门式墩盖梁预应力张拉施工技术

2015-03-21贾晓军

黑龙江交通科技 2015年11期

关键词：门式钢束盖梁

贾晓军

(山西路桥第一工程有限责任公司)

门式墩盖梁预应力张拉施工技术

贾晓军

(山西路桥第一工程有限责任公司)

结合实际的应用案例，对于门式墩的几种常用的设计方法进行了针对性的对比介绍，并对盖梁预应力张拉施工技术进行了较为详细的介绍，并通过在实际应用中的实践，发现门式墩盖梁预应力张拉技术的极大灵活性以及适应性，在未来的发展过程当中具有广阔的应用前景。

门式墩；盖梁预应力；施工技术

1 预应力设计

盖梁的计算要采用的是平面杆系结构的计算软件来进行具体的分析，地基的设定应该按照刚性基础的假定来对墩身底端进行模型的设计，与此同时应该考虑到的是基础不均造成的沉降。盖梁在设计的最初应按照全预应力构建进行设计，截面主要注意的是盖梁跨中以及柱顶上缘和两侧以及下部的位置，应该注意进行分别得张拉力设计，防止过大的拉应力的出现。不仅如此，对于钢束张拉的顺序以及对主梁的假设都应该实现控制面应力的满足。在进行施工施工时除了主梁等必须设备外，不允许有其他的荷载，以保证桥墩的稳定以及平衡。

如果还需考虑到汽车荷载形成额横向加载对于桥梁压力以及稳定性的影响，需要在车道的净宽范围内进行布载，采取最坏结果的计算预估方式，来对盖梁控制面以及墩身所受到的力进行验证。并针对该种状况进行工程设计，满足在极限状态下的对于承载力以及抗裂力的要求。

2 盖梁的外形设计

盖梁的长度需要进行准确的设计及测量，要根据小箱梁的斜交角度、布梁以及抗震档位来进行设计，盖梁上的宽度可以根据国际常用的抗震范围来进行取值。目前我们预设宽度为220 cm，高度为2 m。现进行如下设计：

第一种设计方案就是将盖梁的下端变窄，宽度在取墩柱宽1.5 m时做底部的抹角，使立面与墩柱的连接部位尽量圆滑，这样可以在保证安全稳定的基础上，保证桥梁设计的美观。但是虽然在桥的造型外观上非常的出众，可是却不能够承受重压，因为盖梁的支点处上部容易受到下部的压力，在设计时使盖梁下部的宽度减小就使混凝土的受压区面积变小，造成局部压力应力超标，应力的最后核算结果较差。

第二种设计方案就是采取传统的工艺，做成矩形的墩柱，保证截面的等宽，这样可以保证较高的稳定性，一般用于地势较为复杂的地区。这种方法容易满足对于应力的计算，但是由于做法过于传统反而没有新意和创造力，不是十分受人们喜爱。

第三种设计方案就是采用三根墩柱做成上下变宽的形状，但是省去其中的抹角以及导圆工作。这种方法集中了第一种方法和第二种方法中的优点，使得在造型美观的基础上实现了计算应力方面的满足，但是美中不足的是这种方法取消了抹角和导圆使得桥墩的棱角过多，视觉上没有第一种设计要好，并且因为采用的是三个圆墩所以是否能够整齐统一，是决定桥梁建设最后是否美观的决定性因素之一。

所以综合上述的分析进行考虑，决定还是选择第一张方案设计更为稳妥，但是需要解决的是受压区偏薄的缺点，解决的方法为将盖梁的高和宽都进行一定比例的增加，这样既满足了计算值又满足了对于造型的要求，使整个桥梁既安全又美观。

3 由于预应力所产生的墩柱裂缝控制方法

由于盖梁与墩柱之间存在着相互约束的关系，所以张拉预应力束使得盖梁悬臂上饶，墩柱顶端会向内偏移，两根墩柱底端应用承台进行连接，如果墩柱底端足够固结，所以在墩柱顶端内侧和底端外侧会产生相应的预应力从而造成裂缝的产生。对于这种问题，我们应该在墩柱上多下一些功夫，着重考虑的一点是要将横桥向越窄使得柔软度越大，上方的裂缝增大，下方的裂缝减小，达到上下的平衡，这样就能够使得桥梁的设计更加的稳固。

4 上梁顺序与钢束张拉力的关系

上梁顺序与钢束拉力之间存在着紧密的联系，他们之间彼此相互影响，相互制约，才能达到安全的标准。上梁顺序与钢束张拉力之间如果没有形成相对稳定的局面，就会出现，预应力施加过量或者不足的现象。如果还没有上梁就超量的进行张拉预应力，则很容易引起盖梁下部开裂的现象。所以要安排好上梁顺序以及钢束张拉之间的关系。

5 对于门式墩的深入探讨

门式墩的路线要选择合适的交角，但是在进行角度的选择时应当尤为注意，要判断出盖梁受力与荷载之间的关系，更好的确定门式墩的受力情况，才能在盖梁预应力设计的时候更多的了解和更为准确的设计配钢束，这种设计方案能够很好的利用于地区比较复杂的河流，山谷地区。门式墩在进行预应力的设计时应当采取多种的设计方案，但是不论哪一种方案都需要保证一点，那就是受力越多补偿越大。与此同时要保证断束与通束的相互结合，单张力与双向张力之间的相互影响，根据具体的实际情况进行不同加载方式的选择，使选择的跨度范围更为自由。

6 门式墩的实际应用

门式墩目前在高速公路上的应用，并不是十分广泛，所以仍有许多方面需要加以改善，主要有一下几个方面，一是要加强对预应力以及张拉力之间的控制，而是要对施工载荷的状况加以控制。但是不得不说，目前在已经应用的门式墩地区，所反映出来的效果来看，门式墩具有极强的适应性以及灵活性，这种特性不仅体现在路线的选择规划上，不需要躲避复杂路况还体现在它能够节约工程造价，保护地理环境及人文自然景观上。所以说门式墩在未来的发展中具有良好的发展前景，在公路高速方面也会得到更加广泛的应用。