《广东高速公路设计标准化宣贯PPT（装配式预应力混凝土箱梁上部结构通用图）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《广东高速公路设计标准化宣贯PPT（装配式预应力混凝土箱梁上部结构通用图）（89页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、广东省高速公路工程设计标准化 中交一公院2014年8月 装配式预应力混凝土箱梁上部结构通用图宣贯 提纲 2 3 4 5 6 7 1 以往设计施工中存在的主要问题 新编装配式箱梁通用图的基本情况 装配式箱梁通用图的结构计算 装配式箱梁的主要计算改进 预应力钢束与普通钢筋的布置 新编通用图的技术指标分析 通用图的适用范围和使用注意事项 一 以往设计 施工中存在的主要问题 装配式箱梁通用图推出使用后 因其经济性 安全 美观等特点 在全国得到广泛使用 使用效果也非常好 箱梁通用图在使用过程中也反馈出一些新的问题 1 中小跨径汽车荷载标准偏低 2011年全国53个测点汽车荷载效应0 95分位值与跨径的关
2、系 中小跨径桥梁实际运营汽车荷载超越现行规范汽车荷载标准的问题突出 大跨径桥梁的实际运营汽车荷载与规范汽车标准的适应性相对较好 一 以往设计 施工中存在的主要问题 03标准 修订最新动态 方案一 荷载标准保持不变 采用不同设计分项系数 渐变 一 以往设计 施工中存在的主要问题 03标准 修订最新动态 方案二 对车道荷载中的集中荷载取值进行调整 一 以往设计 施工中存在的主要问题 设计原因 施工原因 设计标准低 结构与构造细节不合理 未进行耐久性设计 施工质量低 管理制度有待完善 运营养护 养护不足 一 以往设计 施工中存在的主要问题 2 我国现役桥梁存在耐久性不足问题 目前大家对小箱梁跨中设置
3、横隔板仍存在不同意见 有些设计院认为要向T梁一样设置多道横隔板 有些单位认为35m以内的箱梁均可不用设置跨中横隔板 一 以往设计 施工中存在的主要问题 3 横隔板的设置问题 负弯矩钢束采用扁型波纹管时容易出现漏浆堵塞管道 影响穿束 且压浆很难保证饱满 影响结构耐久性 一 以往设计 施工中存在的主要问题 4 负弯矩钢束采用扁锚问题 5 负弯矩波纹管在支点附近与支点加强粗钢筋在同一竖直面上 存在干扰 6 梁端钢束张拉锚具与底板粗钢筋干挠 一 以往设计 施工中存在的主要问题 7 底板钢束在支点附近与箍筋干挠问题 8 通用图适用范围还有局限性 简支 两孔连续 三孔连续的组合必须进行特殊设计 跨中断面
4、支点断面 一 以往设计 施工中存在的主要问题 06版 公路桥梁板式橡胶支座规格系列 减少了圆形支座型号 原来是25mm一级 现在是50mm一级 同样尺寸的支座承载力减少较多 按现行标准 所需支座型号需增加5 10cm 导致梁底截面较为紧张 大跨径时不得不改用矩形橡胶支座或盆式支座 支座承载力对比 9 支座承载力 一 以往设计 施工中存在的主要问题 曲线上桥梁 邻近孔横坡存在变化 如两孔预制梁横坡不一致 两波纹管位置会有错台 10 关于扁波纹管纵向连接问题 一 以往设计 施工中存在的主要问题 11 底板偶有纵向裂缝 主要在箱梁中央部位 裂缝呈断续或连续状 一般贯穿箱梁底板 缝宽在0 1 0 25
5、 之间 一 以往设计 施工中存在的主要问题 12 偶有湿接缝纵向裂缝 如养生不到位 桥面板出现裂缝的可能性是有的 一 以往设计 施工中存在的主要问题 装配式箱梁通用图编制内容共涉及6种路基宽度 5种跨径 3个角度 按路基宽度和跨径分册 总共42册 装配式箱梁第二批通用图编制内容 一 装配式箱梁通用图编制内容 二 新编装配式箱梁通用图的基本情况 装配式箱梁第二批通用图编制内容 续 二 新编装配式箱梁通用图的基本情况 装配式箱梁第二批通用图编制内容 续 二 新编装配式箱梁通用图的基本情况 1 汽车等级 公路 级 2 设计安全等级 一级 桥梁结构的重要性系数取1 1 3 环境类别 类 一般环境 4
6、环境作用等级 B级 二 主要技术标准 二 新编装配式箱梁通用图的基本情况 1 20 25 30 35 40m箱梁采用先简支后桥面连续体系 2 35m 40m箱梁采用先简支后结构连续体系 30m以下跨径简支箱梁经济性较为明显 所以采用简支结构 35m 40m箱梁简支与连续造价相当 提供两种选择 三 结构体系 二 新编装配式箱梁通用图的基本情况 1 装配式箱梁断面布置本次通用图设计 各路基宽度预制梁尺寸是相同的 不同的桥梁宽度由梁片数和现浇湿接缝宽度调整 四 主要构造尺寸 二 新编装配式箱梁通用图的基本情况 桥梁横断面布置参数 整体式路基 二 新编装配式箱梁通用图的基本情况 桥梁横断面布置参数 分
7、离式路基 二 新编装配式箱梁通用图的基本情况 2 预制主梁主要尺寸 本次通用图编制预制梁顶板设计成2 的横坡 底板设计成平坡 边梁顶宽按2 85m设计 中梁顶宽按2 4m设计 底宽均设计成1m 悬臂设0 2m的等直段 便于调整曲线桥的弓弦差 二 新编装配式箱梁通用图的基本情况 预制箱梁主要尺寸 预制主梁主要截面尺寸表 二 新编装配式箱梁通用图的基本情况 40m简支箱梁由于受力较大 需要加大截面尺寸 处理方法有两种 1 加大梁高10cm 很有效果 但导致简支和连续箱梁模板不一致 适当加高顶板厚度 加2cm 梁高相应增加2cm 能达到同样效果 2 二 新编装配式箱梁通用图的基本情况 3 端 中横梁
8、设置端横梁厚度均采用300mm 35m 40m连续箱梁中横梁厚度采用400cm 4 跨中横隔板设置30m及以下跨径不设置跨中横隔板 35m 40m跨径跨中设置一道横隔板 跨中横隔梁布置示意图 二 新编装配式箱梁通用图的基本情况 考虑到箱室内不设置隔板方便施工 也有利于内模的立模和脱模 受力上也影响不大 所以采用空心横隔板 厚度采用200mm 二 新编装配式箱梁通用图的基本情况 5 支座设置简支箱梁横向采用单支座 一联均采用板式固定支座 连续箱梁端支点采用滑板式橡胶支座 横向设置两支座 中支点采用板式固定支座 横向采用支座 二 新编装配式箱梁通用图的基本情况 6 伸缩缝预留槽简支箱梁联端设置80
9、型浅埋式伸缩缝 不需要预留槽口 连续箱梁联端设置80 160型两种 160型伸缩缝需预留槽口 二 新编装配式箱梁通用图的基本情况 1 混凝土预制主梁 端横梁 中横梁 跨中横隔板均采用C50混凝土 调平层采用C40混凝土 2 普通钢筋本次图纸均采用HRB400钢筋 3 预应力钢绞线预应力钢绞线采用抗拉强度标准值 1860MPa 公称直径d 15 2mm的低松弛高强度钢绞线 4 锚具 预应力管道锚具均采用圆形锚具 型号主要为YM15 4 YM15 5 YM15 6三种 预应力管道均采用圆形金属波纹管 五 主要材料 二 新编装配式箱梁通用图的基本情况 钢筋净保护层厚度 本通用图按环境作用等级为 B进
10、行耐久性设计 六 保护层厚度 二 新编装配式箱梁通用图的基本情况 1 主梁按后张法A类预应力混凝土构件设计 2 不考虑调平层参与受力 3 满足11cm沥青 10cm调平层和15cm混凝土铺装的受力要求 一 主梁计算要点 三 装配式箱梁通用图的结构计算 4 连续梁所有湿接头混凝土一次浇筑完成 负弯矩钢束的张拉顺序是先两侧后中间 一 主梁计算要点 三 装配式箱梁通用图的结构计算 一 主梁计算要点 5 桥面板计算 桥面板采用公路 级车辆荷载 1 3进行设计配筋 悬臂板按护栏防撞等级为SS级进行设计配筋 6 横梁及横隔板计算 验算荷载为公路 级车道荷载 荷载提高系数同主梁 三 装配式箱梁通用图的结构计
11、算 1 混凝土 重力密度 26 0kN 2 沥青混凝土 重力密度 24 0kN 3 年平均相对湿度 80 4 锚下控制张拉力 5 锚具变形与钢束回缩值 一端 L 6mm 6 管道摩阻系数 0 25 7 管道偏差系数 0 00151 m 8 钢束松弛系数 0 3 9 地基及基础不均匀沉降 5mm 仅用于连续箱梁 10 梯度温度 竖向日照正温差的温度基数按100mm沥青混凝土铺装层 考虑一半厚度的混凝土调平层折减后采用 竖向日照反温差为正温差乘以 0 5 11 汽车荷载分项系数取值 20m 25m 30m箱梁取1 8 35m取1 7 40m取1 6 12 存梁时间 30 90d 二 主要设计参数
12、三 装配式箱梁通用图的结构计算 本次通用图28m路基时梁间距最大 为3 317m 24 5m路基梁间距最小 为2 817m 钢束设计时分成两组 24 5m和其它路基宽度 下面列出24 5m和28m路基的主要计算结果 同时列出26m路基的计算结果作为对比 梁间距为3 067m 位于24 5m和28m路基之间 钢束设置同28m路基 三 主要计算结果 三 装配式箱梁通用图的结构计算 1 极限承载能力验算 1 20m 25m 30m 35m 40m跨简支箱梁强度富裕量4 6 14 7 截面强度均能满足梁长增加500mm的受力要求 2 35m跨连续箱梁跨中截面抗弯强度富裕7 2 13 9 支点截面富裕3
13、2 9 46 7 3 40m跨连续箱梁跨中截面抗弯强度富裕4 5 9 3 支点截面富裕33 5 44 3 4 边梁和中梁安全度相当 三 装配式箱梁通用图的结构计算 短期效应组合下各跨径截面抗裂强度均满足规范要求 跨中截面压应力储备均在1MPa以上 连续箱梁支点上缘拉应力也未超出规范允许值 连续箱梁短期效应组合抗裂验算 中支点上缘 2 抗裂验算 三 装配式箱梁通用图的结构计算 标准值效应组合作用下 各跨径截面最大正应力均满足规范要求 最大值出现在28m路基40m简支箱梁中梁跨中上缘 为15 5MPa 小于规范允许值16 2MPa 3 持久状态最大应力验算 三 装配式箱梁通用图的结构计算 4 持久
14、状态主拉应力验算 根据箱梁腹板箍筋设置 支点主拉应力最小允许 2 83MPa 跨中主拉应力最小允许 2 26MPa 箱梁各截面主拉应力均满足要求 三 装配式箱梁通用图的结构计算 在汽车荷载作用下 各跨径箱梁跨中长期挠度均未超出规范允许值L 600 且未超过规范允许值的1 3 5 汽车荷载作用挠度 三 装配式箱梁通用图的结构计算 1 各跨径箱梁极限承载能力均满足受力要求 最小富裕度4 5 满足梁长增加 500mm的受力要求 边梁和中梁安全度相当 2 在短期荷载组合作用下截面抗裂均满足规范要求 且跨中有1MPa以上的压应力储备 连续梁支点上缘拉应力也未超出本项目规定的 1 5MPa 3 主拉应力较
15、大值出现在跨中下缘和支点上缘 需按规范要求验算箍筋间距 经验算箍筋设置也满足受力要求 4 截面刚度完全满足正常行车要求 活载作用下跨中长期挠度均未超出规范允许值L 600的1 3 6 计算结论 三 装配式箱梁通用图的结构计算 1 负弯矩钢束采用圆锚负弯矩钢束采用扁型波纹管时容易出现漏浆堵塞管道 影响穿束 且压浆很难保证饱满 影响结构耐久性 四 装配式箱梁通用图的主要技术改进 为解决以上问题 本次设计负弯矩钢束采用圆锚 且取消了腹板处的张拉槽口 钢束均在顶板上布置 四 装配式箱梁通用图的主要技术改进 2 加大湿接头处负弯矩钢束纵向连接空间曲线上桥梁 邻近孔横坡存在变化 如两孔预制梁横坡不一致 前
16、后梁波纹管位置会有错台 本次设计将纵向湿接头宽度加宽到778mm 这样可以用两个13m的圆弧过渡 过渡更为平缓 四 装配式箱梁通用图的主要技术改进 3 钢束线形优化根据结构受力的特点优化预应力钢束布置 避免索形不合理造成局部应力不理想 简支梁钢束布置方案一 简支梁钢束布置方案二 四 装配式箱梁通用图的主要技术改进 连续梁钢束布置方案一 连续梁钢束布置方案二 3 钢束线形优化 四 装配式箱梁通用图的主要技术改进 4 解决负弯矩波纹管在支点附近与支点加强粗钢筋在同一竖直面上干扰问题 四 装配式箱梁通用图的主要技术改进 5 梁端底板设计优化本通用图将20 25 30m箱梁底板厚度改为300mm 40m箱梁底板厚度改为360mm 钢束中心适当上抬 避免锚垫板与底板粗钢筋的干挠 四 装配式箱梁通用图的主要技术改进 6 底板钢束位置优化适当内移底板钢束 避免在变厚段及支点附近与腹板箍筋干挠 四 装配式箱梁通用图的主要技术改进 7 底板箍筋优化由于混凝土收缩和施工的原因 底板可能会出现纵向裂缝 本次设计将底板上 下层横向钢筋改为闭合 箍筋 确保底板横向钢筋的有效 从而增强底板横向抗裂性 四 装配式箱
