桥梁预应力施工隐患分析与精细化施工技术.ppt

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桥梁预应力施工隐患分析与精细化施工技术
重庆交通大学王继成
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一 、预应力技术在桥梁中的应用
二、预应力对桥梁的作用
.1. 纵向、横向、竖向预应力的作用
. 纵向预应力
. 竖向预应力
. 横向预应力
.2. 有效预应力大小和不均匀度的影响
.3. 数学模型的建立与理论计算分析专题
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三 、预应力混凝土桥梁病害分析与施工现状
.1. 病害分析
. 梁体下挠
. 梁体开裂
. 梁体断裂
. 病害实例
.2. 预应力施工现状及实例分析
. 同束有效预应力不均匀度过大
. 同断面有效预应力大小和不均匀度不满足要求
. 锚具的质量存在问题
. 预应力张拉控制存在问题
. 缺乏检测验收的评估手段
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四、预应力精细化施工技术
.1. 锚具质量控制及实例分析
.2. 梳编穿束

.3. 预应力张拉施工




(持荷)时间

:过程控制、停顿控制、两端对称控制
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.4. 短束及其处理

、箱梁桥现浇连续段预应力施工控制
. 环形束预应力施工控制
.5. 连续刚构合龙段施工控制及实例分析
.6. 有效预应力检测控制与智能化系统
. 有效预应力检测
. 智能化系统

五、预应力精细化施工是降低桥梁全寿命成本的保障
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一、预应力技术在桥梁中的应用
预应力技术近年来发展迅速,在预应力混凝土桥梁的设计、结构分析、试验研究、预应力材料及工艺设备、施工工艺等方面日新月异。预应力混凝土连续梁桥是预应力桥梁中的一种,它具有整体性能好、结构刚度大、变形小、抗震性能好,特别是主梁变形挠曲线平缓,桥面伸缩缝少,行车舒适等优点。我国已建成许多这类桥梁,如:云南六库怒江大桥(主跨154米)、上海黄浦江奉浦大桥(主跨125米)、湖南常德沅江大桥(主跨120米)、山东东明黄河公路大桥(主跨120米)等等。预应力混凝土连续刚构桥比连续梁桥有更大的跨越能力,我国于1988年建成的广东洛溪大桥(主跨180米),开创了我国修建大跨径预应力连续刚构桥的先例,二十多年来,预应力梁桥在全国范围内已建成跨径大于120米的有74座。世界已建成跨度大于240米预应力梁桥17座,中国占7座。1997年建成的虎门大桥副航道桥(主跨270米)为当时预应力连续刚构世界第一。近几年相继建成了泸州长江二桥(主跨252米)、重庆黄花园大桥(主跨250米)、黄石长江大桥(主跨245米)、重庆高家花园大桥(主跨240米)、贵州六广河大桥(主跨240米),近期还将建成一大批大跨径预应力连续刚构桥。
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二、预应力对桥梁的作用
预应力在桥梁结构中的使用,提高了桥梁构件的抗裂度和刚度,有效改善了构件的使用性能,增加结构的耐久性;节省钢材与混凝土用量,对大跨径桥梁,有显著优越性;减少了混凝土梁的竖向剪力和主拉应力,有利于减小梁的腹板厚度,使梁自重进一步减小;可作为结构构件连接的手段,促进了桥梁结构新体系与施工方法的发展。
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纵向预应力是预应力混凝土连续梁式桥的核心,纵向预应力的配束方案是根据受弯梁的弯矩包络图设计的,即根据不同应力状态下受弯梁的破坏形态设计,包括弯起索、连续索等。实际工程中腹板斜裂缝是预应力混凝土连续箱梁常见的裂缝形式,是结构裂缝,主要受腹板纵向预应力的大小控制。
纵向预应力主要控制桥梁的预拱度,预拱度直接关系到成桥状态下的线形是否与设计线形相符,并且影响使用状态下桥梁结构的安全。根据预应力作用下桥梁挠度计算的基本理论,预应力混凝土结构受弯构件的挠度由偏心预加力引起的上挠度和外荷载(静、动载)所产生的下挠度两部分组成。即:
式中——荷载短期效应组合并考虑长期效应下的总挠度;
——永存预加力所产生的上挠度;
——由荷载效应组合计算的弯矩值引起的挠度值;
——预加力反拱设置考虑长期效应增长系数;
——短期荷载效应组合考虑长期效应的挠度增长系数。
、横向、竖向预应力的作用
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由上式可见,为保证桥梁线形与安全,纵向预应力所产生的上挠度应能抵消荷载引起的下挠度,当预加力的长期反拱值小于按荷载短期组合计算的长期挠度时应设置预拱度。
合理确定预加力作用点的位置对预应力混凝土梁是很重要的。在弯矩最大的跨中截面处,应尽可能使预应力钢筋的重心降低,使其产生较大的预应力负弯矩来平衡外荷载引起的正弯矩。如令沿梁近似不变,则对于弯矩较小的其他截面,应相应地减小偏心距值,以免由于过大的预应力负弯矩而引起构件上缘的混凝土出现拉