本文结合拉林河大桥顶推法架梁设计, 介绍了顶推设计的关键问题之一—滑曳钢导梁与混凝土 主梁的连接方式, 并对其结构特点、受力分析和计算方法作了阐述 拉林河大桥位于黑龙江省境内, 是京哈公路蔡双段上跨越拉林河的一座公路桥梁。上部结构主桥为孔预应力单室箱形连续梁, 设计荷载汽一, 挂一验算。箱梁横截面 高, 顶板宽, 底板宽, 外腹板 呈的倾斜布置。预应力体系用小高 强钢丝, 采用顶推法架梁的施工工艺。 顶推设计是顶推架设预应力混凝土连续梁 设计的重要环节, 也是一项涉及面广而复杂的 工作。诸如顶推孔跨的布置, 梁高与顶推跨径的关系, 主梁块件的划分, 导梁的长度与刚度, 导梁与主梁的连接等都是十分关键的问题。本文仅着重介绍钢导梁与主梁的连接结构设计。 

一、滑曳钢导梁的构造 

主梁在其前端安装有的钢制导梁。钢导梁为实腹式钢板梁结构, 采用镇静钢。 为了便于运输与安装, 导梁横向分为两片变截 面的形板梁, 梁高一, 纵向分 成段, 第一段长, 第二、三段长各。 两片板梁中心距为, 只设纵向下水平联 结系, 并每隔设横向联结系一道, 端横联间 距为。工厂制造部件采用焊接, 工地拼装 连接采用高强度螺栓。导梁用钢量总重约, 其构造示意图见图。 

导梁的长度与刚度系按照主梁在架设过程 中使其上、下缘应力均小的原则选定。本设计 钢导梁与主梁的刚度比为, 导梁长度 一 与 跨径之比为。, 均在一般最优值范围之内。 二、滑曳钢导梁与主梁的连接 方式 滑曳钢导梁根部与主梁端部的连接, 常采 用以下两种方式。 1.间接连接 一般在导梁高度高于主梁时, 在主梁顶部 上面增设钢筋混凝土凸块, 用竖向预应力筋将 凸块与梁体连成一体。用水平预应力钢筋把导 梁与主梁连接起来。上层水平预应力筋可放在 梁体上缘, 也 一 可以放在凸块内, 如图所示。 这种连结方式系通过竖向预应力筋在凸块 与梁体之间的接触面上的预压力所产生的摩擦 力来克服水平预应力筋所产生的剪力。由于上、 下层水平预应力筋之问加大了距离, 可使水平 预应力筋的很数相应减少。但是, 需要增加钢 筋混凝土凸块和竖向预应力筋的构造设计, 从 而也增加了主梁端部结构的复杂程度。 2直接连接 通过箱梁上部和下部设置的水干顶应力 筋, 直接将滑曳钠导梁根部与主梁进行连接, 钢导梁很部与主梁端部基本同高图。这 种连接方式, 由于不设凸块和竖向预应力筋, 构造简单, 传力直接, 故本设计采用了直接连 接方式。 

三、滑曳钢导梁与杰梁遐接给构 

叠计 拉林河大桥主梁第一节段出于安翁仲缩缝 的需要, 在端部预留了长遵。“功深器二, 宽 沉的凹槽, 从而也就增加了滑曳钢导梁根 部与主染端部进行连接的复杂性。梁体设计要 求顶批连接结构不能影响梁体原设计预应力钢 束的布置, 还不能影响原设计预应力钢束在顶 推架设过程中进行张拉。所以, 采取在凹槽内 设置凹型钢垫块, 临时预应力钢束从垫块穿过 锚固在钢导梁根部, 从而使钢垫块避开了梁体 原设计钢束, 这就保证了原设汁铆束的张拉需 要。 1受力特点 滑曳钢导梁与顶推铆筋混凝士主梁结构的 连接是用顶应力钢束压缩混凝土来实现的。预 应力筋布置在导梁和主梁的端部区域。施加约 为1920t的有效预加力使两者澳成整体, 以抵抗 交替弯矩, 而剪力则由预压力在导梁根部和主 梁端部接触面上所产生的摩擦力来承受。 计算中, 本设计考虑了以下因表①横向 相邻腊动设备的标高差②滑曳钢导梁安装的 标高差③导梁前端端部左右两片工形板梁起 顶时的不均衡性, ④主梁结构的扭曲⑤墩台 的不均匀沉降等而计入了工的超载系数。并 且, 弯矩、剪力和反力数值均采用了相同的超 载系数。 导梁和主梁连接面上除了由足够的预加力 承受计算剪力外, 还把安装定位钢导梁的精制 螺栓也按承受计算剪力迸行设计, 增加了必要 的抗剪安全储备。 2.结构构造 本连结结沟由下述部分组成①预应力体 系②凹形俐垫块③安装定位用的精制螺栓。 预应力体系为如平行高强钢丝, 采用一 端张拉另一端锚固的工艺。张拉端设在混凝土 箱梁内, 用弗氏涝具锚固端设在与主集相连接 的钥导梁根部处, 用墩头锚具。为了使作用在 主梁端部的预压力通过一定的扩散长度而达到 箱梁全裁面能均匀受力, 设计中取扩散角脚 , 所以预立力筋的长度确定为图 ‘ 。 为满足顶推力筋的描固, 故主梁顶推梁段的第 一节段长亦为。 设在主梁端部上翼预留凹槽内的凹型钢垫 块, 其作用主要有①使导梁根部与主梁梁端 紧密接触②供顶推过程的临时顶应力筋穿 过, ③能均匀传递梁端的预压力, ④避开主梁 正式预应力钢束的位置。 钢垫块系焊接结构, 采用优质铸 钢和锻钢组焊而成。为了保证钢垫块能均 匀地传递强大的预压力, 使导梁和主梁接触面 平整、密贴, 故对钢垫块端部结合面的平整度 要求较高, 并严格规定了接缝的间隙和顶埋板 及支承板位置的偏差。 为了保证两片工形钢板梁安装时相对位置 的准确性, 在主梁端部每侧腹板上加设了安装 定位用的个圆形精制螺母, 螺母与钠板组 装在一起并锚固在主梁腹板上见图, 装程序为, 先将导梁根部每片工形板梁腹板两 侧附个螺栓孔对准螺母位置, 再把螺栓 旋进螺母即可定位。由于连接结构上的钢丝束 孔、螺拴孔的相对位置的精确性是至关重要 的, 设计中除考虑了定位板见图措施 及控制仇加工误差外, 对钢垫块制孔采取了整 体精密划线进行机床加工的制造工艺。 

3设计计算 

很据钢导梁根部的最大弯矩二、最小弯 矩。与剪力进行设计。 计算面积 箱梁上支承板见图通过钢垫块 与导梁根部上部紧密结合成一体, 箱梁腹板的 支承板与导梁根部下部紧密结合成一体。为 使预加力在端部的局部传递区域受力明确起 见, 导梁根部其余部分不与箱梁腹板混凝土面 接触, 而保留了的间隙见图一。 所以钢导梁每片变截面工形板梁的根部与主梁 端部接触面的计算面积, 只考虑支承板及 面积之和。

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