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波紋鋼預制橋墩承插技術

2020-05-19 09:28:48

目前國內橋梁施工仍以現澆混凝土為主,混凝土現澆施工工藝,具有需要現場施工勞動力數量多、人員傷亡風險大、工序多、現場資源浪費等弊端。隨著近十年來我國人口紅利逐漸減少,人工成本逐漸增加;現場施工環境污染、噪聲污染的控制加強,現澆混凝土施工的弊端逐漸顯現。

為了提高施工效率、縮短施工周期、提高資金投資收益率,橋梁工程作為公路、鐵路等交通工程的主要控制工程之一,工程師們對施工工藝的改善不斷創新。因此,橋梁工業化成為將來橋梁建設的主要研究命題。而對于“全”預制拼裝橋梁而言,預制橋墩的連接方式則是結構中Z為關鍵的部位之一。

當前常規的連接方式主要有預應力連接、連接套筒、承插式連、現場濕接縫連接等。今天向朋友們展示的這種新型的承插式連接技術,是利用波紋管的特殊構造作為連接的槽口側壁,提高預制墩柱與承臺的連接性能。

該技術在湖北省江北高速公路東延線項目中得到了成功應用,該種新型構造為橋梁工業化提供了一種新方案,也為波紋鋼結構拓展了一種全新的應用領域。

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目前按照相關標準規范要求,常規橋墩的承插深度一般為1.0D~1.5D。本工程通過預留槽和墩柱表面設置波形剪力槽和灌漿料,承插深度設計為0.7D,并通過試驗驗證。其結果表明受力性能完全能滿足規范要求。

波紋鋼結構是將1.6-10.0mm薄鋼板壓成波紋后,制成管節或弧形板片,采用高強螺栓連接,修建成的建筑物。利用波紋增加鋼板的抗彎慣性矩,具有較高的承載能力和穩定性。通過土與結構的相互作用來承擔荷載。

作為一種典型的空間結構, 具備鋼結構所特有的良好的延性, 抗拉、 抗壓、 抗剪強度較高, 構件結構斷面小、 自重輕, 施工速度快, 可提供大跨度結構等特點, 與傳統的鋼筋混凝土涵洞和小跨徑橋梁相比, 波形鋼板橋涵具有強度高、 耐久性好、 受力性能好、 抗變形能力強、施工簡便、 工期短、 美觀、 建成后無需養護等工程特點, 而且在對環境保護, 改善軟土、膨脹土、 濕陷性黃土等特殊地基結構物處的不均勻沉降, 減少橋頭跳車、 涵頂跳車現象,以及降低工程造價等方面具有明顯優勢。而其所具有的良好的柔性和高強度, 使得這種新型橋涵結構在防災、 救災, 應急、 搶險等方面更是具有不可替代的作用。

波紋管涵洞適用范圍

1.高填方路段:采用拱涵或蓋板涵地基承載力不滿足要求時,或施工質量難以保證且費用較高時。

2.山區公路:澆筑混泥土使用的原料缺乏,施工用水困難,或水泥,鋼材等材料運輸不便時。

3.不良地質條件:常年凍土、膨脹土、軟土、濕陷性黃土等特殊地區,地基不均勻沉降可能對剛性涵洞造成破壞時。

4.北方地區:受工期影響或季節氣候制約,采用混凝結構難以滿足質量及工期要求時。

5.快修工程:應急搶險,救災等對工期要求較緊的涵洞。

6.一般公路工程:與同等跨度的常規混凝土管涵,蓋板涵和箱涵相比,波紋鋼管涵洞在受力性能,施工工期,使用壽命,行車舒適度,養護成本,綜合造價等綜合因素具有可比性時。

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