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国内外桥梁预制拼装技术的发展

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redflag 发表于 2017-5-17 16:22:09 | 显示全部楼层 |阅读模式
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结构体系: 梁桥 » 其它
桥梁部位: 不限
材料: -

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预制拼装混凝土主梁技术是在二次世界大战后逐渐发展起来的,经过七十多年的发展,节段间接缝的剪力键构造、密接匹配预制、体外预应力技术和施工工艺的发展,使得混凝土主梁预制拼装的施工技术日趋成熟。

混凝土桥墩预制拼装技术在国外发展已有三十多年的历史,美国第一座采用预制拼装桥墩技术建造的典型桥例是于1978年开始建造的Linn Cove高架桥。随后陆续建造了多座下部结构采用预制拼装技术的桥梁工程。进入21世纪,美国面临大量结构缺陷或使用缺陷桥梁的加固或拆除重建,2002~2004年,美国联邦公路署和 AASHTO 对欧洲(荷兰、德国、法国和比利时等)和日本进行了桥梁快速施工技术的调查,内容包括自行式模块化运输车整体架设技术、上部结构、桥面系和下部结构预制拼装施工技术等,并提出“Grand Challenges: A Strategic Plan for Bridge Engineering.”随后针对桥梁快速施工技术开展了系列的研究和示范工程应用。节段拼装桥墩联接构造研究了多种方案,主要类别为采用后张预应力筋(钢绞线、精轧螺纹钢)连接方式、灌浆套筒连接方式、灌浆金属波纹管连接方式、插槽式接缝连接、承插式接缝连接、钢筋焊接或搭接并采用湿接缝连接、以及混合连接构造等实现预制桥墩节段之间、预制墩身与盖梁、预制墩身与承台之间的联接,拼装接缝采用砂浆垫层或环氧胶接缝,在建的预制拼装桥墩目前已较少采用干接缝构造,这主要是出于耐久性的考虑,一些已建工程表明,干接缝构造易导致接缝附近钢筋遭受腐蚀,结构耐久性差。2007-2013年,Transportation Research Board ofThe National Academies(TRB) 资助开展研究项目The StrategicHighway Research Program 2 :Project R04:Innovative Bridge Designs for RapidRenewal( SHRP2-04),先后发布了预制构件和体系拼装构造细节手册、桥梁快速施工导则和快速施工成功应用桥例汇编等,AASHTO也开始着手编制预制拼装桥墩设计的相关条文。

日本于1951年首次主梁采用预制拼装施工技术建造,但关于下部结构的研究则比较晚, 1994年,由多所大学及企业的研究人员组成的研究团体开展了城市高架桥桥墩预制拼装技术的研究项目,编制了プレテンションウエブ橋設計施工ガイドライン(案2005)。2007-2008年开展了新型预制阶段拼装桥墩的研究,并提出三种新型桥墩构造形式,通过静力试验、振动台试验和数值分析等方法研究其动力特性、强度、延性行为、破坏机制等,同时对该类型构造预制桥墩的设计方法进行了探讨,并在部分桥梁中进行了应用。

台湾地区关于混凝土墩柱预制拼装的研究最早始于1999,主要对其施工方法和抗震性能开展了研究。Kuo-Chun Chang,Yu-Chen Ou等学者试验研究表明,允许普通钢筋通过接缝,且保证关键接缝不张开,可以获得较好的耗能特性,但耗能钢筋配筋率不能过高,否则桥墩震后残余位移大。台湾台中生活圈4号线北段及大里联络道工程桥梁(2010)其下部桥墩均采用后张有粘结预应力、环氧接缝连接构造预制拼装施工技术建造。

我国在1965年河南五陵卫河桥(T型刚构桥)首次主梁采用预制悬臂拼装施工技术建造,经过多年缓慢发展,主梁的预制类型主要有:1)空心板梁、T梁配合湿接缝;2)主梁整孔架设施、3)主梁节段悬臂拼装或逐孔整体架设;4)预制桥面板等。经过五十多年的发展,预制拼装上部主梁的施工技术日趋成熟,我国也采用预制拼装主梁技术建造了许多桥梁,并于2006年颁布了《预应力混凝土桥梁预制节段逐跨拼装施工技术规程》。

我国于上世纪90年代初,开始了预制拼装桥墩的研究,北京积水潭桥试验工程中的五座桥梁为承插式预制钢筋混凝土墩。近年来在东海大桥、杭州湾大桥、上海长江大桥工程等跨海、跨江长大桥梁工程中都采用节段拼装桥墩的施工方案,其下部结构墩身为采用钢筋焊接或搭接并采用湿接缝连接构造的预制节段拼装施工技术,主梁采用大吨位整体吊装技术施工,这些技术的采用确保大桥顺利建成。这期间,桥墩预制拼装技术主要类型有:1)承插式预制钢筋混凝土墩;2)预制桥墩配合湿接缝;3)预制桥墩通过预应力钢筋或钢绞线实现连接;4)整体桥墩、承台预制配合插槽式与桩基础实现连接。

总体来看,我国当前城市桥梁桥墩建造面临的交通、环境和公众需求等因素的挑战,迫切需要采用全预制拼装建造技术。但同欧洲、美、日等国相比,我国在预制拼装建造技术领域的研究存在显著不足:1)预制主梁、桥面板的使用寿命较短,铰接缝等出现损伤,需要研发高耐久性的连接构造,需要开展节段箱梁接缝地震荷载下的力学研究;2)墩柱预制拼装技术尚处于起步节段,对于一些新型的墩柱预制拼装连接构造,如①灌浆套筒连接、②金属波纹管灌浆连接方式、③插槽式、④承插式、以及⑤混合方式等实现预制构件之间拼装连接的构造细节和连接装置方面尚未开展详细的研究;3)尚未开展大盖梁预制、桥台和承台等构件的预制拼装连接构造研究;4)缺乏设计、施工、验收等规范和标准、预制构件技术标准以及标准图集等;5)缺乏熟练的技术工人、大型桥梁预制构件生产设备、拼装设备和相关工艺的研究; 6)尚未开展大规模的城市桥梁预制拼装建造工程应用实例,缺乏预制拼装成套技术的实际工程应用经验。

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精彩评论4

nkdjgxyzy 发表于 2017-5-19 22:29:39 | 显示全部楼层
能不能把ppt或pdf文档发出来,供大家学习

fengjunqiu 发表于 2018-2-28 20:55:24 | 显示全部楼层
最近正在学习这方面课题,能发份到我邮箱么,346009308    @  qq.com,  非常感谢

molly 发表于 2018-12-18 17:39:10 | 显示全部楼层
我正在学习这方面,po主可以发一份这个ppt给我吗593072721@qq.com
万分感激

大康ORZ 发表于 2019-8-14 16:24:42 | 显示全部楼层
郑州四环快速路,单体最大市政工程,实际施工跟理论差距挺大。

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