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融资方和担保方均双AA公募债主体评级,城投信誉佳,未来还款极有保障!
【A类央企信托-非标919号淮安政信】
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新闻资讯:
由于三峡工程对外交通专用公路为全封闭式公路,该路行驶的车辆为汽-36级重型车辆,所以对净空的要求较高,桥下要求净高为5.5m,设计中按5.7m设计,(留0.2m沉落量),另外,整体式路面宽度为18.5m,为了避免遭遇重量型车辆的冲撞,公路中间不宜设置桥墩,设计中采用一跨通过,最大跨度采用22.0m,设计活载为人群荷载3KN/m2,桥面宽2.5m,桥墩采用钢筋混凝土独柱墩梁体的选择 在进行梁体选择时,分别对钢筋混凝土梁、预应力混凝土梁、钢梁及钢与混凝土组合梁作了比较: 1.钢筋混凝土梁:梁体高度高,自重较大,桥墩尺寸相对也较大,需提前预制,并需要架梁设备,工程造价较高
2.预应力混凝土梁:梁体高度较高,自重大,施工所需机具较多,施工工艺较复杂,需提前预制,并需架梁设备,工程造价较高
3.钢梁:所需钢材较多,造价高,养护维修费用高
4.钢与混凝土组合梁:梁体高度较低,自重轻,施工便捷,施工工具简单,不需要架梁设备
另外,梁体上部为钢筋混凝土,下部为钢材,能充分发挥钢与混凝土材料特性,造价较低
通过综合比较,钢与混凝土组合梁在此更能发挥其优越性,故在三峡人行桥上采用了钢与混凝土组合梁
内力分析、计算 在本桥内力分析计算时,采用SAP80程序进行空间分析,其力学模式为人行梯与组合梁固结,形成空间连续结构
二、主跨组合梁的计算理论 组合梁截面应力的计算理论有两种,一种按弹性理论进行分析,另一种考虑截面塑性变形发展的塑性理论进行分析计算
不论按弹性理论或塑性理论进行分析,一般需考虑混凝土硬化前和混凝土硬化后两个受力阶段
本桥设计的施工方法是将组合梁中的钢梁先安装就位作为以后浇灌混凝土的承重结构,因在钢梁下不设临时支撑,故计算时按两个受力阶段进行计算
第一阶段:混凝土未达到强度设计值以前的阶段,此时荷载考虑钢梁自重、模板重和现浇混凝土板重量,称为第一受力阶段的恒载,连同本阶段的施工活荷载,全部由钢梁承受,计算其应力、挠度及稳定性
本桥在此阶段为简支结构,经计算是由跨中挠度控制
第二阶段:混凝土达到了强度设计值以后的阶段,此时已能够发挥其组合梁的作用,荷载由钢-混凝土共同承担,在这一阶段需检算施工荷载和运营后荷载
其计算理论有弹性理论和塑性理论
在本桥的设计中运营阶段因两侧人行梯已与组合梁固结而由简支结构转化为连续结构,这时其钢材的屈服点及混凝土最大应力及0.5倍的轴心抗压设计强度都未达到,故是按弹性理论计算分析的
而在施工阶段的检算中,混凝土已超出弹性理论的分析范围,故需按塑性理论进行分析和计算
梁体结构选择: 钢与混凝土结构一般有三种形式:第一种为压型钢板与混凝土组合板,一般适用于高层建筑的楼板
第二种为压型钢板与混凝土组合梁,适用于跨度较小的梁
第三种为型钢混凝土结构
三峡人行桥其活载为人群荷载,没有车辆荷载,梁体主要是承受其自重,所以采用梁上部受压区为混凝土,下部受拉区为钢材料这种简单的钢与混凝土组合梁
这种结构体系包括:(1)钢梁,采用5根36C工字钢,并在跨中10m范围内工字钢下翼缘贴焊10mm厚的钢板,加强其跨中拉应力区的结构强度,满足受力需要,工字梁之间每1.5m设置一道厚δ=10mm的钢板
以加强钢梁的整体性
( 2)连接件:它保证了钢梁与钢筋混凝土板的共同工作,并承受钢梁与钢筋混凝土板二者叠合面之间的纵向水平剪力,限制二者相对滑移,一般是采用Ⅱ级钢筋,与钢梁及混凝土中的钢筋骨架焊接
在梁的端部由于混凝土收缩,钢与混凝土板之间会产生较大的水平应力,端部连接件由短工字及锚筋焊接而成
(3)钢筋混凝土板采用25号混凝土,主筋为Ⅱ级钢筋,箍筋为Ⅰ级钢筋
结语: 我国从50年代初期开始研究组合梁桥结构,之后在公路、铁路桥梁方面得到采用,后又在我国的工业与民用建筑中得到广泛推广应用,组合梁除了能充分利用钢材料和混凝土两种材料的受力性能外,尚具有:抗疲劳性能好、承载能力可靠,节约钢材,降低梁高,增强刚度,降低冲击系数等优点
跨越三峡对外交通专用公路的四座人行天桥现均已竣工,它以其施工方便、快捷,节约投资,而受到施工单位及建设单位的青睐,同时为我们在今后的桥梁设计中用钢与混凝土组合梁积累了宝贵的经验
是指整个建筑物(包括基础及上部结构)在施工中根据设计要求预留缝(“缝”很宽,故称为“带”),待主体结构完成,再用混凝土将其补齐,达到最终不设缝的目的
比如,在高层建筑物中,由于功能和造型的需要,往往需要把高层主楼与低层裙房连在一起
从传统的结构观点看,需要将高层与裙房脱开,这就要求结构设变形缝;但建筑又要求不设缝,因此,采用后浇带施工方法以减小沉降差便得到广泛的应用
2)后浇带的功能按照后浇带的作用,其可分为沉降后浇带、收缩后浇带和温度后浇带,分别用于解决高层建筑主楼与裙房的沉降差异、防止混凝土凝结收缩开裂和防止混凝土因温度变化拉裂等问题
设计采用何种类型的后浇带必须根据工程类型、工程部位、现场施工情况和结构受力情况而具体确定
在实际设计当中,后浇带一般具有多种变形缝的功能,设计时应考虑以—种功能为主,其他功能为辅的做法
除此之外,后浇带还为在结构的不同部分采用不同强度等级的砼提供了可能
3)后浇带的构造 (1)后浇带应通过建筑物的整个横截面,断开全部墙、梁和楼板,使两边都可以自由伸缩或沉降,不得采用藕断丝连、要断不断的形式,否则会因应力集中而是后浇带破坏
对其缝宽,应根据后浇带的作用,所处部位及施工难易等实际情况灵活掌握,一般为700~1000mm
(2)后浇带可以选择在结构受力影响较小的部位曲折通过,一般不要在一个平面内,以免全部钢筋都在同一部位搭接,且一般后浇带不要通过上部结构墙体
后浇带断面形式应考虑浇筑混凝土后连接牢固,一般宜避免留直缝
对于楼板类,可留斜缝;对于梁及基础,可留企口缝,而企口缝又有多种形式,可根据结构断面情况确定
(3)后浇带封闭时间根据其类型的不同而不同,应正确选择
当后浇带是为了减小砼施工过程中的温度应力时,其保留时间不宜少于两个月;当后浇带是为调整结构主体部分与裙房部分不均匀沉降而设置时,后浇带应在两侧结构单元沉降基本稳定后封闭,一般的,应至主体结构封顶后再封闭后浇带,如果有特殊要求(如施工进度与裙房营运矛盾),也可参考沉降观测的数据,合理选择封闭时间,此时可采用超前止水后浇带
(4)应加强后浇带处的通长配筋,包括混凝土底板,顶板及地下室侧壁等,楼板中通过后浇带的钢筋应双层布置
后浇带内的钢筋处理,钢筋断开贯通与否,取决于后浇带的类型
对于沉降后浇带,钢筋应贯通;对伸缩缝后浇带,钢筋应断开;对梁板结构,板筋断开、梁筋应贯通,如果钢筋不断开,钢筋附近的混凝土收缩将受到约束,产生拉应力出现开裂,从而降低了结构抵抗温度变化的能力
(5)一般地下室底板、顶板及地下室外墙均采用微膨胀混凝土,内掺适量外加剂,对后浇带外加剂掺量应适当提高,具体掺量由外加剂品种确定,收缩后浇带和温度后浇带可采用加强带的方法设置
4)后浇带施工中应注意的问题 (1)后浇带接缝形式必须严格按施工图施工,对于较厚或采用流动性好的混凝土施工时后浇带应用堵头板(钢板),根据钢筋布置在堵头板上事先打孔,根据接口形式在堵头板上装凸条;对于较薄或者采用干硬性混凝土浇注时,后浇带两侧宜采用钢筋支架铅丝网或单层钢板网隔断,钢筋支架的钢筋直径及间距设置视构件断面大小而定,以支撑稳定为原则,铅丝网的网眼一般不宜过大,以避免灌注混凝土时跑浆,如网眼偏大,可在网外粘贴一层塑料薄膜,并支挡固定好,以承受灌注混凝土时的挤压力,并保证不跑浆,待混凝土凝固后,薄膜即可撕去,钢筋支架亦可除去,而铅丝网则留在后浇带两侧,即永久留在后浇带内
有些施工单位不按图施工,接口处不支模,留成自然斜坡槎,使施工缝处混凝土浇捣困难,造成混凝土不密实,达不到设计强度等级,如果是地下室底板还易产生渗水现象
(2)后浇带先浇混凝土完成后应进行保护,局部应覆盖,四周用临时栏杆围护,防止施工过程中钢筋污梁,保证钢筋不被踩踏
有些工地后浇带不设围护,致使钢筋被严重踩弯、钢筋杂乱、建筑垃圾较多,不易清理
(3)在后浇带浇注混凝土前必须将整个截面按照施工缝的要求进行处理,清除杂物,水泥薄膜、表面松动的砂石和软弱混凝土层,并将两侧混凝土凿毛,用水冲洗干净,充分保持两侧混凝土湿润,一般不少于24小时
在表面涂刷水泥净浆或混凝土界面处理剂后,及时浇筑混凝土
有些施工单位两侧混凝土不凿毛就浇注后浇带内混凝土,使新老混凝土的粘结强度难以保证,处理不好会在后浇带两侧造成两条贯空裂缝,极易渗水
(4)后浇带跨内的梁板在后浇带混凝土浇注前,两侧结构长期处于悬臂受力状态,在施工期间,本跨内的模板和支撑不能拆除,必须待后浇混凝土强度达到设计强度值的75%以上后,方可按由上向下顺序拆除
有些施工单位,施工期间模板准备不足,或考虑资金等因素,提前拆除后浇带跨内的模板和支撑,造成板边开裂,使结构承载能力下降
地下结构施工时,还应特别考虑后浇带的设置对地下室外墙的影响
(5)后浇带的混凝土因一次浇筑量小,因而通常采用现场搅拌混凝土的方法,且后浇带应用强度等级提高一级、早强、补偿收缩的混凝土浇筑,所以应单独申请混凝土配合比
施工中应提前做好水泥、砂、石和外加剂及掺合料的进场检验和试验工作,及时申请混凝土配合比
浇筑时认真计量,在混凝土浇筑时按规定留置标准养护试件和同条件养试件,用以检验和证明后浇带混凝土的强度
混凝土浇筑后应重视其养护工作,及时的养护可使混凝土在潮湿的环境中硬化,水泥水化生成物堵塞毛细孔隙
提高混凝土的密实度和抗渗性
(6)目前,有的工程采用膨胀加强带来代替收缩后浇带
设计人员在设计时一定要分清情况,比如像超长地下室,在实际使用工程中其温差变化小,则可以采用膨胀加强带来代替后浇带,如果是上部结构来说,则要仔细分析
同时,当后浇带为沉降后浇带时,则不能用膨胀加强带来代替
5)小结 后浇带作为施工中的临时施工缝,是为克服温度收缩、砼收缩、结构不均匀沉降可能导致不利因素而设置的
它与通常设置的永久性的伸缩缝、沉降缝相比有其独到的优点——结构完整、立面完整、能更好地发挥建筑的使用功能,通过设计单位、施工单位认真设计、精心施工,一定能在工程实践中收到较好的效果
A类央企信托-非标919号淮安政信