桥梁工程技术教学课件作者申建7章--装配式简支梁桥构造.ppt

开封黄河公路大桥，共108孔，77孔为50米预应力T梁，31孔为20米钢筋混凝土T梁，450米一连桥面连续；,第七章： 装配式简支梁桥的构造,,本章学习要点： 1、 装配式简支梁桥的截面型式，块件的划分原则及常用的划分方法 2、装配式钢筋混凝土简支梁桥的构造 3、装配式预应力混凝土简支梁桥的构造 4、组合梁桥常用的类型 5、能够读懂本章简支梁桥的构造图与钢筋图综述,钢筋混凝土或预应力混凝土简支梁桥属于单孔静定结构，它受力明确，构造简单，施工方便，是中小跨径桥梁中应用最广的桥型 简支梁桥的结构尺寸易于设计成系列化和标准化，这就有利于在工厂内或工地上广泛采用工业化施工，组织大规模预制生产，采用装配式的施工方法，并用现代化的起重设备进行安装第一节、 装配式简支梁桥的类型,装配式简支梁桥，可视跨径大小、是否施加预应力、运输和施工条件等的不同，而采用各种构造类型 所谓构造类型就是涉及装配式主梁的横截面形式、沿纵截面上的横隔梁布置、块件的划分方式以及块件的连接集整等几个问题，而且这些问题是相辅相成、互相影响的二、块件的划分方式,装配式梁桥预制拼装单元的划分－直接影响到结构受力、构件预制、运输和安装以及拼装接头的施工等问题。

二、块件的划分方式,（一）、块件划分的一般原则： 1、根据建桥现场实际可能的预制、运输和起重等条件，确定拼装单元的尺寸和重量； 2、块件的划分应满足受力要求，拼装接头应尽量设置在内力较小处； 3、拼装接头的数量要少，接头型式要牢固可靠，施工要方便； 4、构件要便于预制、运输和安装； 5、构件的形状和尺寸应力求标准化，增强互换性，构件的种类应尽量减少 二）、钢筋混凝土和预应力混凝土梁桥常用的分块方式有 纵向竖缝划分 纵向水平缝划分 纵横向竖缝划分,1、纵向竖缝划分,应用最为普遍，作为主要承重构件的各根主梁，包括相应行车道板，都是整体预制的，接头和接缝仅布置在次要构件——横隔梁（板）和行车道板内纵向竖缝,纵向竖缝,纵向竖缝划分特点是： 主梁受力可靠，施工方便 但构件的尺寸和重量往往都较大，以至会增加运输与安装上的困难纵向竖缝划分,门式起重机架桥,2、纵向水平缝划分,用纵向水平缝将桥梁的全部梁肋与板分割开来，再借助纵横向的竖缝将板划分成平面呈矩形的预制构件，施工时先架设梁肋，再安装预制板，最后在接缝内或连同在板上现浇一部分混凝土使结构连成整体水平缝,纵缝,纵向水平缝划分——组合式梁桥,纵向水平缝划分的特点是：主梁构件轻，桥面板整体性好，受力有利。

但增加了现浇混凝土的施工工序，延长施工期 目前，国内外采用的组合式梁桥有两种形式：T形组合梁桥和箱形组合梁桥前者是适用于钢筋混凝土和预应力混凝土简支梁桥 ，后者则适用于预应力混凝土梁桥3、纵横向竖缝划分（串联梁）,将用纵向竖缝划分的主梁再通过横向竖缝划分成较小的梁段对于这样的预制梁段，由于没有普通钢筋穿过接缝，就必须对安装就位后的梁段串连以预应力筋施加预压力才能保证所有接缝具有足够的连结强度，使梁整体受力3、纵横向竖缝划分（串联梁）,,,串联梁的主要优点是块件尺寸小，重量轻，可以工厂化成批预制后方便的运至远近工地但块件的预制精度要求高悬拼～节段就位示例,第二节、 装配式钢筋混凝土简支梁桥,,一、构造布置 （一） 、主梁布置（主梁间距l间） 一般： l间=1.5~2.2m（标准设计采用1.6m） 我国在1973年编制的公路桥涵标准图中，主梁间距采用1.60m 在1983年编制的标准图中，主梁间距加大至2.2m当吊装允许时，主梁间距采用1.8—2.2m为宜二）、横隔梁布置： 1）、横隔梁的作用? 保证的各根主梁相互联结成整体的作用，它的刚度愈大，桥梁的整体性愈好，在荷载作用下各根主梁就能更好的共同工作 2）、设置横隔梁带来的不便? 使主梁模板工作稍趋复杂，横隔梁的焊接接头又往往在设于桥下专门的工作架上进行，施工比较麻烦。

3）、横隔梁的布置? 端横隔梁是必须设置； 中横隔梁在跨径内增设1～3道横隔梁二、截面尺寸 （一）、主梁梁肋尺寸 1）、高度：h经济=（1/11~1/16）l（跨径大者取小值） 对于跨径10、 13、 16、 20m的标准设计 梁高相应0.9、1.1、1.3、1.5m； 2）、宽度：b≮14cm;常用15~18cm二)、横隔梁尺寸 1、高度： ① 中横隔梁：通常为3/4h，带马蹄者延至马蹄加宽处； ② 端横隔梁：与① 同高；或与主梁同高 2、宽度：通常：15~18cm，上宽下窄，内宽外窄(楔形）三）、主梁翼板尺寸 1、宽度：一般比主梁中距小2cm 2、厚度：应满足强度和构造尺寸的要求，通常做成变厚度 根部厚度应≥H/10； 端部≮10cm ；现浇混凝土接头 ≮14cm,钢筋砼铺装层构造,三、主梁钢筋构造 （一）、一般构造 1、梁肋钢筋构造 （1）钢筋种类： 主筋——抵抗拉力 架立钢筋——固定箍、斜筋，形成骨架 斜钢筋——抗剪 箍筋——抗剪 分布钢筋——防裂等2）、钢筋保护层、净距： 为了防止钢筋受到大气影响而锈蚀，并保证钢筋与混凝土之间的粘着力充分发挥作用，钢筋到混凝土边缘需要设置保护层。

**当受拉区主筋的混凝土保护层厚度大于50mm时 ，应在保护层内设置直径不小于6mm、间距不大于100mm的钢筋网3）焊缝长度要求：1、主钢筋弯起的斜筋，弯起处与主筋的焊缝长度双面焊不小于2.5d或单面焊不小于5d；弯起钢筋的末端与架立钢筋相焊接双面焊不小于5d或单面焊不小于10d 2、附加斜筋采用弯起与弯末端焊缝长度双面焊不小于5d或单面焊不小于10d； 3、各层主钢筋相互焊接焊缝长度双面焊不小于2.5d或单面焊不小于5d,2、T梁翼缘板内的受力钢筋： 布置：沿横向布置在板的上缘，以承受悬臂的负弯矩，在顺主梁跨径方向还应设置少量的分布钢筋 要求： 板内主筋的直径不小于10mm，每米板宽内不少于5根分布钢筋的直径不小于8mm，间距不大于20cm，在单位板宽内分布钢筋的截面积不小于主筋截面积的15% ，在有横隔梁的部位分布钢筋的截面积应增至主筋的30%，以承受集中轮载作用下的局部负弯矩，所增加的分布筋每侧应从横隔梁轴线伸出l/4（l为横隔板的间距）的长度3、横隔梁的钢筋构造 受力钢筋：上缘配置2根；缘配置4根； 钢板：连结成骨架：上—2块，下—4块 短钢筋：上：2根，下:4根 箍筋：抵抗剪力。

支撑钢筋：形成骨架,中主梁横隔梁构造,（二）、主梁钢筋构造实例 图7-11为标准跨径为20m，行车道宽7m，两边设0.75m的人行道，按公 路-Ⅱ级荷载及人群荷载3kN/m²设计的装配式钢筋混凝土简支T形梁块件构造，主梁的混凝土为C25T梁配筋图,装配式T型梁桥,,钢筋骨架,,短斜筋,,架立筋,,箍筋,,纵向防裂钢筋,四、装配式主梁的联结构造 *接头要求 （1）足够的强度； （2）不致因反复的冲击作用发生松动 **接头类型 1）、焊接钢板联结 2）螺栓连接 3）扣环式联结 4）企口铰接式,（一）钢板焊接接头,（二）螺栓接头,,（三）扣环接头,（四）翼板处的企口铰联结,比较广泛的桥梁结构形式； 跨径已做到50—60m，我国编制了后张法装配式预应力混凝土简支梁桥的标准设计，标准跨径为25m、30m、35m、40m 横截面类型：做成T形、Π形、Ι形和箱形 装配式构件的划分方式，也与钢筋混凝土梁桥相同第三节、 装配式预应力混凝土简支梁桥,一、构造布置： 1、主梁布置： 我国1973年--主梁间距采用1.6m,（5、6、7片主梁）在1983年---主梁间距采用2.20m 对于较大跨径的T形梁---主梁间距（1.8～2.5m），可减少钢筋与混凝土的用量。

主梁的高度：对于常用的等截面简支梁，高跨比可在1/14～1/25内选取随着跨径增大取较小值，随梁数减少取较大值，中等跨径一般可取1/16～1/18公路预应力混凝土梁构造图（l = 29.16m）,二、截面尺寸,1、梁肋下部通常加宽做成马蹄形 在靠近支点处腹板也要加宽至与马蹄同宽，加宽范围最好达一倍梁高（离锚固端）左右，这样就形成了沿纵向腹板厚度发生变化、马蹄部分也逐渐加高的变截面T梁 一般跨径中部肋宽≮14cm，常采用16cm，肋宽不宜小于肋板高度的1/152、马蹄 （1）面积≥全截面的10%~20% （2）宽度为肋宽的2~4倍，管道保护层≥6cm （3）全宽部分高加1/2斜坡区高≈（0.15~0.20）h，斜坡陡于45o （4）不宜过高、过大,三、配筋特点 钢筋种类：纵向预应力筋、架立钢筋、箍筋、水平分布筋、承受局部应力筋及其他构造钢筋 （一）纵向预应力筋的布置 1、布置形式,（1）全部直线形布置 ——仅适用于先张法，小跨径,（2）梁中截断的直线形布置 ——适用于后张法，跨径较大,预应力筋的放张,（3）全部弯至梁端锚固 ——适用于预应力筋数量不多 （4）部分弯出梁顶锚固 ——适用于预应力筋较多或梁高受限,,,（5）鱼腹形梁：大跨度桥梁为了减轻自重这种结构因模板结构、施工和安装较复杂，一般很少采用。

（6）串联梁：梁顶附近的直线形预应力筋是为防止在安装过程中梁顶出现拉应力而布置2、预应力筋在跨中横截面内的布置原则 （1）在保证梁底保护层厚度及使预应力钢筋位于索界内的前提下，尽量使预应力筋的重心靠下； （2）在满足构造要求的同时，预应力钢筋尽量相互紧密靠拢，使构件尺寸紧凑中心尽量靠下尽量相互靠拢；,（二）非预应力筋的布置 箍筋、架立钢筋、防收缩钢筋由于预应力混凝土梁肋承受的主拉应力较小，一般不设斜筋 １、图7-18所示为两端锚固区的配筋构造加强钢筋网的网格约为10cm×10cm锚具下设置厚度不小于16mm的钢垫板与φ8的螺旋筋，其螺距为3cm，长21cm，以提高混凝土的抗裂性预应力筋的锚固布置,分散、均匀、对称原则,,２、对于预应力比较集中的下翼缘（下马蹄）内必须设置闭合式加强箍筋，其直径不小于8mm; 间距不大于20cm，（见图7-19）图中d为制孔管的直径，应比预应力的直径大10mm，采用铁皮套管时应大20mm，管道间的最小净距由灌注混凝土的要求所确定，在有良好的振捣工艺时（例如同时采用底振和侧振），最小净距不小于4cm箍筋：d≮10/12mm(T、 工/箱型 @≯25cm； 支座中心不小于1倍梁高范围内@≯10cm,,下马蹄内必须设置闭合式加强箍筋， d≮8mm; @ ≯ 20cm,3、无预应力的钢筋与预应力筋协同配置： *为了补充局部梁段内强度的不足； *或为了满足极限强度的要求； *或为了更好的分布裂缝和提高梁的韧性等。

可以将这样往往能达到经济合理的效果,先张法构件,1）图7-20a表示当梁中预应力筋在两端不便弯起时，为了防止张拉阶段在梁顶部可能开裂而布置的受拉钢筋2）对于自重比恒载于活载小得多的梁，在预加力阶段跨中部分的上翼缘可能会开裂而破坏因而也可在跨中部分的顶部加设无预应力的纵向受力钢筋 （图7-20b）这种钢筋在运营阶段还能加强混凝土的抗压能力，在破坏阶段则可提高梁的安全度3）图7-20c所示在跨中部分下翼缘内设置的钢筋，多半是在全预应力梁中为了加强混凝土承受预加压力的能力,4）对于部分预应力梁也往往利用通长布置在下翼缘的纵向钢筋来补足极限强度的需要（图7-20d）并且这种钢筋对于配置无粘结预应力筋的梁能起到分布裂缝的作用无预应力筋与预应力筋的协同配置,四、横向联结 装配式预应力混凝土梁桥的横向联结构造一般与钢筋混凝土梁桥相同，但也可在横隔梁内预留孔道，采用横向预应力筋张拉集整（参见前面图7-2b）这样的联结，整体性好，但对梁的预制精度要求较高，施工稍复杂预应力空心板钢筋绑扎,五、装配式预应力砼梁的构造实例,公路预应力混凝土梁构造图（l = 29.16m）,第四节 组合梁桥 利用纵向水平缝将桥梁的全部梁肋与桥面板（翼板）分割开来，再借助纵横向的竖缝将板划分成平面呈矩形的预制构件，施工时先架设梁肋，再安装预制板，最后在接缝内。