[發(fā)明專利]一種防止T形梁橋中梁產(chǎn)生側(cè)向彎曲變形的方法

有效

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• 申請日: 2016-03-14
• 公開（公告）號: CN105755960B
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發(fā)明（設計）人: 薛興偉;龐興;孫聚陽
• 申請（專利權(quán)）人: 沈陽建筑大學
• 主分類號: E01D21/00
• 分類號: E01D21/00
• 代理公司: 沈陽東大知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司21109
• 代理人: 梁焱,范象瑞

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及公路橋梁，特別是一種防止T形梁橋中梁產(chǎn)生側(cè)向彎曲變形的方法。

背景技術(shù)

T形梁橋是一種常見的公路橋梁，T形梁橋在建造過程中，其中梁施工時易產(chǎn)生側(cè)向彎曲變形，其原因是：

(1)受結(jié)構(gòu)形式的影響：T形梁橋的中梁長細比大，側(cè)向抗彎剛度小。

(2)受預應力鋼筋張拉工藝的影響：中梁底部斷面為“馬蹄”形部分的橫向尺寸較小，不能在梁端并排放置兩個千斤頂同時張拉“馬蹄”形部分的兩根預應力鋼筋，先張拉預應力鋼筋將在中梁產(chǎn)生側(cè)向彎矩，該側(cè)向彎矩可使中梁發(fā)生側(cè)向彎曲變形。

(3)受預應力鋼筋定位偏差的影響：施工中難以避免出現(xiàn)預應力鋼筋定位偏差，如預應力鋼筋偏向某一側(cè)，會造成該側(cè)先張拉預應力鋼筋在中梁施工時產(chǎn)生側(cè)向彎矩，該側(cè)向彎矩可使中梁產(chǎn)生側(cè)向彎曲變形。

在以上因素影響下，如在中梁齡期較小時張拉預應力鋼筋，其側(cè)向彎曲變形程度較齡期較大時張拉預應力鋼筋要大許多；如存梁時間長，則中梁的側(cè)向彎曲變形會隨存梁時間的延長而逐漸增大。

根據(jù)工程統(tǒng)計，T形梁橋中梁的側(cè)向彎曲變形值Δ最大可達l/700，l為T形梁橋的跨徑。

中梁如果產(chǎn)生側(cè)向彎曲變形，會使中梁產(chǎn)生細微裂縫，嚴重影響橋梁的施工質(zhì)量和耐久性。

目前，T形梁橋施工過程中防止中梁產(chǎn)生側(cè)向彎曲變形主要靠以下幾種方法：

(1)對中梁“馬蹄”形部分的對稱預應力鋼筋采用分級、循環(huán)進行張拉。即不是一次張拉到要求的設計張拉力N_p，而是分多次進行循環(huán)張拉，如先將左邊的預應力鋼筋張拉到N_p/4后，再將右邊的預應力鋼筋拉到N_p/4；然后以N_p/4張拉力遞增，依次循環(huán)進行，直至達到設計張拉力N_p為止。用這種方法減小非對稱張拉預應力鋼筋引起的中梁側(cè)向彎矩。

(2)采取措施提高預應力鋼筋定位的準確度，減小定位偏差。

(3)在中梁混凝土強度達到設計要求后張拉預應力鋼筋，不可過早張拉。

(4)張拉完成后，完成預制的中梁在廠內(nèi)存放時間不超過60天；在架設完畢后，盡快聯(lián)結(jié)各梁之間的橫隔板，以增加其橫向約束，防止側(cè)向彎曲變形繼續(xù)發(fā)展。

T形梁橋施工中采取上述方法雖能在一定程度上減小中梁側(cè)向彎曲變形，但存在以下技術(shù)問題：

(1)采取多次張拉預應力鋼筋來減小中梁側(cè)向彎曲變形，工序繁雜，影響工期；

(2)采取多次張拉預應力鋼筋來減小中梁側(cè)向彎曲變形，并不能消除其它引起中梁側(cè)向彎曲變形的不利因素，在其他因素影響下，一旦發(fā)生側(cè)向彎曲變形，則缺乏減小側(cè)向彎曲變形的有效措施；

(3)預應力鋼筋的定位很大程度上依賴制度規(guī)范和操作人員的技術(shù)素質(zhì)，即使采取措施，也難以避免出現(xiàn)定位偏差現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述技術(shù)問題，提供一種簡單、有效的防止T形梁橋中梁產(chǎn)生側(cè)向彎曲變形的方法。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的防止T形梁橋中梁產(chǎn)生側(cè)向彎曲變形的方法，包括以下步驟：

步驟1、預制T形梁橋的中梁

T形梁橋的中梁的結(jié)構(gòu)為：在中梁的兩側(cè)面前后兩端部分別有邊橫隔板，兩邊橫隔板之間有中間橫隔板，邊橫隔板和中間橫隔板與中梁成一體，并與中梁的側(cè)面垂直，其外緣與中梁的上部外緣齊平；在邊橫隔板的根部和中間橫隔板的外側(cè)端部有轉(zhuǎn)向器(一種彎曲的鋼管)，轉(zhuǎn)向器與中梁質(zhì)心在同一個與中梁側(cè)面垂直的平面內(nèi)；

按上述結(jié)構(gòu)預制T形梁橋的中梁時，在依次完成架設模板、綁扎鋼筋、布置中梁的波紋管、預埋邊橫隔板和中間橫隔板中的轉(zhuǎn)向器工序后，在波紋管中穿預應力鋼筋，然后澆筑中梁、邊橫隔板和中間橫隔板的混凝土；

步驟2、安裝和張拉體外預應力鋼筋

在步驟1的混凝土強度達到90％設計強度后，在中梁兩側(cè)的邊橫隔板和中間橫隔板的轉(zhuǎn)向器中分別穿體外預應力鋼筋，然后同時張拉，張拉后將體外預應力鋼筋的兩端暫時錨固在邊橫隔板上；

體外預應力鋼筋的張拉力F_p通過下式求得：

式中

E_c：中梁所采用混凝土的彈性模量(MPa)；

I_xx：中梁的側(cè)向抗彎剛度(mm⁴)；

θ：體外預應力鋼筋在中間橫隔板的轉(zhuǎn)向器處的夾角(rad)；

l：中梁的跨徑(mm)；

步驟3、張拉中梁預應力鋼筋