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T型剛構橋的特點

T型剛構橋的特點

作者:admin????來源:未知????發布時間:2018-07-13 14:32????瀏覽量:

  分節懸臂施工法的采用是土木工程界在過去30年的重要成就。1950年,聯邦德國首次將懸臂施工法用于建造預應力混疑土蘭河(Lahn)橋,并在1953年~1954年,用此法建成涅爾姆斯(Worms)和科別麥茨(Koblenz)兩座大跨徑T型剛構橋,這是預應力混凝土首次用于修建大跨徑橋梁。以后,莫斯科汽車工廠橋和英國麥德威等橋均采用忽臂施工法建成,總臂施工法遂盛行于世界各國。在此世界潮流的影響下,我國在發展簡支梁橋之后,于1963年設計了湖南益陽T型剛構橋。但這時由于條件不足,須先修一座小跨徑實驗橋,待取得了此種橋的設計與施工經驗后,再推廣于大跨徑橋梁。江蘇鹽河懸臂拼裝施工的T型剛構實驗橋于1965年建成,打開了懸臂施工的大門。1966年立即推廣于84m跨徑的石棉橋,因此石棉橋可稱為“大跨徑慧臂拼裝實驗橋”。此后,懸臂施工的大跨徑T型剛構橋在我國被大量采用,在我國許多大江大河上架起了預應力混凝土橋梁。1980年-1982年建成的重慶和消州長江大橋,為其中跨徑**者。

  T型剛構橋是由與墩固結的、向兩邊恩伸的懸臂梁組成,因其形如英文字母T字而得名。這種橋型**適宜兩向平衡對稱懸臂施工,可不用支架而建設大跨徑橋,國外常統稱為“懸臂的橋(cantilevered Bridge)”。兩個T字的伸臂間可以帶掛梁形成靜定結構,或用剪力餃鉸接形成超外定結構(當然也可以固結而成連續T構,只是我國現時尚未建造此種橋梁)。我國T型剛構橋由單T,雙T或多T組成,大多為帶掛梁的靜定結構,懸臂梁大多數用箱形截面梁。除箱梁懸臂外,還有實腹梁懸臂T構和桁梁懸臂T構。用截面為I字形或T形的預制實腹梁,安裝于橋墩上,預應力錨具與墩固結并伸出懸臂形成T構,臂間設掛梁可得到50m左右的孔徑。桁架梁做懸臂的T構,將在桁架中敘述,在此從略。這兩種T構的修建,為數不多。

  懸臂箱梁由于施工方法和橋寬不同,其橫截面可為雙室單箱、單室雙箱、雙室雙箱。梁底曲線關系到梁高變化及施工難易,多采用拋物線或圓弧線。掛梁為普通鋼筋混凝土的或預應力鋼筋混凝土的。為減小掛梁高度,常采用橡膠支座。我國公路橋鉸接T構的剪力鉸均為可調鏈桿式,鐵路橋梁使用過哪筒式鑄鋼球形鉸。預制逐個吊裝的懸拼塊件的薄濕縫用環氧樹脂膠結,厚濕縫用混凝土填充,純干接縫只初期使用過,現均為膠縫所代替。箱形梁的抗扭剛度大,一般只在懸臂端及墩上設置橫隔板(梁),特別長的懸臂才設中間橫梁。

  T構橋使用的混凝土標號為40-50號,以40號為主,預應力鋼筋以強度為1500-170OMPa的炭素鋼為主,個別的采用冷拉IV級鋼筋。由于在施工和使用時,懸臂體系主要產生負彎矩,只靠近鉸處在活載作用下有些正彎矩,因此,初期配筋多在箱頂明槽內直線布置,錨于梁板加厚部分,僅在靠鉸處下彎少數鋼筋并配正彎矩筋。后期多布斜筋,橫、豎、縱三向均施加預應力。T構橋在修建初期,使用環銷錨,用1200kN雙作用千斤頂張拉強大鋼束,后多用雙作用或三作用千斤頂張拉拉絲體系錐錨。用三作用(張拉、頂塞、退鍥)千斤頂張拉,由于它能自動退鍥,起到了安全、省力的作用、豎向預應力一般用螺絲端桿錨具或鋼筋幫條錨具;采用冷拉IV級鋼筋束配筋時則使用JM-12型錨夾具,以YC-60千斤頂張拉。烏龍江橋還使用了鍬粗頭錨具。

  隨著T型剛構橋的誕生,使設計計算發生了變化。首先,須學習這種橋的分析方法,主要是帶剪力鉸結構的分析,公式的推導;考慮施工各階段的不同特點并進行與施工密切關聯的繁瑣計算;箱梁上活載在梁間的分配及偏心荷載產生扭矩剪力流等各式各樣的考慮方法;混凝土徐變在鉸中產生的剪力和長期撓度;預應力及其損失所產生的內力與變形;施工荷載的施加和卸除;錨下局部壓力的計算與措施,日照溫差、上下部結構的相互影響。它們使設計計算的工作**幅度增加。起初,電子計算機尚未應用,只憑手搖計算機計算,遇到疑準問題還要依靠測試技術、工藝試驗來解決。現在電子計算機已經很普遍了。由于T型剛構新橋型的出現,使公路橋梁的設計與施工展現出嶄新的面貌。

  T型剛構橋絕大部分采用懸臂施工法,憊臂施工從1965年鹽河橋(懸臂拼裝T構橋)開始,至1968年柳州橋開始使用懸臂澆注法。懸臂拼裝系將T構懸臂按起重能力分為若干段進行預制,自墩頂對稱向兩端拼裝延伸而成T形剛臂。鹽河橋設計了專門吊機來吊裝預制梁塊,修了一個T,第二個T感到用貝雷梁片拼裝吊機更為方便。一些T構橋采用纜索吊裝,可將塊件直接起吊就位,節省了一些運輸折轉。拼裝定位的準確性非常重要,原采用固定的鋼材定位器,后改為工具式或以頂板、肋上企口定位。塊件預制時,逐塊密貼,拼裝接縫由純千改進為膠結,使之更為安全可靠。塊中預制管道,以備穿束張拉。懸臂澆注法系將懸臂分成節段自墩兩側平衡對稱逐段延伸澆筑完成T形剛臂的施工。主要工具為掛籃,在上面支模、澆混凝土、拼裝及張拉鋼筋。掛籃支承在已結硬的梁段上,用輪或聚四氟乙烯板滑行,逐段前移。施工方法的選擇由場地、機具設備、造價等因素來確定。

  由于T型剛構在當時是新型結構,因此,在T型剛構橋的修建過程中,做了大量試驗研究與觀側工作,在理論、設計計算、材料、鋼筋布置、預應力體系、構件的制造、施工方法等各方面均有很大發展,這些在以下建橋設計與施工實例中將看到梗概。

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