|
中国交通技术咨询网
路桥技术 Teachres

混凝土桥梁合理耐用结构构造研究

日期: 2017-02-20
浏览次数: 12

    【摘要】本文通过翻阅混凝土桥梁耐久性、安全性以及适用性的规范和研究文献,归纳出一些混凝土桥梁合理耐用性能的结构构造,主要包括桥梁防排水构造、支座构造、伸缩缝构造、预应力体系防护构造、截面配筋构造以及可检修可更换构造。
中国论文网 http://www.xzbu.com/8/view-3505429.htm
  【关键词】混凝土桥梁;合理耐用;结构构造
  1. 防排水构造
  防排水构造是混凝土桥梁重要的结构构造措施。适宜的防排水构造,对保证桥梁结构的耐久性起着至关重要的作用。防排水构造的措施主要包括以下方面:消除表面积水条件,在接近水平放置的桥梁构件表面上,应尽量不设置排水系统出口,以减少因漏水导致的积水现象;减少潮湿及溅水区域表面面积,道路两侧的桥梁墩台,距离道路远的比距离道路近的更有利,距离道路远,因交通造成的溅水和水雾可大大减小,在使用除冰盐环境下就更为重要;对于难以避免的要受到严重雨水侵害的构件,应设计使其便于更换,同时也可考虑使用表面涂层;桥面泄水管设置时应注意让水直接排到桥下,同时注意泄水管与混凝土之间应具有良好的密封性;伸缩缝内应设防水构造,同时在伸缩缝端部应有排水设施将雨雪水引到桥下;边梁外侧的翼板应有良好的防水措施,防止水流顺着翼板底部流下;主梁内确保良好的排水和通风性能;桥台和耳墙受到其背后、侧面及前面填料渗水的侵害,这都会对钢筋造成潜在的威胁,为解决这些问题,可在与填料接触的所有混凝土表面进行沥青涂层防护;桥面铺装应选择适宜的防水层;桥梁的排水设施应具有良好的可检修可更换性,对于需要经常检修和更换的设施,应在构造设计方面使其更换和维修比较方便,同时排水设施尽量采用可更换的标准件。
  2. 桥梁支座构造
  在混凝土桥梁结构中,桥梁支座的使用寿命相对较短,因此必须在结构构造上对桥梁支座的检修、更换等工序的实施给予充分保证。桥梁支座主要构造措施如下:应在支座周围的墩顶或盖梁上预留有放置千斤顶等提升设备的空间及支座运送通道,也应尽量为工作人员留有操作平台,以利于支座的维修和更换;在支座细部设计中应注意排除可能堆积的尘土和水汽,同时也应注意支座防排水设施的设置;更换支座时,放置千斤顶等顶升设备的部位存在较大的集中力,因此在台帽和盖梁设计及配筋计算时应予以考虑;支座底部应设一定高度的垫石,以利于支座的防水和更换。
  3. 桥梁伸缩缝构造
  目前,在国内公路桥梁建设中简支梁桥的使用仍然最为广泛,而伸缩缝一直是检修和维护的难题。结合国内外桥梁伸缩缝研究的实际情况,桥梁伸缩缝的设置应注意以下问题:在桥梁设计使用期内应保证伸缩缝没有可能松散的部件,方便检查和维护,伸缩缝应可以从桥面下进行检查和维修;为保证伸缩缝在使用期内整体的稳固性,伸缩缝的两侧应与主梁端部或台帽背墙顶部通过预埋钢筋进行连接,而不应与桥面铺装进行连接;所有伸缩缝都应提供防排水系统,以保护桥梁上部结构及桥梁墩台不受雨水腐蚀作用;伸缩缝内应用各种断面形状的优质橡胶带进行填嵌,这样既防止杂物落入伸缩缝内,又能满足变形要求和兼备防水功能;伸缩缝应由可更换的标准件组成,而且标准件的型号和规格应符合规范的规定;在变形量较大的大跨度桥上,可根据伸缩量采用橡胶和钢板组合的伸缩缝构造,其中橡胶嵌条的数量可按变形量的大小选取,车轮荷载则通过钢板来传递;为力求减小伸缩缝的数量,对于多孔简支梁桥的上部结构可采用桥面连续的新颖构造措施,其实质就是将简支梁上部构造在其伸缩缝处实行铰接;为进一步减小伸缩缝的不利影响,还可采用简支转连续乃至整体式桥梁结构体系,其实质也就是将简支梁在伸缩缝处实行刚接。
  4. 预应力体系防护构造
  我国2000年以来开始关注后张法预应力体系构件的耐久性问题,在借鉴同时期国际主要预应力技术标准的基础上,对桥梁后张法预应力构件的耐久性总体防护措施进行了规定。后张预应力混凝土结构还应避免施加过大的预应力度,防止在锚头附近出现顺筋裂缝,或因预拉区开裂而降低结构耐久性,同时应在在锚头底部和预拉区混凝土内布置构造钢筋,防止混凝土的开裂。
  5. 截面配筋构造
  构件的截面配筋构造对桥梁结构受力、混凝土的开裂等都有着较大的影响,截面配筋构造包括主应力钢筋和构造钢筋两个方面的截面配筋构造。
  5.1 主应力钢筋的配筋部位和配筋率可通过计算确定,但其配筋及截面构造则应遵循以下构造措施及相应的规范条例。
  (1)梁或板的主应力钢筋直径不应小于10mm,当钢筋直径大于28mm时,保护层厚度应在钢筋直径加10mm和规范规定的最小保护层厚度之间取较大值。
  (2)组成束筋的单根钢筋直径不应大于36mm,对于直径不大于28mm的钢筋,组成束筋时不能超过3根;直径大于28mm的钢筋,根数不能超过两根;当单根钢筋径或束筋的等代直径大于36mm时,应加大保护层厚度,同时在受拉区时应设表层钢筋网,网尺寸规定。
  (3)主应力钢筋间距不应大于200mm;各主应力钢筋间横向间距和层与层之间的竖向间距,当钢筋为三层及以下时,不应小于30mm,并不小于钢筋直径;当钢筋为三层以上时,不应小于40mm,并不小于钢筋直径的 1.25倍。同时还应不小于振动棒的直径和粗骨料的最大粒径。
  (4)对于后张法预应力混凝土构件,直线管道的净距不应小于40mm,且不小于管道直径的0.6倍,曲线形预应力钢筋管道在曲线平面相邻管道间的净距按《桥规》9.4.9条计算。
  5.2 构造钢筋一般指不承受主要的作用力但计算起来较繁琐复杂,因而按规范规定配置的钢筋。构造钢筋的作用是抵抗由于各种原因产生的附加应力,包括分布筋,箍筋,拉筋、构造腰筋,架立筋等。构造钢筋的配筋及截面构造应遵循以下的构造措施及相应的规范条例。
  (1)构造钢筋配置时应遵循细密的原则。所谓细,是指构造钢筋的直径不宜过大,所谓密,就是构造钢筋之间的间距不宜太大,这样既可以防止由于混凝土凝结收缩造成的沿钢筋纵向裂缝的产生,又可以减小混凝土由于受其他应力而出现裂缝的可能性。
  (2)构造钢筋的配筋率不能以结构横断面的整体面积来计算,而应以混凝土结构表面一定深度内横截面的面积来计算。
  (3)构造钢筋必须有足够的保护层厚度,以防止在使用期限内由于钢筋锈蚀导致混凝土结构耐久性下降。
  (4)应适当提高构造钢筋的配筋率,特别是由于结构构造或结构体系转变造成混凝土应力增大的部位。比如对于铰接板,浅铰缝改深铰缝后,板底横向拉应力增大,增加箍筋数量以防止板底出现纵向通缝;再比如当梁体结构由简支转连续时,由于墩顶连接处混凝土受力比较复杂,这时不但要增加受力钢筋的配筋率,同时也要增加构造钢筋的配筋率。
  在大多数在役的混凝土桥梁中,都缺少相应的可检修可更换构造。可检修可更换构造的研究是结合其他构造研究而进行的。在桥梁防排水构造、支座构造、伸缩缝构造等构造的研究中,都有可检修可更换构造的内容,此处就不再列举。当然,可检修可更换构造的内容远不止这些,还应对这方面的研究进行加强。
  参考文献
  [1] 张建仁,混凝土中光圆与变形钢筋腐蚀对比分析[J],长沙交通学院学报,2007,02.
  [2] 郭爱民,无伸缩缝桥梁桥台与主梁的结点构造设计[J],公路,2006,10.

       原文地址:http://www.xzbu.com/8/view-3505429.htm


师资力量 / Teacher
发布时间: 2018 - 09 - 27
交通运输部关于印发《公路养护工程管理办法》的通知各省、自治区、直辖市、新疆生产建设兵团交通运输厅(局、委):   为进一步加强和规范公路养护工程管理,提高养护质量和效益,部对《公路养护工程管理办法》(交公路发〔2001〕327号)进行了修订,现印发给你们,请认真遵照执行。交通运输部 2018年3月2日  (此件公开发布)公路养护工程管理办法第一章 总 则  第一条 为加强和规范公路养护工程管理,提高养护质量与效益,根据《中华人民共和国公路法》《公路安全保护条例》《收费公路管理条例》等法律、行政法规,制定本办法。   第二条 本办法所规定的公路养护工程是指在一段时间内集中实施并按照项目进行管理的公路养护作业,不包括日常养护和公路改扩建工作。   第三条 本办法适用于国道、省道的养护工程管理工作。县道、乡道、村道和专用公路的养护工程管理可参照执行。   第四条 养护工程应当遵循决策科学、管理规范、技术先进、优质高效、绿色安全的原则。   第五条 养护工程管理工作实行统一领导、分级负责。   交通运输部负责全国养护工程管理工作的指导和监督。   地方各级交通运输主管部门或公路管理机构,依据省级人民政府确定的对国道和省道的管理职责,主管本行政区域内的养护工程管理工作。   第六条 公路经营管理单位和从事公路养护作业的单位应当根据交通运输主管部门或公路管理机构提出的养护管理目标,按照标准规范、有关规定及本办法要求组织实施养护工程,并接受其指导和监督。   第七条 各级交通运输主管部门、公路管理机构和公路经营管理单位应当筹措必要的资金用于养护工程,确保公路保持良好技术状况。   非收费公路养护工程资金以财政保障为主,主要通过各级财政资金解决。收费公路养护工程资金主要从车辆通行费中解决。   第八条 养护工程资金使用范围包括公路技术状况检测与评定、养护决策咨询、养护...
发布时间: 2017 - 04 - 27
【摘要】桥梁桥面的施工质量,是保证桥梁安全和平稳的前提条件。桥面铺装层作为桥梁系的一部分,相对于桥梁其他部分它直接承受行车荷载、梁体变形和环境因素的作用。桥面铺装层施工质量的好坏直接影响桥梁使用的耐久性和行车的舒适性、安全性。本文主要就桥梁桥面铺装病害及防治措施进行了分析,以供参考。 中国论文网 http://www.xzbu.com/1/view-6894584.htm  【关键词】桥梁;桥面铺装;病害;控制措施   1、桥面铺装的破坏形式   沥青混凝土桥面铺装与正常路面和水泥混凝土桥面铺装相比,损坏形式有所不同。主要有:①铺装层内部产生较大的剪应力,引起不确定破坏面的剪切变形,或者由于铺装层与桥面板层间结合面粘结力差,抗水平剪切能力较弱,在水平方向上产生相对位移发生剪切破坏,产生推移、拥包等病害;②因温度变化并伴随桥面板或梁结构的大挠度而产生的裂隙,在车辆荷载及渗入的水的作用下产生面层松散和坑槽破坏。   设防水层的水泥混凝土桥桥面沥青混凝土铺装在行车荷载作用下的破坏形式一般为剪切破坏,常表现为拥包和推移现象。剪切破坏有两种情况:一是桥面钢筋混凝土模量远大于沥青混凝土和防水层的模量,加之沥青混凝土层厚度较薄,沥青层内产生较大的剪应力而引起的无确定破坏面的剪切变形;二是防水层与沥青混凝土面层和桥面层间粘结力不足而发生剪切破坏。   2、桥面铺装层病害分析   2.1 结构理论与设计。桥梁的结构理论中对桥面铺装层的计算分析论述几近于零,现行规范中只给定了厚度的推荐值,工程界一直在备等级公路中运用了几十年。桥冲击桥结构的变铺装是一个受力复杂的动力体系,各种形式的主梁及铺装本身的构造均影响其应力的分布。粱设计的箱粱骨架钢筋在实际受力状态下难以像T梁主筋那样发挥应有的作用。所以设计的假设状态与箱梁的实际受力状态不一致。...
发布时间: 2017 - 04 - 27
摘 要:目前,随着我国现代化建设事业的蓬勃发展,桥梁使用年限的增长,以及交通荷载的增加,桥梁检测已成为重中之中,该技术是一个多学科交叉的系统工作,需要各个环节协调配合才能达到一个有效的效果,本文主要介绍了几种无损检测技术的概念、原理和特点,并通过实例进行无损检测的应用说明,为工程人员提供参考信息。中国论文网 http://www.xzbu.com/8/view-3198511.htm  关键词:检测;桥梁;工程    传统的方法是对公路桥梁随机选点,钻孔取样,在室内对所取样本进行分析和处理,从中获取各种有价值的工程参数。这种方法的局限性表现为以下几个方面:  a)因被测点是操作人员随机选择的,所以检测结果很难具有代表性;  b)由于检测点有限,覆盖面密度较小,使某些存在缺陷的不良区段反而被漏检,从而埋下质量隐患;  c)虽然钻孔取样精度高,但其会对路面造成破坏,且修补时费时费力。  无损检测技术作为快速、直观,且能够显示道桥内部状态的检测设备和技术手段,能够弥补传统方法的不足,它在开展道桥无损检测技术研究、建立科学的评价体系、改善路面设计等方面具有重要的意义,也必将带来道桥改造方案的优化和公路桥梁管养水平的提高。  桥梁的无损检测技术(NDT)有较大的发展空间,包括超声检测、红外检测、声发射、自然电位检测、冲击回波检测、X射线检测、光干涉、脉冲雷达、振动试验分析等。在公路桥梁结构中应用NDT,可以提高新建结构质量的安全性;可以提供结构损伤的标志,例如,污染程度,钢筋混凝土桥梁的氯侵蚀程度;可以记录支座处的声发射,反映了裂纹或过大的摩擦力或从垫层支座正在扩展的裂纹。无损检测的这些结果可以作为结构评估的辅助。  在一些情况下,与侵入检测相比,无损测试更快捷,缩短了测试期间的交通管制时间,从而降低了成本。雷达可以快速扫描潜在的结构空洞,雷达在NDT中的使用证明了NDT的速度和便捷...
发布时间: 2017 - 04 - 27
【摘要】交通情况的复杂让交通事故频发,其中超高车辆与桥梁上部结构的碰撞更是频繁发生,不仅对桥梁结构安全性产生较大威胁,同时对交通运行也有一定影响。目前我国关于对超高车辆-桥梁上部结构碰撞的破坏模式与荷载计算的研究不仅存在数量上的不足,在研究深度上也存在一定不足,为此,本文将研究的重点放在超高车辆-桥梁上部结构碰撞的破坏模式与荷载计算方面,了解超高车辆在撞击到桥梁上部结构的破坏模式与荷载,从而对后期的防护有一定指导意义。 中国论文网 http://www.xzbu.com/1/view-7030491.htm  【关键词】超高车辆-桥梁上部结构碰撞;破坏模式;荷载计算   引言   近几年,我国城市立体交通的发展越来越迅速,导致超高车辆碰撞桥梁上部结构的事故也越来越多。2008年在我国成渝高速公路,一辆超高货车强行通过一座正在建的跨线公路桥时将桥梁的主轴直接撞歪,直接导致前两个月的施工作废,金额损伤近百万元,其中还未包括对社会的影响。不仅是在我国,在发达国家这种超高车辆撞击桥梁上部结构的事件也频频发生。可以看出,导致桥梁损坏的主要原因就是受到超高车辆的撞击。对其破坏模式与荷载计算进行分析,从而对优化桥梁上部结构具有一定重要意义。   1.超高车辆-桥梁上部结构碰撞的破坏模式   (1)破坏类型:通过对超高车辆-桥梁上部结构碰撞的事故调查与有限元仿真分析发现,其出现的破坏模式可以分为两种,一种是局部性破坏,另一种则是整体性破坏。局部性破坏是桥梁上部结构受到局部冲剪作用引起的损坏[1]。如果是钢筋混凝土T梁桥,这种局部破坏的程度将会更加明显,整个碰撞区域不仅会出现开裂、崩落,钢筋屈服,甚至整个腹板―面板交界处的混凝土出现纵向开裂。如果是T型钢梁桥,局部破坏也会十分明显,会产生严重的塑性变形。如果是钢箱梁桥,破坏形式表现为钢材屈服。...
Copyright ©2005 - 2016 中国交通技术咨询网
犀牛云提供企业云服务
地址:中国·北京市丰台区马家堡路55号
电话:010-51165102
传真:010-67524077
邮编:330520
关注我们