桥梁工程上

博兴小清河大桥项目陈大龙主讲内容:1.铁路混凝土简支梁2.公路混凝土简支梁3.桥梁支座4.简支梁的架设混凝土简支梁桥桥梁工程桥梁工程主要内容铁路普通钢筋混凝土简支梁桥构造钢筋混凝土简支梁的设计与计算预应力混凝土简支梁桥预应力混凝土简支梁的设计与计算第一节铁路混凝土简支梁桥梁工程梁的截面形式及主要技术指标构造示例道砟桥面铁路普通钢筋混凝土简支梁桥构造桥梁工程截面形式：主要由受力要求决定，同时又要考虑到使用和施工两方面的要求，并力求节省。梁的截面形式及主要技术指标板式截面T形截面跨度小，梁高低；板底支撑面宽，稳定好，两片之间不需任何联系；施工方便；适用跨度小于6m。跨度大，梁高增高；板底支撑面小，稳定差，两片之间需横隔板连接；施工较板式截面复杂；适用跨度大于8m。桥梁工程梁体尺寸梁肋厚度取决于最大主拉应力和主筋布置的要求。根据剪力分布一般做成两端厚中间薄的形式。考虑主筋布置常将梁肋下缘扩大，腹板减薄。主梁高度取决于使用条件和经济条件。一般桥梁中，经济条件决定梁高；在建筑高度受限的桥梁中，建筑高度决定梁高。在符合起吊能力和运输限界的前提下，宜采用较大的梁高。我国1975年的标准设计，对一般高度梁，高跨比约为1/6-1/9，对低高度梁，一般为1/11-1/15。梁肋间距的确定需考虑主梁在运输及架设过程中的稳定性，每片梁的重心应尽量使之位于梁肋中心。梁肋两侧内外道砟槽板的悬臂弯矩应大致相等。标准设计：1.8m。桥梁工程道砟槽每片梁上部，是由道砟槽板和板顶外侧的挡砟墙组成的道砟槽。道砟槽板除了承受板本身所受的弯矩外，还和梁肋一起构成了主梁的整体，是主梁的受压翼缘，与主梁共同受力。桥梁工程桥梁工程梁缝处理：梁缝包括梁与梁、梁与台之间的横向伸缩缝及两片梁之间的纵向构造缝。铁路桥梁缝处理比较简单，是纵横向梁缝处理构造：在梁缝上设置铁盖板或钢筋混凝土盖板，板下隔一定距离焊有短钢筋，以防止盖板移位。如梁缝较宽，可以焊两排钢筋。桥梁工程第二章混凝土简支梁桥桥梁工程桥梁工程主要内容结构尺寸的拟订道砟槽板的计算主梁的计算钢筋混凝土简支梁的设计与计算桥梁工程主要内容计算图示荷载内力计算及配筋验算道砟槽板的计算桥梁工程计算每片梁的内外道砟槽板时，沿桥梁行车方向取1m宽的板条，按固结在梁肋上的悬臂梁进行计算。计算图示桥梁工程恒载荷载活载列车活载人行道活载距桥中心线2.45m以内考虑翻修道床时堆放道砟，按10kN/m2计。距桥中心线2.45m以外按4kN/m2计。桥梁工程主要内容先张法预应力混凝土简支梁的构造后张法预应力混凝土简支梁的构造其它形式预应力混凝土简支梁秦沈客运专线简支梁简介预应力混凝土简支梁桥钢筋混凝土结构的局限性抗拉强度低，使用时开裂，限制裂缝宽度的同时也限制了高强混凝土和高强钢筋的采用，跨度越大，自重所占比例越高，跨度难以发展。预应力混凝土梁的优越性采用混凝土和高强钢筋；提高抗裂性，增强耐久性和刚度；尺寸、自重减小；增大跨度；预剪力可以提高抗剪能力；力筋应力变幅小，疲劳性能好。桥梁工程桥梁工程先张法预应力混凝土简支梁的构造先张法概念及构造示例截面形式普通高度：工字形（带马蹄的T梁）低高度：板式；空心板；下翼缘较宽的矮肋工形梁预应力筋：高强钢丝、粗钢筋、钢绞线力筋线形：直线(需绝缘)、折线：受力合理但是施工复杂桥梁工程后张法预应力混凝土简支梁的构造后张法概念及构造示例截面形式：工字形或箱形预应力筋：高强钢丝、粗钢筋、钢绞线力筋线形：直线：小跨径;曲线：受力合理(大跨径)工程实例：后张T梁制造工艺流程工程实例：后张T梁制造工艺流程桥梁工程钢筋制备形成骨架桥梁工程清理模板钢筋骨架就位桥梁工程浇筑混凝土蒸汽养护桥梁工程张拉力筋桥梁工程存梁桥梁工程出厂检验桥梁工程运梁桥梁工程桥梁工程其它形式预应力混凝土简支梁整孔无砟无枕预应力混凝土梁串联式预应力混凝土梁预弯预应力混凝土简支梁双预应力混凝土梁桥梁工程整孔无砟无枕预应力混凝土梁构造特点：建筑高度低、无碴桥面桥面宽由3.9减至2.3~2.5M、自重轻；轨面标高不易调整，工艺较复杂桥面特点：无碴无枕梁轨道直接搁置在桥面上的。为保证轨道准确的位置和高程，可在灌注梁体混凝土时在整个承轨台范围内预留槽沟，待梁体预加力完毕，再按设计标号灌注第二次混凝土并抹平，以利安放钢轨弹条扣件。桥梁工程构造特点：梁体分段、工厂预制、现场拼接就位、张拉力筋而成整体梁。串联工序：接干拼、胶拼、穿束张拉串联梁的接缝：全梁静载破坏实验表明，胶接缝对梁体极限强度无甚影响，对抗裂性能略有下降。施工工艺：秦沈客运专线串联预应力混凝土简支梁，32m分六节预制，在制式构件或型钢拼装造桥机上，拼装定位、浇筑湿接缝、张拉预应力筋、注浆封锚，然后移动造桥机到下一孔，重复上述工序。桥梁工程串联式预应力混凝土梁体内力筋体外力筋体外预应力：将预应力筋布置在构件截面以外的箱体，利用转向块、横隔梁等结构物对梁施加预应力的布筋方式。桥梁工程桥梁工程桥梁工程澳大利亚的塔斯曼桥桥梁工程1、体内预应力筋只在转向块、横隔板处于混凝土接触，可大大减小预应力损失，提高预应力效益；2、避免了体内布筋时腹板中由于波纹管较密，腹板不易振实的缺点，可进一步减小腹板厚度；3、体外力筋大多放在聚乙烯管或钢管内，灌浆过程中可以看出有无渗漏，因此灌浆更可靠；4、由于力筋布置在体外，因此可以很方便地维护及替换；5、体外力筋布置在管中，避免了体内布筋时定位网的设置，能大大简化施工；6、体外力筋与结构混凝土之间无粘结，应力变化分散在力筋全长上，应力变化幅度很小，对铁路桥有利；7、在悬拼方法中采用体外力筋后，施工接缝可采取干接缝，简化施工。SPZ1100造桥机ZQJ800造桥机桥梁工程预制的梁段桥梁工程梁段在造桥机内运送桥梁工程梁段在支架内运送桥梁工程梁段就位桥梁工程梁段位置校准桥梁工程立接缝模板灌混凝土桥梁工程桥梁工程支架前移预弯预应力混凝土梁工艺过程图(1)概念：型钢预制成向上拱的预弯梁，然后在1/4跨左右施加一对向下的集中力（预弯力），使下翼缘受拉，此状态下用高等级混凝土将下翼缘包住，待混凝土达到规定强度时，卸去预弯力，下翼缘混凝土（一期混凝土）受压，就位后再浇注二期混凝土。桥梁工程预弯预应力混凝土简支梁(2)预弯预应力混凝土梁特点：①刚度大：钢梁制作时有一定的反拱度，混凝土中钢梁本身刚度大，故整个预弯梁在荷载下的挠度较小，其高跨比较小，一般在1／25～1／40，适用于跨度大、建筑高度要求低的地区。②抗裂性能好：在荷载下当一期混凝土开裂后使较大荷载转移给劲性钢梁，从而延缓裂缝的集中和发展，当移去荷载后，由于劲性钢梁的回弹，则裂缝具有较好的闭合性能。③制作简单，省工省料：对一期混凝土施加预应力时不需要锚具和张拉设备及张拉台座等，也省去压浆等工序；二期混凝土的灌注可在钢梁上立模进行现场施工无需支架等辅助设备。④适用范围广：所有能采用钢梁和钢筋混凝土梁的场合。桥梁工程概念：同时在梁的受拉区施加预压应力和在梁的受压区施加预拉应力。原理：特点：建筑高度小、自重轻、造型轻盈美观适用范围：多层立交桥、跨线桥、高架桥等要求建筑高度较小的公路及城市桥梁，也可用于旧预应力混凝土梁的加固。桥梁工程双预应力混凝土梁利用预拉应力筋对跨中截面混凝土产生轴向压力和负弯矩，用以抵抗恒载及活载产生的正弯矩。同时使用的预压应力筋，对跨中截面混凝土将产生轴向拉力和负弯矩，其中轴向拉力与轴向压力可以大部分或全部抵消，而两项负弯矩叠加，增加了梁的承载能力。桥梁工程桥梁工程客运专线预应力混凝土简支梁预应力混凝土简支T梁预应力混凝土简支箱形梁（1）结构布置：秦沈客运专线预应力混凝土简支T梁每孔由四片T形梁组成，通过桥面板、横隔梁之间的湿接缝及横向预应力钢筋连成整体。其截面形式如下图所示。桥梁工程预应力混凝土简支T梁（2）结构构造特点：①为了加强各片T形梁之间的横向连接、保证桥跨结构的整体性，除端隔板外，设中横隔板；②T形梁分片架设后，为了保证横隔板和桥面连成整体，采用施加横向预应力的构造措施；③分片T形梁在工地制梁场制造，制梁时预留孔道，架设就位及灌注湿接缝后穿横向预应力钢筋，张拉、压浆，然后封锚。桥梁工程双线箱梁：采用斜腹板截面，减小了梁体对墩台顶帽尺寸的要求和桥面横向悬臂板的长度，同时梁体外形比较美观。箱梁跨中截面顶板厚35cm，腹板厚45cm，底板厚25cm。第二章混凝土简支梁桥桥梁工程预应力混凝土简支箱形梁双线单梁(双线箱梁)单线单梁(单线箱梁)单线箱梁：考虑整孔箱梁架设时，架桥机支腿反力宜直接传递到腹板上，因此，各种宽度的箱梁采用直腹板和同一箱宽。桥梁工程客专预应力混凝土简支箱梁起重机桥梁工程客专预应力混凝土简支箱梁顶部客专预应力混凝土简支箱梁端部桥梁工程主要内容公路钢筋混凝土梁桥的构造特点荷载横向分布系数的计算第二节公路钢筋混凝土简支梁桥桥梁工程主梁截面形式板式截面整体式肋式截面装配式装配式主梁间的横向连接构造装配式板桥的横向连接装配式T梁的横向连接公路钢筋混凝土梁桥的构造特点桥梁工程整体式板式截面装配式受力特点：双向受力的弹性板施工特点：无起重设备而有模板支架时现浇适用跨度：4-8m受力特点：单向受力的梁式板，板与板之间借铰缝传递剪力而共同受力构造特点：有横向连接适用跨度：实心：1.5-8m标准跨径空心：6-13m、8-16m(预)异形板桥梁工程特点：自重轻、净空大、造型美观、施工复杂适用范围：20~30m的城市高架桥桥梁工程德国某市高架桥，初看似一座人行道桥，其实是一座宽14m的4车道高架桥，并又分成两条各10m宽的两车道匝道桥。钢筋混凝土主梁断面为双箱曲面，形态柔和，尽管曲面横隔板最高处有1m，但桥下全然没有压迫感；桥梁行车道位于凹形曲线两侧，桥墩在4车道部分为Y形，两车道部分为单柱，由于采用了高强钢材显得很纤细，加上桥墩断面向下变大，又给人带来稳定感。桥梁工程整体式、装配式肋式截面受力特点：内部：有横隔板时为单向或双向板；无横隔板时为单向板外部：悬臂板构造特点：整体性好、刚度大、易于做成复杂形状适用范围：城市立交桥整体式：桥梁工程装配式：a)TT形截面：横向为密排式多主梁横截面，预制主梁之间用穿过腹板的螺栓连接，装配容易；截面形状稳定，横向抗弯刚度大，快件堆放装卸方便；适用跨径6-12m。b)T形截面：横向用横隔梁连接，整体性好。翼板既是行车道，又是主梁的受压翼缘。预应力混凝土梁中有下马蹄；单片主梁在运输按照过程中不稳定；应用最广泛，适用于中等跨径桥梁。c)短翼缘T形或工字形截面：可增加单片主梁的稳定性，并减轻吊装重量。通过现浇桥面板混凝土连接成整体。主梁构件轻，桥面板整体性好，受力有利；现浇工序延长工期；适用于中等跨径桥梁。d)装配组合梁肋式截面：预制微弯板或空心板构件，作为现浇桥面混凝土的模板，简化了工序。桥梁工程装配式板桥的横向连接企口混凝土铰连接钢板连接桥梁工程企口混凝土铰连接工艺：缝内灌注30号以上细石混凝土传力特点：只能传递剪力，不能传递弯矩桥梁工程钢板连接工艺：用一块钢盖板N1焊在相邻两块板的预埋钢板N2上。传力特点：只能传递剪力，不能传递弯矩桥梁工程2011年4月9日晚，郑州市中州大道跨京广铁路大桥南端两个承重梁被两辆总重300多吨的超载货车轧断，危及京广铁路上下行安全。桥梁工程装配式T梁的横向连接横隔梁的横向连接构造钢板连接扣环连接桥面板的横向连接构造刚性接头铰接接头桥梁工程钢板连接工艺：分别在翼缘和横隔板处用盖板焊在相邻两梁的预埋钢板上，中间灌缝。传力特点：刚性连接：既能传递剪力，又能传递弯矩。桥梁工程扣环连接工艺：腰圆形扣环B与预埋扣环A形成的圆环中插入钢筋，就地浇筑混凝土。传力特点：刚性连接：既能传递剪力，又能传递弯矩。桥梁工程刚性接头工艺：翼缘钢板连接，铺装层内两层钢筋网。传力特点：刚性连接：既能传递剪力，又能传递弯矩。桥梁工程铰接接头工艺：两侧翼缘伸出钢筋内插销筋，铺装层内一层钢筋网。传力特点：铰接连接：只能传递剪力，不能传递弯矩。桥梁工程荷载横向分布系数的计算意义荷载横向分布系数的常用计算方法荷载横