八撓預(yù)拱計(jì)算

1、 一座橋梁如果發(fā)生過大的變形，首先會(huì)給人一種 不安全的感觀，它不但會(huì)導(dǎo)致行車?yán)щy而且容易使橋 面鋪裝和結(jié)構(gòu)的輔助設(shè)備遭致?lián)p壞，嚴(yán)重者甚至危及 橋梁的安全。因此，必須計(jì)算梁的變形（通常豎向撓 度），以確保結(jié)構(gòu)具有足夠的剛度。 橋梁撓度產(chǎn)生的原因有恒載撓度和活載撓度。恒 載（包括長(zhǎng)期預(yù)應(yīng)力、混凝土徐變和收縮作用）是恒 久存在的，其產(chǎn)生撓度與持續(xù)時(shí)間相關(guān)。恒載撓度可 以通過施工時(shí)預(yù)設(shè)的反向撓度（又稱預(yù)拱度）來加以 抵消，因此橋梁預(yù)拱度通常取等于全部恒載和一半靜 活載所產(chǎn)生的豎向撓度值，使竣工后橋梁達(dá)到理想的 線形。 對(duì)于小跨徑的鋼筋混凝土梁橋，當(dāng)恒載和靜活載所 計(jì)算的豎向撓度不超過 L/1600 時(shí)

2、，可以不設(shè)預(yù)拱度。 活載撓度雖然是臨時(shí)出現(xiàn)，但隨活載的移動(dòng)，撓 度大小逐漸變化，在最不利的荷載位置下，撓度達(dá)到 最大值，一旦活載駛離橋梁，撓度就消失，因此，在 橋梁設(shè)計(jì)中需要驗(yàn)算活載撓度來體現(xiàn)結(jié)構(gòu)的剛度特性。 橋規(guī)規(guī)定，對(duì)于鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土梁 式橋，主梁的最大撓度處不應(yīng)超過計(jì)算跨 L/600 ，主 梁的懸臂梁端不應(yīng)超過懸臂長(zhǎng)度的 L/300 。 一、概述 簡(jiǎn)支梁上部結(jié)構(gòu)的施工通常采用兩種主要的方式： 就地澆筑法和預(yù)制安裝法 。 1、就地澆筑法 就地澆筑法是通過直接在橋跨下面搭設(shè)支架作為 工作平臺(tái)，然后在其上面制造梁體結(jié)構(gòu)。不需要大型 的吊裝設(shè)備和開辟專門的預(yù)制場(chǎng)地，梁體結(jié)構(gòu)中橫橋 向的

3、主筋不用中斷，故結(jié)構(gòu)的整體件能好。但是，需 要多次轉(zhuǎn)移支架，使工期加長(zhǎng)，如全橋多跨一次性立 架，則投入的支架費(fèi)用又將大大增加。 第九節(jié) 混凝土簡(jiǎn)支梁橋的制造和架設(shè) 這種方法適用于兩岸橋墩不太高的引橋和城市高 架橋，或靠岸邊水不太深且無通航要求的小路徑橋梁。 2、預(yù)制安裝法 預(yù)制安裝法通常是將橋跨結(jié)構(gòu)用縱向豎縫劃分成若 于根獨(dú)立的構(gòu)件，放在橋位附近專門的預(yù)制場(chǎng)地或者 工廠進(jìn)行成批制作，然后將這些構(gòu)件適時(shí)地運(yùn)到橋位 處安裝就位。有時(shí)考慮運(yùn)輸和吊裝的方便為了減輕 梁體的重力，將每片梁再沿縱向分為小塊件進(jìn)行作， 在現(xiàn)場(chǎng)用預(yù)應(yīng)力鋼筋串聯(lián)起來形成整片梁。 采用這類施工方法，橋梁的上、下部結(jié)構(gòu)可以 平行施工

4、，使工期大大縮短，且無需在高空進(jìn)行構(gòu) 件制作，質(zhì)量容易控制，可以集中在一處成批生產(chǎn)， 從而降低工程成本。但是，它需要大型的起吊運(yùn)輸沒 備；由于在構(gòu)件與構(gòu)件之間存在拼接縫，施工比較麻 煩，同時(shí)，拼接構(gòu)件的整體工作性能不如就地?fù)现?好。 這種方法適用于橋下有通車、通航要求，或同類 橋跨數(shù)目較多，或墩高水深的橋梁?；炷梁?jiǎn)支梁橋 均較多地設(shè)計(jì)為標(biāo)準(zhǔn)跨徑，采用預(yù)制安裝法施工。 二、混凝土簡(jiǎn)支梁橋的制造工藝 鋼筋混凝土梁施工工藝 對(duì)于鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁，無論采用哪一種施工方 法進(jìn)行施工，都必須經(jīng)過下圖所示的基本施工工藝流 程才能成型。 1支立模板 常用的構(gòu)件模板材料有木模和鋼模兩種。前者 多用于就地澆筑

5、或者非等跨結(jié)構(gòu)的場(chǎng)合；后者多用 于預(yù)先制作的裝配式標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件，以利成批生產(chǎn)，降 低成本。 下圖是目前常用于空心板的木制模板構(gòu)造。除 了構(gòu)成截面形狀的外模 (側(cè)模和底模)和內(nèi)模殼板 外，還要沿構(gòu)件的縱向每隔一定間距設(shè)置豎肋襯檔 和螺栓等來固定外模板，而固定內(nèi)模則用骨架、活 動(dòng)撐板、拉桿和鐵鉸鏈等。脫模時(shí)，只要抽動(dòng)拉桿 將撐板從頂部拉脫，并借助鐵鉸鏈，便可拆除內(nèi)模 板。 現(xiàn)在工程上更多地采用充氣橡膠管來代替木制 內(nèi)模因?yàn)樗菀妆徊鸪?，不過，在充氣時(shí)，所 施氣壓的大小要根據(jù)橡膠管管徑、新筑混凝土的壓 力以及氣溫等因素計(jì)算確定；在澆灌混凝土之前要 事先用定位鋼筋或壓塊將橡膠管的位置加以固定， 防止上浮

6、和偏位；何時(shí)泄氣抽出橡膠管，也要根據(jù) 試驗(yàn)來確定，因?yàn)榛炷恋膹?qiáng)度與氣溫有關(guān)。 用于制造T形梁裝拆式鋼模板構(gòu)造，它同樣是除 了用于截面成型的鋼殼板以外，還要用角鋼做成水 平肋、豎向肋、斜撐、直撐以及固定側(cè)模用的頂部 和底部拉桿等部件來固定模板位置。不論采用何種 模板，均需在澆筑混凝土之前，在模板的內(nèi)表面涂 以隔離劑，如石灰乳漿、肥皂水或廢機(jī)油等，以防 止殼板與混凝土粘連。 2鋼筋骨架成型 混凝土內(nèi)的鋼筋骨架是由主筋、架立筋、斜筋、 分布鋼筋以及附加鋼件構(gòu)成，并且均要通過鋼筋整 直、切斷、除銹、彎曲、焊接或者綁扎等工序后才 能成型。 各類受力鋼筋的最小錨團(tuán)長(zhǎng)度應(yīng)滿足表 510規(guī) 定的要求。鋼筋接

7、頭宜采用焊接接頭和鋼筋機(jī)械連 接接頭(套筒擠壓接頭、墩粗直螺紋接頭 )，當(dāng)施工 或構(gòu)造條件有困難時(shí)?？梢圆捎么罱咏壴姆椒?， 但鋼筋之間的搭接長(zhǎng)度不應(yīng)小于表 5lI中的規(guī)定。 受力鋼筋接頭應(yīng)設(shè)置在內(nèi)力較小區(qū)段，并宜錯(cuò)開布 置。綁扎接頭的鋼筋宜徑不宜大于 28mm 。 直徑d28mm 的鋼筋和軸心受拉、小偏心受拉構(gòu) 件 中的鋼筋宜采用焊接。當(dāng)采用搭疊式電弧焊接時(shí)，鋼 筋端都應(yīng)預(yù)先折向一側(cè)，使兩接合鋼筋軸線一致。搭 接時(shí)，雙面焊縫的長(zhǎng)度不得小于 5d，單面焊縫的長(zhǎng)度 不得小于10d(d 為鋼筋直徑)，如圖所示。 當(dāng)采用夾桿 式電弧焊接時(shí)，夾桿的總截面面積不得小于被焊鋼筋 的截面積。夾桿長(zhǎng)度如用雙面

8、焊縫不小于 5d，如用單 面焊時(shí)不應(yīng)小于10d，如圖所示。 3澆筑及振搗混凝土 該施工過程包括混凝土攪拌、混凝土運(yùn)輸、澆 筑混凝土、振搗密實(shí) 4個(gè)工序。 混凝土的砂、石配合比反水灰比均應(yīng)通過設(shè)計(jì) 和試驗(yàn)室的試驗(yàn)來確定，拌制一般采用攪拌機(jī)?；?凝土的振搗一般采用 插入式振搗器、附著式振搗器、 平板式振搗器或振動(dòng)臺(tái)等設(shè)備，這需依據(jù)不同構(gòu)件 和不同部位的需要來選用，目的是達(dá)到模板內(nèi)的軟 體混凝土密實(shí)，不能使混凝土內(nèi)存在大約空洞、蜂 窩和麻面。 (1)混凝土的運(yùn)輸 混凝土的運(yùn)輸能力應(yīng)適應(yīng)混凝土凝結(jié)速度和澆 筑速度的需要，務(wù)必使泥凝土在運(yùn)到澆筑地點(diǎn)時(shí)仍 保持均勻性和規(guī)定的坍落度。無論采用汽車運(yùn)輸還 是攪

9、拌車運(yùn)輸，其運(yùn)輸時(shí)間均不宜超過規(guī)定的時(shí)間 范圍。 采用泵送混凝土應(yīng)符合下列規(guī)定：混凝土的供 應(yīng)必須保證輸送混凝土泵能連續(xù)工作；輸送管線宜 直，轉(zhuǎn)彎宜緩，接頭應(yīng)嚴(yán)密，如管道向下傾斜，應(yīng) 防止混入空氣，產(chǎn)生阻塞；泵送前應(yīng)先用水泥漿潤 滑輸送管道內(nèi)壁，混凝土出現(xiàn)離析現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)立即 用壓力水或其他方法沖洗管內(nèi)混凝土，泵送間歇時(shí) 間不宜超過15min ；在泵送過程中，受料斗內(nèi)應(yīng)具 有 足夠的混凝土，以防止吸人空氣產(chǎn)生阻塞。 混凝土的澆筑 混凝土簡(jiǎn)支梁構(gòu)件的高度一般較高，故宜分層澆筑。 當(dāng)采用插入式振搗器時(shí)，其分層厚度不宜超過 0.3m 。 分層方法可以有水平的和傾斜式的兩種，如圖所示。 當(dāng)采用水平層澆筑

10、時(shí)，由于構(gòu)件較長(zhǎng)，故必須在前 一層泥凝土開始凝結(jié)之前，將次一層混凝土澆筑完畢。 當(dāng)氣溫在30以上時(shí)，前、后兩層撓筑時(shí)間相隔不宜 超過1h，當(dāng)氣溫在30以下時(shí)，不宜相隔 1。5h，或 由 試驗(yàn)資料來確定相隔時(shí)間。當(dāng)無法滿足上述規(guī)定的間 隔時(shí)間時(shí)，就必須預(yù)先確定施工縫預(yù)留的位置。一般 將它選擇在受剪力和彎矩較小且便于施工的部位并 應(yīng)技下列要求進(jìn)行處理： 在澆筑接縫混凝土之前，先鑿除老混凝土表層的 水泥漿和較弱層。 經(jīng)鑿毛的混凝上表面應(yīng)用水洗干凈，在澆筑次 層混凝土之前，對(duì)垂直施工縫宜刷層凈水泥漿，對(duì) 于水平縫宜鋪一層厚為 10一20mm 的122的水泥砂 漿。 對(duì)于斜面施工縫應(yīng)鑿成臺(tái)階狀再進(jìn)行繞筑

11、。 接縫位置處在重要部位或者結(jié)構(gòu)物處在地震區(qū) 時(shí)，則在灌筑之前質(zhì)增設(shè)錨固鋼筋以防開裂。 4、養(yǎng)護(hù)及拆除模板 混凝土澆筑完畢后，應(yīng)在收漿后盡快用草袋、 麻袋或稻草等物予以覆蓋和灑水養(yǎng)護(hù)。 灑水持續(xù)時(shí)間，隨水泥品種的不同和是否摻用 塑化劑而異，對(duì)于用硅酸鹽水泥拌制的混凝土構(gòu)件 不少于7晝夜，對(duì)于用礦渣水泥、火山灰水泥或在施 工中摻用塑化劑的，不少于 14晝夜?；炷翗?gòu)件經(jīng) 過養(yǎng)護(hù)后，達(dá)到了設(shè)計(jì)強(qiáng)度的 25一50時(shí)，即可 拆除側(cè)模；達(dá)到了設(shè)計(jì)吊裝強(qiáng)度并不低于設(shè)計(jì)強(qiáng)度 等級(jí)的70時(shí)，就可起吊主梁。 就地澆筑法施工工藝 就地澆筑法施工工藝就是把基本施工工藝流程 搬到工程現(xiàn)場(chǎng)的橋位處來完成，也就是說，在橋

12、孔 下面先搭設(shè)好支架，立模澆筑混凝土構(gòu)件且達(dá)到設(shè) 計(jì)強(qiáng)度后，便可拆除支架，即：搭設(shè)施工支架、完 成基本施工工藝流程、拆除或轉(zhuǎn)移施工支架。 支架按其構(gòu)造分為立校式支架、梁式支架和 梁柱式支架。 按材料可分為木支架、鋼支架、鋼木混合結(jié)構(gòu) 和萬能桿件拼裝的支架。 立柱式支架，可用于旱橋、不通航河道以及橋墩 不高的小橋施工;如圖a、b所示。 梁式支架，鋼板梁適用于跨徑小于 20m，鋼衍梁 適用于大子20m的情況；如圖c、d所示。 梁一柱式支架，適用于橋墩較高，跨徑較大且支 架下需要排洪的情況 ;如圖e、f所示。 支架屬于施工中的臨時(shí)承重結(jié)構(gòu)，除承受橋梁上 部結(jié)構(gòu)的大部分恒重外，還要承受施工設(shè)備及振動(dòng)荷 載、風(fēng)力、施工人員的重力以及支架本身的自重，因 此需要進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，以保證支架具有足夠的強(qiáng)度、 剛度、支架基礎(chǔ)的牢固可靠、構(gòu)件的結(jié)合緊密，并要 求具有足夠的縱、橫、斜三個(gè)方向的連接桿件，使支 架形成整體。 對(duì)于支立在河中的支架要充分考慮洪水和漂浮 物的影響，支架必須設(shè)置預(yù)拱度。預(yù)拱度的設(shè)置需 考慮施工中支架本身的沉降以及梁的設(shè)計(jì)預(yù)拱度