橋梁預壓橫隔板構造與尺寸
橫隔板的主要作用是增加箱梁的橫向剛度,限制箱梁的畸變。因為連續箱梁橋的抗彎剛度和抗扭剛度較大,除在支點部位設置橫隔板外,中間橫隔板較少布置,目前的趨勢是少設或不設中間橫隔板。如上海奉浦大橋主跨125m,支點處梁高7.Om,跨中梁高2.8m,單箱單室,箱頂寬18 .6m,箱底寬8.6m,支點橫隔板厚180cm。
跨中截面分不設橫隔板與設置橫隔板做過二個方案,經結構分析計算,兩者差別不大,因此推薦采用跨中不設橫隔板方案。對于多箱截面,為加強橋面板和各箱間的聯系,常在箱間設置橫隔梁。采用雙柱墩的連續梁,一般在支點處采用二個橫隔板,其橫隔板應與支座及墩柱對中。國內很多連續箱梁在墩頂0號塊設置兩道橫隔板,其位置與墩側壁對應,以便懸臂澆筑時,設置墩、梁臨時固結構造。重慶君正專業定制橋梁預應力用預壓水袋,測壓水囊,廠家直銷一件代發。
在連續箱梁橋邊跨兩端橋臺處,一般都設置厚度為50--lOOcm的端橫隔板。如上海奉浦橋邊跨端支點截面橫隔板厚設計采用lOOcm;南京長江二橋北汊橋在邊跨端部箱梁設200cm厚橫隔板。端橫隔板既作為一個末端的橫隔板,同時又作為后張法預應力筋分散錨固在端部的構造要求。如為斜交的橋梁則要采用更厚的端橫隔板。
一般徬況下橫隔板都與箱梁整體澆筑在一起,基本可分為三種類型:桁架式、實體式和框架式。由于連續梁的支點傳遞荷載較大,大多是采用實體式的剛性橫隔板,中部開設人洞。加勁型的桁架式和框架式也可以作為中間腹板的加勁,常作為體外束預應力筋的錨固,也可以在施工過程中作為臨時預應力筋的錨固。
預應力鋼筋布置
一、縱向預應力鋼筋布置
預應力鋼筋布置主要依據成橋和施工階段的受力狀態確定,同時要考慮截面構造、施工工藝和方法等。對于懸澆施工的預應力混凝土連續梁橋來說,縱向預應力筋的布置主要有懸臂預應力筋和連續預應力筋兩大類:在懸臂澆筑施工時,要配置承受負彎矩的懸臂預應力筋(亦 稱一期配筋或前期預應力束);而在合攏成橋以后,要配置承受恒、活載產生正、負彎矩的預應力筋或連續預應力筋(亦稱二期配筋或后期預應力束)??v向預應力鋼筋是主要受力鋼筋,既要考慮構件的整體受力,也要考慮受力的局部影響,還要考慮施工和操作的方便,如何進行合理的布置非常重要。
在箱形截面內縱向預應力筋可以布置在頂板截面內承受負彎矩(亦稱頂板束);布置在底板內承受正彎矩(亦稱底板束)在分段施工和分段配筋中,有頂板束在頂板內平彎后通過腹板下彎錨固的,以承受腹板的主拉應力。在邊跨現澆段可以布置底板束起彎進入腹板錨固在梁 端上,以承受梁端腹板截面的主拉應力。因此,縱向預應力束可以按直線配筋,也可以按曲線配筋,預應力束的線形大部分由直線和曲線(圓曲線或拋物線)組成。
1.懸臂預應力筋布置
懸臂施工的連續梁橋從墩頂開始向左右對稱懸臂澆筑施工,為了能支承梁體自重和施工荷載,需在懸臂施工時分段張拉預應力。懸臂預應力束的長度隨著懸臂施工的進展,不斷新加長。一般都是對稱于箱梁斷面中心線布置的,盡量安排在箱梁范圍內。預應力束數量較多時可分層布置,一般來說先錨固下層鋼束,后錨固上層鋼束。
預應力束通常布置在主應力軌跡線上,而且對稱于橋墩中心線。懸臂預應力筋可以從頂板下彎延伸布置,當預應力筋下彎伸到節塊腹板中時,懸臂預應力筋產生的垂直預應力分力將抵銷部分混凝土斷面的剪力。當外側腹板為傾斜時,由頂板束平彎,再豎彎進入腹板內成為傾斜的預應力束,錨固在各個節段的腹板內。錨固在腹板內的預應力束,腹板應有足夠厚度以承受集中錨固力。
應力筋是被錨固在節段內的齒形錨固塊齒板上。如果沒有設置齒形內錨固塊,則懸臂的預應力筋可以錨固在節段的端部(即分段間的連接點),但要盡可能布置在截面的受壓區內。
2.連續預應力筋布置
連續預應力筋主要考慮在懸臂澆筑合攏以后承受恒、活載產生的內力。即按照使用階段要求需補充設置的預應力筋,也分直筋(沿縱向按直線布置)和彎筋(伸人腹板承受主拉應力)兩種。一般直筋布置在支點截面的頂部和跨中截面的底部,直接錨固在頂板或底板的齒形錨固塊上,Ti、T2和B2布置r8)。在邊跨的現澆段,彎筋是通過底板束向上彎起后錨固于梁端或頂板頂面的槽形口內,其作用除了對支點、邊跨跨中截面提高抗彎能力外,主要希望改善腹板的受力情況,解決近支點截面主拉應力較大的問題。因為邊跨近支點截面,梁高較小,設置豎向預應力筋,應力損失較大,不易保證有效的豎向預應力,設置彎筋是有必要的。一般近支點截面還需加大腹板和底板尺寸。如果是預制塊進行懸臂拼裝的,則更有條件在預制梁段時預留孔道,底板束向上彎起后再在梁的支承附近以直線越過到另一跨度內。
3.縱向預應力筋布置要點
?。?)頂、底板束可以分層布置,頂板的長束應盡量布置在上層,底板的長束應盡量布置在下層。一般來說,先錨固下層力筋,后錨固上層力筋。
?。?)底板預應力束往往都是直線束,錨固在底板局部加厚的齒板上。齒板布置得稍離開腹板一些,以減小對腹板的作用。
?。?)頂、底板齒板預應力束都是局部彎起的,彎曲半徑也比較小,則將在預應力束彎曲處產生徑向拉力,由此招致錨塊混凝土剝落損壞。一般要求連續鋼束在由底板進入齒板時呈一圓滑曲線,以使沿曲線對混凝土產生一均布壓力,但實際上施工中很難做到,因柔性套管在轉向處常呈“折角”,致使折角處產生一集中力,并導致混凝土局部剝落或“崩出”破損,辦法采用剛性固定管道代替柔性管道的方法而避免。
?。?)在變高度的連續梁中,錨固于底板上的連續束由于底板在縱向呈曲線,對于底板彎束的垂直分力還將引起剪力折減,則在驗算剪應力和主拉應力時需要考慮的,在橫向計算時也需要考慮。
?。?)在箱梁底板上通過預應力鋼筋彎起到腹板上錨固時,力筋布置必然是平彎又豎彎,此時由預加應力方向轉向必將在底板上產生拉力,而在底板上有產生縱向裂縫的危險。如果預應力束在箱形梁向外傾斜的腹板中彎起,如像懸索一樣布置,也同樣將在底板中產生橫向拉力,因此在曲索轉向受力時,必須設置橫向配筋
?。?)-般說,在梁中切斷錨固的預應力筋,其錨頭不能錨在彎矩的受拉區。然而底板上的連續預應力筋其錨固點大多在位于恒載、活載和各種影響(如溫度梯度影響)作用時產生很大拉應力的區段內。因此底板受錨固鋼束的集中荷載作用,易引起底板開裂。裂縫起自底板錨塊后面,并從與箱梁縱軸成300- 45。角斜向兩側腹板擴展。若是錨塊背面鄰近梁段接縫,則裂縫將在梁段接縫處擴展。有時底板裂縫繼續擴展至腹板內,并與水平軸成30?!?5。角。
由底板上連續鋼束錨塊引起的并延伸至腹板內的斜向裂縫與由上翼緣懸臂鋼束錨塊引起的相似裂縫相接而貫穿兩側腹板的情況也是可能的,此時跨中部分會成為倒置的“拱石”而危及橋跨結構。應避免在箱梁的一個截面內錨固幾根“妒”鋼絲束,它們會撕裂腹板并導致抗裂承載能力的降低。
?。?)力求預應力鋼束均勻布置,防止在某些斷面上的應力集中。集中多束預應力鋼束錨固在同一斷面現象應盡量避免和減少。由于多束預應力鋼束錨固在同一斷面上,引起底板內出現拉裂。這種裂縫也與錨后配置多少縱向鋼筋有關。重慶君正專業定制橋梁預應力用預壓水袋,測壓水囊,廠家直銷一件代發。咨詢電話:15703040215(微信)。