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預應力橋梁的預應力筋布置(一)
2011-11-07 00:00

  (一)一般問題

  連續梁的預應力筋應在橋梁的縱向布置,也可在橋梁的橫向和豎向布筋。沿橋跨方向的力筋稱為主筋,其錨具數量和布筋位置要根據結構在使用階段的受力狀態確定,同時,也要滿足施工各階段的受力需要。不同的施工方法,在施工階段的受力狀態有很大差別,因此,配筋必須考慮施工方法。

  在分段或分跨施工的連續梁中,有時部分主筋需要逐段接長,接長的方法常采用連接器完成。這種連接器用干主筋采用高強鋼絲組束,使用徽頭錨。施工時先張拉錨環A,并用螺相錨固,錨環B由連接器接長使用。螺絲結合的連按器需要一定的加工精度,施工也較麻煩,但它比起分段張拉、分段錨固的鋼索要節省鋼材。此外,連接器亦可考慮采用銷釘結合,預計在構造和施工上要方便些。

  當施工階段需要的力筋而在使用階段不需要時,如果保留這些力筋,對裁而的受力反而不利,通常必須采取反向配索來克服它的影響,在這種情況下,為施工需要應設置臨時筋,在施工完成后予以解除,目前國內常用的作法是將臨時筋與永久筋用連接器接長張拉,在施工期間臨時素不壓漿,待施工結束后割斷連接器與臨時筋的錨頭。當然,這樣設侄臨時筋要復雜一些,既要預留孔道,又要張拉錨固,施工完成后還有解除的工序。如果將臨時筋設登在箱內體外,臨時沿箱內璧錨固,則在構造和施工上要簡單的多。此外,尚可用控制張拉力的方法滿足使用階段和施工階段的不同要求,力筋的張拉力先按施工要求張拉,施工完成后張拉到設計荷載。這樣做的優點便于布索,同時滿足各階段的受力要求,但張拉工藝較復雜,在施工階段不能壓漿,還必須選擇力筋和錨頭便于重復張拉的類型。對于施工期較長的橋梁,尚需考慮力筋的防銹問翅。此外,當施工階段的受力大于使用階段的受力時,或施工階段與使用階段的力筋用量相差甚大時,不宜采取此法。

  (二)縱向主筋的布置方式

  1.連續配筋

  采用就地澆筑施工的連續梁,其縱向力筋可以按照橋梁各部位的受力要求進行連續配索。通常力筋的重心線為二次拋物線組合而成的軌跡。邊跨和中跨都由多段拋物線組成,而正反曲線間有反彎點。對力筋的具體布置在支點附近分別由負彎矩區轉向正彎矩區,雖然從抗彎的角度上看稍有削弱,但對支點附近各故面抗剪能力卻有較大的提高。

  2.分段配筋

  懸臂施工的連續梁橋,是從墩頂開始向左右對稱懸臂施工,為了能支承梁體自重和施工荷載,需在懸臂施工時預加應力。在體系轉換時再張拉正彎矩力筋并補充其他在使用階段所需要的力筋,這部分力筋又稱二次張拉力筋或后期力筋。

  力筋在截面上應對稱布置,并盡量安排在箱梁范圍內,力筋數量較多時可分層布置。一般來說,先錨固下層鋼素,后錨固上層力筋。力筋分有直筋和彎筋,根據結構各部位彎矩和剪力的要求確定數量,其中彎筋均通過腹板下有預應力錨具錨固。當屬非腹板位置的力筋需要進人腹板彎曲時,首先進行平彎至腹板位置,然后在腹板平面內豎彎。力筋的彎起半釋和彎起角按規范和有關資料確定。

  對于預制安裝,由簡支一連續或懸臂一連續施工的連續梁橋,它們的預應力筋也是采用分段配筋。預制構件在預制時根據它所處的部位、受力情況以及考慮吊裝的需要先行配筋張拉,在體系轉換之后再進行二次張拉。在簡支端安裝就位后,墩頂部位二次張拉力筋的布置倩況。憊臂一連續轉換施工的橋梁,因在牛腿處有較大的主拉應力,因此,二次張拉力筋除在梁的上、下緣設置直筋外,并在牛腿處設置通過的彎筋、局部加強直筋及豎向力筋,詳圖可參閱容奇橋的實例介紹。

  3.逐段接長力筋

  采用頂推法施工的連續梁橋,頂推施工階段與使用階段梁的受力狀況差異較大,為照顧兩個階段的受力需要,鋼素常分前期張拉力筋和后期張拉力筋。前期筋為頂推施工需要而設置,由于在施工過程中,箱梁的每一截面均會出現最大的正、負彎矩。考慮張拉施工的方便,前期筋通常在截面的上、下緣配里直線筋。又因為頂推法施工的程序是逐段頂制,逐段頂推,分段張拉力筋,為了既要滿足節段所需力筋數量,又要方便施工,采用力筋接長張拉是很合宜的。力筋接長使用連接器,它的長度選取兩個梁段的長度,間隔排列,即在每個施工面上有半數力筋通過,半數力筋需進行接長。這樣可以減少連接器的數量,改善主梁受力,節省鋼材,簡化施工。

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