摘要:無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力是一種應(yīng)用于橋梁結(jié)構(gòu)上的新技術(shù),具有施工方便,綜合經(jīng)濟效益好的優(yōu)點。從結(jié)構(gòu)施工方法和經(jīng)濟性能等角度,對阿倫河橋中的有粘結(jié)與無粘結(jié)部分預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁使用的材料、施工方法、經(jīng)濟進行對比分析。
關(guān)鍵詞:有粘結(jié) 無粘結(jié) 箱梁 經(jīng)濟
中圖分類號:TU1文獻標志碼:A文章編號:1673-291X(2011)25-0335-02
前言
中國無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力技術(shù)在橋梁工程中的推廣和應(yīng)用始于20世紀80年代中期,最初修建的試驗橋梁端部均為有粘結(jié)段,中間部分為無粘結(jié)段,如福州洪塘大橋和江蘇丹陽市云陽大橋。隨后,中國河南、四川、陜西等地分別對無粘結(jié)部分預(yù)應(yīng)力低高度箱梁和空心板結(jié)構(gòu)力學性能進行了深入的研究,分別建成了成都浦江雷河橋、焦作幸福河橋、南海北江金沙大橋、濮陽市金堤河宋海大橋等[1]。隨著研究的不斷深入和工程實踐的增多,無粘結(jié)部分預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)在橋梁結(jié)構(gòu)中得到越來越廣泛的應(yīng)用。
一、小箱梁設(shè)計概況
阿倫河大橋及引道是縣道齊查公路的重要組成部分,地位重要。大橋全長246.24米。橋梁寬度為凈9.5+2x0.5=10.5米,上部結(jié)構(gòu)為8孔30米預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁,計算跨徑Lj=29.2m,梁高1.3米;下部結(jié)構(gòu)為雙柱式橋墩,肋板式橋臺,基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)為臺4Φ1.20米,墩2Φ1.5米的鉆孔灌注樁。橋梁上部結(jié)構(gòu)為30米預(yù)應(yīng)力混凝土簡支小箱梁,預(yù)應(yīng)力采用兩種不同形式,其中兩片梁采用無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋,其余梁采用有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋。阿倫河大橋上部30米小箱梁(如圖1所示)。
二、使用材料對比
阿倫河橋上部結(jié)構(gòu)混凝土小箱梁,分別采用兩種不同形式:一種為無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力小箱梁,另一種為有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力小箱梁。無粘結(jié)部分預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁端部底板厚度由跨中的0.1m加厚至0.2m,其余結(jié)構(gòu)尺寸均與有粘結(jié)部分預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁相同。有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁預(yù)應(yīng)力筋采用10根24Φs5,每片梁預(yù)應(yīng)力鋼筋重1.15噸,普通鋼筋采用15Φ16;無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁預(yù)應(yīng)力筋采用23根7Φs5,每片梁預(yù)應(yīng)力鋼筋重0.78噸,普通鋼筋采用16Φ22。
有粘結(jié)與無粘結(jié)部分預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁的材料使用有所區(qū)別,前者錨具采用弗式錨具,而后者采用單孔式也不同[2]。
三、施工方法比較
對于無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件而言,施工工序為:鋪設(shè)預(yù)應(yīng)力筋,預(yù)應(yīng)力筋調(diào)整、綁扎、編束,澆筑混凝土[3]。本橋中無粘結(jié)部分預(yù)應(yīng)力混凝土梁中預(yù)應(yīng)力筋豎向均采用曲線布置(如圖2所示),大大簡化了施工工藝,縮短了施工工期。有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件施工時需要預(yù)留孔道或埋置波紋管[4](如圖3所示),穿預(yù)應(yīng)力筋束以及灌漿,封錨。四、經(jīng)濟分析比較
阿倫河大橋橋梁上部結(jié)構(gòu)為30米預(yù)應(yīng)力混凝土簡支小箱梁,預(yù)應(yīng)力采用兩種不同形式,其中兩片梁采用無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋,其余梁采用有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋。
表1中詳細分別明列了有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋與無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋每片箱梁兩者的主要材料在單價、數(shù)量以及金額上的差別。由計算可得在這些材料上每片有粘結(jié)比無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土梁造價高1 800元左右。此外,由于無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土梁無須預(yù)留孔道、穿束和灌漿,因此在人工費和機械使用費上又進一步降低了造價。
結(jié)論
通過以上對比表明:無粘結(jié)比有粘結(jié)部分預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁在控制截面的就施工方便性和造價而言,前者更占優(yōu)勢。無粘結(jié)部分預(yù)應(yīng)力混凝土梁對于曲線布筋構(gòu)件從施工角度講省去了許多工序所以更為省時省力,經(jīng)濟效果也更好。
在預(yù)應(yīng)力箱梁設(shè)計中應(yīng)對結(jié)構(gòu)的使用性能、施工以及經(jīng)濟性能等各方面進行對比分析,確定最終設(shè)計方案,以使設(shè)計更合理,達到更良好的綜合經(jīng)濟效益。
參考文獻:
[1]肖長禮.后張無粘結(jié)部分預(yù)應(yīng)力混凝土公路橋[M].北京:人民交通出版社,1999.
[2]無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程(JGJ/T92-2004)[S].中華人民共和國行業(yè)標準,2005.
[3]公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范(D60-2004)[S].中華人民共和國行業(yè)標準,2004.
[4]孫陸珍.UPPC簡支梁受力性能的分析[D].哈爾濱:東北林業(yè)大學,2006.[責任編輯 陳鶴]