大海線淇河大橋設計與施工技術

1、<p>　　大海線淇河大橋設計與施工技術</p><p>　　摘要：文章介紹了大海線淇河大橋的主要設計與施工技術已經(jīng)設計要點，其中重點介紹了預應力混凝土空心板的關鍵技術，這對于同類橋梁的設計與施工具有一定的參考意義。 </p><p>　　關鍵詞：淇河大橋；設計技術；空心板施工 </p><p>　　中圖分類號：TU74 文獻標識碼：A </p>

2、;<p>　　鶴壁市省道S222大海線K8+070淇河大橋，地處山嶺重丘區(qū)，橫跨淇河之上，交角1200，上部結構為16孔20米預應力混凝土空心板，下部結構橋臺為U型橋臺，擴大基礎；橋墩為雙柱式，鉆孔灌注樁基礎。全橋三聯(lián)，橋梁總長338.20米。橋梁寬度8+2×0.5米防撞護欄，總寬9米。設計荷載為汽車-超20級，掛車-120。設計洪水頻率：1/100。地震基本烈度：八度。 </p><p>

3、;<b>　　一、主要設計技術 </b></p><p>　　根據(jù)安全、經(jīng)濟、適用和美觀的原則，結合橋位的地形特點、工程地質(zhì)、筑路材料、運輸、施工條件進行經(jīng)濟比較，由于預應力混凝土空心板建筑高度低、構造簡單、構件輕巧，適于工廠化、標準化施工，可縮短工期，節(jié)省投資，故橋梁上部結構多選定為預應力混凝土空心板。 </p><p>　?。ㄒ唬?橋梁設計及采用的新技術 <

4、/p><p>　　橋涵上部盡量采用標準化的裝配式結構，如預制安裝空心板等。橋梁上部空心板按部分預應力A類構件設計，采用高強低松弛鋼絞線預應力筋、先張法施工工藝，以節(jié)省預應力鋼材，改善結構受力性能，并方便施工。橋梁伸縮縫采用新型伸縮裝置，以使行車順勢，減少橋頭跳車。 </p><p>　?。ǘ?主要材料：混凝土（見下表） </p><p>　　鋼材。高強度低松弛預應力鋼

5、絞線應符合ASTMA416-97的規(guī)定。單根鋼絞線直徑Φj15.24mm，鋼絞線面積A=140mm2，鋼絞線標準強度Ryb=1860MPa,彈性模量Ey=1.95×105 Mpa；凡鋼筋直徑≥12mm者，均采用Ⅱ級（20MnSi）熱軋螺紋鋼；凡鋼筋直徑<12mm者，采用Ⅰ級（A3）鋼；橋臺、5號墩和11號墩采用GJZF4 180×180板式橡膠支座，其余橋墩采用GJZ 180×180板式橡膠支座；橋梁

6、防水層采用二涂HL防水涂膜。；橋臺處設置XFⅡ80C型伸縮縫，5號墩和11號墩頂設HZF-120型伸縮縫。 </p><p><b>　　（三） 設計要點 </b></p><p>　　墩臺基礎設計：嵌巖樁嵌入微風化巖層的深度不得少于5米。U型橋臺基底容許承載力不得低于250KPa。墩、臺設計，墩、臺蓋梁計算未考慮墩、臺身和蓋梁的固結作用。對于雙柱墩、臺近似簡化為簡支

7、結構計算；結構內(nèi)力計算采用平面桿系有限元程序。 </p><p>　　墩頂水平力計算采用柔性墩理論中的集成剛度法，采用串聯(lián)和并聯(lián)的彈簧來模擬橋墩及其支座，考慮橋梁上、下部結構的聯(lián)合作用，并假定梁體為剛體，將橋面汽車制動力、梁體混凝土收縮、徐變、溫度等產(chǎn)生的水平力，同時考慮一聯(lián)中設滑板支座的影響后，根據(jù)各墩剛度進行分配。 </p><p>　　計算墩頂水平力的同時，進行了支座的抗剪和抗滑驗算

8、。橋墩墩身和墩、臺基樁配筋設計應根據(jù)計算的墩身和基樁最不利組合時最大內(nèi)力值，并考慮荷載效應后，進行配筋設計。 </p><p>　　當墩高不大于7m時，不設置系梁；當墩高大于7m時，設置系梁。為減弱地震對構造物的不利影響，橋梁墩、臺擋塊內(nèi)側(cè)設有橡膠緩沖塊，在斷面變化部位加密箍筋間距，基樁螺旋筋螺距為10cm。橋面設2%的雙向橫坡，橋面橫坡通過蓋梁、臺帽調(diào)整。 </p><p>　　上部結構

9、設計：該橋空心板采用簡支板專用程序進行計算。運營狀態(tài)下主梁應力考慮了預制板、鉸縫及整體化現(xiàn)澆混凝土共同受力進行計算。為降低預制板鋼材用量及減少預應力引起的反拱度，在荷載組合Ⅰ作用下按全預應力混凝土構件設計；在其它各類荷載組合下按部分預應力混凝土A類構件設計。 </p><p>　　二、 空心板施工關鍵點 </p><p>　?。ㄒ唬╊A制空心板采用先張法預應力施工工藝，預應力筋為國產(chǎn)Φj15

10、.24高強度低松弛鋼絞線，其標準強度為1860MPa，施工時必須采用雙控（即控制張力和延伸量），按設計要求準確施加預應力并檢測上拱度，加強混凝土強度控制，混凝土澆筑后加強養(yǎng)生，混凝土強度達到設計強度90%以上方可剪斷鋼絞線，且混凝土齡期冬季不少于7天、春秋季不少于6天、夏季不少于5天。為減少空心板端混凝土局部應力及防止板端上表面應力過大，板內(nèi)部分預應力筋在距板端一定范圍內(nèi)加塑料套管，以免板端砼因應力集中而產(chǎn)生裂縫。 </p>

11、<p>　?。ǘ槭宫F(xiàn)澆橋面混凝土與預制空心板緊密結合成整體，預制空心板的頂面必須拉毛。采用垂直于跨徑方向劃槽，槽深0.5～1.0cm，橫貫板頂，每延米橋長不少于10～15道，嚴防板頂滯留油膩。 </p><p>　?。ㄈ?要特別注意預制空心板的振搗與養(yǎng)生，嚴格保證混凝土質(zhì)量，混凝土實際立方體強度達到設計標號的80%以后方可起吊、運輸。堆放時應在空心板端部兩點支撐，不得使上、下面倒置。運輸時要采

12、取措施，嚴防壓力區(qū)產(chǎn)生負彎矩使板頂產(chǎn)生拉應力而導致混凝土發(fā)生裂縫。 </p><p>　?。ㄋ模?澆筑鉸縫、橋面混凝土前，必須用鋼刷清除結合面上的浮皮，用水沖洗；澆筑鉸縫用小石子混凝土并振搗密實，然后澆筑橋面現(xiàn)澆混凝土，并嚴格保持鋼筋網(wǎng)及護欄、護欄座、伸縮縫等預埋件的位置準確和搗實養(yǎng)護工作。 </p><p>　　（五） 焊接鋼筋時，要根據(jù)規(guī)范嚴格檢查焊接質(zhì)量和幾何尺寸。 </p&g

13、t;<p>　?。?預制板中空洞采用橡膠氣囊防水芯模式。振搗混凝土時，采用交頻插入式振搗棒，須從兩側(cè)同時振搗，以防止芯模左右移動，并避免振搗棒頭接觸芯模，防止芯模穿孔漏氣及上浮。 </p><p>　?。ㄆ撸?預應力混凝土板成批生產(chǎn)前，應做預應力混凝土板的實驗，觀察預應力鋼絞線截斷后的情況：預制板的上緣、端部及其它部位是否發(fā)生裂紋；板的反拱度；預應力失效措施是否可靠；鋼絞線是否有滑動跡象。 &l

14、t;/p><p>　?。ò耍?因采用鋼絞線強度較高，其傳力錨固長度按100d考慮，如發(fā)生滑絲現(xiàn)象，須采取必要措施：如采用夾具機械錨固等。預應力筋有效長度范圍以外部分一定要采取有效措施進行失效處理，一般采用硬塑料管將失效范圍的預應力筋套住，以使預應力筋與混凝土不產(chǎn)生握裹作用。 </p><p>　?。ň牛?預應力筋有效長度以板跨中心線（斜板以斜向中心線）對稱設置，使板兩端的失效長度相等。 <

15、;/p><p>　?。ㄊ?預應力筋張拉采用張拉力和伸長值雙控制的施工工藝，張拉控制應力采用σk=0.75Ryb=1395MPa,跨徑20米預制板每根鋼絞線張拉力為195.3KN。伸長值則根據(jù)施工時鋼絞線張拉長度另行計算。 </p><p>　　（十一）預應力筋采用多根同時張拉時，要采用可靠的措施使各根鋼絞線受力相同。 </p><p>　?。ㄊ╀摻罱壴ぷ鲬趶埨?/p>

16、結束后8小時后進行，以策安全。 </p><p>　?。ㄊ?放松預應力鋼絞線，應對稱、均勻、分次完成，不得驟然放松；放松鋼絞線時混凝土實際立方體強度不低于設計標號的80%。 </p><p>　?。ㄊ模?在預制或現(xiàn)澆板和墩臺時必須嚴格控制各部分尺寸。在架設板時應留出板端和橋臺間的縫寬，縫內(nèi)用泡沫板嵌填，縫內(nèi)不得殘留混凝土渣、 模板、砂石等雜物。 </p><p&g

17、t;　?。ㄊ澹?為避免斜板銳角意外破損，應設置3cm倒角。 </p><p>　?。ㄊ?跨徑20m預應力混凝土空心板理論計算跨中上拱度值為2.5cm，施工時根據(jù)實際情況調(diào)整墩臺各部標高。 </p><p>　　三、 其它部位施工要點 </p><p>　?。ㄒ唬?橋臺填土采用先施工橋臺，后填筑路基方案。但路基填筑時應臺前臺后對稱填筑，以免造成橋臺變位過大。橋臺

18、錐坡、護坡施工盡量減少對原狀土的擾動，砌筑時基礎及側(cè)墻端部與開挖面之間不留空隙，以減少回填困難。臺后及錐坡填土采用小型機械嚴格按照分層壓實的原則進行壓實，其壓實度不小于路基壓實度。搭板采用現(xiàn)澆，在澆筑前應將預埋件鋼筋在搭板部分加上套管，以適應搭板沉陷。搭板下填土壓實度應達到95%以上。 </p><p>　?。ǘ?橋面系施工時，應先鋪橋面鋪裝混凝土，后澆筑防撞護欄混凝土。 </p><p&g

19、t;　?。ㄈ┥炜s縫兩型鋼之間的距離a值，根據(jù)橋梁的聯(lián)長、安裝伸縮縫時的溫度確定。 </p><p>　?。ㄋ模┫鹉z支座安裝時，應通過調(diào)整砂漿墊層使支座墊石保持水平。同一墩頂兩排支座頂面因縱坡產(chǎn)生的高差，以墩頂中心高為標準，用砂漿墊層厚度調(diào)整。安裝支座上鋼板時，應對空心板底部進行整平處理，然后用環(huán)氧樹脂固定于設計部位。支座上、下鋼板與混凝土之間用環(huán)氧樹脂粘貼。 </p><p>　?。ㄎ澹?/p>

20、 樁基施工時為確保保護層厚度，鋼筋籠上每隔3m設置一層導向鼻，按圓心角1200布設，每層3個，上下兩層錯位600角度。樁基施工要求準確定位，每一位孔灌注樁內(nèi)均設有三根超聲波檢測管，施工中應防止阻塞以免影響檢測。澆筑基樁混凝土前，應注意清孔質(zhì)量，檢查孔底沉淀土厚度。 </p><p>　　結語：S222大海線淇河大橋是我市最長的橋梁，大橋在設計過程經(jīng)過認真地調(diào)研和分析，結構合理，施工關鍵點在于預應力混凝土空心板梁，