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辽宁弹塑性桥梁伸缩缝润恒

时间:2023-04-12 00:28 点击:

辽宁弹塑性桥梁伸缩缝润恒

辽宁弹塑性桥梁伸缩缝润恒有限公司是一家专业从事桥梁伸缩缝材料研发、生产、销售及施工的企业。公司注册资金1000万元,拥有完善的生产和质量管理体系。公司生产的产品包括:路面胶、玻纤布、断面填缝胶、伸缩缝学习与试验仪等。

公司拥有多名专业技术人员,其中包括较高水平的博士、硕士和本科工程师,同时还与多所高校和科研机构建立了合作关系,为产品的研发和创新提供了强大的支持。公司自成立以来,始终坚持质量第一、信誉至上、服务客户、创新发展的经营理念,赢得了广大客户的认可和信赖。

桥梁伸缩缝全国共有多少家

98家。共有98家生产厂家、批发商。遂宁销售桥梁支座,橡胶支座,桥梁伸缩缝。桥梁伸缩缝:指的是为满足桥面变形的要求,通常在两梁端之间、梁端与桥台之间或桥梁的铰接位置上设置伸缩缝。

生产桥梁伸缩缝公司

桥梁伸缩缝就是设置于桥梁上部结构活动端、桥面断缝处的伸缩装置。

安装伸缩装置的作用是用以保证上部结构在温度变化、混凝土收缩和徐变,以及荷载作用下,在该处的变位能够实现,而不产生额外的附加内力,并能保证行车平顺。 通常国内的桥梁伸缩缝都设置在上部结构的活动端和桥台,以及各联(孔)上部结构衔接处。

生产桥梁伸缩缝的需以优质的产品、合理的价格和良好的服务来获取广大客户的赞赏。应致力满足客户和市场需求,为客户提供专注、快速、周到的售前售后服务。需拥有专业技术团队、快速服务和管理团队,为客户提供完善的解决方案。

注意事项:

如要在先摊铺路面后装伸缩缝,为保证路面良好的平整度,应该先摊铺路面,然后开槽安装伸缩缝。摊铺路面之前,必须首先清理预留间隙并嵌填泡沫板,再用砂袋或级配砂石袋填实槽口。回填标高以控制沥青不会污染预埋钢筋为宜,目的在于防止摊铺备压坏预埋钢筋,便于路面连续摊铺。

桥面的切缝、清槽按预留的槽口宽度用切缝机对路面的油面层进行切缝。切缝时应注意保持路面切口完好,无啃边现象。切缝后及时清除槽内沥青混凝土及填料,凿毛槽口内混凝土表面。这一系列工序非常重要,将影响混凝土的浇筑质量。

桥梁工程伸缩缝质量控制方法?

1桥梁伸缩缝的种类
1.1剪切式剪切式装置所采用的橡胶填嵌材料可以是各种断面形式的。橡胶材料的弹性好,防水,粘贴便利,因此备受业界的青睐,被广泛应用在外桥梁工程施工中。1.2模数支承钢制伸缩装置适用于桥梁伸缩变形量大于50mm的桥体结构。车辆驶过时,梁端会转动或发生挠曲变形而产生拍击作用,并伴有很大的噪声,极易损坏桥体结构。因此,需采用设有螺栓弹簧的装置来固定滑动钢板,以减少拍击和噪声,该伸缩缝的构造相对复杂。1.3弹性体弹性体伸缩装置分为锌铁皮伸缩缝和TST碎石弹性伸缩缝,弹性体伸缩装置是一种简易的伸缩缝装置,对于中小跨径的桥梁,当伸缩量在20mm-40mm以内时可以采用TST碎石弹性伸缩装置,是将特制的弹性材料TST加热熔化后,灌入经过清洗加热的碎石中,即形成了TST碎石弹性伸缩缝。碎石用以支持车辆荷载,TST弹塑性体在-25℃-60℃条件下能满足伸缩量的要求。
2伸缩缝选用是否得当及施工质量好坏对桥梁的影响
2.1伸缩缝破损、失效原因通常在梁端构造薄弱地段露天布设桥梁伸缩缝。车辆荷载反复作用,加之雨雪等自然因素的作用,极易受损,但修补困难。造成伸缩装置破损的因素来自方方面面,具体来讲主要有以下几类:2.1.1选型不当梁端部受力结构的设计不合理,经过荷载的反复作用,梁端破损会导致伸缩装置失灵;对当地自然环境及行车流量研究不够,当选用型号不适合该工作环境时,伸缩缝会失效,计算过程中选取参数与实际偏差过大,变形值不恰当,伸缩装置过大,致使伸缩缝破损。2.1.2伸缩缝装置的问题伸缩装置存在质量缺陷,构造刚度不够,使用过程中会发生局部或整体变形:锚固的构建强度不足,在使用过程中造成伸缩缝位置偏移,在上部荷载作用下使得伸缩缝破损。2.1.3连续缝设计欠考虑结构采用连续梁或连续桥面来控制伸缩缝的数量。桥面连续就需设置连续缝,连续缝的设计存在缺陷造成连续缝破损,并引起桥面跳车。另外,桥面连续缝的变形假缝深度与宽度设计欠考虑,使得连续缝无法发挥本来的作用。2.1.4施工不当在施工阶段,伸缩缝定位不准确,并且人为控制梁端伸缩缝的间距,影响了伸缩装置作用的发挥,并且可能导致以下后果:伸缩缝间距达不到设计要求,伸缩缝挤压超限,引发桥面跳车;伸缩缝间距超限,松动的填充物在行车惯性及载荷的反复作用下被带出定位装置,导致另一类型的跳车事故。在施工阶段,伸缩缝装置的锚固钢筋焊接质量不达标,或预埋锚固钢筋有遗漏,严重影响伸缩缝的稳固性。在施工过程中很快变形移位,影响行车;施工时未按要求装设伸缩装置,桥面铺装后未按质量标准浇筑伸缩缝,使得伸缩缝在使用阶段受载荷的反复作用而出现损坏的迹象。2.2伸缩缝破损,失效对桥梁产生的影响由于气温变化,混凝土的收缩与徐变,加之载荷的反复作用,使得桥梁桡度发生变化,桥梁伸缩缝在桥面纵坡和行车制动力等因素的作用下出现早期破坏,致使缝体脱落。路面积水在伸缩缝被损坏后向下渗透,梁体被渗水侵蚀,支座也会出现锈蚀的迹象,使得梁体无法正常收缩,梁体相关结构所承受的应力作用超出设计值,从而降低桥梁的安全系数和稳固性大受影响,影响行车舒适度。久而久之,桥梁结构的服务质量将会大打折扣。
3桥梁伸缩缝的施工过程及方法
3.1前期准备施作桥梁伸缩缝之前的准备工作至关重要。一般情况下,都在结束桥面铺装后施作伸缩缝,以简化工艺流程,提高施工控制效果。施作伸缩缝之前先全面检查伸缩缝质量,装置的运输方式、安装位置以及装卸方法必须遵循生产厂家规定的流程,对于生产弯曲,切忌使用扭转的伸缩缝;伸缩缝施工所采用的骨料及水泥材料必须通过试验检验,确保质量达标,混凝土强度通常高于梁体强度,施工中如有必要可添加适量的外加剂;针对安装定位值在不同气温条件下可能产生不同的值,要求安装定位值必须满足在最高气温条件下伸缩缝还留有最小的工作宽度和一定的富余,在最低气温是不能超过行车要求的最大缝隙。3.2桥梁伸缩缝的施工过程及方法完成前期准备工作后进入桥梁伸缩缝的施工环节。这一环节通常分四步进行:3.2.1开槽参考设计图确定开槽宽度;按要求进行施工放样,借助切割机现场切割,锯缝线之外的路面应该严加防护,以免锯缝过程中路面被石粉污染。3.2.2安装通过角钢及龙门吊架进行定位,伸缩缝装置的标高根据两侧沥青混凝土面层的标高进行控制。桥梁伸缩缝温度工作范围相差很大,产生的变性差异也很大,在安装时应根据与出厂时的气温要求差异引起的变形,如果形变程度较深,装设伸缩缝前需要对组装定位的空隙值进行优化调整,安装160mm伸缩装置时,参考伸缩置位移动保护箱的位置,切断干扰定位预埋钢筋。3.2.3浇灌混凝土浇灌采用干硬性泥凝土,坍落度尽可能小,两侧同时振捣,当混凝土出浆且无气泡时停止振捣,将表面水泥浆抹平,并与伸缩缝装置的顶面平齐。一般梁端与填料连接部位极易开裂。用喷灯分段预热梁端截面,并在截面上涂刷底油可以有效防止填料连接处开裂。3.2.4养护结束浇筑施工后及时养护。养护期间应严格控制混凝土构件的温湿度变化。当混凝土强度超过设计强度的50%时用橡胶密封条密封,直至混凝土强度达到设计要求再开放通行。
4桥梁伸缩缝质量的控制方法
桥梁整体结构的稳定性与安全性主要取决于桥梁伸缩缝的质量。要提高桥梁伸缩缝的质量,施工中必须加强全过程的管控,对每一道工序严加管理。4.1采用合适的伸缩缝装置在选择伸缩缝装置时,重点看其质量和刚度。除此之外,还要看该伸缩缝装置是否能满足上都结构梁与梁之间和梁与台之间的位移:行车的安全性及舒适度;防渗效果是否达到设计要求;是否耐用,能否抵抗机械磨损及碰撞。4.2加强伸缩缝施工过程控制桥梁施工阶段的预埋或预留工序对于整体结构的质量控制也至关重要。要求预留、预埋的部分准确无误,焊接质量达到稳固性要求。宜在低气温的条件按下安装伸缩缝装置。安装前,桥端缝隙内杂物必须清理干净,槽口清理尺寸要够,并且要彻底冲洗。对装置施焊时,按照规定的流程和施焊长度逐步焊接。锚固混凝土形成强度过程中出现的收缩缝可通过快凝高强膨胀混凝土抵消,以改善混凝土密实性。按照施工要求,混凝土最好一次浇筑成型,小功率振捣密实,随后进入为期7d的洒水养护,确保混凝土强度达到通车要求后才允许开放交通。
5结论
桥梁伸缩缝质量的好坏不但会对行车辆运行产生影响,更重要的是长时间会对桥梁整体结构产生影响,其后果不可估量。因此,桥梁伸缩缝对于桥梁的重要性不言而喻。为保证桥梁再设计寿命周期内的安全使用和平稳运行,对伸缩缝从设计到施工全过程进行管理,确保桥梁伸缩缝的质量。

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桥梁伸缩缝设置位置和作用?

以下是中达咨询给大家带来的关于桥梁伸缩缝设置位置和作用的相关内容,以供参考。
桥梁伸缩缝一般有对接式、钢制支承式、组合剪切式(板式)、模数支承式以及弹性装置。
对接式
对接式伸缩缝装置,根据其构造形式和受力特点的不同,可分为填塞对接型和嵌固对接型两种。填塞对接型伸缩装置是以沥青、木板、麻絮、橡胶等材料填塞缝隙,伸缩体在任何情况下都处于受压状态。该类伸缩装置一般用于伸缩量在40mm以下的常规桥梁工程上,但已不多见。嵌固式对接伸缩缝装置利用不同形态的钢构件将不同形状的橡胶条(带)嵌牢固定,并以橡胶条(带)的拉压变形来吸收梁体的变形,其伸缩体可以处于受压状态。也可以处于受拉状态。
模数支承
当桥梁的伸缩变形量超过50mm时,常采用钢质伸缩装置。该伸缩装置当车辆驶过时往往由于梁端转动或挠曲变形而产生拍击作用,噪声大,而且容易使结构损坏。因此,需采用设有螺栓弹簧的装置来固定滑动钢板,以减少拍击和噪声,该伸缩缝的构造相对复杂。
剪切式
该装置是利用各种不同断面形状的橡胶带作为填嵌材料的伸缩装置。由于橡胶富有弹性,易于粘贴,又能满足变形要求且具备防水功能。在国内、外桥梁工程中已获得广泛应用。
钢制支承
板式橡胶制品这一类伸缩装置,很难满足大位移量的要求;钢制型的伸缩装置,很难做到密封不透水,而且容易造成对车辆的冲击,影响车辆的行驶性。因此,出现了利用吸震缓冲性能好又容易做到密封的橡胶材料,与强度高性能好的异型钢材组合的,在大位移量情况下能承受车辆荷载的各类型模数支承式(模数式)桥梁伸缩装置系列。
弹性体
弹性体伸缩装置分为锌铁皮伸缩缝和TST碎石弹性伸缩缝,弹性体伸缩装置是一种简易的伸缩缝装置,对于中小跨径的桥梁,当伸缩量在20mm-40mm以内时可以采用TST碎石弹性伸缩缝装置,是将特制的弹塑性材料TST加热熔化后,灌入经过清洗加热的碎石中,即形成了TST碎石弹性伸缩缝,碎石用以支持车辆荷载,TST弹塑性体在一25℃~60℃条件下能够满足伸缩量的要求。
按照设计图纸提出的不同型号、长度、密封橡胶件的类型及安装时的宽度等要求进行伸缩装置的购置和装配,不同牌号和型号的伸缩装置均由专门的生产厂家成套供应。伸缩装置预先在生产厂家组装好,由专门的设备包装后运送工地。装配好的伸缩装置在出厂前、生产厂家按图纸要求的安装尺寸,用夹具固定,以便保持图纸需要的宽度并分别标出重量、吊点位置。若组合式伸缩装置过长受运输长度限制或别的其他原因时,经监理工程师批准,在工厂试组装后,可以分段组装运输,但模数式伸缩装置必须在工厂组装。用于该分项工程的伸缩缝材料均按计划进场,伸缩装置运到工地存放时均垫设高度距地面至少30cm并用彩条布覆盖好,确保其不受损坏,满足开工的要求。
安装方式
a、安装时,按实际温度确定其安装宽度值。
b、伸缩缝安装过程,必须使用伸缩缝装置整齐排列,保持一定的倾斜度。确保伸缩装置的最高平面与完工的桥面相平。
c、施工方法
①清理槽口,使之达到设计宽度和深度,清除与位移箱埋入有干扰的钢筋,预留坑的开口必须大于伸缩缝的安装宽度。
②检查伸缩装置的各梁之间间隙是否符合安装温度要求,否则,应用水平千斤顶、夹具进行调整直至符合设计要求,调整好后,立即安上专用夹具。
③根据伸缩缝中心位置设置起吊装置,将伸缩装置安入在槽口内,并使伸缩装置的顶面与桥面标高相同。同时注意纵横坡也应与桥面相符。
④伸缩装置吊入预留槽后,其中心线应与梁端预留间隙中心线对正,其长度与桥梁宽度对正。
⑤对伸缩装置直线段进行调整,并使各纵梁的缝隙均匀一致。
⑥再在伸缩装置箱体或锚固板处,立焊Ф16以上的钢筋进行高度定位,横焊Ф16钢筋进行宽度定位。
⑦伸缩装置正确就位锚固后,便可以将伸缩装置一侧的锚固钢筋和预留槽预留钢筋焊接以保证伸缩装置线向固定并找平,焊接时只要每隔2~3个锚固筋焊接一个即可,然后再按上述步骤焊接另一侧的锚固筋。待两侧达到固定后,就可将其余焊接的锚固筋再进行焊接,确保可靠锚固。在焊接锚固筋时要注意不要在边梁和中梁上任意施工焊,以防钢梁发生扭曲变形。
⑧伸缩装置如果分段安装,接缝处必须焊接,焊接应由专业人员进行,每根梁焊好后,再按⑦步骤进行锚固。
⑨根据缝的外形尺寸和预留槽口制作模板,模板放好后应遮挡严实,以防水浆流入位移箱内,伸缩缝上平面加盖板,以防砂浆落入橡胶密封带,在检查装置的正确平整度和中线位置,以及缝隙是否均符合要求后,方可灌入混凝土,并对混凝土充分振捣压实,尤其应注意位移箱与预留坑基面不能留下空洞。待混凝土固化后撤去模板和伸缩缝上的固定卡。
⑩在伸缩缝处混凝土未达到80%的强度前,伸缩缝不能承受外来荷载作用。
端部防水
为防止橡胶密封带内的积水流向墩台,可在伸缩缝装置两端设置翘头,伸缩缝装置的翘头可根据不同的路面设计不同的样式(翘起长度及角度),翘头一般置于防撞墙内部。
破损原因
桥梁伸缩缝装置由于设置在梁端构造薄弱的部位,直接承受车辆荷载的反复作用,又多暴露于大自然中,受到各种自然因素的影响,因此,伸缩装置是易损坏、难修补的部位。伸缩装置产生破损的原因是多方面的,主要有:
1、设计不周
设计时梁端部未能慎重考虑,在反复荷载作用下,梁端破损引起伸缩装置失灵。另外,有时变形量计算不恰当,采用了过大的伸缩间距,导致伸缩装置破损。
2、伸缩缝装置自身问题
伸缩装置本身构造刚度不足锚固的构件强度不足,在营运过程中产生不同程度的破坏。
对伸缩装置的后浇压填材料没有认真对待、精心选择,致使伸缩装置营运质量下降,产生不同程度的病害。
4、伸缩缝的施工与浇筑
施工过程中,梁端伸缩缝间距没有按设计要求完成,人为地放大和缩小,定位角钢位置不正确,致使伸缩装置不能正常工作。这样会出现下列情况:由于缝距太小,橡胶伸缩缝因超限挤压凸起而产生跳车;由于缝距过大,荷载作用下的剪切力以及车辆行驶的惯性,会将松动的伸缩缝橡胶带出定位角钢,产生了另一类型的跳车。施工时伸缩装置的锚固钢筋焊接的不够牢固,或产生遗漏预埋锚固钢筋的现象,给伸缩缝本身造成隐患;施工时伸缩装置安装的不好,桥面铺装后伸缩缝浇筑的不好,使用过程中,在反复荷载作用下致使伸缩缝损坏。
5、连续缝设置不够完善
为了减少伸缩缝,大量采用连续梁或连续桥面。桥面连续就需设置连续缝,连续缝的设置不够完善,致使连续缝破损,而产生桥面跳车。桥面连续缝处,变形假缝的宽度和深度设置得不够规范,不够统一,这也不同程度地影响着连续缝的正常工作。
桥梁伸缩缝的作用:在于调节由车辆荷载和桥梁建筑材料所引起的上部结构之间的位移和联结。斜交桥的伸缩装置一旦被破坏,将严重影响行车的速度、舒适性与安全,甚至造成行车安全事故。
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无伸缩缝桥梁的发展综述?

下面是中达咨询给大家带来关于无伸缩缝桥梁的发展的相关内容,以供参考。
我国桥梁由于伸缩缝装置的破坏而遭受不同程度毁坏的现象十分严重,各国学者寻求最好伸缩缝结构的结论是“最好的伸缩缝结构是无伸缩缝”。本文简要综述了无伸缩缝桥梁在美国的发展情况及使用过程中的主要问题,并对无伸缩维桥梁设计中的一些问题进行了初步讨论。期待在我国开展对无伸缩缝桥梁的研究和实践。
一、概述
公路桥梁的伸缩键是当今桥梁施工和维护中的难题之一。桥梁的伸缩维长期暴露在大气中,使用环境比较恶劣,是桥梁结构中最易遭到破坏而又较难以修补的部位。桥梁伸缩键在设计、施工上稍有缺陷或不足,就会引起其早期破坏;而桥梁伸缩缝的破坏,又可能引起很大的车辆冲击荷载,恶化行车状况,急剧降低桥梁使用寿命。世界各国的学者都在努力寻求最好的伸缩缝结构,得到的结论是“最好的伸缩缝结构是无伸缩缝”.
无伸缩缝桥梁的建造在美国已有较长的历史。它的设计除了整体式桥台以及引道板与路面连接处的构造不同外,与一般桥梁设计原理基本相同。在完成主梁施工后,采用一些特殊措施将主梁、桩基础、桥台做成整体式,形成无伸缩缝桥梁。目前这种桥型在美国发展很快,遍及90%的州,仅在田纳西一个州就有1000多座无伸缩缝桥梁,桥型涉及钢桥、混凝土桥、直桥和曲线桥。钢桥最大长度做到127m,混凝土桥最大长度已达到358m.
无伸缩缝桥梁不但大大改善了行车状况,减少车辆的冲击和提高桥梁使用寿命,还具有如下优点:①由于取消了两端伸缩缝,降低了桥梁造价及养护费用;②使纵、横向的活荷载分布更加均匀;③增加了桥梁的超静定约束和抵抗各种灾难事件的能力;特别对于地震,由于它消除了落梁现象,提高了桥梁的抗震能力;④桥台只需设置垂直桩,可以减少桩的数量,加速施工进度心桥梁的安装误差也可适当放宽;等等。
尽管此类桥梁在美国已经成功地使用了很长时间(欧洲、日本在一些桥梁中也已开始使用),但至今还没有一个比较科学的设计理理论.目前的设计方法基本上依赖于经验与观察,一些学者认为,无伸缩缝桥梁的发展完全是建立在失败与成功的教训上.
随着我国经济建设的迅猛发展,公路交通量急剧增大,公路上行驶车辆的行驶速度和车辆的轴重不断增加,我国桥梁由于伸缩缝的破坏而遭受不同程度毁坏的现象也十分严重。根据1990年的调查资别到,北京市公路管理处、天津市桥梁管理所等13个城市的桥梁管理部门所管理的桥梁总数为2490座,调查了556座,占桥梁总数的22.3%,其中伸缩装置已被破坏的桥梁数为271座,占被调查桥梁总数的48.7%。
除北京之外的上述仁座城市建设管理部门,曾在1989年底到1990年初对所管辖的242座桥梁的伸缩装置的现状进行了调查,桥梁伸缩装置完好的为62座,仅占调查数的26%。
上述资料表明,我国桥梁伸缩装置的破坏率很高,情况相当严重。文献还列举了其他一些大桥伸缩装置的破坏情况。例如:
湖北省沙洋汉江流水大桥,为主跨113m的多跨预应力混凝土连续梁桥,调查发现伸缩装置的钢齿板已损坏脱落,锚固件外露,时常戳破汽车轮胎,驾驶员叫苦不迭。
湖北省武汉市江汉大桥的钢板伸缩装置处大量渗水,造成钢板大面积锈蚀。
天津市东环路立交桥的板式橡胶伸缩装置出现橡胶开裂,钢板外露,锚固件脱落。
大连市香甘立交桥钢平板伸缩装置在通车后不久便损坏严重,汽车经过时产生强烈颠簸,冲击梁端,使主梁端部混凝土破碎,严重影响正常的交通运输。
辽宁省香炉礁立交桥,主干道东北路段全长2023m,共设板式橡胶伸缩装置24道,普遍出现两侧铺装破碎,橡胶板松动断裂,破坏严重的约占90%。
陕西省西(安)宝(鸡)一级公路上咸阳渭河大桥,通车不到四个月,气温变化还未达到全年最高气温,全桥的板式橡胶伸缩装置已变形隆起,超过规定值;钢板与橡胶剥离,有的还相当严重,不但影响行车的舒适性,而且还影响到行车的安全性。
调查表明,我国桥梁伸缩缝的破坏现象十分严重。研究设计和制造使用更好的伸缩装置固然十分重要,但进一步考虑,如能采用无伸缩装置的桥梁结构,则是从根本上解决桥梁由于伸缩缝的破坏而遭受毁坏的现象。对于无伸缩缝桥梁,目前在我国还没有展开深入的研究和实践。因此学习、了解并利用国外一些先进国家建造无伸缩缝桥梁的成功经验,根据我国的具体国情,研究建造适合我国国情的无伸缩缝桥梁,发展公路桥梁事业,可以说是从事桥梁研究设计人员的一项非常有意义的工作。
本文简要介绍了美国无伸缩缝桥梁的发展及使用过程中的主要问题,并期待在我国深入开展对无伸缩缝桥梁的研究和实践。
二、无伸缩缝桥梁在美国的使用情况
二次世界大战前,美国总长度超过15m的桥梁都没有一定形式的伸缩缝。由于回填料内和路面上的积水以及公路表面垃圾容易渗透到伸缩缝内,引起桥梁伸缩缝的堵塞或冻结,伸缩装置逐渐被封闭,最终导致破坏,难以完成设计时所期望的伸缩功能。
大约在20世纪60年代,美国开始采用连接桥梁上部结构和桩基础的无伸缩装置的整体式桥台,堪萨斯州,密苏里州,俄亥俄州和田纳西州是较早采用这种方法的州。采用无伸缩缝的整体式桥台,除了行车平稳外,由于消除了伸缩装置,排除了伸缩缝处水的渗漏隐患,降低了桥梁造价及维修费用,使得这种类型的桥梁逐渐地流行起来。
关于无伸缩桥梁的使用状况美国有关部门曾做过许多调查工作。调查表明,80%以上的公路机构已为无伸缩缝装置的桥梁建立了设计标准,但各州现有的设计规范和标准并不相同。下面我们把美国一些州使用无伸缩缝桥梁的情况介绍如下:
田纳西州在田纳西州的交通部门,一个结构工程师的能力是以他能设计无伸缩缝桥梁的长度来衡量的。在过去的20多年里,几乎所有新建的公路桥梁都是无伸缩缝桥梁。其中1998年以前,最长的无伸缩缝桥梁包括一座283m的预应力混凝土桥,一座127m的钢桥以及一座140m的装配式混凝土桥。1998年田纳西州50号公路又建成美国最长的无伸缩缝曲线桥梁。该桥全长358m,其中曲线部分的长度为297m.桥宽14m,为预应力混凝土T粱,梁高2.lm.各跨长度从39.3m至42.7m不等,采用双柱式墩,墩高为15.5~27.7m.
在总结建造完伸缩缝桥梁的经验时,田纳西州交通部门的报告指出:“我们发现桥面的伸长和上部结构的应力都没有异常。所有测得的应力值都比预计的要小。我们也不知道确切的原因,但我们想我们有些答案。……混凝土由于温度变化而缓慢膨胀或收缩,就会产生徐变。徐变可能会使应力达不到预计的程度。……为使理论更好地反映实际的情况,对于混凝土我们把它的温度弹性模量减小到动力荷载弹性模量的1/3.”“总之,田纳西州根据建造无伸缩缝整体式桥台的桥梁20多年的经验,说明对于温度位移不超过5.08cm的桥梁完全可以采取消除伸缩缝装置来减少建造费用和长期维修的费用。”
加利福尼亚州自1971年以来,加利福尼亚州一般是建造无伸缩缝的公路桥梁。目前加利福尼亚州有100座以上长度超过107m的无伸缩缝桥梁。即使对于大多数有伸缩缝的桥梁,在桥台处也是无伸缩缝的。
加利福尼亚州的交通部门指出:无伸缩缝整体式桥台的桥梁主要优点是低造价,吸收地震荷载的有效性以及容许结构有相对较大的温度位移能力。长度超过122m的钢筋混凝土桥梁由于温度位移在桥台处是不会产生明显的结构应力。
由于水的渗透是桥梁设计存在的主要问题,加利福尼亚州的交通部门把引道板直接和桥台连接在一起并延伸到翼墙。此外,还埋置了排水系统。加利福尼亚州对桥梁的位移(包括温度、徐变及长期应力下的收缩)规定在引道板和连接路面之间伸缩量的最大值为2.54cm.
南达科他州南达科他州对建造无伸缩缝整体式桥台的桥梁,尤其是钢桥,有着丰富的经验,也是第一个做全比例模型检测程序以评估无伸缩缝整体式桥台的桥梁性能的州。
在检测程序中,他们对无伸缩缝整体式侨台的梁内和支承处钢桩顶部由于温度位移引起的应力大小进行了测量。一个典型的公路桥梁的无伸缩缝整体式桥台全比例模型按以下四个阶段进行建造和检测:
第一阶段:把梁焊接在钢桩上;
第二阶段:现场完成一个整体式桥台;
第三阶段:连接桥合和引道板;
第四阶段:填好回填料。
在每一阶段,检测试件要受到一组液压千斤顶控制的纵向位移,用以模拟温度变化引起的膨胀和收缩。由于检测试件是按实际桥梁的全比例设计和建造的,可以把这种方法看成是现场研究而不仅仅是模型研究.在检测结果的基础上得出了以下结论:
(1)由温度变化引起的位移和剪力要比AASHTO(美国各州公路和运输工作者协会)规定的组合荷载下的容许极限应力小得多。
(2)整体式侨台可以看成一个刚体。
(3)超过1.27m的温度位移会导致钢桩局部应力达到屈服状态。
对于最后一个结论的准确性还须进行研究,因为这与田纳西州和北达科他州(分别为17.78cm和10.16cm的伸缩位移取得完全成功的实践相矛盾。
衣阿华州是在1964年开始建造无伸缩缝整体式桥台的混凝土桥梁。第一座无伸缩缝桥梁建在Stange公路上,这座预应力梁桥为70m长。对这座桥梁的调查表明,温度引起的位移不会在桥合、翼墙和主梁内产生主要的裂缝和明显的破坏。衣阿华州的交通部门对20座整体式桥合建成后连续5年进行了调查,这些桥梁中有的斜交角达到23度。由于没有发现因上部结构不设伸缩装置而引起有关的应力或其他问题,交通部门最后就结束了调查。
文献对美国50个州的调查和对已有的成果进行了总结,认为目前对于无伸缩缝整体式桥合的桥梁几乎还没有完整的理论或试验的工作报告以及设计程序的应用。衣阿华州立大学仅是少数进行一些现场和模型试验的机构之一,但也还没有进行详细的理论研究。调查得到如下的结果:
(1)多数州认为采用无伸缩缝整体式桥台的桥梁可以减少成本。采用整体式桥台的桥梁设计,用桩数量少,施工图简单,没有昂贵的伸缩装置以及只需很低的维修费用。
(2)几乎所有州都认为在台后应该使用排水性能较好的回填料。回填料要求达到95%的压实度,以消除引道板可能产生的沉陷。
(3)使用整体式桥台的施工和维修存在以下一些问题:
①由于回填料是在梁安装后才回填的,起重机无法靠近桥台,这就使得预制梁的施工就位成为问题。
②填料的压实非常关键。
③有必要对桥梁端部设计进行充分考虑。
④必须充分考虑到施工时预应力张拉后弹性收缩的影响。
⑤翼墙应考虑按较重的荷载进行设计以防止开裂。
⑥引道极应专门进行设计。
⑦为防止寒冷天气下的开裂,引道板和桥台间要有有效的连接机构。
三、无伸缩缝桥梁的构造细节
混凝土梁和钢梁采用无伸缩缝整体式桥台的细部构造。这些细部构造的图示仅仅是一个基本骨架,还不能反映出其他设计方面的重要细节。细部构造只是为了给初次接触无伸缩缝桥梁的人们以一个基本的概念和印象,不可能在本文中进行更为详细具体的描述和形容,对此,我们将在以后的讨论中进一步加以阐述。但是初步了解这些细部构造对于全面认识无伸缩缝桥梁的性能、整体性和耐久性会有很大的帮助。
四、无伸缩缝桥架设计中的几个问题讨论
1.温度对无伸缩缝桥梁的影响
温度的影响无疑是无伸缩缝桥梁设计中的一个非常重要的因素,但事实上正如前文所指出的那样,对许多桥梁的应力测试表明,由于温度作用而测得的应力值要比预计的要小,分析其原因可能有两点:
其一是混凝土由于温度的膨胀或收缩,会产生徐变。徐变将使得应力不能达到设计时所预计的程度。因此为了使理论更好地反映实际的情况,有的部门设计时考虑把混凝土的温度弹性模量减小到动力荷载弹性模量的1/3.
其二是由于大多数混凝土结构体积相对较大,使得它们对周围的温度变化比较不敏感。AASHTO(美国各州公路和运输工作者协会)在计算温度变化时对此进行了规定:“必须考虑到大体积混凝土构件或结构内部温度对大气温度的相对滞后。”“混凝土桥温度周期的最大值要比钢桥的小。由于混凝土较大的体积要吸收热量,因此它的温度不会与理论预计的一样?quot;这就可以从某一方面解释,为什么这两种材料的热膨胀系数α几乎相同(混凝土α=0.00001,钢a=0.000012),而钢桥对温度的变化要比混凝土敏感得多。至于温度对无伸缩缝桥梁的影响在定量上的分析还有待于进一步的讨论研究。
为了把温度影响看成是等效荷载的作用,衣阿华州的交通部门是以55%的屈服应力加30%的超限应力作为容许弯曲应力进行设计的。
2.被动土压力
由于无伸缩缝桥梁的整体式桥台是采用桩基础,为了使回填土引起桥墩中的被动土压力最小,一些学者认为,设计时可采取如下具体措施:
(1)限制桥梁长度;当桥梁斜交时,限制结构斜交角的大小。
(2)采用选择过的颗粒结配作为回填土。
(3)使用引道板以防止车辆对桥台填土的挤压。
(4)利用挡土墙来缩短翼墙。
3.桩的应力
考虑到上部结构与整体式桥合的桩基础对纵向移动的抵抗作用有直接关系,在进行无伸缩缝桥梁设计时:
(1)限制整体式桥梁的基础形式,最好做成单排的细长垂直桩。
(2)限制桩型。
(3)调整H型桩弱轴方向,使之与运动方向一致。
(4)提供一种铰接装置来控制桩的挠曲。
(5)限制结构斜交角的大小。
还有一些其他问题,如:如何平衡整体式桥台后面的主动上压力?是否在整体式桥合后留有自由的空间以允许温度膨胀?如需要的话采用什么样的细部构造?等等。当然这些问题的解决,需要今后在无伸缩缝桥梁设计中不断地进行研究和实践。
五、结语
尽管无伸缩缝桥梁在美国已经成功地建造了很长时间,但至今还没有一个比较科学的设计理论。目前的设计方法基本上是依赖于经验与观察,还没有从根本上解决无伸缩缝桥梁有关的分析方法和构造设计。美国大多数州确实采用了无伸缩缝整体式桥台的桥梁,但调查研究也表明大多数州的交通部门在设计上还都非常保守,应该可以建造更长的桥梁。但是要使设计更加能够被接受仍然有必要进行一些合理的研究与分析。虽然无伸缩缝桥梁在我国尚未开展深入的研究,但从本质上讲,这也是一个桥梁结构的分析与设计问题。其关键问题就是:①一旦桥梁取消了伸缩装置,桥梁的伸缩变形如何从桥梁两端传到道路上去并引起道路(包括路基、路面)内部多大的变形和内力;②如果控制了桥梁的伸缩变形,那么主梁本身和桥台的桩基础将产生多大的内力;这些附加内力反过来对桥梁和桩基础又将产生多大的影响;③由此在构造细节设计上应该采取什么样的相应措施。笔者认为在我国进行无伸缩缝桥梁的研究是一项很有意义的课题,尽管国外已有这种桥型的结构,但由于施工方法与建筑材料等方面的不同,适合我国国情的无伸缩缝桥梁的设计理论和具体构造细节也定会有所不同。
我们期待在我国展开对无伸缩缝桥梁的研究和实践,并使这种桥型结构能逐渐推广,相信它对于我国桥梁的发展将起到积极的推进作用,并能产生极大的经济效益和社会效益。
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