(4)吊杆的张拉及加载必须根据主梁和主缆的刚度、自重通过计算机模拟计算的方法得出最佳加载程序。
(5)吊杆张拉期间,塔顶鞍座应进行临时限位。若图纸没有考虑限位的,应在施工中采取可靠措施确保张拉期间鞍座不产生滑动。张拉吊杆时应加强塔顶偏位和关键部位应力测量。
7月3号 京昆高速预应力混凝土箱梁桥施工现场
桥梁结构为预应力现浇混凝土结构,梁高1.6m,跨度3m,一般四跨为一联。梁桥之间以路基形式进行连接,预制梁加工。
一. 钢筋加工厂
每个工地都有钢筋加工厂,是用来存放钢筋,进行钢筋的切割,弯曲,绑扎等加工工序的地方。一进门是钢筋存放区,我们看到地上堆放着箍筋,纵向受力钢筋,联系筋等不同种类以及各种型号的钢筋。而钢筋上都是红色锈迹,老师告诉我们钢筋或钢结构上有少量锈有一定的好处,因为锈可以形
成一层氧化膜,起保护内部钢筋的作用,当然如果锈蚀的太厉害也会对钢筋的性能有不利的影响。
接下来我们看到一直径1.8m的桩基钢筋笼,纵向受力钢筋要接长,这就涉及到钢筋的连接问题。 1. 纵向钢筋连接方式:
①闪光接触对焊。钢筋闪光对焊是将两根钢筋安装放成对接形式,利用焊接电流通过两根钢筋接触点产生的电阻热,使接触点金属熔化,产生强烈飞溅,形成闪光,伴有刺激性气味,释放微量分子,迅速施加顶锻力完成的一种压焊方法。
②套筒连接。通过套筒将两钢筋端头连接
连接在一起的,分为冷挤压套筒、锥螺纹套筒和直螺纹套筒。我们所看到的桩基
10
钢筋笼的纵向受力钢筋采取的就是套筒连接的方式(如图)。套筒的技术特点:适用于承受拉、压双向作用力的钢筋混凝结构中;节材、节能,不受钢筋成份及种类的限制;可全方位连接;可提前预制,工厂化作业,不占用工期,全天候施工;操作方便、快捷,施工速度快,可大大缩短工期。为了保证钢筋的承载和传力性能,避免应力薄弱问题,同一断面上需每隔两个或一个纵向受力钢筋才可设置一个套筒,且套筒的横断面面积不应超过钢筋总面积的一半;另外同一根纵向受力钢筋的同一受力区段内最多只能有一处接头,而不宜有两个或两个以上接头。套筒连接强度同焊接接头强度差不多)。
③绑扎连接:绑扎是目前仍为钢筋连接的主要手段之一。 2. 定位箍筋
在桩基钢筋笼中我们观察到沿纵向钢筋的方向,每隔一定的距离,在纵向受力钢筋靠内布置有一圈定位箍筋(如图),定位钢筋的作用是确定柱的位置、固定柱的主筋使之不偏移。一般柱钢筋笼的首次放置时顺序:柱落脚位置的钢筋绑扎(一般是基础底板钢筋或梁钢筋)完成后,按柱的平面位置在柱落脚位置的钢筋上放置定位箍筋,并绑扎或点焊牢固,然后再在该箍筋内排列插入柱的主筋,与定位箍筋点焊,定位后再缠上螺旋箍筋。 3. 螺旋箍筋
(1)作用:①防止纵向钢筋受力后压屈和固定纵筋位置。②改善构件破坏的脆性。③与纵筋形成骨架,保证骨架刚度。④螺旋筋还起到约束核心内混凝土的作用,以提高承载力。提高承载力的具体原因是由于核心部分混凝土产生较大的横向变形,使螺旋箍筋产生环向拉力,亦即核心部分混凝土受到螺旋箍筋的径向压力,处在三向受压状态,其抗压强度增可以采用螺旋箍筋或焊接环形箍筋(统称为间接钢筋)以提高柱子的承载力。
(2)施工方法:采用机械制作,通常采用专门的螺旋箍筋成型机进行加工制造,它由送料、长度控制、弯曲成型、电机传动、电气控制、出料车等部分所构成,送料部分由机架、导引轮副、齿轮等构成,弯曲成型部分由电机、减速箱、曲柄连杆、齿条、工作轮、弯曲销等构成,长度控制部分由测量轮、软轴、拉紧
11
弹簧、长度传感器等构成,出料车由主动轮、从动轮、绕箍轮、摩擦锥离合器、车体等构成,它可用于加工防震混凝土柱中的螺旋钢箍,加工范围大、节能、效率高。
4.钢筋加工仪器 (1)钢筋切割机
①机械安装,必须坚实稳固,保持水平位置,室外作业应设机棚。
②启动前,必须检查切刀应无裂纹,刀架螺栓紧固,防护罩牢靠。用手转动皮带轮,检查齿轮齿合间隙,调整切刀中心度。
③启动后,先空转,检查各转动部分及轴承运转正常后方可作业。 ④机械未达到正常运转速度时不得切料。
⑤不割、剪、切直径及强度超过名牌规定的钢筋和烧红的钢筋。一次切断多根钢筋时,总截面积应在规定范围内。
⑥切短料时,手和切刀之间的距离应保持50mm以上,如手握端小于40mm时,应用套管和夹具将钢筋短头压住和夹牢。
⑦运转中严禁用手直接清除切刀附近的断头和杂物。
⑧发现机械运转不正常有异响或切头歪斜等情况应立即停机检修。 ⑨作业后,用钢刷清除切刀间的杂物,进行整机清洁保养 (2)钢筋弯折机
①工作台和弯曲机台面应保持水平,作业前应准备好各种芯轴及工具。
②应按加工钢筋的直径和弯曲半径的要求,装好相应规格的芯轴和成型轴、挡铁轴。芯轮直径应为钢筋直径的2.5倍。挡铁轴应有轴套。 ③挡铁轴的直径和强度不得小于被弯钢筋的直径和强度。不直的钢筋,不得在弯曲机上弯曲。
④应检查并确认芯轴、挡铁轴、转盘等无裂纹和损伤,防护罩坚固可靠,空载运转正常后,方可作业。
12
⑤作业时应将钢筋需弯一端插入在转盘固定销的间隙内,另一端紧靠机身固定销,并用手压紧;应检查机身固定销并确认安放在挡住钢筋的一侧,方可开动。 ⑥作业中严禁更换轴芯、销子和变换角度以及调速,也不得进行清扫和加油。 ⑦对超过机械铭牌规定直径的钢筋严禁进行弯曲。在弯曲未经冷拉或带有锈皮的钢筋时,应戴防护镜。
⑧弯曲高强度或低合金钢筋时,应按机械铭牌规定换算最大允许直径并应调换相应的芯轴。
⑨在弯曲钢筋的作业半径内和机身不设固定销的一侧严禁站人。弯曲好的半成品,应堆放整齐,弯钩不得朝上。
⑩转盘换向时,应待停稳后进行,作业后,应及时清除转盘及插入座孔内的铁锈、杂物等。
二.桥墩桥台
参观完钢筋加工厂,我们来到桥底下进一步了解桥的下部构造。 1. 盖梁
盖梁指的是为支承、分布和传递上部结构的荷载,在排架桩墩顶部设置的横梁,又称帽梁。在桥墩(台)或在排桩上设置钢筋混凝土或少筋混凝土的横梁。主要作用是支撑桥梁上部结构,并将全部荷载传到下部结构。有桥桩直接连接盖梁的,也有桥桩接立柱后再连接盖梁的。
盖梁两端设有侧向挡块,用来防震,其作用机制可概括为限制上部结构与墩台顶的相对位移,以防止上部结构 产生过大的位移或落梁。挡块的防震效果不仅与挡块的强度相关,而且与挡块的类型、刚度、挡块与梁体的间隙等存在密切的关系。设置不同刚度的挡块时,挡块刚度减小,挡块抗力峰值减小,且挡块与上部结构相互作用的时间也增大,即冲击力减小。
然而我们观察到这座桥的桥墩并不是都有盖梁,中间桥墩是双柱式无盖梁桥墩(如右图),仅位于梁与梁交界处的边墩才有盖梁。其实从受力角度来看桥墩是是不需要
13
盖梁的,但是由于边墩为两联桥跨的公用墩,如果不设置盖梁的话旧需要在此处设置四个桥墩,这样会导致材料的浪费以及造价的提高,因此在边墩上加设盖梁,共同承担两联桥跨的荷载。 2. 桥墩形式
采用连续箱梁的高架桥,其桥墩一般采用独柱墩和双柱墩两种形式。与独柱墩相比,双柱墩桥梁的箱梁横向由距离较远的支座支承,横向受力和稳定性好,但是桥墩对桥下交通影响大,不利于桥下交通组织,墩柱林立,桥下视线通透性差,影响美观。因此,对于沿城市主干路建设的桥梁,独柱墩连续箱梁桥是较为合理的桥梁结构形式,但是独柱墩最大的缺点是容易失稳,在超载严重的中国为了确保安全,因而在一般工程中大多数都是采用双柱墩而很少采用独柱墩的形式。仅在个别情况下,才设独柱墩。
为解决独柱墩稳定性的问题,解决方法有二,一是上面设一个盖梁,可以起到抗倾覆作用;二是是将墩与梁固结,形成固结墩,在现场我们看到的就是固结独柱墩形式(右图)。固结桥墩最初出现于山区桥梁的高墩设计中。固结墩可充分发挥桥墩的柔性特点,使整个桥墩形成摆动支座,并加强了桥梁的整体性。现在在城市
高架桥、大型枢纽互通式立交桥中常出现采用固结桥墩的情况,主要是为了抵抗弯桥或独柱墩桥梁产生的较大扭矩,特别在桥下净空受限制时。 3.梁的截面形式
小箱梁与同等跨径的T梁比,小箱梁梁高矮,抗扭好,吊装重;T梁的梁高较高,横隔板多,施工比较麻烦,抗扭不行,斜交宜采用小箱梁。但是小箱梁造价稍贵。中国超载问题比较严重,箱梁虽然造价贵,但整体性好,安全储备比较大,所以一般都用箱梁不用T梁。
三.桥面
1. 伸缩缝
为适应材料胀缩变形对结构的影响,为了使车辆平稳通过桥面,而在两相邻梁端之间、梁端与桥台背墙之间设置的间隙称为伸缩缝装置。
14