改善钢混组合梁桥负弯矩区抗裂性能的方法技术

本发明专利技术涉及改善钢混组合梁桥负弯矩区抗裂性能的方法。本发明专利技术在钢梁制造时考虑支点沉降预抬高，待混凝土桥面板与钢梁结合后，利用PLC系统实现多支点协同精准沉降，给桥面板施加预压力；根据桥面板抗裂需求确定各支点沉降预抬高，叠加常规预拱度后作为钢梁设计预拱度。待混凝土桥面板与钢梁结合后，利用PLC多点液压控制系统对各墩位的千斤顶进行控制，实现多支座协同落梁，确保落梁过程中桥面板始终处于受压状态。与常规支点沉降法施加桥面板预应力相比，本发明专利技术无需逐墩顶升、浇筑混凝土、沉降等操作，可实现多支点处同步浇筑混凝土，各支点多支座精准协同落梁，可提高工效，节省工期。

【技术实现步骤摘要】
改善钢混组合梁桥负弯矩区抗裂性能的方法
本专利技术涉及桥梁工程
，具体涉及一种改善钢混组合梁桥负弯矩区抗裂性能的方法。
技术介绍
钢－混凝土组合梁具有承载力高、延性好、刚度大等优点，在公路、铁路和城市立交桥中得到了较为广泛的应用。但对于普通连续组合梁桥，中间支座负弯矩区混凝土桥面板受拉开裂后退出工作，导致截面刚度降低，承载力降低，另外桥面板开裂后还容易造成混凝土内的钢筋锈蚀，影响结构的耐久性，该缺点某种程度上限制了钢混组合梁的应用。为延缓或抑制负弯矩区混凝土板的开裂，可采取措施在混凝士桥面板内施加预压应力。对钢－混凝土组合梁施加预应力有多种方法：预压重法、张拉预应力钢束法和支点位移法等。钢混组合连续梁中支点沉降会使混凝土桥面板受压。与其它施加预应力的方法相比，支点位移法无需在桥面板中增设锚固构造或预先压重，施工更简单、安全，得到广泛应用。但常规的支点位移法需要逐墩顶升，浇筑混凝土桥面板，待混凝土与钢梁形成组合作用后再降低支点。对于多跨桥梁，需逐个支点实施顶升、浇筑混凝土、养生、落梁等工序，施工工效低，施工周期长，限制了该方法的应用。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种改善钢混组合梁桥负弯矩区抗裂性能的方法，以改善钢混组合梁桥负弯矩区抗裂性能。本专利技术所采用的技术方案为：改善钢混组合梁桥负弯矩区抗裂性能的方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：步骤一：确定钢梁中支点支座沉降值Δi；步骤二：确定钢梁设计预拱度；步骤三：在工厂制作钢梁时，设置落梁所需的制作预拱度；步骤四：现场安装时，在钢梁对应位置下方的盖梁、支座垫石上设临时支撑，安装钢梁就位，连接横梁，钢梁底就位标高为成桥永久标高加上落梁高度Δi；步骤五：浇注混凝土桥面板，钢梁就位后，浇注桥面板混凝土或安装预制桥面板后浇注湿接缝；待桥面板混凝土达到设计强度和弹性模量要求后，实施落梁；步骤六：安装千斤顶、连接PLC多点液压控制系统，并完成调试；每个墩位钢梁下方安装双千斤顶；各千斤顶连接PLC多点液压控制系统，根据各墩落梁数值比设置各千斤顶落梁速率，进行调试，完成设定；步骤七：实施各支点分级落梁；利用PLC多点液压控制系统对各墩位的所有千斤顶进行控制，令千斤顶按设定好的速度进行顶升和收缸；每级落梁完成后，测量梁顶标高校核落梁行程，计算落梁操作误差，并采取措施修正误差；步骤八：完成落梁，固定永久支座；逐级落梁至设计标高，待测量梁顶标高校核满足要求后，在永久支座底部压力灌注环氧砂浆固定永久支座；待环氧砂浆得到设计强度要求后，拆除临时支承系统，完成落梁。步骤一中，支座沉降值的设置原则为：各中支点处桥面板恒载及二期作用下处于受压状态，平均压应力维持在1.0MPa；在频遇组合下满足裂缝宽度小于0.2mm的规范要求；恒载作用下的桥面板压应力根据设计需求进行调整。步骤六中，在钢梁临时支撑的位置，安装垫块、垫板和千斤顶就位；当预抬高较低时，可仅设置垫板和千斤顶；各千斤顶连接PLC多点液压控制系统，根据各墩落梁数值比设置各千斤顶落梁速率，进行调试，完成设定；启动PLC多点液压控制系统，使每个墩位的千斤顶按设定好的速度进行顶升，待千斤顶受力达到临时支撑松动后，拆除临时支撑，同时在此处安放另一台千斤顶、垫板和垫块；各支座处设置两套千斤顶，交替落实，以实现位移量较大的落梁行程操作；当落梁行程在单个千斤顶的行程范围内时，仅采用一个千斤顶。所述方法借助PLC多点液压控制系统对各墩位的所有千斤顶进行控制，令千斤顶按设定好的速度进行顶升和收缸。钢梁下降到设计标高后，对千斤顶进行至少24小时的保压，浇筑永久支座底部砂浆，待达到设计强度后，拆除千斤顶和垫块。本专利技术具有以下优点：本专利技术采用设计、制造、施工相结合的方法，在钢梁制造时考虑支点沉降预抬高，待混凝土桥面板与钢梁结合后，利用PLC系统实现多支点协同精准沉降，给桥面板施加预压力。待混凝土桥面板与钢梁结合后，利用PLC多点液压控制系统对各墩位的千斤顶进行控制，实现多支座协同落梁，确保落梁过程中桥面板始终处于受压状态。与常规支点沉降法施加桥面板预应力相比，本专利技术无需逐墩顶升、浇筑混凝土、沉降等操作，可实现多支点处同步浇筑混凝土，各支点多支座精准协同落梁，可提高工效，节省工期。附图说明图1为本专利技术钢主梁预拱度示意图。图2为本专利技术钢梁架设完成后示意图。图3为本专利技术落梁前PLC控制千斤顶安装示意图。图4为本专利技术PLC控制一侧千斤顶下落示意图。图5为本专利技术PLC控制千斤顶落梁过程示意图。图中，1为钢梁，2为支座，3为临时支撑，4为垫板，5为垫块，6为千斤顶，7为盖梁，8为混凝土桥面板，9为支座垫石。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术进行详细的说明。本专利技术涉及一种改善钢混组合梁桥负弯矩区抗裂性能的方法，具体为一种钢梁制作时预起拱后多支点协同回落施加桥面板预压力的方法，采用了PLC多点液压控制协同落梁的手段。钢梁架设完成并与桥面板结合后，进行支座沉降相当于对支点进行强迫位移。在自重作用下支座沉降会在钢混组合梁中引入正弯矩。支座相对沉降量增大，支点处负弯矩降低，同时跨中弯矩会增大，弯矩差值不变。支座沉降作为调节弯矩分配的手段，总能找到合理的支座沉降值控制支点负弯矩在桥面板裂缝容许范围内，同时钢梁受力合理。支座沉降量的设置原则：各中支点处桥面板恒载及二期作用下处于受压状态，平均压应力维持在1.0MPa作用；在频遇组合下满足裂缝宽度小于0.2mm的规范要求。不同跨径组合施加不同的支座沉降，与此对应的设置不同的钢主梁预拱度。所述的改善钢混组合梁桥负弯矩区抗裂性能的方法，具体包括以下步骤：步骤一：确定钢梁中支点支座沉降值。设计时，根据桥面板受力和设计需求，确定各中支点支座沉降值Δi。支座沉降量的设置原则：各中支点处桥面板恒载及二期作用下处于受压状态，平均压应力维持在1.0MPa左右；在频遇组合下满足裂缝宽度小于0.2mm的规范要求；各支点处桥面板压应力尽量均衡，各支点支座沉降值可不同。恒载作用下的桥面板压应力可根据设计需求进行调整。步骤二：确定钢梁设计预拱度。各支座设计需求沉降值反向后叠加常规设计钢梁预拱度确定钢梁设计预拱度，也可根据考虑支座沉降施工过程的有限元模型计算结果确定钢梁设计预拱度。步骤三：制造钢梁。根据钢梁设计预拱度，考虑制造工艺误差后确定制造预拱度。在工厂按上述制造预拱度制造钢梁。步骤四：安装钢梁。钢梁运输至桥位处现场安装时，在钢梁对应位置下方的盖梁上设临时支撑。安装钢梁就位。钢梁底就位标高为成桥永久标高加上落梁高度Δi。步骤五：浇注混凝土桥面板。钢梁就位后，浇注桥面板混凝土或安装预制桥面板后浇注湿接缝。待桥面板混凝土达到设计强度和弹性模量要求后，可实施落梁。步骤六：安装千斤顶、连接PLC多点液压控制系统，并完成调试。每个墩位钢梁下方安装双千斤顶。各千斤顶连接PLC多点液压控本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.改善钢混组合梁桥负弯矩区抗裂性能的方法，其特征在于：/n所述方法包括以下步骤：/n步骤一：确定钢梁（1）中支点支座沉降值Δi；/n步骤二：确定钢梁设计预拱度；/n步骤三：在工厂制作钢梁（1）时，设置落梁所需的制作预拱度；/n步骤四：现场安装时，在钢梁（1）对应位置下方的盖梁（7）、支座垫石（9）上设临时支撑（3），安装钢梁（1）就位，连接横梁（6），钢梁（1）底就位标高为成桥永久标高加上落梁高度Δi；/n步骤五：浇注混凝土桥面板（8）：钢梁（1）就位后，浇注桥面板混凝土或安装预制桥面板后浇注湿接缝；待桥面板混凝土达到设计强度和弹性模量要求后，实施落梁；/n步骤六：安装千斤顶（6）、连接PLC多点液压控制系统，并完成调试；每个墩位钢梁（1）下方安装双千斤顶（6）；各千斤顶（6）连接PLC多点液压控制系统，根据各墩落梁数值比设置各千斤顶（6）落梁速率，进行调试，完成设定；/n步骤七：实施各支点分级落梁；利用PLC多点液压控制系统对各墩位的所有千斤顶（6）进行控制，令千斤顶（6）按设定好的速度进行顶升和收缸；每级落梁完成后，测量梁顶标高校核落梁行程，计算落梁操作误差，并采取措施修正误差；/n步骤八：完成落梁，固定永久支座：逐级落梁至设计标高，待测量梁顶标高校核满足要求后，在永久支座底部压力灌注环氧砂浆固定永久支座；待环氧砂浆得到设计强度要求后，拆除临时支承系统，完成落梁。/n...

【技术特征摘要】
1.改善钢混组合梁桥负弯矩区抗裂性能的方法，其特征在于：
所述方法包括以下步骤：
步骤一：确定钢梁（1）中支点支座沉降值Δi；
步骤二：确定钢梁设计预拱度；
步骤三：在工厂制作钢梁（1）时，设置落梁所需的制作预拱度；
步骤四：现场安装时，在钢梁（1）对应位置下方的盖梁（7）、支座垫石（9）上设临时支撑（3），安装钢梁（1）就位，连接横梁（6），钢梁（1）底就位标高为成桥永久标高加上落梁高度Δi；
步骤五：浇注混凝土桥面板（8）：钢梁（1）就位后，浇注桥面板混凝土或安装预制桥面板后浇注湿接缝；待桥面板混凝土达到设计强度和弹性模量要求后，实施落梁；
步骤六：安装千斤顶（6）、连接PLC多点液压控制系统，并完成调试；每个墩位钢梁（1）下方安装双千斤顶（6）；各千斤顶（6）连接PLC多点液压控制系统，根据各墩落梁数值比设置各千斤顶（6）落梁速率，进行调试，完成设定；
步骤七：实施各支点分级落梁；利用PLC多点液压控制系统对各墩位的所有千斤顶（6）进行控制，令千斤顶（6）按设定好的速度进行顶升和收缸；每级落梁完成后，测量梁顶标高校核落梁行程，计算落梁操作误差，并采取措施修正误差；
步骤八：完成落梁，固定永久支座：逐级落梁至设计标高，待测量梁顶标高校核满足要求后，在永久支座底部压力灌注环氧砂浆固定永久支座；待环氧砂浆得到设计强度要求后，拆除临时支承系统，完成落梁。


2.根据权利要求1所述的改善钢混组合梁桥负弯矩区抗裂性能的方法，其特征在于：
步骤一中，支座沉降值的...

【专利技术属性】
技术研发人员：成立涛，陈明，祝新顺，郝龙，王姗，张翼，
申请(专利权)人：中交第一公路勘察设计研究院有限公司，中交二公局第一工程有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61