连续箱梁设计中预应力钢束设计方法的探讨Word格式文档下载.docx

1、跨中的箱梁腹板厚0.40m.墩顶的箱梁底板厚0.60m,跨中的箱梁底板厚0.22m.箱梁腹板和底板的加厚长度均为墩顶中心线向跨中方向7m的范围之内.箱梁上承托高0.25m,宽0.60m;下承托高和宽均位0.25m.箱梁在中墩墩顶和边墩墩顶均设置横梁,中墩墩顶横梁厚2m,边墩墩顶横梁厚1.5m.连续箱梁均采用支架上现场浇筑的施工方法.2预应力钢束设计方法对于在支架上现场浇筑的预应力混凝（a）第一阶段（b）第二阶段图2方法二施工流程示意图（a）第一阶土连续箱梁进行预应力钢束布置的设计,目前在实际工程中运用中的两种主要的设计方法为（1）预应力钢束全部布置在腹板内,每道腹板布置6根（上下三排,每排两根

2、）钢束,每束采用16股或18股的15.2钢绞线.由于连续箱梁是逐孔分段浇筑施工的,预应力钢束可以通过连续箱粱分段的施工缝处的连接器连接成为通长钢束.由于腹板通长钢束的总股数较多,在墩顶负弯矩处不设顶板束,跨中正弯矩处也不设底板束.但由于连续箱梁跨中的正弯矩数值较墩顶负弯矩数值小,为此在每跨跨中处均需要提高钢束重心,以保证结构受力安全的要求.（2）全部预应力钢束均采用每束7股或9股的sl5.2钢绞线.每道腹板布置4根（上下两排,每排两根）通长钢束.由于通长钢束的总股数较少,而连续箱梁在中墩墩顶处的负弯矩数值较大.所以不仅每道腹板在中墩墩顶处负弯矩区域内需要布置与（b）第二阶段（c）第三阶段（d）

3、第四阶段图1方法一施工流程示意图表1方法一连续箱梁主要工程数量锚具:套）联接器（套）波纹管（m）类别钢筋（t）钢绞线（t）C50砼（m）OVM15一l6/16POVM15一l818POVMl516L/l8Pf90fl0O主梁126.23040.1861093.216/168/816/8l432.87l6.8三跨横粱33.503主梁锚固O.1O6主梁209.35767.0571815.716/168/832/162395.31198.1五跨横梁53.396主梁锚固0.106表2方法二连续箱梁主要工程数量锚具（套）波纹管（m）类别钢筋（t）钢绞线（t）C50砼）（）VMl516/16POVM15一

4、l8/18Pf90f10o主梁l24.62528.659l093.276/1264/32984.42025.4三跨横梁33.503主梁锚固20.263l3.2主梁2）6.66545.5671815.7140/l280/481658.03l53.6五跨横粱53.396主梁锚固34.15123.7698科技创新导报ScienceandTechnologyInnovationHerald崎直一一量I蹲辨一n0盟二1娃一羔L毫嚣一一口0一一一一帛爵Q:ScienceandTechnOIOgyInnovationHerald负弯矩数值相应的弯束,而且顶板内还需要布置一定数量的直束,以满足结构抵抗负弯矩的

5、要求.相对负弯矩数值而言,连续箱梁各跨跨中的正弯矩数值要小许多,特别是等跨连续箱梁中跨跨中的正弯矩数值更小.因此,在边跨和中跨底板内布置相对较少一些,甚至于不布置直束,即可满足结构抵抗正弯矩的要求.3施工方法由于预应力钢束布置的不同,与两种设计方法相应的施工方法,尽管均在支架上进行现场浇筑,但是也随之有所区别.现浇箱梁逐孔施工时,每一次拆卸只允许在孔内进行,且应确保任何时候箱梁有两孔支撑（应备有三孔支架,其中一孔支架用于周转）.采用方法一时,支架上现场浇筑的连续箱梁采用逐孔分段施工.分段数目为连续箱梁的孔数,分段长度为各孔跨径加0.2倍的下一孔跨径,各段之间设施工缝.因此,在连续箱梁的分段施工

6、阶段,至少要保持两孔以上长度的支架.预应力钢束虽然全部为通长钢束,但是每一分段的箱梁混凝土浇筑完成,并在其强度达到设计要求后,均应张拉一部分预应力钢束.每分段在施工缝处采用连接器张拉一半数量的钢束后再实施连接,另一半数量的预应力钢束则通过施工缝直接伸入下一分段,并留待在下一分段进行张拉,如此交错张拉和连接直至在连续箱梁梁端锚固为止.施工顺序见图l,具体施工步骤为四个阶段.第一阶段为基础及下部施工;预压支架,压重按节段重1.0R计;待支架稳定后浇筑梁体混凝土;待混凝土强度达设计值的85%后,单端张拉腹板束,张拉顺序按中层束一下层束一上层束的原则即先张拉N2束,其次为N3束,最后为N1束;组拼第二

7、孔支架.第二阶段为预压支架,压重按节段重1.oR计;待支架稳定后浇筑梁体混凝土;待混凝土强度达设计值的85%后,单端张拉腹板束,张拉顺序按中层束一下层束一上层束的原则即先张拉N5束,其次为N6束,最后为N4束;拆除第一孔支架,组拼第三孔支架.第三阶段为预压支架,压重按节段重1.0倍计;待支架稳定后浇筑梁体混凝土;待混凝土强度达设计值的85%后,单端张拉腹板束,张拉顺序按中层束一下层束上层束的原则即先张拉N8束,其次为N9束,最后为N7束;拆除第二孔支架,组拼第四孔支架.第四阶段为预压支架,压重按节段重1.OR计;待支架稳定后浇筑梁体混凝土;待混凝土强度达设计值的85%后,单端张拉腹板束,张拉顺

8、序按中层束一下层束一上层束的原则即先张拉N11束,其次为N12束,最后为N10束;依次张拉钢束N14,N15,N13,拆除第三孔,第四孔支架.采用方法二时,连续箱梁的预应力钢束根数较多,对于预应力钢束的张拉次序,为了有效地减少预应力损失和保证结构受力安全和合理,首先张拉腹板通长束,然后再按底板束,腹板束和顶板束的顺序进行张拉.于是,需要在桥梁结构全长范围之内一次性地搭设完成全部支架,然后在支架上浇筑全部箱梁混凝土,并在混凝土强度达到设计要求后开始张拉预应力钢束.施工顺序见图2,具体施工步骤为四个阶段.第一阶段为基础及下部施工;在桥梁结构全长范围内搭设满堂支架.第二阶段为预压支架,压重按节段重1

9、.oR计;的85%后,开始张拉预应力钢束.首先张拉腹板通长束,然后再按底板束,腹板束和顶板束的顺序依次张拉.4工程数量为了更明确地进行比较,本文假设按不同预应力钢束设计方法的连续箱梁的构造尺寸和普通钢筋是完全相同的.两者工程数量的差异仅在与预应力构造相关的部分,包括预应力钢铰线,成套锚具,波纹管以及锚固块（槽）的混凝土和钢筋数量.丽种不同方法布置预应力钢束的具体数量见表l表2.5结语随着城市建设和公路建设的发展,现场浇筑的预应力混凝土连续箱梁在桥梁工程中得到了广泛地运用.本文结合某实体工程,对预应力混凝土连续箱梁设计中两种主要的预应力钢束的设计方法进行了深入探讨,详细阐述了两种方法的施工方法,

10、并对其工程数量进行了对比,为连续箱粱设计中预应力钢束的设计积累了新的技术资料.参考文献1贺栓海.桥梁结构理论与计算方法.北京:人民交通出版,2003.2杨怡.现浇预应力混凝土连续箱梁施工技术.工程建设与设计,2001,（01）.（上接97页）中组屏结构,安装于控制室或保护室中.（3）分布处理分散布置:将分布式单功能设备布置在一次设备的机柜内或采用就地就近组屏分散设置的方式.全分散式的变电站综合自动化系统是以一次主设备如开关,变压器,母线等为安装单位,将控制,I/O,闭锁,保护等单元分散,就地安装在一次主设备屏（柜）上.站控单元通过串行口与各一次设备相连,并与管理机和远方调度中心通信.它有如下特

11、点:1）简化了变电站二次部分的配置,大大缩小了控制室的面积.2）减少了施工和设备安装工程量.由于安装在开关柜的保护和测控单元在开关柜出厂前已由厂家安装和调试完毕,再加上铺设电缆的数量大大减少,因此现场施工,安装和调试的工期随之缩短.3）简化了变电站二次设备之间的互连线,节省了大量连接电缆.全分散式结构可靠性高,组态灵活,检修方便,且抗干扰能力强,可靠性高.上述三种变电站综合自动化系统,变电站结构形式的选择应根据各种系统特点和变电站的实际情况,予以选配.如以RTU为基础的变电站综合自动化系统可用于已建变电站的自动化改造,而分散式变电站综合自动化系统,更适用于新建变电站.因此变电站综合自动化系统的

12、设计要在技术,功能,性能,系统的可扩展性和适用性及工程投资上综合考虑,都应该严格执行有关选型规定,力求做到选型规范化.4远方/就地闭锁功能在变电站综合自动化系统的设计中,电气设备控制的闭锁系统也尤为重要.在变电站电气设备控制方式中一般情况下主变压器,站用变压器各侧断路器以及lO（6）kV,35kV,110kV断路器均集中在控制室,通过就地监控主站的就地监控计算机进行控制操作,当网络中就地监控主站退出运行时则应能分别在各元件的保护屏处进行人工控制操作.变电站的1OkV,11OkV,220kV隔离开关采用就地电动操作方式,可进行就地和遥控操作,并设置就地/遥控选择开关,同时设有操作闭锁措施.变电站

13、设计有控制和操作闭锁功能操作人员可通过CRT屏幕对断路器,隔离开关,变压器分接头,电容器组投切进行远方操作.为了防止系统故障时无法操作被控设备,在系统设计时应保留人工直接跳合闸手段.因此变电站综合自动化系统设计,对于操作闭锁功能应进行如下内容的考虑:（1）电脑五防及闭锁系统;（2）根据实时状态信息,自动实现断路器,刀闸的操作闭锁功能.（3）操作出口应具有同时操作闭锁功能;（4）操作出口应具有跳合闭锁功能.需要设计工作者,以及与之相关的各岗位的电力工作者,须对变电站自动化系统的通讯装置加以规范,对站内功能配置予以综合考虑等,在实践程中不断总结经验,保证变电站综合自动化系统建设的安全,经济与实用.1华陆工程科技有限责任公司.神华煤直接液化项目备煤/催化剂制备单元S04变电所,050l6-30lN1.2徐立子.变电站自动化系统IEC60870-5103和IEC608705一l04协议的分析和实施中国电力科学研究院.3南京力导电子公司.变电站综合自动化系统技术使用说明书.【4】许昌继电器研究所.电机工程手册一输变电,配电设备卷第七编（保护继电器与继电保护装置）.科技创新导报ScienceandTechnologyInnovationHerald99