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盆式橡胶支座 GPZ公路桥梁盆式橡胶支座 JT/T327--1997

2018-07-31 00:13:00 安通公路桥梁配件厂 阅读

盆式橡胶支座 GPZ公路桥梁盆式橡胶支座 JT/T327--1997

桥梁橡胶支座的更换方法及相关问题解决,通过对具体工程的处置,总结一套可广泛应用的桥梁橡胶支座更换技术,从方案的确定、施工过程以及施工监控技术、施工注意事项出发,保证橡胶支座处置的安全和适用性。
关键词:桥梁支座  橡胶支座更换技术  施工  监控

桥梁橡胶支座的主要功能是将上部结构的反力可靠地传递给墩台,并同时完成梁体结构所需的变形(水平位移和转角)。由于支座本身的质量问题,以及支座在设计、安 装、使用过程中的种种不当,而造成支座过早的破坏,影响了桥梁的正常使用。在支座的处置技术中针对不可修复的损坏状况,就需要对支座进行更换处置,在更换 的过程中,更换的方法对桥梁结构安全的影响是非常大的,因此在更换的过程中需要对桥梁结构的各主要受力部位进行监控,以保证更换过程的安全和可控制。下面结合工程实例,介绍主要的施工及控制技术。

白龙站迎春水库桥位于原平- 太原高速公路74+515处,桥梁全长246.1m,为双幅分离式桥,单幅桥宽15.5m,行车道宽12m。设计荷载为汽车-超20级、挂车-120。上 部结构为先简支后连续的装配式预应力砼连续刚构,断面为T型组合梁。全桥共分两联,每联均为4×30m的连续刚构,全桥共设有支座56个,布置在各跨联的 两端,支座型号为250×42mm球冠四氟板圆形橡胶支座。大桥于1998年建成通车,在使用运营仅4年后,桥梁支座已发生严重的损坏。支座保护层开裂、 剥落、钢板外露,四氟板与支座橡胶剥离等病害,严重影响到桥梁的使用安全,为了保障该桥的正常运营,现要求对该桥出现病害的支座进行全部更换处理。

盆式橡胶支座 GPZ公路桥梁盆式橡胶支座 JT/T327--1997

盆式橡胶支座 GPZ公路桥梁盆式橡胶支座 JT/T327--1997

盆式橡胶支座 GPZ公路桥梁盆式橡胶支座 JT/T327--1997

盆式橡胶支座的处置方案的确定

我们首先根据该桥梁的结构特点,左右幅为分离结构,更换时可左、右幅分别进行操作。同时考虑该桥面结构为整体现浇结构,为避免分别起顶对桥面板的剪切破坏,应采用同时起顶方式。起顶所用的设备应综合考虑各种不利因素的影响,取用计算抬升重量的1.2 倍以上作为选取设备的依据。其次根据支座的形状系数计算出支座的抗压弹性模量容许值(实际抗压弹性模量值已无法试验测得),计算盆式橡胶支座上部承受的恒载外力值 与活载外力值,得出支座可能产生的压缩变形值,并适当考虑支座压溃后的变形增大值,作为控制该支座最终的起顶量的控制值。

考虑该桥为4 孔一联的连续刚构型式,为了避免在桥台及桥墩分联处的起顶可能对固结墩处主梁的损坏,在起顶前,首先根据预估的起顶量,计算出固结墩处主梁可能产生的下缘 拉应力值,计算的拉应力值应小于该标号砼的允许拉应力值,并作为起顶过程的控制值。确定千斤顶的起顶位置,并对该位置进行局部承压计算,以保证局部承压面 的安全性。

GPZ公路桥梁盆式橡胶支座更换施工监控

在顶升梁体更换支座过程中,保证梁体主要断面的应力和变形处在安全的范围内,同时保证在起顶过程中各千斤顶的顶升量同步,防止由于千斤顶顶升量的不一致,引起梁间变形的不一致,而导致的桥面剪切损坏。监控的内容应力监控根据对该桥梁进行有限元程序结构计算后的结果表明,在梁体顶升过程中,在固结墩处主梁截面下缘将产生拉应力,为此在3#、4#主梁固结处截面下缘分别布置了一个应力观测测点进行应力观测。同时在主梁与桥墩固结断面增加了一个固结处拉应力测点。挠度监控在千斤顶起顶的截面位置,每片主梁下缘均布设一个百分表挠度观测测点,用于进行起顶过程及起顶量的最终控制。根据该桥的实际情况,确定该桥起顶过程大致五级完成,每级起顶量为2mm,相邻两主梁间的位移变化量控制值不得超过0.1mm。梁体砼、桥面、伸缩缝及其它附属设施的控制,在千斤顶起顶过程中,适时观测梁体砼、桥面是否出现裂缝及其变化情况;桥梁伸缩装置及其它附属设施是否有损坏,如有异常情况,应及时查明原因,并采取相应的措施。另在千斤顶起顶过程中,在桥台伸缩缝中央及外侧分别安放了一个位移观测测点。

国标JT/T327--1997桥梁伸缩缝的质量保证措施;伸缩装置:桥梁接缝和伸缩装置的材料应符合《公路水泥混凝土路面接缝材料》(JT/T203--95)及《公路桥梁橡胶伸缩装置》(JT/T327--1997)的要求。异性钢及钢板:符合GB/T1591—94及GB/T912—1989规定的不低于 Q345B钢材强度。橡胶条:根据设计要求,采用氯丁胶(CR)CR:-25°C~6025°

JT/T327--1997桥梁伸缩缝的伸缩缝混凝土:

①水泥选用天津振兴水泥厂生产的低碱普通硅酸盐水泥,水泥强度为42.5Mpa,产品进场需提供产品出厂合格证、实验报告,复试合格后方允许使用。

②粗集料要求洁净,符合砼拌合要求。石子粒径不宜大于16mm,石子须经水洗后使用。③混凝土拌合用砂采用优质河砂,细度模数3.0~2.3的中砂拌制混凝土,其含泥量不大于2%。

④混凝土配合比设计应经试配优选确定,膨胀率控制在‰,总含碱量控制在kg/m3,施工混凝土塌落度控制在70~90mm之间。生产厂家按标准规定留置混凝土试块,现场浇筑混凝土在浇筑地点随机抽取试件,每台班至少留置一组,进行标准养护。

JT/T327--1997桥梁伸缩缝施工要求

桥梁伸缩缝⑴施工前组织项目及伸缩缝队伍学习图纸并做好技术安全交底工作。伸缩装置的安装有专业施工单位施工,且有厂家专业技术员指导。混凝土施工必须密实、平整、养护到位。达到强度前禁止交通。焊接人员必须持有上岗证及特种作业证,技术娴熟,考试合格后方能上岗施工。

JT/T327--1997桥梁伸缩缝成品保护措施

1、橡胶伸缩缝运输及存放⑴伸缩装置在厂家装车及现场卸车时,注意吊点位置合理,做到不扭曲变形、碰撞弯曲、划磨等。⑵运输过程中要设置防护垫并捆绑牢固,不因道路的颠簸松动而造成伸缩装置的损伤。⑶伸缩装置运至工地存放时,应垫离地面至少30mm,不得露天存放,并盖好彩条布,防雨防水。

2、伸缩装置安装后伸缩装置安装完成后及混凝土施工完成强度达到设计要求之间,禁止一切车辆碾压及人员踩踏,前后50m范围内设置警示标志,提醒车辆及行人绕行。

3、混凝土浇筑后伸缩缝施工后,使用彩旗设置禁行线,并设专人看护,防止混凝土表面被破坏。

4、沥青细面层保护措施在伸缩缝施工中除使用上述防护措施防止污染外,还应注意施工车辆轮胎泥迹清理干净后才能上入油面,吹槽时的粉尘要设置挡板防止乱刮,废弃物集中收理运走,不乱堆乱放,若不小心污染,做到及时清扫、清洗。

在安装桥梁伸缩缝时是否能保证交通维护措施

伸缩缝施工时原则上要禁行车辆,提前在重要出入口设置提示牌:“前方伸缩缝施工,请绕行”并设专人对施工部位进行看护。要合理安排施工顺序,施工时要从道路入口处由远及近流水,可沿桥梁一侧按车辆车轮宽度留设后切缝部位,以方便施工车辆过。当全部开槽完成,尤其是伸缩装置安装完成后,若需车辆通过,则需在车轮处架设临时车道,支墩选用硬木锥形支墩(支墩间距1.3m,高度20cm),支墩与油面间要垫土工布,支墩上架设厚钢板(钢板厚度视所过车辆重量计算选用)。

E60型公路桥梁伸缩缝必须满足设计和有关技术规范的要求,须有合格证,并经验收合格后方可安装。伸缩缝必须锚固牢靠,伸缩性能必须有效。伸缩缝两侧混凝土的类型和强度,必须符合设计要求。伸缩缝处不得积水。安装后的伸缩装置顺直度符合要求。

E60型公路桥梁伸缩缝检查项目伸缩装置安装检查项目表3

项次 项目检查 规定值或允许偏差 检查方法
1 长度(mm) 符合设计要求 用尺量:每道
2 缝宽(mm) 符合设计要求 用尺量:每道2处
3 与桥面高差(mm) 2 用尺量:每道3-7处
4 纵坡(%) 大型 ±0.5 用水准仪测量:测量纵向锚固砼端3处一般 ±0.2 5 横向平整度(mm) 3 用3米直尺量:每道

3、外观检查伸缩装置应无阻塞、渗漏、变形、开裂现象,且要必须锚固牢靠,不能松动,伸缩性能必须有效。

E60型公路桥梁伸缩缝的首件验收制

按照本施工方案施工的首道毛勒伸缩缝的每一重要工序,均由专业施工队伍自检合格后报项目质检部复检,有项目总工组织项目技术、质量人员进行验收知指导,合格后报现场监理工程师。首道伸缩缝全部工序完工后,项目部填写“首件验收申请单”,项目经理参加,报驻地监理工程师进行首件验收。合格后方可进行后续大面积施工。

E60型公路桥梁伸缩缝各工序质量检验控制点为保证伸缩缝各工序施工质量,确定各工序质量检验控制点。

⑴开槽后检验开缝3m范围的平整度是否符合检验标准阶段。

⑵开槽后清洁工作完成后自检验收。⑶预埋钢筋整修,钢筋完成后自检合格后报监理验收。⑷伸缩装置定位前的成品检验,检验平直度、平整度,自检后报监理验收。

⑸定位后自检报监理验收,检验直顺度、平整度、缝宽度。(6)焊接完成后报监理验收,检验直顺度、平整度、缝宽度。⑺砼浇筑过程控制,砼和易性、塌落度、抹面、复压遍数、表面平整度等。

八、E60型公路桥梁伸缩缝质量保证措施㈠

伸缩缝的质量保证体系项目建立有完善的施工质量管理网络,严格按照ISO-9000质量体系的程序要求进行项目质量管理,明确岗位职责,做到人尽其责。质量管理体系各项职责为:项目总工:负责编制工程质量计划并全面监控。质量员:负责工程施工质管理。质量检验负责人:负责每一个工序检查和隐蔽工程验收。测量负责人:负责工程的点位、高程的确定及验收工作。钢筋负责人:负责工程钢筋的加工、制作、储存、用量计划。木工负责人:负责工程的模板的制作及加工、用量计划。

桥梁主体结构的伸缩缝的变形,主要来源于温度变化引起的伸缩量和混凝土收缩、徐变引起的收缩量。其伸缩量应由设计单位确定,伸缩装置应以此为依据,来确定伸缩装置留设缝隙的宽度,以满足桥面主体结构变形的需要。留设的宽度B值采用以下公式计算:f(台)min B=a(tmaxtA)L+ /2f(墩)min 其中:a=0.0001tmax –采用的最高设计温度(°C)tA –安装温度(°C)L –变位零点至计算点的长度fmin –梁端的最小间距,由生产商提供的伸缩缝资料查取。当前桥梁施工进度都很快,伸缩装置安装于混凝土浇筑时间相距较短(特别是混凝土现浇连续结构),且各部分梁体浇筑时间与伸缩装置安装时间各不相同。由于新浇混凝土随着时间的推移会产生收缩现象,因此在安装伸缩装置,设置其宽度时也必须加以考虑,以免造成伸缩装置安装后期伸缩间隙过大。其缩短量△Lc(mm)按下式计算:
△Lc= –δp/Ec*ф*L*β
式中:L –伸缩梁长度(m);
ф –徐变系数(取ф=2);
δp –预应力引起的轴向应力(MPa);
Ec –混凝土的弹性模量(MPa)。
β系数
表1
混凝土的龄期(月) 0.25 0.5 1 3 6 12 24
徐变、干燥收缩的递减系数 0.8 0.7 0.6 0.4 0.3 0.2 0.1

根据实测温度伸缩装置留设缝隙的宽度见下表。

表2计算梁长l 安装温度Tset 最高温度Tmax 最低温度Tmin 增大系数β 材料线形膨胀系数ac 设计伸缩量c 降温系数γ 升温系数δ B1=C-1*γ B2= 1*δ
(m) (°) (°) (°) (m) (m) (m)
100 5 40 -20 1.3 0.00001 0.08 0.000325 0.000455 0.0475 0.0455
100 15 40 -20 1.3 0.00001 0.08 0.000325 0.000325 0.0345 0.0325
100 25 40 -20 1.3 0.00001 0.08 0.000325 0.000195 0.0215 0.0195
100 30 40 -20 1.3 0.00001 0.08 0.000325 0.000130 0.0150 0.0130

伸缩装置安装宽度B值在B1~B2之间取用,其中δ=β*ac(Tmax-Tset)、γ=β*ac(Tset-Tmin)L –计算一个伸缩装置伸缩量所采用的梁体长度。(中墩按照相邻两联长度之和除以2,桥台按照2/3联长计算)

橡胶钢板伸缩缝所用的橡胶钢板、莱克树脂必须符合有关规范要求,要提供当年的第三方试验检测资料。必须锚固牢靠,不能松动,伸缩性能必须有效。在桥面沥青混凝土面层铺筑完成后,伸缩缝装置均采用后嵌法施工,施工工艺及方法如下:

在桥面上进行划线、切割安装桥梁伸缩缝

桥面沥青混凝土铺筑完毕,按预留槽口宽度或比槽口每边宽5cm左右用切缝机切缝。⑴依据实际桥台(墩)中心处伸缩缝中线,然后按设计要求向两侧反尺寸,从伸缩缝中心线向两侧弹出施工所需宽度(统一留设60cm),要注意桥台侧宽度有变化;弹线要顺直,宽度一致。然后使用混凝土切缝机按所画边线对沥青铺装层进行切缝;要保证切缝位置、尺寸准确、垂直、顺直、无缺损。此步施工采用“二次切缝法”施工。第一次切缝按施工要求变线向内反5cm处切边,待伸缩装置安装完成后依据检测平整度情况,再二次切缝至要求缝宽,以保证切缝边口的整齐。

⑵使用空压机配合人工对伸缩缝处沥青铺装层及混凝土临时硬化进行剔除干净,并对槽口表面混凝土进行凿毛,使用空压机管吹净粉渣;然后将梁体缝间所夹的其它杂物进行清理保证梁体间空隙。注意对缝外铺装层要采取保护措施,严禁剔除及破坏,保证边角整齐与顺直。为了避免污染桥面沥青混凝土,我们在桥梁端部粘贴彩条布,整幅桥布置,宽度为2m,另一端彩条布使用宽胶带粘牢封边。

预埋钢筋检查、修整及桥梁伸缩缝安装

⑴清好槽及梁间杂物后,首先检查预埋筋的完好情况,如出现弯曲变形的要调直,使其位置与形式准确;如果有缺失和压坏的,则必须植筋处理,植筋按照伸缩缝锚固筋方向进行,确保植筋与伸缩缝锚固筋具有很好的受力和焊接。选择同源设计预埋钢筋相同规格的钢筋进行植筋,进行植筋施工时,选择可靠的植筋技术,确保植筋质量。植筋胶应满足焊接要求,焊接后承载力无下降,并具有相应的检测报告。满足设计要求后方可安装伸缩装置。最后对钢筋腐蚀部分使用铁刷子除锈干净。

⑵检查伸缩缝各梁间隙是否符合要求,如果不符合,则需进行处理已达到要求。⑶检查预埋钢筋是否与伸缩装置锚固环对应,如存在错位、相扭等问题应调整伸缩锚固环。

⑷为保证各连接钢环与预埋件的有效焊接,应根据实际缝大小,备置一定数量规格不同的钢板作为衬垫。⑸检查梁顶及梁端处混凝土是否存在缺陷,对缺陷应进行补强处理。

3、对于公路桥梁伸缩装置安装、调试

⑴伸缩装置安装前应对其进行平整度的检查,型钢的平整度应控制在3mm以内。⑵现场测定实际梁体温度,根据设计给定的施工温度留设的缝宽值,调整伸缩装置安装定位缝宽值。

⑶伸缩装置安装前要检查各梁之间间隙是否清理干净,伸缩宽度是否符合要求,伸缩装置是否与缝好一致、完好。然后安上夹具以备安装。⑷若伸缩装置较长须现场组装时,先将两段伸缩缝上平面置于同一水平面上进行对接。焊口采用坡口双同开,双面焊接,先焊顶面,再焊侧面,最后焊底面。分层施焊,确保质量。并用200×50×16的连接板加固;并及时清除焊渣,将焊缝表面磨平,检查后即可安装。

⑸伸缩装置吊运就位后,选用长度不小于3米,型号不小于20#的槽钢,以双肢的形式,按间距1米的距离,垂直于伸缩装置,设于桥面上。然后采用丁字螺栓将伸缩装置吊起,固定在槽钢上。槽钢与伸缩缝两侧路面和伸缩装置要压紧、贴严(当路面结构为新铺筑的沥青混凝土结构时,考虑到沥青混凝土会因压紧、密实而发生高度变化,为此伸缩装置应比路面略低1~2mm为宜)。安装后要保证伸缩装置在横缝方向和纵缝方向都垂直。
伸缩装置安装标高根据缝两侧5m范围内的实测路面标高确定。

4、桥梁伸缩缝与钢筋的焊接
 

⑴焊接时间要根据设定的伸缩间隙宽度,在一天中与设计要求温度合适的时段内进行。焊接时间宜在上午11:00以前、下午3:00以后进行。

⑵定位、点焊:沿伸缩装置的一端依次将伸缩装置两侧的配套锚环与锚筋每隔2~3个锚固筋先点焊,点焊完成后全面检验一下伸缩装置的平整度、顺直度、高程等项目,合格后再进行焊接。

⑶焊接:伸缩缝的焊接,伸缩缝固定后对其标高再复测一遍,确定在临时固定过程中未出现任何变形、偏差后,把异性钢梁上的锚固钢筋与预埋钢筋在两侧同时焊牢,最好一次焊牢。如有困难,可先将一侧焊牢,待达到预定的安装气温时,再将另一侧全部焊牢。在焊接的同时,随时用3米直尺、塞尺检测异型钢梁的平整度。平整度控制在0~1mm之间,以避免出现跳车现象。

⑷焊接人员数量配置要合理,焊接时间要尽量缩短,在全部焊接工序完成后要及时拆除夹具、解除缩缝与吊缝装置,放松后再进行一次全面质量检验,如不符合要求则需重新调整。焊接完成后绑扎钢筋。

5、浇筑混凝土

⑴安装合格后,采用聚苯乙烯泡沫板将伸缩装置的间隙封堵严密,以保证浇筑混凝土时无漏浆现象。可采用塑料胶带粘于伸缩装置的上口和两侧路面的边口处,作为浇筑混凝土时对其的保护装置。⑵混凝土浇筑采用C50细石微膨混凝土,加入JM-Ⅲ(C)低碱型混凝土膨胀剂,混凝土内摻铣削型钢纤维,每立方米钢纤维含量50kg。混凝土采用两侧同步浇筑严密振捣的方法施工,混凝土采用商品混凝土,罐车将混凝土运至现场后,必须检查混凝土的和易性和塌落度,混凝土塌落度控制在70~90之间。采用插入式振捣棒进行振捣,其移动间距不超过振捣棒作用半径的1.5倍,振捣要密实,以混凝土不再下沉至无气泡止,做到不漏振也不过振。然后用刮杠刮平,用铁抹子收浆抹面,要求3次收浆,确保混凝土面无开裂现象。并注意按要求留设混凝土试件。

6、混凝土养生及伸缩体安装采用土工布或细麻片浸水双层加盖进行养护,养护期间,水车供水设专人负责,混凝土的养生不得少于14天,养生后安装止水橡胶条伸缩体,并在养生28天后再放行通车。

经过多年的桥梁橡胶支座的使用进入到了更换时候,我们通过对某高速公路L1、L2、L4三座连续空心板梁互通式立交桥的支座更换,恢复桥梁的安全正常运营。用矮千斤顶顶升桥梁上构进行支座更换施工工艺既科学、实效,又简便、安全,具有较强的适用效果和参考意义。某高速公路L1、L2、L4互通式立交桥建于1997年,至今运营时间已有6年,桥梁墩柱、梁底、桥面都有不同程度的裂纹出现,特别是桥面破损严重,经交通科研单位检测鉴定为支座变形所造成,需对桥台及各桥墩处支座予以更换。

该高速公路L1、L2、L4三座连续空心板梁互通式立交桥是一个多肢、混合型的立体交叉,按荷载汽——超20级,挂——120设计。其中L1桥桥跨布置为16m+4×20m+16m,梁高0.85m,宽9m,桥墩为单桩式桩基础,桥台一侧为双桩式桩基础,另一侧为一字型桩基础桥台;L2桥桥跨布置为 10m+16m+10m,梁高0.85m,宽9m,桥墩为单桩式桩基础,桥台一侧为一字型桩基础桥台,另一侧为重力U型桥台;L4桥桥跨布置为13m+4×16m+13m,梁高0.85m,宽12m,其中左右两边各有2m宽人行道挑梁,桥墩为单桩式桩基础,桥台为双桩式桩基础。L1、L2、L4桥均属于弯桥,其平、纵断面均处于曲线上。根据本次施工任务组建L1、L2、L4桥支座更换项目经理部,制定详细、严密的施工方案,配置人力、机械及设备,使本次橡胶支座施工安全、有序、顺利地进行。本顶目配置高70mm,φ=300mm的圆形扁式油压千斤顶(最大顶升重量为250T,最大行程为15mm)共20台。橡胶支座更换时的项目初步制定的是采用万能杆件拼装支架支撑,大吨位千斤顶起顶的支座更换方案,为便于安装支架并提供足够的支承能力,

需在支架下设置钢筋砼基础。经详细审查设计图纸,地基为人工素填土,钢筋砼基础置于其上产生的沉降量较大,若采用大吨位螺旋千斤顶,同时高行程(80mm左右)起顶,当发生不均匀沉降时,同排一部分千斤顶受力增大(可能超出千斤顶最大受力,使千斤顶损坏),另一部分千斤顶受力减小而此时行程很大(大于梁的允许变形值),会损坏梁体。为了减小沉降量,必须增大钢筋砼基础尺寸,并对支架进行预压,此方案工程量较大且工期加长,安全性也不是很高。出于安全的角度考虑,充分利用梁体与墩顶的空间,制定了一个更加可靠的施工方案,此方案采用钢管包箍墩柱,用高度为70mm,φ=300mm的圆形扁式油压千斤顶(最大顶升重量为250T,最大行程为15mm)配电动油泵进行梁体顶升更换支座,避免沉降造成突然卸载的影响,圆形扁式油压矮千斤顶的最大行程为15 mm,且为单油路,操作控制顶升量更为简便,使梁体的变形值控制在允许的范围内。由于千斤顶放置于梁体垫石与墩顶之间,方案制定时需对每座立交桥各墩台处顶升的重量、墩顶及垫石顶局部受压、钢管包箍增强等进行计算,同时由原设计部门提供起顶时梁板的允许变形值,以便在实际施工过程中对施工工序进行严格控制,确保梁体的变形在允许范围内,保证施工过程中的桥梁结构安全。以L1桥为例,起顶重量、钢管包箍增强、局部受压等计算过程如下:1 L1桥不等跨径连续梁支承反力计算(按去掉桥面铺装计算):根据连续梁电算程序计算得各墩台支承反力:
          
墩台号 反力(KN) 墩台号 反力(KN)0#台 1055.5 1#墩 3444.72#墩 3487.8 3#墩 3461.44#墩 3493.7 5#墩 3434.96#台 1060.4  

2. 局部承压计算依据各墩台受力情况,在各桥墩顺桥向支座两侧安设两台250吨圆形扁式千斤顶(规格为φ300×70mm),在各桥台横桥向三个支座之间安设两台250吨圆形扁式千斤顶(规格为φ300×70mm),千斤顶最大行程为15mm,每次顶起时控制在10mm左右。由于千斤顶作用,使墩台顶部处于局部承压状态,根据最不利原则,以4#墩为例进行局部承压应力计算:

(1) 墩柱混凝土加钢管包箍后通过钢管预压紧箍作用可提高砼抗压强度(如图4,单位cm),钢筋砼短柱轴心受压组合强度计算式为: N0=Ra×Aa(1+θ1/2+θ)           ①θ=Rs×As/Ra×Aa                ②    Ra 1=Ra×(1+θ1/2+θ)           ③式中: θ——钢管砼杆件的套箍指标,Rs——钢管材料的抗拉、抗压设计强度As——钢管包箍截面面积Ra——砼抗压强度设计值Ra 1——钢管包箍砼抗压强度Aa——核心砼截面面积套箍指标:θ=Rs×As/Ra×Aa=215×3.14×(0.612-0.62)/(14.5×3.14×0.62)
 =0.49837混凝土加钢管包箍砼抗压强度:Ra1=14.5(1+0.498371/2+0.49837)=31.963   Mpa说明:①②③式套用钢管砼短柱轴心受压的承载力计算方法,《CECS28:90》。短柱轴心受压承力计算有三种方法《CECS28:90》、《DL5099-97》、《JC101-89》,其中《CECS28:90》采用的是显式,直接计算,没有限制使用范围;《DL5099-97》、《JC101-89》采用了系数表达方式[,系数的具体表达式极为繁杂,以表格的形式直接给出,实际应用时受应用范围的限制。故这里套用《CECS28:90》中的方法计算

(2) 4#墩局部应力计算(千斤顶位置如图5、6,单位cm)Nc=0.6×β×Ra1×Ac(按素混凝土局部承压计算)式中:Nc——局部承压时的纵向力β——砼局部承压强度提高系数Ad——局部承压时的计算底面积Ac——局部承压面积计算过程如下:Ad=4×(3.14×602×(arctg(39.686/45)/360)-45×39.686/2)  =1624.284cm2Ac=3.14×152=706.5cm2β=(1629.284/706.5)1/2=1.519Nc=0.6×1.519×31.963×3.14×1502=2058110 N=2058.11 KN4#墩的支承反力为3493.7KN,每个千斤顶反力为1746.85KN,小于Nc=2058.11KN,局部承压满足要求。


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