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    预应力混凝土连续刚构桥技术创新研究.pdf

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    预应力混凝土连续刚构桥技术创新研究.pdf

    1、内容:内容:解决预应力混凝土连续刚构(连续梁桥)持续下挠、开裂(崩裂)、承载力低三大世界性技术难题创新研究与7例工程应用(1例通车6年半)解决预应力混凝土连续刚构(连续梁桥)持续下挠、开裂(崩裂)、承载力低三大世界性技术难题创新研究与7例工程应用(1例通车6年半)重庆交通大学工程设计研究院桥梁技术中心1水平底板索波形钢腹板连续刚构桥梁技术创新研究与工程应用汇报人:吴国松 12014-2012014-2019 9年度全国技术交流研讨合作单位年度全国技术交流研讨合作单位及工程应用一览(及工程应用一览(4747家)家)20152015全国桥梁会议、中交公规院、北京中咨全国桥梁会议、中交公规院、北京中

    2、咨、北京建达、安徽省院、湖北省院、湖南省、北京建达、安徽省院、湖北省院、湖南省院、江西省院、云南省院、贵州省院、铁四院、江西省院、云南省院、贵州省院、铁四院、中交院、中交二公院二公院、重庆交科院、昆明理工大、重庆交科院、昆明理工大学、广西省院、四川省院、中交学、广西省院、四川省院、中交一公院一公院、郑、郑州市院、苏交科、福建省院、广东省院、重州市院、苏交科、福建省院、广东省院、重庆交规院、中设、宁夏省院、青海省院、新庆交规院、中设、宁夏省院、青海省院、新疆省院、内蒙古省院、河北省院、石家庄铁疆省院、内蒙古省院、河北省院、石家庄铁道大学、山东省院、四川路桥、中铁道大学、山东省院、四川路桥、中铁1

    3、111局、局、贵州公路院、甘肃省院、重庆交通大学贵州公路院、甘肃省院、重庆交通大学20182018土木工程进展课程、云南大学、西南交通大土木工程进展课程、云南大学、西南交通大学、东南大学、中铁大桥局设计院、中铁桥学、东南大学、中铁大桥局设计院、中铁桥科院、深圳市政院、河南省院、科院、深圳市政院、河南省院、2012018 8波形钢波形钢腹板运城会议腹板运城会议、2012018 8全国全国桥梁会议、黑龙江桥梁会议、黑龙江省院、吉林省院、中国电建华东勘测设计研省院、吉林省院、中国电建华东勘测设计研究院、云南航天检测、中交大建、中隧桥、究院、云南航天检测、中交大建、中隧桥、重庆交通大学工程设计研究院、

    4、重庆交通大学工程设计研究院、20192019世界交世界交通运输大会通运输大会(水平底板索波形钢腹板连续刚构桥梁工程(水平底板索波形钢腹板连续刚构桥梁工程应用应用7 7座、水平底板索波形钢腹板连续刚构座、水平底板索波形钢腹板连续刚构标准图标准图2020座、科研咨询座、科研咨询2525座、开发了水平底座、开发了水平底板索波形钢腹板连续刚构配套计算机辅助设板索波形钢腹板连续刚构配套计算机辅助设计绘图软件)计绘图软件)采用采用水平底板索技术水平底板索技术修建的龙腾大桥解决了修建的龙腾大桥解决了连续刚构连续刚构桥梁桥梁下挠、下挠、开裂开裂和承载力低三大世界性和承载力低三大世界性技术难题。龙技术难题。龙腾

    5、大腾大桥为桥为世界首座水平底板索连续刚构桥世界首座水平底板索连续刚构桥,20122012年年9 9月底建成通车,不开裂,不下挠(运营月底建成通车,不开裂,不下挠(运营6 6年年20201 18 8年年9 9月月复测向上复测向上1cm1cm),承载力提高约),承载力提高约3 3倍倍(中铁大桥局首检)(中铁大桥局首检)(龙腾大桥跨径布置:(龙腾大桥跨径布置:58+102.25+63m58+102.25+63m)引 言3运营运营6 6年后主跨跨中向上年后主跨跨中向上1cm1cm(1)“水平底板索”技术不持续下挠崩裂,承载高1倍(2)“波形钢腹板-内衬混凝土箱”技术跨度达到250米(3)“局部挖空率控

    6、制”技术提高底板抗裂性(4)“预应力三阶段张拉”技术提高施工抗裂性(5)“FRP新材料”应用防裂防腐,卸载,承载高1倍4“有关桥梁性能的好的构造有关桥梁性能的好的构造细节较之复杂的精确计算细节较之复杂的精确计算更为重要。更为重要。”莱昂哈特(德国)莱昂哈特(德国)5“不治已病,治未病不治已病,治未病”黄帝内经黄帝内经(中国)(中国)(消除病之因)(消除病之因)各种结构体系最优组合各种材料性能发挥最大优势力学、美学和经济性(全寿命周期成本最省)三原则6关键技术1:“水平底板索消除径向力”技术弯矩包络图(凹形)定性分析曲线底板索构造存在的问题:弯矩包络图的形状和底板索形状相反,底板索偏离索界较大,

    7、底板布索构造不合理(构造存在先天不足)7预应力对箱梁作用力的等效荷载计算示意图P=SIN()P锚固锚固P=SIN()P锚固锚固HH预应力等效荷载拟径向力(5002000吨,为车道荷载24倍)(理论模型1:简化为竖直方向均布荷载)q=2SIN()P锚固锚固/L底板曲线方程:底板曲线方程:Y=(H支点支点-H跨中跨中)Xn/L1n+H跨中跨中桥墩左边跨右边跨主跨桥墩曲线底板索曲线底板索桥墩桥墩q8中 跨 合 龙 段14#块13#块12#块11#块10#块9#块小 里 程 端大 里 程 端块 段 中 心 线8#块200450450450450400400400650图 例 说 明:1、图 中 单 位

    8、 均 为 cm;2、表 示 崩 裂 敲 击 空 响 区 域。14#块13#块12#块11#块10#块9#块8#块450450450450400400400400200300100200150520320460156390178128650650550400650主跨主跨120m云南云南其春大桥主桥其春大桥主桥中中跨块段跨块段30m长度长度底面混凝土崩裂底面混凝土崩裂径向力直接导致底面混凝土崩裂径向力直接导致底面混凝土崩裂破坏破坏案例案例美国美国Parrots 鹦鹉大桥鹦鹉大桥-主跨主跨195m(跨中下挠跨中下挠63.5cm)(下挠是下挠是国际问题)国际问题)径向力直接加剧跨中下挠径向力直接加剧

    9、跨中下挠病害病害案例案例9主跨主跨220m昌昌宁澜沧江大宁澜沧江大桥边跨顶板桥边跨顶板下缘裂缝下缘裂缝(运营运营5年跨年跨中下挠中下挠20cm,裂缝长合计裂缝长合计1200m)顶板下缘纵向裂缝顶板下缘纵向裂缝病害病害案例案例(验收难)验收难)主跨主跨265m元磨元磨高速红河大桥高速红河大桥中跨底板下缘中跨底板下缘裂缝裂缝(2005年年云南省科技进云南省科技进步一等奖项目)步一等奖项目)中跨底板下缘纵向裂缝中跨底板下缘纵向裂缝病害病害案例案例关键技术1:“水平底板索消除径向力”技术 径向力对整体结构效应的量化分析表明:底板索拟径向力大幅降低了桥梁承载力(相当于汽车效应)、大幅降低了抗裂性和应力储

    10、备(3-4MPa)。按其弹性变形(3-4cm)(1+=3-5)倍数加剧徐变下挠(15-20cm)(底板预应力钢束构造特点:利而有害)10u 径向力对底板的局部效应量化分析理论(传统)u 径向力对全桥的整体效应量化分析理论(空白)u 预应力径向力对整体结构不利作用现软件未专项分析径向力效应分析11美国美国AASHTO桥梁规范桥梁规范径向力计算:径向力计算:F=N/RN/R苏通大桥径向力计算:苏通大桥径向力计算:F=2N2Nsinsin(/2)/2)径向力局部效应量化分析径向力局部效应量化分析NNFFFF通过底板局部验算设置防崩钢筋通过底板局部验算设置防崩钢筋12集中力法:集中力法:拟径向力拟径向

    11、力简化为竖直方向集中荷载简化为竖直方向集中荷载Y=0 Y=0 Ri=SIN(i-1)P锚固锚固SIN(i)P锚固锚固张拉端齿板前端节线处张拉端齿板前端节线处F=SIN(张拉)P锚固锚固P锚固=0.93P张拉P张拉=n0.751860140/1000(KN)F=Ri预应力等效荷载预应力等效荷载(拟径向力)计算理论模型(拟径向力)计算理论模型2径向力对全桥的整体效应量化分析实用方法关键技术1:“水平底板索消除径向力”技术建立量化分析的力学模型13结构分析底板索张拉施工阶段后增加2个工况:加载径向力工况/卸载径向力工况波形钢腹板Z1Z7号底板索右锚固端集中力P=SIN(ATAN)Pm=Y=Y(一阶导

    12、数)(一阶导数)平均约为0.060.06波形钢腹板Z7号底板索左锚固端集中力P=SIN(ATAN)PmPm=0.93P张拉P张拉=n1.395140拟径向力q=2PmSIN(ATAN)/L锚固端间距为L极端情况极端情况14贵阳至黄平高速公路贵阳至黄平高速公路LK12+508.5LK12+508.5甘溪特大桥甘溪特大桥(155+300+155155+300+155)m预应力混凝土空腹式预应力混凝土空腹式连续刚构径向力分析(贵州省科技项目)连续刚构径向力分析(贵州省科技项目)290米米空腹式刚构下挠空腹式刚构下挠2-3cm(中交二(中交二公公院设计)院设计)(中交一公(中交一公院设计)院设计)采用

    13、水平底板索采用水平底板索跨中可减少下挠跨中可减少下挠12-15cm15径向力,加大了桥梁的次内力(钢束二次)(径向力,大幅降低了桥梁的承载力)承载能力极限状态承载能力极限状态验算结果验算结果160m径向力效应径向力效应/汽车效应(组合设计值)汽车效应(组合设计值)(%)消除径向力消除径向力承载力提高承载力提高(%)抗弯(抗弯(正弯矩正弯矩)276767(跨中截面跨中截面)抗弯(负弯矩)抗弯(负弯矩)1944抗剪抗剪 7895(2023)95(索区(索区L/4截面)截面)(mida荷载组合表格-承载能力验算)弯、剪、扭65+120+65m连续刚构 和汽车荷载效应的比值 1686+160+86m连

    14、续刚构96+180+96m连续刚构抗弯(正弯矩)抗弯(正弯矩)抗弯(负弯矩)抗弯(负弯矩)抗剪抗剪抗剪抗剪抗剪抗剪抗弯(负弯矩)抗弯(负弯矩)抗弯(负弯矩)抗弯(负弯矩)抗弯(正弯矩)抗弯(正弯矩)抗弯(正弯矩)抗弯(正弯矩)0.84倍倍1.27倍倍0.93倍倍0.93倍倍1.64倍倍1.86倍倍0.98倍倍1.51倍倍1.25倍倍17径向力,加大了桥梁的应力(钢束一次、二次)(径向力,大幅降低了桥梁的抗裂性能和应力储备)正常使用极限状态正常使用极限状态验算结果验算结果160m跨中截面跨中截面下缘应力下缘应力160m跨中截面跨中截面上缘应力上缘应力剪应力剪应力径向力效应径向力效应/汽车效应汽车

    15、效应(CSPC)(%)径向力效应径向力效应/汽车效应汽车效应(CSPC)()(%)径向力效应径向力效应/汽车效应汽车效应(PC)()(%)弹性组合弹性组合807621165抗裂验算抗裂验算9691频遇组合频遇组合12011431247准永久组合准永久组合20919955432(mida荷载组合表格)-正常使用极限状态应力65+120+65m连续刚构1886+160+86m连续刚构96+180+96m连续刚构下缘应力下缘应力下缘应力上缘应力上缘应力上缘应力2.6MPa3.5MPa3.7MPa0.8MPa1.0MPa1.2MPa下缘相当于汽车荷载效应下缘相当于汽车荷载效应 上缘相当于风荷载效应上缘

    16、相当于风荷载效应65+120+65m连续刚构1986+160+86m连续刚构96+180+96m连续刚构剪应力剪应力剪应力径向力产生的弹性下挠径向力产生的弹性下挠径向力产生的弹性下挠径向力产生的弹性下挠径向力产生的弹性下挠径向力产生的弹性下挠0.6MPa0.7MPa0.7MPa14mm27mm29mm考虑徐变径向力产生下挠考虑徐变径向力产生下挠10-15cm径向力产生的剪应力大于汽车荷载效应径向力产生的剪应力大于汽车荷载效应20径向力产生的初始变形向下,加剧箱梁下挠。u 径向力产生的弹性下挠径向力产生的弹性下挠2.9cm(PC刚构桥)刚构桥)/1.4cm(波形刚腹板桥)(波形刚腹板桥)u 考虑

    17、徐变考虑徐变1+1+=3=35倍径向力预期产生倍径向力预期产生14.5(PC)/7cm(CSW)下挠下挠u 径向力预期产生下挠和国内外同类桥梁下挠的观测值接近,消除径向力,径向力预期产生下挠和国内外同类桥梁下挠的观测值接近,消除径向力,理论上(理论上(龙腾龙腾大桥实践验证大桥实践验证)国内外同类桥梁均不会过大的持续下挠国内外同类桥梁均不会过大的持续下挠u 50年箱梁徐变下挠总值年箱梁徐变下挠总值4.7(PC)/5.2cm(CSW)存在较大偏差存在较大偏差-250-200-150-100-5000号块1号块1号块2号块3号块4号块5号块6号块7号块8号块9号块10号块11号块12号块13号块14

    18、号块15号块16号块17号块18号块19号块20号块合龙段合龙段径向力变形X(1+A)曲线(单位:mm)50年徐变变形曲线(单位:mm)径向力变形曲线(单位:mm)建议建议:设计对变截面箱梁桥径向力进行专项设计对变截面箱梁桥径向力进行专项整体整体分析分析关键技术1:“水平底板索消除径向力”技术主 跨跨 径(米)底板索力合计(吨)底板索径向力(吨)公路 级荷载(吨)径向力/荷载(倍)10544804802932.441301012011403453.352281512022725514.12 径向力在波形钢腹板箱梁桥,导致接头受力不明确,导致腹板受拉,跨中下挠,底板混凝土纵向开裂 径向力为设计荷

    19、载14倍(4502270t参见封底一览表)21消除径向力,相当于在桥跨作用5002000吨向上荷载现有5项改进措施:利/弊分析 1.增加梁高,刚度增大减小弹性下挠,增加投资 2.增加防崩钢筋,增加横隔板或矮隔板(或利用体外索的转向块),可减小底板开裂,不能减小下挠 3.增加预拱度,(部分地区如陕西抬高L/1000,150m为15cm),跨径200300m不适用,应力不变22现有5项改进措施:利/弊分析 4.增加体外索(部分地区如云南备用索),施工阶段张拉备用索,可消除变形,不能消除应力,换索4次增加投资千万(对国力要求高)5.其他新型结构(空腹式刚构/中部为钢结构/铁路桥刚构-拱组合结构)29

    20、0米空腹式刚构下挠23cm,技术难度大,造价高 铁路桥刚度大/活载比例大(40%)/径向力相对较小23空腹式连续刚构(中交二公院设计)北盘江特大桥跨径布置:82.5+220+290+220+82.5m24重庆石板坡长江大桥跨径布置:86.5+4X138+330+132.5m(108m钢梁)跨中下挠跨中下挠2-3cm空腹式连续刚构(中交一公院设计)(施工中)甘溪特大桥跨径布置:(当前国内最大跨径)155+300+155m25理论分析理论分析径向力跨中下挠径向力跨中下挠5cm调平层跨中下挠调平层跨中下挠7cm合计合计12cm关键技术1:“水平底板索消除径向力”技术主跨100180m:不设置水平横隔

    21、板 不增加建设投资的方法水平底板索箱梁立面布置图(底板索位置水平底板索箱梁立面布置图(底板索位置7-87-8个悬臂节段为等截面)个悬臂节段为等截面)优势自重不变(底板用3250平均厚3540,腹板减薄)造价节省30%(底板索节省,无体外索)性能改善(无径向力,不下挠崩裂,提高承载力 1倍)跨中梁高加大,改善了竖向预应力上部结构刚度大,可减小下部抗震受力线形流畅外形更美观(接近带挂梁T构)直线索张拉后,无论上拱或下挠,钢束预应力均趋于增加箱梁横断面箱梁横断面施工图绘图软件及结构分析软件桥博/Midas接口90180m标准图解决方案:(设计目标:底板预应力利而不害)2627立面接近带挂梁T构-水平

    22、段为4-5个悬臂施工节段重庆长江大桥立面(国内同类桥梁最大跨径 单位:cm)跨径布置:86.5+4x138+156+174+104.5m6-7号墩大 T 悬臂长度:69.5m 1-5号墩小 T 悬臂长度:51.5m 挂梁跨径:35m(8-10个节段长度)水平段长度/跨径:35/138=0.25 35/156=0.22 35/174=0.20 把带挂梁T构铰结变为固结即为水平底板索连续刚构28重庆长江大桥于1980年7月1日建成通车。各视角各视角美学效美学效果好果好主跨主跨220m昌宁昌宁澜沧江大桥澜沧江大桥立面形成三角形,立面形成三角形,线型不流畅,美线型不流畅,美学效果欠佳学效果欠佳结论:符

    23、合力学、美学和经济性原则连续刚构桥梁最佳立面线型和最佳底板索布置方案l 立面线型回到带挂梁T构外形l 底板索布置采用水平底板索29技术优势:跨中下缘减小34MPa拉应力 /主跨跨中避免1520cm下挠 /承载力提高1-2倍以上 /取消体外索/全寿命造价节省30%关键技术1:“水平底板索消除径向力”技术可渡河特大桥箱梁构造布置图可渡河特大桥箱梁构造布置图国际首座国际首座不设置水平横隔板不设置水平横隔板特大桥特大桥(9696+1+18080+9696m m水平底板索预应力混凝土连续刚构桥)(中铁四院)水平底板索预应力混凝土连续刚构桥)(中铁四院)可渡河特大桥可渡河特大桥预应力钢索立面布置图预应力钢

    24、索立面布置图成果应用案例:(施工中)30主跨150渡市大桥、180m可渡河特大桥:不设置水平横隔板31主跨150渡市大桥(四川)重庆交通大学工程设计研究院有限公司(施工中)32主跨180m可渡河特大桥(云南)中铁第四勘察设计院集团有限公司重庆交通大学(施工中)33主跨150m万丰岩水库大桥四川公路桥梁建设集团有限公司勘察设计分公司重庆交通大学34主跨130m新庄豪大桥(甘肃)甘肃省交通规划勘察设计院股份有限公司重庆交通大学工程设计研究院有限公司(施工中)关键技术1:“水平底板索消除径向力”技术主跨150350m:设置水平横隔板大化红水河大桥箱梁构造布置图大化红水河大桥箱梁构造布置图国际首座特大

    25、桥国际首座特大桥(100100+1+18 85+5+100100m m水平底板索预应力混凝土连续刚构桥)水平底板索预应力混凝土连续刚构桥)大化红水河大桥大化红水河大桥预应力钢索立面布置图(广西省院)预应力钢索立面布置图(广西省院)施工图绘图软件及结构分析软件桥博/Midas接口150250m标准图成果应用案例:(施工中)设置水平横隔板3536主跨185m红水河特大桥(广西)广西交通设计院集团有限公司重庆交通大学工程设计研究院有限公司(施工中)关键技术1:“水平底板索消除径向力”技术龙腾大桥龙腾大桥20122012年年9 9月底建成通车,不开裂,不下挠,承载力提月底建成通车,不开裂,不下挠,承载

    26、力提高高300%300%(58+102.25+63m58+102.25+63m水平底板索预应力混凝土连续刚构)水平底板索预应力混凝土连续刚构)龙腾大桥箱梁构造布置图龙腾大桥箱梁构造布置图(立面外形类似带挂梁的(立面外形类似带挂梁的T T构)构)龙腾大桥预应力钢索立面布置图龙腾大桥预应力钢索立面布置图国际首座水平底板索连续刚构国际首座水平底板索连续刚构37成果应用案例:(通车6年半)主跨跨中向上主跨跨中向上1cm1cm20182018年年9 9月复测月复测(运营(运营6 6年)年)38主跨105m龙腾大桥(云南)重庆路威土木工程设计有限公司重庆交通大学u采用波形钢腹板,减轻箱梁自重25%30%,

    27、有效解决腹板开裂问题,提高桥墩抗震性能(下部节省10%20%)u采用水平底板索,预应力损失小,跨中梁高增加30%,与传统技术相比底板索可减少30%u消除径向力,接头受力明确关键技术2:“波形钢腹板”新技术都阳红水河大桥箱梁构造布置图都阳红水河大桥箱梁构造布置图(广西省院)(广西省院)跨径布置:跨径布置:9292+1+17272+9292m m(当前国内最大跨径波形钢腹板连续刚构)(当前国内最大跨径波形钢腹板连续刚构)国际首座水平底板索波形钢腹板连续刚构特大桥国际首座水平底板索波形钢腹板连续刚构特大桥39成果应用案例:(施工中)40主跨172m红水河特大桥(广西)广西交通设计院集团有限公司重庆交

    28、通大学工程设计研究院有限公司(施工中)41主跨160m什川黄河特大桥(甘肃)(抗震控制设计)甘肃省交通规划勘察设计院股份有限公司重庆交通大学工程设计研究院有限公司42主跨83+153+83m伊朗德黑兰北部高速公路BR-6号特大桥(抗震控制设计)43都阳红水河大桥箱梁底板预应力钢束布置图都阳红水河大桥箱梁底板预应力钢束布置图关键技术2:“波形钢腹板”新技术u 施工图绘图软件及结构分析软件桥博/Midas接口u 60250m标准图u 墩顶11.5倍梁高区段采用预应力混凝土,根据圣维南原理,可有效解决墩顶应力集中问题,可增加负弯矩束布置空间u 可取消体外索,建设期节省投资10%20%,全寿命周期节省

    29、投资20%30%(取消体外索带来经济性节省1500万元)44都阳红水河都阳红水河大桥横断面布置图大桥横断面布置图都阳红水河大桥箱梁腹板预应力钢束布置图都阳红水河大桥箱梁腹板预应力钢束布置图关键技术2:“波形钢腹板”新技术上受拉区为钢腹板结构,下受压区为钢腹板-混凝土箱梁组合结构,结构刚柔相济,受力合理且经济。有效解决了大跨波形钢腹板桥梁(200m250m主跨)腹板整体稳定性问题克服了全梁高内衬混凝土纵向刚度大的不足45金沙江大桥横断面金沙江大桥横断面108+2108+2200+108m200+108m金沙江大桥布置图金沙江大桥布置图关键技术2:“波形钢腹板”新技术单箱双室加大顶板布索区减小钢板

    30、厚度顶板采用变截面减小顶板压应力钢腹板内衬混凝土箱解决腹板整体稳定性问题,外观和传统桥梁一致在360m波形钢腹板桥梁方案应用(深圳市政)46关键技术3:“局部挖空率控制”技术主跨跨径(米)底板索力合计(吨)管道直径合计(米)底板宽度(米)管道/底板(倍)10544801.407.000.20130101202.167.000.31228151204.207.000.60底板截面局部挖空率(定义:底板管道直径合计/底板宽度)大于35%60%时,开裂或崩裂风险极大。挖空率计算截面挖空率计算截面47(1)增加正弯矩段梁高30%提高刚度,减少底板配索量,底板局部挖空率限值30%(2)全桥刚度指标限值:

    31、跨中构造要求最小梁高不低于3.5-4.0m(波形钢腹板 桥适当加大),保证竖向预应力效果克服腹板开裂 主跨跨中活载挠度限值:F/L1/10000(每100m变形 限值1cm),L为主跨跨径 恒载挠度限值510cm 支点H/LH/L值采用:1/151/16,合理高度,减小正弯矩区长度为5-8节段,正弯矩布索在弯矩包络图向后延长12个节段 跨中H/LH/L值采用:1/301/40(波形钢腹板桥适当加大梁高)关键技术3:“局部挖空率控制”技术48 横竖纵三向预应力施工工艺调整为三阶段张拉:3天张拉30%横竖纵三向预应力6天张拉60%横竖纵三向预应力,行走挂篮进行下一节段钢筋工作10天张拉100%横竖

    32、纵三向预应力,张拉后浇筑下一节段的混凝土节约工期4-5天/节段,节约工期20%30%关键技术4:“预应力三阶段张拉”技术49底板增设横向加劲肋张拉横向预应力=0.2x底板顶板张拉横向预应力0号块横隔板抗裂方案(2次浇筑位置加横向预应力)v 预应力抗裂关键技术5:预应力抗裂,FRP抗裂抗腐蚀、桥面系卸载措施50施工分层线75度25度0号块腹板抗裂解决方案2次浇筑位置2-3天内张拉腹板内的F01-F05纵向预应力400吨。(混凝土龄期1天温度75度,2-7天降到25度,温差50度)v 预应力抗裂关键技术5:预应力抗裂,FRP抗裂抗腐蚀、桥面系卸载措施5175度25度施工分层线v FRP抗裂5mmG

    33、FRP+10cm沥青混凝土桥面结构沥青混凝土桥面结构关键技术5:预应力抗裂,FRP抗裂抗腐蚀、桥面系卸载措施v FRP抗腐蚀(适用于海水、盐环境)FRP-FRP-波形钢腹板复合结构解决高应力钢结构应力腐蚀问题,提高结构耐久性5253齿板FRP抗裂措施顶板下缘及齿板位置FRP结构关键技术5:预应力抗裂,FRP抗裂抗腐蚀、桥面系卸载措施v 桥面系卸载取消调平层混凝土,桥面系采用FRPFRP复合结构,实现桥面系轻型化,提高通行能力12倍FRP栏杆栏杆自重为混凝土的自重为混凝土的10%5455v人行道板采用GFPR部分连续刚构桥梁问题与建议设计限值桥 名桥跨布置支点梁高跨中梁高箱梁顶板宽底板宽底板索力

    34、(吨)底板索径向力(吨)底板索挖空率(%)二期恒载(吨)设计荷载(吨)径向力/设计荷载(倍)二期恒载/设计荷载(倍)问题与建议麻昭高速公路洒渔河特大桥80+2150+80米梁高9米3.8米板宽12米6.5米体内6880体外2640(备用)45033!9363871.162.40底板索径向力、挖空率过大麻昭高速公路牛家沟特大桥95+180+95米梁高11米4.5米板宽12米6.5米体内8320体外2640(备用)56845!11204501.262.49底板索径向力、挖空率过大、索偏多丽香高速公路K63+790大桥73+130+73米梁高8.2米2.6米板宽12米6.5米10800!1512!4

    35、0!9103454.402.60底板索径向力、挖空率过大、梁高偏小丽香高速公路K107+210大桥83+150+83米梁高9.5米3.0米板宽12米6.5米11000!1500!44!10503873.902.70底板索径向力、挖空率过大、梁高偏小丽香公路大具金沙江大桥88+166+88米梁高10米3.5米板宽11米6米600060039!7303151.902.30底板索径向力、挖空率过大香维二级公路其春大桥主桥69+120+69米梁高7.2米3.0米板宽13米6.5米9880!928!46!7553242.862.4底板索径向力、挖空率过大、索偏多隆阳区芒宽乡勐赖怒江大桥主桥80+140+

    36、80米梁高9.0米3.0米板宽10米6.0米8400!1000!54!7503662.702.40底板索径向力、挖空率过大、索偏多云川金沙江特大桥90+190+228+123+60梁高14米4.5米板宽13米7.5米15120!2270!60!18245514.123.31底板索径向力、挖空率过大,索严重偏多建议设计限值跨中梁高3.5-4.0米5000吨030F一期恒载510cmF/L1/1万01.5-2.0关键技术:采用水平底板索消除径向力、采用波形钢腹板解决腹板开裂问题、控制底板局部挖空率和三阶段张拉预应力抗裂、卸载56u“水平底板索”技术不下挠崩裂承载提高1倍u“波形钢腹板-内衬混凝土箱”技术跨度达250mu“局部挖空率控制”技术提高底板抗裂性u“预应力三阶段张拉”技术提高施工抗裂性u“FRP新材料”应用防裂防腐卸载承载提高1倍57


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