桥梁工程中t型梁预制与安装.doc
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1、浙江工业职业技术学院建筑工程分院毕业综合实训毕业论文浙江工业职业技术学院毕业论文(设计) 题 目 桥梁工程中T型梁预制与安装 分 院 建筑工程分院 专 业 道路桥梁工程技术 班 级 09道路桥梁工程技术 姓 名 张高崎 学 号 090507111 指导教师 张贵寿 2012 年 5 月 10 日 桥梁工程中T型梁预制及安装摘 要 T型梁指横截面形式为T型的梁。两侧挑出部分称为翼缘,其中间部分称为梁肋。由于其相当于是将矩形梁中对抗弯强度不起作用的受拉区混凝土挖去后形成的。与原有矩形抗弯强度完全相同外,却既可以节约混凝土,又减轻构件的自重,提高了跨越能力。 本论文结合了本人在T梁预制施工时的实践经
2、验,对T梁的钢筋的制作、模板安装、波纹管的定位、混凝土浇筑、预应力张拉、孔道压浆以及梁片架设等工艺流程做出了一个总结,将实习过程中学到的知识通过查看资料并且自己分析进一步的了解,并通过分析得出T梁预制过程中的难点以及注意事项。关键词 T型梁 混凝土 预应力目录前言 预应力混凝土T形梁桥有结构简单,受力明确、节省材料、架设安装方便,跨越能力较大等优点。T型梁桥在我国公路上修建最多,早在50、60年代,我国就建造了许多T型梁桥,这种桥型对改善我国公路交通起到了重要作用。 目前T形梁采用钢筋混凝土结构的已经很少了,从16m到50m跨径,大多都是采用预制拼装后张法预应力混凝土T形梁。预应力体系采用钢绞
3、线群锚,在工地预制,吊装架设。其发展趋势为:采用高强、低松弛钢绞线群锚:混凝土标号4060号;T形梁的翼缘板加宽,25m是合适的;吊装重量增加;为了减少接缝,改善行车,采用工型梁,现浇梁端横梁湿接头和桥面,在桥面现浇混凝土中布置负弯矩钢束,形成比桥面连续更进一步的“准连续”结构。第一章 工程概况1.1工程概况 溆怀高速公路中铁五局第八合同段位于怀化市溆浦县洑水湾乡金桥村。路线起讫桩号为K121+200K124+600,全长3.4Km。四车道高速公路,设计速度100km/h,路基宽26米。本合同段起于溆浦县洑水湾乡金桥村,设红星水库大桥跨越红星水库,经荆峰村至黄双坪村,设黄双坪隧道穿越溆浦与辰溪
4、县界,至辰溪县火马冲镇,终于砂堆村。重点工程为金桥湾大桥、红星水库大桥及黄双坪隧道。 主要工程量有:路基土方1.2236万m3,石方30.8702万m3;防护排水圬工1.137万m3;桥梁1320.08m/2座;隧道1346.5m/1座,涵洞1道,通道1道,渡槽1座。 金桥湾大桥:右幅(K121+752K122+088.08)全长336.08米.(K122+112K122+388)全长276米; 左幅(ZK121+752ZK122+388.08)全长636.08米。 红星水库大桥:右幅(K122+417K123+083)全长666米;左幅(ZK122+407ZK123+133)全长726米。黄
5、双坪隧道:左线:(ZK123+165ZK124+503)全长1338米;右线:(YK123+125YK124+480)全长1355米。1.2本工程特点 本标段施工条件较差,进场困难,修建便道较长,尤其是出口段,需修建11.2km便道。 黄双坪隧道左洞长1338m,右洞长1355m。本隧道主要为IV、V级围岩,地质条件较差,不良地质主要为岩溶,存在突泥、突水的可能。另外隧道进口为红星水库,场地布置狭窄,对环保要求高;隧道出口为高填方,洞口场地布置困难,取水也较为困难,只能利用小溪流蓄水。红星水库大桥桥位自红星水库侧翼经过,桥梁起点部分桥墩落在水库边缘,路线靠山体展现,横向坡度较陡,桥梁左右线两幅
6、的桥墩高差较大。施工时场地狭窄,困难较大。第二章 T梁钢筋的制作2.1 T梁钢筋主要形式1.主筋 泛指在混凝土构件中承受重力荷载的钢筋,相对于构造钢筋而言,亦称纵向受力钢筋,仅在截面受拉区配置的受弯构件称单筋截面受弯构件,同时在截面受压区配置的称为双筋截面受弯构件。因此主筋按其受力不同而有受拉及受压主筋两种,受拉主筋系承受拉应力,受压主筋则承受压应力。 本桥梁肋主筋属于受拉主筋,其中底部由5根29米90长的25螺纹钢组成,依次纵向排列在台底座上,间距为9CM一道。25螺纹钢采用的是双面焊接工艺,焊接长度不得低于12.5CM。焊接时必须采用502的焊条,提高焊接强度,焊接作业时焊接的表面应饱满,
7、作业完成后要及时清理焊渣。注:(25主筋摆放时同一截面的焊接点不能超过50%。)2.箍筋 用来满足斜截面抗剪强度,并联结受力主筋和受压区混凝土使其共同工作,此外,用来固定主钢筋的位置而使构件梁内各种钢筋构成钢筋骨架的钢筋。分单肢箍筋、开口矩形箍筋、封闭矩形箍筋、菱形箍筋、多边形箍筋、井字形箍筋和圆形箍筋。 本桥梁肋用的是多边形箍筋,是用来固定制梁台座两侧位置两根25的主筋以及上缘两根12水平筋,并且与上口的封闭矩形箍筋绑扎,配合纵向10的水平筋的定位,使T梁梁肋形成一个结构稳定的钢筋笼。注:(在梁肋变形位置,箍筋的大小要随着变截而相应的变化)3.拉筋 是指同时拉住主筋和箍筋的钢筋,拉筋主要是为
8、提高钢筋骨架的整体性而起拉结作用。在T梁梁肋中拉筋可以对T梁梁肋的净空起到很好的控制作用,以保证混凝土保护层2CM的厚度存在。注:(在梁肋变形位置,拉筋的尺寸要随着箍筋大小的改变而相应的变化)4.加腋筋 加腋是指在整体结构的转角处同时加大两个相交截面的面积,一般做成三角形,与相交的结构同时浇筑即可。加腋部分应适当配置构造钢筋。一般设置加腋钢筋是在梁剪应力过大的情况下,用以减少扭转剪应力在角处得应力集中。 本桥加腋部位设置在T梁横隔板与梁肋对角处,加腋筋分别与横隔板与梁肋相互绑扎,形成一个三角状。2.2 波纹管的定位及使用塑料波纹管的优劣在T梁梁肋钢筋成型后需要及时进行波纹管的定位,预应力孔道的
9、波纹管位置应严格按设计进行精确布置,波纹管位置的微小偏差,就会造成梁体偏心受压,导致梁体发生侧弯,一般来说波纹管的位置要偏差不得大于1cm。且两条波纹管之间的接头必须得用封胶带紧密连接,防止在浇筑砼时水泥浆的渗入。梁肋波纹管的定位钢筋网需按50cm一道设置,严格按照图纸设计要求分布,如果定位网与梁肋钢筋发生冲突时可适当调整其位置,定位钢筋要与梁肋钢筋电焊固定,以保证定位钢筋网位置准确。在实际的施工过程中我标段采用的是塑料波纹管进行定位,下面分析下塑料波纹管作为预应力筋成孔管道的性能与优劣2.2.1 塑料波纹管性能分析塑料波纹管应用于后张预应力混凝土结构之中,以作为预应力筋的成孔管道,其塑料波纹
10、管一般具有以下性能:(1) 可改善防腐能力和提高对预应力筋的保护。金属波纹管不具备永久的防腐能力,而用高密度聚乙烯或聚丙烯生产的波纹管能够给预应力筋提供长期的防腐保护。(2) 塑料波纹管相对于金属波纹管的摩擦系数更小。小的摩擦系数就可以意味着小的预应力损失或更高的有效应力,这对于超长预应力筋束和环形结构特别有利,并且因此可能减少预应力筋的用量,以降低成本。(3) 具有强度高和刚度大,以及不易变形、不易被压扁,不易不生锈,而保存时间长的特点。 (4)具有良好的施工性能好,为安装固定提供方便,还不易被振动棒振破,使其接头牢固。 (5)良好的密封性可为使用真空辅助压浆创造条件。2.2.2 采用塑料波
11、纹管留孔的优与劣 在预应力筋成孔管道采用塑料波纹管留孔,这一方法的优点突出表现在: (1)孔道的摩擦力很小。(2)塑料波纹管较好的刚度,能确保其在混凝土浇筑过程中不易振瘪,更不易被焊条焊渣所烧穿。(3)由于可采用后穿束工艺,这为模板施工提供了方便。(4)因其具有良好的防腐蚀性能,应用于全封闭能消除钢绞线束与塑料管之间的疲劳磨损现象。该方法也具有明显的缺点是:(1)经济指标比较差和价格比较贵。(2)由于波纹管有一定弹性,进行小曲率半径弯曲有一定的难度,及其容易回弹。(3)塑料波纹管相对比较轻,在混凝土浇筑过程中,容易产生上浮现象。2.3.保护层厚度 在梁肋及翼板钢筋制作完成后,要及时布置保护层垫
12、块。在梁肋钢筋拼装模板前要先查看梁肋钢筋笼位置两侧保护层是否均匀,特别是马蹄部位变形段有无露筋现象,翼板下缘处应当加密保护层垫块。并且在T梁砼浇筑前再次检查梁片钢筋是否抵着模板,特别是边梁滴水槽以及负弯矩张拉槽两处都容易缺乏保护层。 混凝土保护层是指受力钢筋外缘至混凝土外表面的混凝土厚度,亦称混凝土保护层厚度。保护层厚度的确定,基本上是根据两个因素:一是在结构上保证钢筋与混凝土共同工作,即满足受力钢筋粘结锚固要求;二是保证混凝土钢筋的耐久性。它的厚薄及施工质量的优劣,直接影响到混凝土的耐久性。 混凝土保护层厚度无论过厚或过薄,都会对构件产生影响。保护层厚度过簿,无疑会缩短钢筋的脱钝时间,使钢筋
13、提早开始生锈并加快锈蚀发展速度。钢筋钝化膜遭到破坏的主要原因就是被碳化。混凝土保护层被完全碳化通常是钢筋锈蚀的重要前提。而碳化所需时间是同其厚度成正比的,这时构件的耐久年限主要取决于混凝土保护层完全被碳化所需要的时间。从这个角度讲,增加混凝土保护层厚度,可以保证构筑物的使用寿命。保护层过薄,钢筋周围由于粘结滑移所引起的裂缝很容易发展到构件表面,形成沿纵向钢筋的裂缝,使保护层混凝土发生劈裂破坏,导致钢筋的强度无法充分发挥作用,且劈裂裂缝对钢筋的腐蚀构成了严重威胁,这也直接影响了结构的耐久性。保护层厚度过厚将削弱构件的承载能力。足够的保护层厚度可保证钢筋和混凝土的共同工作及结构的使用年限,可使结构
14、不致因灾害(火灾、腐蚀等)达到钢筋软化的危险温度而造成结构的整体破坏。但如果保护层过厚,除了在构件表面容易出现较大的收缩裂缝和温度裂缝外,还会直接削弱构件的承载能为,特别是对一些悬挑式的构件,此种情况更明显、更危险。 混凝土保护层是钢筋与混凝土共同工作的基本前提,是防止钢筋受环境侵蚀、提高结构耐久性的重要措施,对结构耐水性也有重要影响。所以设计上对于保护层厚度的规定,是考虑了不同使用环境、混凝土的抗碳化能力和构件类型等因素,并满足保护层完全碳化所需时间应大于结构的预期耐久年限的。 如果混凝土保护层厚度达不到设计标准和施工质量的要求,可能引起的危害主要有以下几个方面: (1)降低结构的设计承载能
15、力,减少结构的安全储备; (2)引起钢筋的过早腐蚀,造成结构强度、刚度和延性的降低; (3)降低钢筋和混凝土的黏结力和混凝土的耐火极限。第三章 模板的类型及安装3.1 模板的分类(1) 底模板 由宽为50cm,厚为10mm的槽钢纵向固定在制梁台座上,其中由于台座两端头位置吊梁的需要,分别有长30cm.宽50cm两块模板是活动的,在梁肋拼装侧模板前需及时安装。 图1 底模板(2) 侧模板采用分片拼装式钢模板,侧模采用6mm厚钢板,背肋用10号角钢,螺栓采用标准化的高强螺栓,在侧模外侧成波浪型安装高频底座,成50cm一道分别布置在马蹄以及梁肋的下缘。图2 侧模板 (3)挡板 分别有端头挡板.隔板部
16、位挡板.张拉槽部位挡板.梁翼缘档板(又称为梳型板)这类模板的作用都是阻隔混凝土的溢出,使T梁形成一个整体。图3 端头挡板 (4)封锚模板 分别为80型伸缩缝封锚模板 240型(160型)伸缩缝封锚模板以及负弯矩封锚模板 都用作压浆后封锚。图4 240型伸缩缝封锚模版 以上模板在施工前都应该涂脱模剂,并且在拆模后及时除污以及除锈。3.2.模板的安装 在梁肋钢筋检查合格后,首先应先安装端头挡板。端模板就位前先安装锚下支承垫板。第一步检查支承垫板规格是否正确,第二步是 将支承垫板紧贴端模板面,用螺栓固定位置。 用龙门吊起吊端模,通过吊线锤使端模中线与底模中心线重合,然后将端模慢慢靠扰就位。 在端模底
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