先张法折线布束预应力桥梁设计实践.pdf

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1、韶桥梁工程BridgeEngineering先张法折线布束预应力桥梁设计实践童琪1。王艳华2(1．宁波交通工程建设集团有限公司，浙江宁波315192；2．AECOM中国咨询有限公司，深圳518001)摘要：通过对折线布束先张法与直线布束先张法和后张法的对比，从结构受力、耐久性、施工、造价等方面分析了折线布束先张法的优缺点。结合实际的工程实例，总结了的折线布柬预应力桥梁施工的关键技术与相关经验，对折线布柬先张法的相关问题进行了探讨。并对其应用及发展提出了建议。关键词：桥梁；折线预应力；先张法；预应力损失中图分类号：U448．35文献标志码：B文章编号：1009-7767(2010)04-

2、0066-02ADesignPracticeofPretensionedPrestressedBeamswithBrokenLineTendonsTongQi，WangYanhual折线预应力筋先张法在桥梁工程中的应用先张法预应力构件以其设计、施工简单，造价低等优点在我国桥梁T程中得到了广泛的应用，其中的直线预应力筋先张法，由于其结构受力的限制，主要用于20m以下的中小跨径桥梁。例如交通部最新出版的先张法空心板通用图的最大跨径就是20m。在国外，先张法预应力桥梁由于采用了折线预应力筋，跨径可达到40m．而且在设计施工方面已形成标准化。对于20m以上跨径(如30m。40m甚至50m跨径)

3、的先张法桥梁，在我国也得到了一定的发展和应用，如：在铁路桥梁的建设中。就比较规模地采用了折线预应力筋先张法桥梁(如青藏铁路的24m简支T梁结构)；在公路交通方面，也有了一定的发展(如淮河大桥35m折线布束先张法箱梁等)。总之。折线布束先张法桥梁在铁路桥梁中的应用已趋成熟．但在公路桥梁则处于起步阶段，尤其对于其标准化的设计，尚属空白阶段。2折线布束先张法的特点分析2．1折线布束先张法与后张法比较1)从结构受力方面讲，先张法由于不使用预应力管道。减少了预应力的摩阻损失，增加了有效预应力。在一定程度上减少了预应力钢束的用量。2)先张法的结构耐久性比较好，尽管目前后张法施工比较成熟。但是后张法

4、施工中经常出现预应力钢66．幸荭发求^ET2010No．4(Jul．)V01．28束管道堵孑L、压浆不实，可能造成钢索腐蚀现象，降低了结构使用的耐久性。而对于先张法而言，预应力筋和混凝土问的黏结缺陷降低到最小程度。钢筋与混凝土的黏结可靠性优于后张结构111。3)在工程造价方面，先张法节省了预应力锚具、管道，减少了施工工序。虽然先张法需要张拉台座，但考虑到规模使用的效应，这部分成本很低，据统计对30m跨径预制梁而言。先张法相对于后张法可节省约8％～12％的成本I¨1。2．2折线布束先张法与直线布束先张法比较相对于直线布束先张法．折线布束先张法有以下优点：1)预应力筋线形与构件的实际弯矩包

5、络图更为匹配。相对于直线配束梁，折线形能够有效降低梁端的主拉应力，改善结构的受力性能。2)预应力筋弯起后。还会在构件中产生竖向预应力．有利于提高构件的抗剪性能。3)由于部分预应力筋的弯起，构件产生的反拱程度会减小，有利于对其长期变形的控制。折线布束由于在结构受力上存在以上优点．其适用的跨度范围不再局限于20m以下。对于20～40m跨径的装配式桥梁，有着良好的竞争力。虽然折线预应力先张法比直线先张法增加了预应力筋的转向装置．一定程度上增加了施工的复杂性．但却大大扩展了先张法桥梁的适用跨径。3工程应用实例某项目位于寒冷地区。桥梁主要以装配式预制梁为主，综合考虑结构的施工、造价等方面的因素后

6、，选定跨径30m折线布束先张法T型梁为上部结构。预应力布置的立面和断面见图l、2。o寸a)典型断面l∞桥梁工程器BridgeEngineering预应力损失的计算是折线布束先张法设计中的图1钢束布置立面图b)梁崩断面c)跨中断面图2断面图关键，因为折线布束靠预应力筋转向器来实现，而转向器又是先张法折线形预应力混凝土梁的关键组成部分．预应力钢绞线在转向器处的摩阻损失在整个先张法预应力损失中占有重要比例【4J．钢绞线弯折角度a越大，摩阻损失的值也越大，大致与‰sing成正比，所以根据一些T程实例应用建议，计算时采用公式o'll_O．3·cr。sina计算摩阻损失I引。设计中使用的折线布束先

7、张法T型梁与同等跨径的后张法T型梁相比，在断面尺寸和构造措施上，也有以下不同点，即：由于取消了锚具和锚垫板。所以梁端的截面尺寸可以不变宽；预应力筋分散布置，在粱端无应力集中，端部的加强钢筋可以不设IsI；由于预应力筋在跨中尽量贴近梁底。所以下马蹄的尺寸应适当增大。4结语折线布束先张法桥梁已开始局部规模性地应用，尤其是在高寒地区。但现阶段还存在着一定的问题：1)折线布束先张法由于预应力筋是分散布置，为满足钢束之间的距离．对于超过40m跨径的桥梁，