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預應力橋梁的預應力筋布置(二)
2011-11-10 00:00

  后期筋是依照使用階段要求需補充設畏的力筋,分直筋和彎筋,直筋配置在支點截面的頂部和跨中截面的底部,彎筋設置在腹板內,水平投影長度為跨徑的1.3~1.5倍,預應力錨具錨固在離支點截面的1/3跨徑附近腹板內側的豎向齒板上,彎筋的設置除了對支點、跨中截面提高抗彎能力外,也改善了腹板的受力情況,解決了近支點截面主拉應力大的問題。直筋和彎筋均需在預制梁段時預留孔道。

  逐孔施工的連續梁橋,其主索布置往往也采用逐段接長配筋,接頭的位置可設置在錨具的支點截面,也可設在離支點約1/5跨徑附近有矩較小的部位,遂孔施工采用遂段接長的典型配筋構造,從已建橋例得知,力筋接頭位置設置在1/5跨徑附近是比較合理的。

  4.體外布筋

  體外布筋是將力筋設置在主梁截面以外的箱內,利用橫隔梁、轉向塊等結構物對梁施加預應力。體外布筋不削弱主梁截面,不需預留孔道,預制節段的拼裝可采用干縫結合,施工方便迅速和便于更換。體外布筋早在1928年的狄辛格(Dischinger)預應力混凝土橋上使用,之后在法國等地橋梁上采用,近年來美國長礁橋和科威特的巴比延橋是體外布筋的典型代表,并且有所改進和發展。這兩座橋均采用逐孔拼裝施工,選用強大鋼絞線組成力筋,呈折線形布置。力筋在支點截面處用連接器逐孔接長配束。長礁橋的力筋線型由轉向塊控制并使折線部分獲得豎向頂加分力以抵抗剪力。巴比延橋的主梁結構采用空問三角價架梁,在跨中截面主索布置在底板的下方槽內,在1/4跨附近分別穿過底板彎向支點截面頂部,錨固在橫隔梁上,并逐孔接長配置。

  體外布筋可適應多種布筋要求,亦可以在需要布置裝拆型力筋時使用,體外筋以鋼絞線為優,它可按設計需求彎折。國外標準的鋼絞線有12T 15,較常用的為19T 15,當橋跨大于80m時,可采用27T15或37T15的強大鋼紋線,它的長度可達150m。鋼絲的外表面一般可不需鍍鋅,除非用作在穿筋或發生意外破損時作為保護。但是由于外界的侵蝕,不可能得到長期保護,被鋅絲通常在使用10-15年后需要更換。

  體外筋的外面須設置管道,一方面使力筋在安裝時使用方便,容易操作,更主要的是對體外筋的保護。體外布筋的防護十分重要,它是保證力筋發揮應有作用的關鍵。錨具常用的防護方法是在力筋外包有聚乙烯套管,在橫隔粱和轉向塊處預埋鍍鋅鋼管,鋼管與聚乙烯套管間采用氯丁橡膠管連接。為減小轉向塊的應力集中,也可在力筋彎起點附近的管內側襯以金屬網加強。力筋張拉完成后在管內壓漿封錨。通過試驗證明,選用加入黑碳的塑料管能耐高溫,抗腐蝕,不老化,有足夠的強度和一定的柔度,同時套管與砂漿的枯結力強,使用效果良好。

  體外布筋對力筋、結構及管道防護設施要求都較高,結構的極限承載能力要降低、耐應勞及耐腐蝕性較差。體外布筋在我國尚待試臉研究和使用,但在橋梁加固方面已有先例。

  綜上所述,預應力混凝土連續梁橋的主筋布置是多種多樣的,它與所選用的施工方法有密切的關系,不同的施工方法要求不同的力筋布置,而力筋的數量則取決于錨具結構的受力—使用階段和施工階段的綜合考慮。

  (三)橫向和豎向布筋

  在設計中,有時需要對結構施加橫向和豎向預應力,橫向預應力可加強橋梁的橫向聯系,增加懸竹板的抗彎能力。而豎向施加預應力主要作用是提高截面的抗剪能力。

  橫向預應力一般施加在橫隔梁內成截面的頂板內,表示采用直線配筋的施加橫向預應力,它可以保證橫隔梁的整體作用。對箱梁截面的頂板施加橫向預應力的力筋構造。箱形截面在橫隔板內的枕向曲線配筋,雖然它的線型和構造比較復雜,但它可以同時起到施加橫向和豎向預應力的作用。豎向加預應力,力筋布置在截面的腹板內。

  橫向和豎向的預應力筋都比較短,直筋常采用高強粗鋼筋,軋絲錨具,在預留孔道內按后張法工藝施工。

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