CN1322202C - 钢－混凝土组合梁负弯矩区抗裂的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了属于路桥和建筑中支撑梁结构领域的一种钢—混凝土组合梁负弯矩区抗裂的方法。该抗裂方法是分两步分别对钢—混凝土连续组合梁的正弯矩区及负弯矩区进行混凝土浇注，同时在正弯矩区布置预压荷载，以在负弯矩区混凝土翼板内引入预压应力，从而防止组合梁翼板混凝土开裂，提高结构耐久性。同现有的连续组合梁桥负弯矩区混凝土板施工相比，本发明增加了预压荷载的施工步骤。相对于钢丝束张拉等方法降低了锚固构造措施和预应力筋的成本，支座安装简单，施工方便，减少了现场顶升操作的工序。本发明能够有效地控制连续组合梁负弯矩区混凝土翼板的开裂，施工方法简单、快速、实用，具有明显的经济技术效益。该方法也适用于建筑结构领域内的连续组合梁。
Description
技术领域
木发明属于路桥及建筑中支撑梁结构领域，特别涉及一种钢-混凝土组合梁负弯矩区抗裂的方法。
背景技术
钢-混凝土组合梁桥将钢梁与钢筋混凝土桥面板组合在一起共同工作，充分发挥了钢材抗拉性能好、混凝土抗压性能好的特点，使两种结构材料组合后的整体工作性能明显优于二者性能的简单叠加。对于中等规模跨度的桥梁，组合梁桥是一种比较新型、合理的桥型，具有明显的经济技术优势。
对于多跨桥梁，采用连续组合梁可以进一步降低梁高，并具有更好的使用性能。但是，连续组合梁负弯矩区会产生混凝土受拉、钢梁受压的不利情况，结构的极限状态往往由负弯矩区混凝土的开裂和钢梁的屈曲所控制。特别是混凝土桥面板开裂后，将导致组合梁刚度降低，有害液体易于渗入并腐蚀混凝土板内的钢筋、栓钉以及钢梁，降低了桥梁的耐久性，增加了维修养护工作的困难。因此，如何防止负弯矩区混凝土开裂或如何有效地控制负弯矩区混凝土裂缝宽度，是影响连续组合梁桥设计的一个关键问题。
现有的连续组合梁负弯矩区裂缝控制方式及其存在的不足之处为：
(1)通过张拉钢丝束在混凝土桥面板内施加预应力。这种方法预应力筋张拉端及锚固端构造复杂，混凝土徐变、收缩等引起的预应力损失难以准确考虑。
(2)调整支座相对标高形成预应力。混凝土浇注完毕并硬化之后，通过调整连续组合梁桥各支座的相对标高，改变结构的内力分布，在负弯矩区混凝土内形成预压力。支座调整的高度通常与梁跨度成正比，对于跨度较大及桥面较宽的组合梁桥，顶升工程量可能太大而无法实施。
(3)通过负弯矩区的配筋控制混凝土裂缝宽度。连续组合梁负弯矩区混凝土内的高配筋无法防止混凝土的开裂，对结构的耐久性仍有一定的影响。
发明内容
本发明的目的是提供一种钢-混凝土组合梁负弯矩区抗裂的方法。其特征在于：所述抗裂方法是分两步分别对钢-混凝土连续组合梁的正弯矩区及负弯矩区进行混凝土浇注，同时在正弯矩区采用堆载或地锚加载方式布置预压荷载，在负弯矩区混凝土翼板内引入预压应力，从而防止组合梁翼板混凝土开裂，提高结构耐久性。
在钢-混凝土连续组合梁桥负弯矩区混凝土翼板中引入预压应力的施工步骤为：
1)架设桥墩和安装钢梁，当结构跨度较大且条件许可时，在钢梁下部需布置临时支撑。
2)浇注正弯矩区混凝土，并在中间桥墩上面钢梁面上预留一段负弯矩区，同时对浇注的正弯矩区混凝土进行振捣、养护。施工时有临时支撑的，临时支撑暂不拆除。
3)待正弯矩区混凝土达到设计强度后，在正弯矩区采用堆载或地锚加载方式布置预压荷载，从而在负弯矩区混凝土翼板内引入预压应力，有临时支撑的则拆除临时支撑。
4)浇注负弯矩区混凝土并进行振捣、养护。对两次浇注的混凝土结合部位需进行表面清洁处理，以保证二者的紧密结合。
5)待负弯矩区混凝土达到设计强度后，卸除预压荷载，并进行桥面铺装及附属设施的施工。
本发明相对于现有技术具有以下优点：
同现有的连续组合梁桥负弯矩区混凝土板施工相比，本发明增加了预压荷载的施工。相对于钢丝束张拉的方法降低了锚固构造措施和预应力筋的成本；相对于调整支座相对标高的方法，支座安装简单，施工方便，减少了现场顶升操作的工序。本发明能够有效地控制连续组合梁负弯矩区混凝土翼板的开裂，施工方法简单、快速、实用，具有明显的经济技术效益。该方法也适用于建筑结构领域内的连续组合梁。
附图说明：
图1为连续组合梁桥浇注正弯矩区的第一期混凝土；
图2为正弯矩区布置预压荷载并拆除临时支撑；
图3为浇注中间墩支座负弯矩区的第二期混凝土；
图4为卸除预压荷载并进行铺装及栏杆等附属设施的施工。
具体实施方式：
本发明提供一种钢-混凝土连续组合梁负弯矩区抗裂的方法。所谓正弯矩区是在两桥墩1之间桥梁在受压时向下弯的中间部位；所谓负弯矩区是在中间桥墩1两侧，桥梁因正弯矩区受压向下弯时，桥梁被桥墩1上顶而使两侧的钢梁3向上弯，该部位称为负弯矩区。在负弯矩区内桥墩1两侧的钢梁3上的混凝土即为负弯矩区混凝土翼板。当负弯矩区混凝土翼板向上弯时该混凝土翼板容易开裂。克服开裂的方法是分两步分别对钢-混凝土连续组合梁的正弯矩区及负弯矩区进行混凝土浇注，同时在正弯矩区采用堆载或地锚加载方式布置预压荷载，便在负弯矩区混凝土翼板内引入预压应力，从而防止组合梁翼板混凝土开裂，提高结构耐久性。下面仪以三跨连续组合梁桥为例说明本发明在负弯矩区混凝土翼板中引入预压应力的施工步骤：
1)架设桥墩1和安装钢梁3。当结构跨度较大且条件许可时，在钢梁下部需布置临时支撑2(如图1所示)。钢梁3可以是开口或闭口的箱形梁，或者是工字形钢梁；制作方式可以是轧制钢梁或焊接钢梁。临时支撑2的位置及数量根据设计要求确定，并应保证刚度及强度的要求。
2)绑扎钢筋，浇注第一期正弯矩区混凝土4，并在中间桥墩1上面钢梁3面上预留一段负弯矩区5，同时对浇注的正弯矩区混凝土4进行振捣、养护。施工时有临时支撑的，临时支撑2暂不拆除(如图1所示)。
3)待正弯矩区混凝土4达到设计强度后，在正弯矩区采用堆载或地锚加载方式布设预压荷载6。有临时支撑2的则拆除临时支撑2。预压荷载的大小及范围由计算确定(如图2所示)，以控制在活载、第二期恒载及温度、收缩等效应下连续组合梁桥负弯矩区混凝土翼板的拉应力为准。
4)浇注负弯矩区混凝土7并进行振捣、养护。对两次浇注的混凝土结合部位需进行表面清洁处理，以保证二者的紧密结合(如图3所示)。
5)待负弯矩区混凝土7达到设计强度后，卸除预压荷载6，并进行桥面铺装及附属设施的施工(如图4所示)。
Claims (1)
1.一种钢-混凝土组合梁负弯矩区抗裂的方法，其特征在于：所述抗裂方法是分两步分别对钢-混凝土连续组合梁的正弯矩区及负弯矩区进行混凝土浇注，同时在正弯矩区采用堆载或地锚加载方式布置预压荷载，以在负弯矩区混凝土翼板内引入预压应力，从而防止组合梁翼板混凝土开裂，提高结构耐久性；在钢-混凝土连续组合梁桥负弯矩区混凝土翼板中引入预压应力的施工步骤为：
1)架设桥墩(1)和安装钢梁(3)，当结构跨度较大且条件许可时，在钢梁下部需布置临时支撑(2)；
2)浇注正弯矩区混凝土(4)，并在中间桥墩(1)上面钢梁(3)而上预留一段负弯矩区(5)，同时对浇注的正弯矩区混凝土(4)进行振捣、养护；施工时有临时支撑的，临时支撑(2)暂不拆除；
3)待正弯矩区混凝土(4)达到设计强度后，在正弯矩区(4)采用堆载或地锚加载方式布置预压荷载，从而在负弯矩区(5)的混凝土翼板内引入预压应力；有临时支撑(2)的则拆除临时支撑(2)；
4)浇注负弯矩区混凝土(7)并进行振捣、养护，对两次浇注的混凝土结合部位需进行表面清洁处理，以保证二者的紧密结合；
5)待负弯矩区混凝土(7)达到设计强度后，卸除预压荷载(6)，并进行桥面铺装及附属设施的施工。
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