專利名稱：鋼－混凝土組合梁負彎矩區(qū)抗裂的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于路橋及建筑中支撐梁結(jié)構(gòu)領(lǐng)域，特別涉及一種鋼-混凝土組合梁負彎矩區(qū)抗裂的方法。
背景技術(shù)：
鋼-混凝土組合梁橋?qū)摿号c鋼筋混凝土橋面板組合在一起共同工作，充分發(fā)揮了鋼材抗拉性能好、混凝土抗壓性能好的特點，使兩種結(jié)構(gòu)材料組合后的整體工作性能明顯優(yōu)于二者性能的簡單疊加。對于中等規(guī)?？缍鹊臉蛄海M合梁橋是一種比較新型、合理的橋型，具有明顯的經(jīng)濟技術(shù)優(yōu)勢。
對于多跨橋梁，采用連續(xù)組合梁可以進一步降低梁高，并具有更好的使用性能。但是，連續(xù)組合梁負彎矩區(qū)會產(chǎn)生混凝土受拉、鋼梁受壓的不利情況，結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)往往由負彎矩區(qū)混凝土的開裂和鋼梁的屈曲所控制。特別是混凝土橋面板開裂后，將導致組合梁剛度降低，有害液體易于滲入并腐蝕混凝土板內(nèi)的鋼筋、栓釘以及鋼梁，降低了橋梁的耐久性，增加了維修養(yǎng)護工作的困難。因此，如何防止負彎矩區(qū)混凝土開裂或如何有效地控制負彎矩區(qū)混凝土裂縫寬度，是影響連續(xù)組合梁橋設(shè)計的一個關(guān)鍵問題。
現(xiàn)有的連續(xù)組合梁負彎矩區(qū)裂縫控制方式及其存在的不足之處為(1)通過張拉鋼絲束在混凝土橋面板內(nèi)施加預應力。這種方法預應力筋張拉端及錨固端構(gòu)造復雜，混凝土徐變、收縮等引起的預應力損失難以準確考慮。
(2)調(diào)整支座相對標高形成預應力?；炷翝沧⑼戤叢⒂不?，通過調(diào)整連續(xù)組合梁橋各支座的相對標高，改變結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分布，在負彎矩區(qū)混凝土內(nèi)形成預壓力。支座調(diào)整的高度通常與梁跨度成正比，對于跨度較大及橋面較寬的組合梁橋，頂升工程量可能太大而無法實施。
(3)通過負彎矩區(qū)的配筋控制混凝土裂縫寬度。連續(xù)組合梁負彎矩區(qū)混凝土內(nèi)的高配筋無法防止混凝土的開裂，對結(jié)構(gòu)的耐久性仍有一定的影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種鋼-混凝土組合梁負彎矩區(qū)抗裂的方法。其特征在于所述抗裂方法是分兩步分別對鋼-混凝土連續(xù)組合梁的正彎矩區(qū)及負彎矩區(qū)進行混凝土澆注，同時在正彎矩區(qū)采用堆載或地錨加載方式布置預壓荷載，在負彎矩區(qū)混凝土翼板內(nèi)引入預壓應力，從而防止組合梁翼板混凝土開裂，提高結(jié)構(gòu)耐久性。
在鋼-混凝土連續(xù)組合梁橋負彎矩區(qū)混凝土翼板中引入預壓應力的施工步驟為1)架設(shè)橋墩和安裝鋼梁3。當結(jié)構(gòu)跨度較大且條件許可時，在鋼梁下部需布置臨時支撐2。
2)澆注正彎矩區(qū)混凝土4，并在中間橋墩1上面鋼梁3面上預留一段負彎矩區(qū)5，同時對澆注的正彎矩區(qū)混凝土4進行振搗、養(yǎng)護。施工時有臨時支撐的，臨時支撐2暫不拆除。
3)待正彎矩區(qū)混凝土4達到設(shè)計強度后，在正彎矩區(qū)采用堆載或地錨加載方式布置預壓荷載，從而在負彎矩區(qū)混凝土翼板內(nèi)引入預壓應力，有臨時支撐2的則拆除臨時支撐2。
4)澆注負彎矩區(qū)混凝土7并進行振搗、養(yǎng)護。對兩次澆注的混凝土結(jié)合部位需進行表面和清潔處理，以保證二者的緊密結(jié)合。
5)待負彎矩區(qū)混凝土7達到設(shè)計強度后，卸除預壓荷載6，并進行橋面鋪裝及附屬設(shè)施的施工。
本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點同現(xiàn)有的連續(xù)組合梁橋負彎矩區(qū)混凝土板施工相比，本發(fā)明增加了預壓荷載的施工。相對于鋼絲束張拉的方法降低了錨固構(gòu)造措施和預應力筋的成本；相對于調(diào)整支座相對標高的方法，支座安裝簡單，施工方便，減少了現(xiàn)場頂升操作的工序。本發(fā)明能夠有效地控制連續(xù)組合梁負彎矩區(qū)混凝土翼板的開裂，施工方法簡單、快速、實用，具有明顯的經(jīng)濟技術(shù)效益。該方法也適用于建筑結(jié)構(gòu)領(lǐng)域內(nèi)的連續(xù)組合梁。


圖1為連續(xù)組合梁橋澆注正彎矩區(qū)的第一期混凝土；圖2為正彎矩區(qū)布置預壓荷載并拆除臨時支撐；圖3為澆注中間墩支座負彎矩區(qū)的第二期混凝土；圖4為卸除預壓荷載并進行鋪裝及欄桿等附屬設(shè)施的施工。
具體實施例方式本發(fā)明提供一種鋼-混凝土連續(xù)組合梁負彎矩區(qū)抗裂的方法。所謂正彎矩區(qū)是在兩橋墩1之間橋梁在受壓時向下彎的中間部位；所謂負彎矩區(qū)是在中間橋墩1兩側(cè)，橋梁因正彎矩區(qū)受壓向下彎時，橋梁被橋墩1上頂而使兩側(cè)的鋼梁3向上彎，該部位稱為負彎矩區(qū)。在負彎矩區(qū)內(nèi)橋墩1兩側(cè)的鋼梁3上的混凝土即為負彎矩區(qū)混凝土翼板。當負彎矩區(qū)混凝土翼板向上彎時該混凝土翼板容易開裂。克服開裂的方法是分兩步分別對鋼-混凝土連續(xù)組合梁的正彎矩區(qū)及負彎矩區(qū)進行混凝土澆注，同時在正彎矩區(qū)采用堆載或地錨加載方式布置預壓荷載，便在負彎矩區(qū)混凝土翼板內(nèi)引入預壓應力，從而防止組合梁翼板混凝土開裂，提高結(jié)構(gòu)耐久性。下面僅以三跨連續(xù)組合梁橋為例說明本發(fā)明在負彎矩區(qū)混凝土翼板中引入預壓應力的施工步驟1)架設(shè)橋墩1和安裝鋼梁3。當結(jié)構(gòu)跨度較大且條件許可時，在鋼梁下部需布置臨時支撐2(如圖1所示)。鋼梁3可以是開口或閉口的箱形梁，或者是工字形鋼梁；制作方式可以是軋制鋼梁或焊接鋼梁。臨時支撐2的位置及數(shù)量根據(jù)設(shè)計要求確定，并應保證剛度及強度的要求。
2)綁扎鋼筋，澆注第一期正彎矩區(qū)混凝土4，并在中間橋墩1上面鋼梁3面上預留一段負彎矩區(qū)5，同時對澆注的正彎矩區(qū)混凝土4進行振搗、養(yǎng)護。施工時有臨時支撐的，臨時支撐2暫不拆除(如圖1所示)。
3)待正彎矩區(qū)混凝土4達到設(shè)計強度后，在正彎矩區(qū)采用堆載或地錨加載方式布設(shè)預壓荷載6。有臨時支撐2的則拆除臨時支撐2。預壓荷載的大小及范圍由計算確定(如圖2所示)，以控制在活載、第二期恒載及溫度、收縮等效應下連續(xù)組合梁橋負彎矩區(qū)混凝土翼板的拉應力為準。
4)澆注負彎矩區(qū)混凝土7并進行振搗、養(yǎng)護。對兩次澆注的混凝土結(jié)合部位需進行表面和清潔處理，以保證二者的緊密結(jié)合(如圖3所示)。
5)待負彎矩區(qū)混凝土7達到設(shè)計強度后，卸除預壓荷載6，并進行橋面鋪裝及附屬設(shè)施的施工(如圖4所示)。
權(quán)利要求
1.一種鋼—混凝土組合梁負彎矩區(qū)抗裂的方法，其特征在于所述抗裂方法是分兩步分別對鋼—混凝土連續(xù)組合梁的正彎矩區(qū)及負彎矩區(qū)進行混凝土澆注，同時在正彎矩區(qū)采用堆載或地錨加載方式布置預壓荷載，以在負彎矩區(qū)混凝土翼板內(nèi)引入預壓應力，從而防止組合梁翼板混凝土開裂，提高結(jié)構(gòu)耐久性；在鋼—混凝土連續(xù)組合梁橋負彎矩區(qū)混凝土翼板中引入預壓應力的施工步驟為1)架設(shè)橋墩(1)和安裝鋼梁(3)，當結(jié)構(gòu)跨度較大且條件許可時，在鋼梁下部需布置臨時支撐(2)；2)澆注正彎矩區(qū)混凝土(4)，并在中間橋墩(1)上面鋼梁(3)面上預留一段負彎矩區(qū)(5)，同時對澆注的正彎矩區(qū)混凝土(4)進行振搗、養(yǎng)護；施工時有臨時支撐的，臨時支撐(2)暫不拆除；3)待正彎矩區(qū)混凝土(4)達到設(shè)計強度后，在正彎矩區(qū)(4)采用堆載或地錨加載方式布置預壓荷載，從而在負彎矩區(qū)(5)的混凝土翼板內(nèi)引入預壓應力；有臨時支撐(2)的則拆除臨時支撐(2)；4)澆注負彎矩區(qū)混凝土(7)并進行振搗、養(yǎng)護，對兩次澆注的混凝土結(jié)合部位需進行表面和清潔處理，以保證二者的緊密結(jié)合；5)待負彎矩區(qū)混凝土(7)達到設(shè)計強度后，卸除預壓荷載(6)，并進行橋面鋪裝及附屬設(shè)施的施工。
全文摘要
本發(fā)明公開了屬于路橋和建筑中支撐梁結(jié)構(gòu)領(lǐng)域的一種鋼－混凝土組合梁負彎矩區(qū)抗裂的方法。該抗裂方法是分兩步分別對鋼－混凝土連續(xù)組合梁的正彎矩區(qū)及負彎矩區(qū)進行混凝土澆注，同時在正彎矩區(qū)布置預壓荷載，以在負彎矩區(qū)混凝土翼板內(nèi)引入預壓應力，從而防止組合梁翼板混凝土開裂，提高結(jié)構(gòu)耐久性。同現(xiàn)有的連續(xù)組合梁橋負彎矩區(qū)混凝土板施工相比，本發(fā)明增加了預壓荷載的施工步驟。相對于鋼絲束張拉等方法降低了錨固構(gòu)造措施和預應力筋的成本，支座安裝簡單，施工方便，減少了現(xiàn)場頂升操作的工序。本發(fā)明能夠有效地控制連續(xù)組合梁負彎矩區(qū)混凝土翼板的開裂，施工方法簡單、快速、實用，具有明顯的經(jīng)濟技術(shù)效益。該方法也適用于建筑結(jié)構(gòu)領(lǐng)域內(nèi)的連續(xù)組合梁。
文檔編號E04C3/293GK1587531SQ20041006221
公開日2005年3月2日 申請日期2004年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月30日
發(fā)明者聶建國, 樊健生 申請人:清華大學