡狀態(tài)下進(jìn)行。.2 建議根據(jù)實際情況,采取安全、經(jīng)濟、合理的施工方法澆筑邊跨現(xiàn)澆段。.3 邊跨現(xiàn)澆段宜分為二次澆筑,先澆筑A段,后澆筑長2m的合攏段B段。同時建議設(shè)置合攏段,否則無法安裝合攏剛性骨架,同時也便于標(biāo)高的調(diào)整,見圖6.5.11。圖.4 若邊跨現(xiàn)澆段采用滿堂支架現(xiàn)澆,建議對滿堂支架進(jìn)行預(yù)壓。.5 建議給出詳細(xì)的邊、中跨合攏施工流程圖及合攏施工流程說明。 關(guān)于立模標(biāo)高確定立模標(biāo)高時應(yīng)充分考慮各種因素的影響,確定出主梁合理的預(yù)抬值和橋面線形。.1跨中預(yù)拱度的設(shè)置鑒于一般計算值可能偏小,可以適當(dāng)放大。.2為了方

28、便施工監(jiān)控,建議給出施工過程中每個施工階段的節(jié)點撓度表, 6.6 其他方面 關(guān)于齒板設(shè)計.1建議構(gòu)造端部與底、頂、腹板表面設(shè)置1015的后仰角,以減小齒板端部下部的受拉范圍和大小,同時給齒板后部受剪區(qū)增加壓力。.2 在齒板端部宜設(shè)置足夠的受拉箍筋,并將開口端錨固于原結(jié)構(gòu)內(nèi)。.3 建議齒板長度按照以下公式計算 (.3)齒板長度,單位:m一個齒板內(nèi)鋼束總的張拉力,單位:kN;齒板混凝土的容許抗剪強度,單位:MPa齒板寬度,單位:m.4在管道豎彎范圍內(nèi)宜設(shè)置防崩箍筋,并將開口端錨固于原結(jié)構(gòu)內(nèi),防崩箍筋寬度按控制,d為管道外徑,不宜太大,每米的總面積按 (.4)式中;一束預(yù)應(yīng)力的張拉力,單位:kN;鋼

29、束的束彎半徑,單位:m;鋼筋的抗拉強度設(shè)計值,單位:MPa;沿一根管道一米長度內(nèi)的防崩箍筋面積, 單位:m2/m。.5 錨下的局部承壓按規(guī)范相應(yīng)條款確定。 建議箱梁設(shè)置必要的檢查通道,橋墩設(shè)置扶梯及進(jìn)出口,以便后期對箱內(nèi)及墩內(nèi)進(jìn)行檢查。 人洞邊緣鋼筋直徑不宜小于16mm,間距不宜大于15cm。 建議維修養(yǎng)護作為設(shè)計中的一項內(nèi)容,應(yīng)提供:.1 檢查通道及檢查孔的詳細(xì)圖紙及說明;.2 檢查照明設(shè)備及相關(guān)說明或圖紙。 關(guān)于橋面線形的控制.1建議在設(shè)計中考慮設(shè)置一定的凸形豎曲線,如果路線縱斷面設(shè)置困難,也可考慮在不影響兩端接線線形的前提下設(shè)置局部豎曲線,這對于降低橋梁標(biāo)高控制的難度,保證橋梁建成后的外

30、觀線形均有較大的意義。.2 建議橋面鋪裝以厚度控制為原則,橋面線條圓順即可。條文說明1.1針對目前大跨連續(xù)剛構(gòu)較普遍存在的跨中下?lián)?、腹板斜裂縫、底板裂縫等病害,本指南通過分析其可能存在的成因,結(jié)合對于這些病害的一些處理經(jīng)驗措施,從設(shè)計角度提出了一些在設(shè)計中需要注意和加強的要點,以便通過對一些設(shè)計指標(biāo)的控制以及必要的構(gòu)造措施的采取來降低和消除可能出現(xiàn)的病害。本指南旨在細(xì)化公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范(JTG D62-2004)在大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)設(shè)計上的應(yīng)用,作為對現(xiàn)行規(guī)范的補充,從而希望大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)健康發(fā)展。橋涵施工規(guī)范規(guī)定,橋梁結(jié)構(gòu)斷面尺寸允許有±

31、5誤差,橋面鋪裝厚度允許超厚L/5000(L為連續(xù)剛構(gòu)主跨跨徑),預(yù)應(yīng)力鋼絞線容許±6誤差。鑒于設(shè)計中考慮整個橋面鋪裝超厚L/5000(L為連續(xù)剛構(gòu)主跨跨徑)偏大,本指南建議設(shè)計中考慮橋面鋪裝超厚L/7000(L為連續(xù)剛構(gòu)主跨跨徑),但不得小于2cm,結(jié)構(gòu)尺寸±5誤差和鋼鉸線±6%誤差。2.3.4 考慮到應(yīng)充分估計混凝土收縮徐變對結(jié)構(gòu)的影響,本指南建議在采用潮濕度計算徐變效應(yīng)的同時,也采用混合理論來計算結(jié)構(gòu)的收縮徐變,采用混合理論時分別取徐變系數(shù)0.021、終極值k=2.0和徐變系數(shù)0.0021、終極值k=2.5兩種情況,取三種結(jié)果中徐變效應(yīng)較大的作為結(jié)構(gòu)的徐變效

32、應(yīng)。3.1.1進(jìn)行承載力校和時除按照規(guī)范規(guī)定外,還需考慮以下三個方面的問題:1計算內(nèi)力組合時,建議計入結(jié)構(gòu)自重(箱梁和鋪裝)的施工誤差引起的內(nèi)力增減。2進(jìn)行內(nèi)力組合時,宜充分估計施工誤差引起的混凝土收縮徐變內(nèi)力的變化。3計算結(jié)構(gòu)抗力時宜考慮施工引起的預(yù)應(yīng)力鋼絞線誤差對結(jié)構(gòu)抗力的影響。3.2計算主梁正截面承載能力時宜注意以下幾個問題:1安全等級的確定對于大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋的安全等級均宜按照一級來控制,即結(jié)構(gòu)的重要性系數(shù)取1.1。2主梁的承載能力計算要考慮施加預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的次內(nèi)力的影響。3.4剪力滯是指寬翼緣箱形截面受對稱垂直力作用時,其上、下翼緣的正應(yīng)力沿寬度方向分布不均勻,這種現(xiàn)象稱為

33、剪力滯或剪力滯效應(yīng)。剪力滯效應(yīng)會造成腹板處的應(yīng)力水平高于平均應(yīng)力。忽略此影響就會低估箱梁腹板和翼緣交接處的應(yīng)力,致使實際應(yīng)力大于設(shè)計應(yīng)力,翼緣板的承載能力得不到滿足從而出現(xiàn)裂縫,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)不安全。由于一般連續(xù)剛構(gòu)計算采用平截面假定,利用桿系程序進(jìn)行整體縱向計算,無法考慮剪力滯效應(yīng),計算出的平均應(yīng)力小于腹板處的應(yīng)力,因此設(shè)計時宜使計算出的平均應(yīng)力小于規(guī)范容許的最大應(yīng)力,且與規(guī)范容許最大應(yīng)力有一定差距,控制結(jié)構(gòu)的最大正應(yīng)力在規(guī)范容許值之內(nèi)。必要時建議作空間結(jié)構(gòu)分析,確定箱梁的剪力滯系數(shù),來指導(dǎo)設(shè)計,保證結(jié)構(gòu)的安全度。4.2從設(shè)計方面考慮,結(jié)構(gòu)在除混凝土收縮徐變之外的永久作用下的跨中彈性撓度影響結(jié)構(gòu)混

34、凝土收縮徐變的撓度,二者對于橋梁運營后期跨中下?lián)锨闆r起決定作用,而且徐變撓度與除混凝土收縮徐變之外的永久作用下的跨中彈性撓度基本成正比,即除混凝土收縮徐變之外的永久作用下的跨中彈性撓度大,結(jié)構(gòu)的徐變撓度就大,反之就小。因此本指南對于結(jié)構(gòu)在除混凝土收縮徐變之外的永久作用下的彈性撓度提出設(shè)計要求,從而控制結(jié)構(gòu)的收縮、徐變撓度,最終控制結(jié)構(gòu)在運營期的下?lián)稀O卤斫o出了國內(nèi)、外大跨徑連續(xù)剛構(gòu)橋病害情況。典型大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋跨中下?lián)锨闆r簡表 表4.2橋名跨徑(m)結(jié)構(gòu)類型跨中下?lián)希╟m)折合跨徑備注黃石長江公路大橋62.5+3×245+62.5連續(xù)剛構(gòu)33.51/731廣東虎門大橋輔

35、航道橋150+270+150連續(xù)剛構(gòu)261/1038江津長江大橋140+240+140連續(xù)剛構(gòu)31.71/757三門峽黃河大橋105+4×160+105連續(xù)剛構(gòu)221/727廣東南海金沙大橋66+120+66連續(xù)剛構(gòu)221/545廣東丫髻沙大橋副橋86+160+86連續(xù)剛構(gòu)231/696臺灣圓山大橋75+150+2×142.5+118+43帶鉸剛構(gòu)631/238挪 Stvest橋100+220+100連續(xù)剛構(gòu)201/1100帕勞Koror- Bobelthuap橋72+241+72帶鉸剛構(gòu)1201/201加固后即倒塌英 Kingston 橋62+143.3+62.5帶鉸剛構(gòu)

36、301/478美Parrotts Ferry橋99+195+99帶鉸剛構(gòu)63.51/307加Grand-mere181.4帶鉸剛構(gòu)301/605由上表可見大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁跨中下?lián)蠁栴},是一個國內(nèi)外普遍存在的問題,從另一個側(cè)面也說明大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁跨中下?lián)?,是設(shè)計、施工技術(shù)上的確存在缺陷。大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁跨中下?lián)?,不僅導(dǎo)致橋梁養(yǎng)護費用的大幅增加,破壞橋梁的美觀,更重要的是造成橋梁交通運營和結(jié)構(gòu)安全度的降低。因此確有必要對引起下?lián)系膯栴}從設(shè)計計算、施工和處治等各環(huán)節(jié)進(jìn)行詳細(xì)的理論與試驗分析,力求對這一現(xiàn)象進(jìn)行有效的控制。一、下?lián)系奶攸c總結(jié)這些出現(xiàn)下?lián)系拇罂鐝竭B續(xù)剛構(gòu)橋,發(fā)現(xiàn)下?lián)嫌?/p>

37、以下特點:1撓度長期增長,增長率隨時間可能呈加速、降低或保持勻速變化的趨勢。傳統(tǒng)的設(shè)置預(yù)拱度的方法只能解決施工中引起的橋面線形問題,而不能有效的控制跨中下?lián)稀?結(jié)構(gòu)的長期撓度遠(yuǎn)大于設(shè)計計算的預(yù)計值。計不完全統(tǒng)計,大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁持續(xù)下?lián)系哪晁俾嗜缦拢嚎鐝絃100160m,f徐1(cm/年)跨徑L160220m,f徐12(cm/年)跨徑L220270m,f徐23(cm/年)二、 下?lián)系闹饕蚩缰谐掷m(xù)下?lián)蠁栴}是一個十分復(fù)雜的問題,影響因素較多,國內(nèi)工程界已做過大量的分析研究工作,歸納起來大致有以下一些因素。1對混凝土的收縮徐變認(rèn)識不足,設(shè)計的收縮徐變撓度遠(yuǎn)小于實際的徐變撓度,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)下?lián)洗?/p>

38、。 2.控制各施工階段主梁撓度值的認(rèn)識不足,導(dǎo)致成橋后存在初始撓度,以至結(jié)構(gòu)在長期荷載作用下徐變撓度不斷增加。3預(yù)應(yīng)力束的布置方式與預(yù)應(yīng)力度的大小。4下?lián)蠒?dǎo)致結(jié)構(gòu)開裂,而開裂又加大下?lián)?,二者互相影響,形成惡性循環(huán)。5對預(yù)應(yīng)力長期損失估計偏低。6運營階段在長期活載作用下,活載撓度也會引起活載徐變撓度值的增加。7施工方法(特別是合攏方式)導(dǎo)致不利的成橋應(yīng)力狀態(tài)。8過早加載導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力徐變損失增大,從而使徐變撓度增大。9預(yù)應(yīng)力管道灌漿不飽滿。10施工超方的影響。這些因素有著長期的隨機性和不確定性,而且還相互耦合。因此很有必要從設(shè)計方面對主梁下?lián)咸岢隹刂茦?biāo)準(zhǔn)。4.2.1從設(shè)計方面考慮大跨徑連續(xù)剛構(gòu)橋主

39、梁的下?lián)显蚴牵嚎v向預(yù)應(yīng)力用量偏少,或有效預(yù)應(yīng)力不足,結(jié)構(gòu)彈性撓度大,徐變撓度也大,結(jié)構(gòu)開裂,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)剛度低,產(chǎn)生下?lián)???梢娊Y(jié)構(gòu)彈性撓度和徐變撓度是跨中下?lián)系闹饕苯右蛩?,另外結(jié)構(gòu)彈性撓度影響結(jié)構(gòu)的徐變撓度,徐變撓度與恒載撓度基本同方向、成比例,因此首先宜控制結(jié)構(gòu)在除混凝土收縮徐變外的彈性撓度,通過控制除混凝土收縮徐變外的彈性撓度,從而控制混凝土收縮徐變撓度,最終達(dá)到控制結(jié)構(gòu)跨中下?lián)?。本指南給出的彈性撓度控制值是通過分析國內(nèi)已建成并運營多年的幾座大跨徑連續(xù)剛構(gòu)橋的彈性撓度,并結(jié)合實際的主梁下?lián)锨闆r得出的,希望通過控制彈性撓度,來控制主梁的下?lián)希丝刂浦笜?biāo)有待于在今后的實踐中得到不斷的補充和完善

40、。幾座大跨徑連續(xù)剛構(gòu)橋彈性撓度和實際下?lián)现?表4.2.1-1橋名跨徑(m)彈性撓度(mm)彈性撓度與跨徑比值徐變撓度(mm)徐變撓度與跨徑比值下?lián)现?mm)折合跨徑比值運營年下?lián)纤俾?mm/年)虎門大橋輔航道橋150+270+150(-176)-232 1/1164 -155 1/1742 -2601/1038832.5黃石長江公路大橋162.5+3×245+162.5-141 1/1738 -202 1/1213 -3351/731655.8三門峽黃河公路大橋104.86+4×160+104.86-93 1/1720 -92 1/1739 -2201/636455.0洛溪

41、大橋65+125+180+110-37 1/4865 -36 1/5000 -601/3000320.0六廣河大橋145.1+240+145.1-23 1/10435 -12 1/20000 -561/42852.621.5注:1.表中撓度向上為正,向下為負(fù);2.彈性撓度包括施工階段的彈性下?lián)?,是結(jié)構(gòu)自重、二期荷載和預(yù)應(yīng)力鋼束共同產(chǎn)生的,為跨中最大下?lián)现怠?.表中彈性撓度均根據(jù)施工圖中所描述的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造計算所得,其中虎門大橋輔航道橋計入了橋面鋪裝超厚的荷載,括號內(nèi)數(shù)據(jù)適用于不考慮橋面鋪裝超厚的情況。4.表中徐變撓度是按照多種徐變參數(shù)計算得到較大的徐變撓度值。從上表中可以看出,前三座橋彈性撓度與

42、跨徑比值均大于 L/2000(L為主跨跨徑),比值較大,徐變撓度與跨徑比值也較大,而且實測下?lián)现荡?,下?lián)夏晁俾室草^大,均大于33.8 mm/年,即計算情況與實際下?lián)锨闆r較吻合。后兩座橋下?lián)狭枯^小,下?lián)纤俣纫簿徛嬎銖椥該隙扰c主跨跨徑比值也較小,均小于 L/4000(L為主跨跨徑),徐變撓度與跨徑比值也較小。從上面分析中可以看出,彈性撓度較小的,徐變撓度小,實際下?lián)现狄草^小,應(yīng)該控制結(jié)構(gòu)的彈性撓度。另外通過分析某高速公路上的四座大跨徑連續(xù)剛構(gòu)橋的彈性撓度(見表4.2.1-2)來看,彈性撓度控制在L/4000之內(nèi)是可以做到的。某四座橋的撓度 表4.2.1-2橋名跨徑(m)彈性

43、撓度彈性撓度與跨徑比值徐變撓度徐變撓度與跨徑比值橋一130+230+130-19.81/11616 -211/10952橋二110+200+110-7.61/26316-14.61/13699橋三100+180+100-35.01/5143-71.11/2532橋四78+140+78-15.11/9272-331/4242注:1.表中撓度單位:mm。位移向上為正,向下為負(fù)。2.徐變撓度指成橋之后十年發(fā)生的撓度。3. 彈性撓度包括施工階段的彈性下?lián)?,是結(jié)構(gòu)自重、二期荷載和預(yù)應(yīng)力鋼束共同產(chǎn)生的,為跨中最大下?lián)现怠Mㄟ^以上分析,本指南確定主梁在除混凝土收縮徐變外的彈性下?lián)现狄薒/4000,L為連續(xù)剛

44、構(gòu)橋主跨跨徑,即可認(rèn)為在今后運營階段,主梁跨中不會出現(xiàn)較大的下?lián)稀?1施工規(guī)范允許范圍內(nèi)的誤差施工規(guī)范允許結(jié)構(gòu)尺寸誤差為±5,鋪裝超厚L/7000(L為主跨跨徑),因此主梁結(jié)構(gòu)設(shè)計時,除根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計尺寸和設(shè)計荷載確定主梁跨中下?lián)现低?,還宜考慮施工規(guī)范允許范圍內(nèi)的施工誤差對結(jié)構(gòu)跨中撓度的不利影響。設(shè)計時不僅考慮施工誤差對結(jié)構(gòu)彈性撓度的影響,同時宜考慮超方5和鋪裝超厚引起的徐變撓度的增大。.2施工規(guī)范允許范圍外的誤差此處誤差主要是指鋪裝超方。即除了考慮施工規(guī)范容許范圍內(nèi)的超方外,還應(yīng)考慮施工規(guī)范范圍外的超方,一旦發(fā)現(xiàn)有超方,能夠采取補救措施,比如設(shè)置備用束、設(shè)置體外束等。結(jié)構(gòu)超方和橋面鋪

45、裝中調(diào)平層超方是極易出現(xiàn)的情況,在分析舊橋病害時,超方也是一個重要分析因素。某大橋橋面鋪裝設(shè)計為8cm水泥混凝土,后期檢測發(fā)現(xiàn)大部分橋面調(diào)平層超厚8cm左右,即超厚了1倍,全橋二期荷載超重達(dá)14000kN,經(jīng)計算超重引起結(jié)構(gòu)跨中下?lián)?cm,超重引起的混凝土收縮徐變又會引起結(jié)構(gòu)跨中下?lián)?cm,即超重會引起結(jié)構(gòu)下?lián)?4cm,超重必然減少跨中的應(yīng)力儲備,引起開裂,結(jié)構(gòu)剛度隨之減弱,剛度減弱又會使下?lián)霞觿?。因此建議考慮超方的情況。在此以某主跨230m的大橋為例,分析結(jié)構(gòu)超方5,同時橋面鋪裝調(diào)平層超方10、20、30、50和100對于跨中撓度的影響,見表4.2.2-1。超方對跨中點撓度的影響 表4.2.

46、2-1超方情況彈性撓度徐變撓度(現(xiàn)行規(guī)范潮濕度取0.8)徐變撓度(0.0021,k=2.5)結(jié)構(gòu)超方5,調(diào)平層超方10%18-34.0-59.3結(jié)構(gòu)超方5,調(diào)平層超方20%15.5-35.8-63.5結(jié)構(gòu)超方5,調(diào)平層超方30%13.2-37.9-67.7結(jié)構(gòu)超方5,調(diào)平層超方50%8.5-41.9-75.5結(jié)構(gòu)超方5,調(diào)平層超方100%-3-52.5-96.3注:1.表中單位:mm。位移向上為正,向下為負(fù)。2.彈性撓度包括施工階段的彈性下?lián)?,指除混凝土收縮徐變外的永久作用下的下?lián)稀?.此橋設(shè)計鋪裝為8cm水泥混凝土+10cm瀝青混凝土。上表中給出了在原結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上,考慮不同情況超方后跨中的撓度

47、,從中可看出,原設(shè)計彈性撓度向上,超方使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生向下的撓度,當(dāng)結(jié)構(gòu)超方5,調(diào)平層超方100時,彈性撓度已有原來的向上18mm,下降為向下3mm,即下?lián)?1mm。從表中還可以看出,超方不僅影響彈性撓度,同時對徐變撓度影響更大。因此超方對結(jié)構(gòu)的影響是不可忽視的,超方應(yīng)作為結(jié)構(gòu)撓度設(shè)計時必須考慮的因素,設(shè)計上應(yīng)有補救措施可以采取,比如預(yù)留鋼束,體外束等。4.2.3 施工規(guī)范中容許預(yù)應(yīng)力有±6的施工誤差,因此應(yīng)考慮縱向預(yù)應(yīng)力損失6對于結(jié)構(gòu)撓度的影響。對于特別重要的橋梁,應(yīng)考慮到施工中可能存在的多種因素會引起有效預(yù)應(yīng)力達(dá)不到設(shè)計值,必要時可按某一指定的有效預(yù)應(yīng)力不足比例進(jìn)行撓度計算。下面分析某

48、主跨200m跨徑的連續(xù)剛構(gòu)橋在不同的底板鋼束損失程度所產(chǎn)生的彈性撓度和徐變撓度,見表4.2.3??缰械装逵行ьA(yù)應(yīng)力對跨中撓度的影響 表4.2.3底板鋼束彈性撓度徐變撓度0.0021,k=2.50.021,k=2.0(10x22+4x19)X2592絲24.91.62.3(14x19)X2532絲(相當(dāng)于原有鋼鉸線損失10)20.1-7.5-0.8(14x15)X2420絲(相當(dāng)于原有鋼鉸線損失29)7.5-32.3-9.6(14x9)X2252絲(相當(dāng)于原有鋼鉸線損失57)-10.8-68.1-22.2注:1.表中單位:mm。位移向上為正,向下為負(fù)。2.彈性撓度指除收縮徐變外的永久作用產(chǎn)生的撓

49、度,包括施工階段的彈性下?lián)稀?.徐變撓度指成橋之后十年發(fā)生的撓度。從上表可以看出, 跨中底板的鋼束用量直接影響到彈性撓度,從而影響徐變撓度,而且徐變撓度增長的幅度遠(yuǎn)大于彈性撓度增長的幅度,另外也可以看出跨中底板的鋼束用量直接影響到結(jié)構(gòu)的撓度,因此設(shè)計時應(yīng)考慮有效預(yù)應(yīng)力,適當(dāng)增加主梁跨中底板鋼束用量,提高預(yù)應(yīng)力度,減少主梁下?lián)现?。上表中分析了底板鋼束不同損失程度對跨中撓度的影響,而全部鋼束失效對跨中的撓度影響更大,建議設(shè)計時將考慮鋼絞線失效對結(jié)構(gòu)的影響作為不可缺少的內(nèi)容。4.2.4目前國際上有三種徐變計算方法,本指南中分析計算采用的是其中的混合理論的徐變計算方法,旨在說明不同的徐變參數(shù)取值得到的

50、結(jié)果相差較大?;旌侠碚撝谐H⌒熳兿禂?shù)0.021,終極值k=2.0,這種參數(shù)取值計算出的徐變效應(yīng)較適合于中小跨徑橋梁,對于大跨徑橋梁,取徐變系數(shù)0.0021,終極值k=2.5,這種取值對徐變效應(yīng)考慮的較充分,因此以下分析中采用三種徐變計算方法分析徐變對于結(jié)構(gòu)撓度的影響。前兩種徐變計算方法是分別采用不同的徐變系數(shù)和徐變終極值,第一種取徐變系數(shù)0.0021,終極值k=2.5,第二種取徐變系數(shù)0.021,終極值k=2.0,第三種徐變計算方法采用現(xiàn)行規(guī)范中相對潮濕度取0.8,分別對某高速公路上五座大跨徑連續(xù)剛構(gòu)橋跨中位置混凝土徐變撓度做出分析,分析結(jié)果見表4.2.4。不同徐變參數(shù)取值對跨中撓度的影響 表

51、4.2.4橋名跨徑(m)0.0021,k=2.50.021,k=2.0現(xiàn)行規(guī)范(潮濕度取0.8)橋一130+230+130-217-17橋二110+200+1101.62.3-14.6橋三100+180+100-71.1-4.5-26.7橋四78+140+78-33-15-26橋五68+120+68-41-3-27注:1.表中單位:mm。位移向上為正,向下為負(fù)。徐變撓度指成橋之后十年發(fā)生的撓度。2.表中數(shù)值是指扣除結(jié)構(gòu)自重、二期荷載和預(yù)應(yīng)力撓度之后的徐變撓度。從上表可以看出,不同徐變參數(shù)計算出的徐變撓度相差較大,基于收縮徐變的復(fù)雜性,充分考慮混凝土的收縮徐變,保證結(jié)構(gòu)的安全。4.2.5 在橋梁

52、竣工開放交通時,結(jié)構(gòu)的徐變還沒有完成,在交通量較大的橋上,活載相當(dāng)于永久作用一樣晝夜作用在橋面上,活載及活載超載也會使結(jié)構(gòu)的徐變下?lián)现导哟螅虼艘丝紤]活載引起的結(jié)構(gòu)徐變下?lián)现档募哟?。蘇通長江公路大橋輔航道橋在設(shè)計時,考慮了活載對結(jié)構(gòu)收縮徐變的影響,具體方法是:將長期作用在橋梁上的汽車荷載,在計算中給予適當(dāng)?shù)恼蹨p,取兩車道進(jìn)行計算,計算活載產(chǎn)生的彈性撓度為6.1cm,除去活載彈性撓度的影響,活載效應(yīng)造成的長期徐變撓度增量為5.3cm,即活載引起的混凝土收縮徐變撓度為5.3cm。此種考慮活載引起的徐變撓度方法可以借鑒。4.3 公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范( JTG D62-2004)中

53、塑料波紋管的管道摩阻系數(shù)0.140.17,取值偏小,若根據(jù)規(guī)范中的取值計算得到的有效應(yīng)力比實際的大,偏不安全,因此對于大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋,應(yīng)重視預(yù)應(yīng)力損失試驗,施工前認(rèn)真做預(yù)應(yīng)力損失試驗。有些試驗表明,預(yù)應(yīng)力鋼筋與管道壁之間摩擦引起的預(yù)應(yīng)力損失,比設(shè)計采用值大很多,甚至差幾倍。如果忽視這點,就無法在施工中進(jìn)行調(diào)整,這樣就會導(dǎo)致有效預(yù)應(yīng)力不足,引起主梁下?lián)显龃?。因此?yīng)在工地進(jìn)行試驗,測出實際的管道摩阻值,以便準(zhǔn)確確定有效預(yù)應(yīng)力和張拉噸位是否到位。公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范( JTG D62-2004)對于施工階段的主梁最大、最小應(yīng)力提出了要求,對于運營階段混凝土最大壓應(yīng)力提出了要求,而對于運營階段的主梁跨中下緣最小應(yīng)力沒有提出要求。只通過抗裂驗算來控制主梁下緣應(yīng)力是不能滿足大跨徑連續(xù)剛構(gòu)橋的應(yīng)力需要的,而且跨中下緣的應(yīng)力儲備和跨中下?lián)蠁栴}是直接相關(guān)的,設(shè)計者通常不關(guān)心結(jié)構(gòu)撓度,但比較關(guān)心結(jié)構(gòu)的應(yīng)力儲備,因此應(yīng)對應(yīng)力儲備提出要求。本指南通過分析多座未出現(xiàn)箱梁橫向裂縫和過多下?lián)喜『倶?gòu)的應(yīng)力,提出正截面應(yīng)力的控制值。應(yīng)力儲備大小與主跨跨徑有關(guān),下面通過分析運營多年的幾座大跨徑連續(xù)剛構(gòu)橋的應(yīng)力儲備,并和實測的橋梁運

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