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悬臂浇筑预应力混凝土连续梁桥上部构造实例
1.总体布置、构造与施工
海鸥大桥按二级公路标准设计,设计荷载为汽车一超20级;挂车-120验算。桥面全宽15 .5m,净宽14. Smo通航要求:净宽100m(顶净宽80m);净高18m。桥上设3.5%纵坡,全长13'85m,引桥采用30m预应力简支T梁和16m简支T粱,主桥采用70.5m+ llOm + 70.5m的预应力混凝土连续梁。主桥主墩和过渡墩均设置盆式橡胶支座,主桥两端设置伸缩缝与引桥连接。
主桥主梁采用单箱单室箱梁,主墩顶梁高为6. Om,为主跨的1/18.3;跨中截面梁高为2.4m,为主跨的1/45.8。梁高沿跨径方向按二次抛物线变化。箱梁全宽15.5m,底宽8.5m,顶板悬臂3.5m,箱梁横截面布置。箱梁半主跨共分17段,边跨共分21段(其中O N 16号梁段与主跨划分一样),主墩顶6m为0号块,1号块长1. Sm,2-5号块长3.Om,6-10号块长3.5m,11-15号块长4.Om,16号块为合拢段,长2.Om,边跨17-19号块长3.5m,20号块长3.4m。分段长度应根据施工工艺、挂篮的最大承载力、预应力索的布置等因素确定,梁段长度规格应尽量减少,以利于挂篮悬浇施工。重庆君正长期接受定制桥梁试压水袋,测压水囊,用于桥梁预应力承重力测试。
顶板尺寸除0号梁段为50cm外,其余均为28cm厚;底板厚度除0号梁段为130cm、1号梁段为80cm外,16-20号梁段为25cm,其余中间梁段按二次抛物线变化;腹板厚除O号梁段为80cm外,其余均为50cm,从而简化了内模板制作,方便施工。位于主墩顶的O号梁段是悬浇施工的中心块件,受力情况复杂,故顶、底、腹板厚度都比其他梁段厚。
箱形截面的抗扭和抗弯刚度都比较大,故箱梁只在0号梁段(主墩顶)设三道横隔板及边跨端部(过渡墩顶)设一道横隔板,其他部位不设横隔板,这样减轻了箱梁自重,并简化了施工工艺。箱梁顶面为适应桥面横坡的需要,做成1 . 5%的双向横坡,桥面铺裳为等厚8cm。
下部结构主墩和过渡墩均采用薄壁空心墩,群桩基础。主墩承台厚3. Om,采用10根Shl.5m钻孑L灌注桩;过渡墩承台厚2.Om,采用6根令1.5m钻孑L灌注桩。
箱梁施工工艺:O号和l号梁段在用万能杆件拼装的托架上现浇,边跨17-20号梁段采用量立支架现浇,2~16号梁段采用挂篮悬浇施工,挂篮重900kN,挂篮施i最重梁段为1290kN,先合拢边跨,再合拢中跨。
2.箱梁预应力束的布置
(1)纵向预应力束布置
纵向预应力布置有顶板束、底板束和腹板束。预应力钢束采用每束19根(用于腹板)或12根用于底板,巾15 . 24mm270K级高强低松弛钢绞线,每束控制张拉力分别为3485kN(19根,和2201kN(12根) .
纵向顶板束均采用平竖弯相结合的空间曲线,集中锚固在腹板顶部的承托中,底板钢束尽可能靠近腹板的加厚板(齿板)并在其上锚固,腹板束竖向形成一排锚固在腹板中。这样布束有以下特点:
①使预应力束具有最大力臂,较大限度地发挥受力效应,同时,由于布束在腹板中或接近腹板位置,预应力较有效地分布到整个截面上;
②顶板束集中锚固在承托中,既可避免外形复杂的齿板构造,又方便了施工,达到进一步减轻箱梁自重,取得较好的经济效益;
③顶、底板纵向钢束在平面上按“S”型平移锚固的设计,可以消除预应力在锚固点产生的横向分力,改善了受力情况。
(2)横向与竖向预应力束配置
横向预应力采用270K级3令15.24高强低松弛钢绞线,固定端采用压花固定锚,张拉端采用BM15 - 3扁锚具,张拉控制力为586kN,钢束间距l.Om。
竖向预应力采用高强精轧螺纹粗钢筋,直径25mm,控制张拉力为420kN.重庆君正长期接受定制桥梁试压水袋,测压水囊,用于桥梁预应力承重力测试。