專利名稱：一種先簡支后連續的體外預應力連續梁橋t形截面施工工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種梁橋施工工藝，特別是一種先簡支后連續的體外預應力連續梁橋 T形截面施工工藝。
背景技術：
隨著我國高等級公路的快速發展，對連接高速公路的橋梁質量要求相應提升，橋 梁施工技術極為關鍵。目前的現狀是對于小跨徑的高等級公路橋梁多采用裝配式鋼筋混 凝土板梁的形式，中等跨徑的橋梁則采用裝配式預應力混凝土 T (箱)梁的形式，對于大跨 徑預應力混凝土連續梁橋，目前的施工方法主要采用平衡懸臂澆筑法或拼裝法。但由于現 澆連續梁的施工復雜繁瑣、費工費時，人們一直希望將簡支梁的批量預制生產和連續梁的 優越性能結合起來，實現用梁或板批量預制生產的方式來加快連續梁的建設這是我們常說 的“先簡支后連續施工”方法。先簡支后連續橋梁結構具有以下特點(1)剛度大、變形小、 伸縮縫少和行車舒適；(2)簡支梁的預應力鋼束在工廠進行張拉，而負彎矩區的預應力鋼 束布置及張拉均在混凝土梁上進行，僅需吊裝設備起吊混凝土梁，減少了施工設備，又能避 免張拉預應力鋼束造成地面上的障礙；(3)預制梁能采用標準構件，進行工廠化統一生產 和管理，有利于技術操作，節省了施工時間，縮短工期，提高經濟效益。調查分析現有公路橋梁，存在兩大方面的問題一方面，相當一部分橋梁服務期限 已有20年 30年，梁體已出現混凝土破損、剝落、鋼筋銹蝕、裂縫等現象，橋梁承載能力受 到影響；另一方面，由于交通量增多，車輛載重加大，部分橋梁承載力明顯不足，急需進行加 固，這已為世界所關注。隨著60年代以來斜拉索的防護問題不斷得以解決和完善，也使與 斜拉索屬同一范疇的體外預應力的防腐問題得到了很好的解決；且由于體內預應力結構在 腹板內往往布置大量的鋼筋，而且彎道也多，擁擠的彎道使灌漿質量也無法保證，造成鋼束 的腐蝕，影響結構的耐久性，近20年來國際上的普遍看法已傾向于體外預應力鋼束較體內 配束的結構耐久性更好。

發明內容
本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種預應力束更換方便、摩阻損失 小，梁體起吊重量輕、易于裝配化施工，橋面鋪裝層厚度薄的先簡支后連續的體外預應力連 續梁橋T形截面施工工藝。本發明的目的通過下述技術方案予以實現
一種先簡支后連續的體外預應力連續梁橋T形截面施工工藝，包括以下步驟
a、預制混凝土T梁，張拉體內預應力束；
b、架設混凝土T梁逐孔架設混凝土 T梁就位后，穿體外預應力束；
c、澆注混凝土T梁濕接縫澆注墩頂處梁端濕接頭在縱向形成結構連續；橫向通過翼 板及橫隔板之間的現澆濕接縫在橫向連成整體，然后第一次張拉體外預應力束；d、橋面系施工后，再次張拉體外預應力束。上述施工工藝中，所述步驟b中穿體外預應力束步驟包括，首先將體外預應力束 安裝在橫隔板的體外預應力孔道、跨間轉向塊的轉向裝置和墩頂轉向塊的轉向裝置內，然 后將體外預應力束的兩端固定在錨固塊上。上述施工工藝中，所述步驟a中預制混凝土 T梁時在混凝土 T梁每跨跨間預制跨 間轉向塊，在混凝土 T梁每跨墩頂位置預制墩頂轉向塊。上述施工工藝中，所述步驟a中當混凝土強度達到設計強度的95%，張拉體內預應 力束。上述施工工藝中，所述跨間轉向塊和墩頂轉向塊由標準橫隔板加大、加厚截面尺 寸構成。上述施工工藝中，所述步驟a中預制的混凝土 T梁為T型截面梁，所述混凝土 T 梁包括翼板、腹板、馬蹄、橫隔板、跨間轉向塊、橫隔板上的體外預應力道孔、跨間轉向塊轉 向裝置和布置在腹板之外的體外預應力束及錨固體系。由于采用上述方案，體外預應力結構將預應力筋布置于梁的主體結構之外，通過 兩端錨固塊、跨間轉向塊、墩頂轉向塊與梁體相連，基本設計思想是，在施工階段，最低限度 地利用體內預應力束實現整體結構在施工階段的受力，再利用二期的體外預應力束來承擔 二期恒載和使用荷載。由于采用上述方案，具有如下顯著優點
(1)體外預應力束布置在腹板外，便于維護及更換，同時減輕了梁體自重，增大了橋梁 的跨越能力，避免了波紋管較密、腹板不易振實的缺點，梁體自重減輕，便于運輸和安裝。(2)體外預應力束采用通長布置，節省了墩頂位置負彎矩束和錨具，減薄了橋面因 錨固需要而設置的鋪裝層厚度。(3)體外預應力束通過跨間轉向塊和墩頂轉向塊改變方向，且只在跨間轉向塊、墩 頂轉向塊和錨固處與混凝土接觸，從而預應力摩擦損失減小，提高預應力效益。


圖1為本發明的混凝土 T梁架設及其體外預應力束、跨間轉向塊、墩頂轉向塊、錨 固塊布置的結構示意圖。圖2為圖IA處的放大圖。圖3為本發明的混凝土 T梁結構示意圖。圖4為本發明的體外預應力束的截面圖。圖5為本發明的混凝土 T梁的截面圖。附圖1-5中1-—錨固塊、2-—跨間轉向塊、3-—體外預應力束、4-—墩頂轉向 塊、5—減震器、6—轉向裝置、7—預埋管、8—錨具、9—環氧涂鋼絞線、10—預埋鋼 板、11—PE套管、12—油脂、13—體外預應力道孔、14—馬蹄、15—翼板、16—橫隔 板、17—腹板。
具體實施例方式下面結合附圖，來詳細說明先簡支后連續的體外預應力連續梁橋T形截面施工工藝的具體實施方式
。如圖1、圖2、圖3所示，預制混凝土 T梁，預制的混凝土 T梁為T型截面梁，包括 翼板、腹板、馬蹄、橫隔板、跨間轉向塊、橫隔板上的體外預應力道孔、跨間轉向塊轉向裝置 和布置在腹板之外的體外預應力束及錨固體系，待混凝土 T梁的混凝土強度達到設計強度 的95%，張拉體內預應力束，體內預應力束采用低松弛預應力鋼絞線；然后安裝各橋墩永久 支座，逐孔架設混凝土 T梁，混凝土 T梁每跨跨間設置所述的跨間轉向塊2，在混凝土 T梁每 聯中間墩頂位置設置所述的墩頂轉向塊4，梁端設置60cm濕接頭；架設好混凝土 T梁后，體 外預應力束3穿過錨固塊1的預埋管7、橫隔板16的體外預應力道孔13、跨間轉向塊2的 轉向裝置6、墩頂轉向塊4再連接到另一跨混凝土 T梁，連續形成通長布置的體外預應力束， 體外預應力束3的兩端通過錨具8固定在錨固塊1上；澆注墩頂處梁端濕接頭使得混凝土 T梁在縱向形成結構連續，橫向通過翼板及橫隔板之間的現澆濕接縫在橫向連成整體，第一 次張拉體外預應力束；橋面系施工后(橋面系施工包括澆筑防撞欄桿或安裝波型護欄，澆 筑橋面水泥混凝土和浙青混凝土，安裝排水設施等)，第二次張拉體外預應力束。實施例如圖1所示，為三跨混凝土 T梁，采用先簡支預制后結構連續的體外預應 力連續T梁橋，橋跨布置左幅為(40m +41m +35m)，右幅為(24m +41m +35m)的梁橋，荷載等 級為汽車一超20級，掛車一120，混凝土 T梁采用C50混凝土。如圖5所示，為保持與前后 聯梁高相協調，減少梁高類型，混凝土 T梁梁高采用2. 3 m，混凝土 T梁采用T形截面，所述 混凝土 T梁包括翼板15、腹板17、馬蹄14、橫隔板16和布置在腹板17之外的體外預應力 束3、轉向裝置6及錨固體系，將體外預應力束3布置在腹板17外，使跨中附近的梁肋寬度 由原來的22cm減少為18 cm，馬蹄14的寬度由原來的54cm減少為42 cm ；采用體外預應力 束3通長布置，節省墩頂位置負彎矩束和錨具，減薄橋面因錨固需要而設置的鋪裝層厚度， 橋面鋪裝層的厚度由15 cm減少為10 cm。全聯在支點處和跨中分別設置橫隔板，橋面橫坡 由混凝土 T梁翼板順坡預制、蓋梁斜置等共同組合形成。預應力體系該橋采用體內預應力和體外預應力混合配筋的方式。體內預應力束3采用公稱直徑一 15.24低松弛預應力鋼絞線，其抗拉標準強度 = 彈性模量乓= 1.9xl05il/A ,張拉控制應力 crA = 0.75《 = 1395iWni ,錨具 8
采用HVM群錨體系。如圖1、4所示，體外預應力束3采用公稱直徑f 15.24無粘結低松弛環氧噴涂鋼絞 線9，其抗拉標準強度《=18601/辦，彈性模量乓=1.9x10、/^。全橋采用2— 6 #15.24
體外預應力束3沿混凝土 T梁腹板17兩側通長布置。體外預應力束3外套裝高密度聚乙 烯PE套管11，張拉體外預應力束3后在PE套管11內灌入油脂12，使用0VM錨具8，沿PE 套管11每隔纊10m設置一道減振裝置5，減震裝置5通過預埋鋼板10固定在混凝土 T梁 上。轉向及錨固體系
轉向塊是體外預應力束在跨徑內保持設計的彎曲形狀并且牢靠地傳遞索力的重要部 件。該聯在每跨跨間、中間墩頂位置分別設置跨間轉向塊和墩頂轉向塊。根據體外預應力 束的彎曲半徑、彎曲角度及張拉力的大小等，所述跨間轉向塊對稱設置在混凝土 T梁第二道內橫隔板位置，跨間轉向塊的厚度設為60 cm，墩頂轉向塊設置在混凝土 T梁梁端位置， 墩頂轉向塊的厚度為75 cm，構造布置見圖1。采用ANSYS軟件對跨間轉向塊和墩頂轉向塊 局部受力進行空間分析，得到體外預應力束轉向時產生的拉應力和剪應力分布，據此在跨 間轉向塊和墩頂轉向塊內設置圍住單根轉向力筋的環筋和沿著跨間轉向塊和墩頂轉向塊 周邊圍住塊內所有力筋的閉口箍筋，并將環筋和箍筋與梁內的縱向鋼筋相箍結。
本發明并不局限于上述實施方式，通過上述實施方式可推廣到多跨的先簡支后連 續的體外預應力連續梁橋，凡是與本發明具有相同或相近的技術方案，均落入本發明的保 護范圍之內。
權利要求
一種先簡支后連續的體外預應力連續梁橋T形截面施工工藝，其特征在于包括以下步驟a、預制混凝土T梁，張拉體內預應力束；b、架設混凝土T梁逐孔架設混凝土T梁就位后，穿體外預應力束；c、澆注混凝土T梁濕接縫澆注墩頂處梁端濕接頭在縱向形成結構連續；橫向通過翼板及橫隔板之間的現澆濕接縫在橫向連成整體，然后第一次張拉體外預應力束；d、橋面系施工后，再次張拉體外預應力束。
2.根據權利要求1所述的施工工藝，其特征在于所述步驟b中穿體外預應力束步驟 包括，首先將體外預應力束安裝在橫隔板的體外預應力孔道、跨間轉向塊的轉向裝置和墩 頂轉向塊的轉向裝置內，然后將體外預應力束的兩端固定在錨固塊上。
3.根據權利要求1所述的施工工藝，其特征在于所述步驟a中預制混凝土T梁時在 混凝土 T梁每跨跨間預制跨間轉向塊，在混凝土 T梁每跨墩頂位置預制墩頂轉向塊。
4.根據權利要求1所述的施工工藝，其特征在于所述步驟a中當混凝土強度達到設 計強度的95%，張拉體內預應力束。
5.根據權利要求3所述的施工工藝，其特征在于所述跨間轉向塊和墩頂轉向塊由標 準橫隔板加大、加厚截面尺寸構成。
6.根據權利要求1或2所述的施工工藝，其特征在于所述步驟a中預制的混凝土T梁 為T型截面梁，所述混凝土 T梁包括包括翼板、腹板、馬蹄、橫隔板、跨間轉向塊、橫隔板上 的體外預應力道孔、跨間轉向塊轉向裝置和布置在腹板之外的體外預應力束及錨固體系。
全文摘要
一種先簡支后連續的體外預應力連續梁橋T形截面施工工藝，包括以下步驟a、預制混凝土T梁，張拉體內預應力束；b、架設混凝土T梁逐孔架設混凝土T梁就位后，穿體外預應力束；c、澆注混凝土T梁澆注墩頂處梁端濕接頭在縱向形成結構連續；橫向通過翼板及橫隔板之間的現澆濕接縫在橫向連成整體，然后第一次張拉體外預應力束；d、橋面系施工后，再次張拉體外預應力束，本發明采用上述施工工藝具有預應力束更換方便、摩阻損失小，梁體起吊重量輕、易于裝配化施工，橋面鋪裝層厚度薄的特點。
文檔編號E01D101/28GK101942808SQ20101029890
公開日2011年1月12日 申請日期2010年9月30日 優先權日2010年9月30日
發明者夏桂云, 李傳習, 楊美良, 董創文, 鄧繼華 申請人:長沙理工大學