客专铁路桥梁监理应知应会(二)连续梁(刚构)目录1 预应力混凝土连续梁(刚构)悬浇------------------------------21.1 悬浇施工程序简介---------------------------------------------------21.2 施工工序流程--------------------------------------------------------2 1.3 T构0#段施工------------------------------------------------------ 3 1.4 挂篮悬浇梁段施工-------------------------------------------241.5 边直段施工----------------------------------------------------24 1.6 合龙段施工----------------------------------------------------25 1.7 梁体结构(尺寸)施工要求--------------------26 1.8 线型控制-------------------------------------------------------271.9 施工安全-------------------------------------------------------282 预应力混凝土连续梁(刚构)悬拼-----------------------------292.1 悬拼施工程序简介------------------------------------------------292.2 施工流程与施工工序----------------------------------------------292.3 悬拼施工------------------------------------------------------------291 预应力混凝土连续梁(刚构)悬浇1.1悬浇施工程序简介主墩施工到位后,在墩顶和支架(低墩)或托架上(高墩)浇注0#梁块【此前对连续梁而言需要安装永久和临时支座(墩),而连续刚构则无需此工序】,在o#梁块混凝土强度达到设计要求,并进行预应力张拉、压浆后,在0#梁块两端安装挂篮,挂篮经预压合格后,在两端挂篮上对称依次悬臂浇筑相邻梁块,形成一个或多个T构,最后与相邻T构或边直段(不平衡段)合龙,由施工时的双悬臂T构转化为连续梁完成结构体系转换。
三孔连续梁施工形式示意图关于合龙顺序应按设计要求进行,设计无要求时,一般先边孔、后次边孔、再中孔,也可先中孔后边孔。
多孔一次合龙时,必须同时均衡对称的合龙。
合龙前需要解除一端(活动端)临时固定支座,从稳定性上讲,先边孔更为稳妥。
1.2 施工工序流程(如下图):注:中墩墩顶临时固定支座(墩)和安装永久支座施工工序只在连续梁结构中有,连续刚构中墩无此工序。
1.3 T构0#段施工:1.3.1永久支座安装1 检验项目与要求见表1.3。
表1.3 永久支座安装检验项目与要求2 其他检验要求:(1)支座分固定、横向活动、纵向活动和多向(纵、横)活动支座,安装时分清。
支座上下座板必须水平安装。
固定支座上下座板各向应相互对正。
纵向活动支座上下座板应横向对正(横向温度变化由支座自身调节),纵向预留错动量。
错动量应根据支座安装施工温度与设计安装温度之差(施工时考虑)和梁体混凝土未完成收缩、徐变量及弹性压缩量计算确定,并在各施工阶段进行调整,当体系转换全部完成时,梁体支座中心应符合设计要求;(2)永久支座除固定支座外,其它活动支座纵向都要预留错动量。
支座下板居中;上板根据设计图要求预留错动量和施工期间温度变化情况调整值设置。
纵向错动量的设置如下:三孔连续梁支座纵向错动示意图纵向预留错动量:Δ=(Δ1+Δ2)。
式中:Δ1-箱梁的弹性变形及收缩徐变引起的各支点处的位移量,此值设计在图中给定;Δ2 -各支点由于体系温差引起的错动量,即各跨合龙段施工时气温与设计安装温度之差引起的梁体伸缩错动量。
例如某40+64+40m三孔连续梁,设纵向支座编号为0、1、2、3,其中1为固定支座,其余为活动支座。
设计给定Δ1值如下表:说明:以固定支座(1号墩)为准,往左偏为正,往右偏为负。
Δ2错动量按两边跨及中跨合龙体系转换完成时与设计安装温度差为+10℃进行计算(高于设计):0号墩支座应预留偏心Δ=(25.3+40000×10-5×10)=29.3mm;2号墩支座预留偏心Δ=[-38+(-64000×10-5×10)]=-44.4mm;3号墩支座预留偏心Δ=[-64.4+(-104000×10-5×10)]=-74.8mm。
(3)预留锚栓孔、支承垫石顶面与支座底面间隙应采用压力注浆填实,注浆压力不得小于1.0Mpa;(4)注意分清固定、纵向活动、横向活动和多项活动支座的摆放位置,不可混淆;并注意与全桥支座的协调(全桥固定支座均放在同一侧)。
1.3.2连续梁墩顶临时固定支座(墩)的设置由于连续梁一个墩纵向只有一排支座,不能抵抗悬浇梁施工过程中产生的不平衡弯矩,必须设临时支座(墩)予以固定。
其临时支座(墩)的设置一般由设计提供不平衡弯矩,施工单位自行设计(个别也有设计给定)。
临时支座(墩)的设置有钢筋混凝土、预应力筋固定、支架与钢筋混凝土墩组合等多种方法。
常用钢筋混凝土临时支座(墩)。
不管什么方法,都需要经过设计计算必须安全可靠。
下图为钢筋混凝土临时固定支座(墩)形式。
1 钢筋混凝土临时支座(墩)检验项目:首先应审核临时支座(墩)设计资料。
当设计符合要求后,要检查预埋钢筋(或预应力筋)根数、直径、间距、长度、混凝土支座尺寸、高程等;2 检验要求:(1)预埋钢筋根数、直径、间距、长度、混凝土支座尺寸、高程等符合施工技术方案要求;(2)临时固定支座(墩)当设计图已经给定时或给定一些参数,如两端不平衡弯矩、梁重等按设计要求设置;当设计未给定时,则需要自行设计计算。
不平衡弯矩的计算办法(考虑因素)不大统一,以下办法可参考:①采用挂篮在T构最远端时坠落产生的弯矩数值;②按各不利因素计算(京津城际中铁咨询提供的办法):a .T构一侧砼超灌5%。
b.T构两侧施工荷载摆放不均,一侧为0.3216t/m,另一侧为0.6432t/m。
c.T构两侧挂篮砼浇筑不同步,偏差20t。
d.挂篮重按70t计算,考虑重力系数一侧为1.2,另一侧为0.8。
e.T构一侧风力向下吹(或另一侧向上吹)W=800pa,桥宽按13m 计算,相当于线荷载为1.04t/m。
将上述荷载乘以所在最大位置距临时固定支座中心的弯矩的综合即是最大不平衡弯矩。
验标要求,不管那种情况,抗倾覆稳定系数都不得小于2。
(3)临时支座(墩)具体尺寸,可采用以下办法设计计算(仅靠临时固定支座支撑):例如:40+64+40m连续梁垂直荷载N=2414t ,M=2540 t-m拟定临时固定支座尺寸如下:(cm)混凝土压应力:W x=2.2×(3.153-2.253)×2/(6×3.15)=4.625m3F=0.45×2.2×4=3.96m2σ=N/F±M/W x=2414t/3.96±2540/4.625=610±549t/m2 σmax=1159t/m2σmin=61t/m2C40砼【σ】=1080t/m2(容许), f c=2700t/m2(极限强度),安全系数2.5,又是临时荷载(可)。
但如果用抵抗力矩M=2414×1.35=3259t-m与弯矩M=2540 t-m比较,其安全系数为k=3259/2540=1.28 不足2 ,如需达到2则要配筋解决。
配筋弯矩: M=2×2540-2414×1.35=1821t-m弯矩M在临时固定支座一侧产生的力为:R=1821/2.7=674.4 t 钢筋根数:钢筋采用HRB335 Ф32 F=8cm2每根钢筋受力:f c=3.35ⅹ0.7x8=18.8t钢筋根数:n=674.4/18.8=35.9,可取整36根,另应考虑一定安全储备。
此时混凝土应力:σmax=610±2x2540/4.625=610±1098=1708 t/m2-488 t/m2出现负应力,此时垂直荷载仅有一侧临时支墩受力,混凝土压应力:σmax=610x2+1098=2318 t/m2<2700 t/m2(内中钢筋部分未计)。
或采用应力重分布计算结果同上。
(4)临时固定支座(墩)顶高程与永久支座平齐(永久支座不得受力);(5)临时固定支座(墩)混凝土施工要考虑拆除的方便(可加硫磺砂浆、电阻丝等)。
(6)对于大跨度连续梁悬灌施工产生的不平衡弯矩有时会很大,单纯采用钢筋进行梁墩临时固结难以满足要求时,可在T构两端采用临时支撑(支架、钢管等)措施,这些支撑的支点放在承台上最为可靠(此处支点足以满足要求)。
采用钢管等临时支撑时,应随时观测其应力变化情况,掌握支撑的受力情况,这样不但支撑简单,对T构的总体稳定是有保证的。
以上可单独采用,也可与墩顶临时固定支座联合使用。
1.3.3支(托)架安装:1 检验项目:支(托)架基础是否牢靠、支(托)架强度、刚度、稳定性、支(托)架预压;2检验要求:(1)0# 梁段部分重量作用在临时支座(墩)上,两端悬臂部分需要作用在支架或托架上。
一般墩高不大时,以承台为基础搭设支架,承台宽度不足时,支架落在承台以外,基础需进行处理,地基承载力必须满足施工荷载的要求,并有可靠的安全系数;墩台很高无条件搭设支架时,可在墩身或顶帽上设预埋件做托架施工。
支(托)架要经过设计计算。
支架设计荷载包括梁体、模板、支架自重、施工荷载、风荷载等。
杆件应力安全系数大于1.3,稳定性安全系数大于1.5;托架施工要有设计计算资料,包括结构构件、锚固件和焊接质量要求等。
(2),支架的剪刀撑或纵横向联结杆件很重要,它是保证支架纵横向稳定的关键,不可小觑。
(3)支、托架需要进行预压,预压的目的:一是消除支架的非弹性变形;二是测出弹性变形,作为立模预留高程的依据之一;三是对支(托)架安全可靠性的实际检验。
(4)支架地基周围要做好排水设施,防止浸水引起下沉。
1.3.4 模板检验项目与检验要求见表1.3.4表1.3.4 模板检验项目与检验要求1.3.5普通钢筋1钢筋连接及安装检验项目与要求见表1.3.5-1;钢筋加工允许偏差见表1.3.5-2。
表1.3.5-1 钢筋连接及安装检验项目与要求表1.3.5-2 钢筋加工尺寸允许偏差见2 其他要求:(1)闪光对焊接头,两端必须同心(同轴)。