連續(xù)剛構(gòu)橋預(yù)應(yīng)力工程關(guān)鍵技術(shù)研究項目建議書(已修改)
2025-03-16 04:01 本頁面
【正文】 1 貴州省交通科技項目 項目實施計劃 項目名稱： 連續(xù)剛構(gòu)橋 機制砂混凝土 預(yù)應(yīng)力關(guān)鍵技術(shù)試驗研究 申報單位： 貴州高速公路開發(fā)總公司 貴州橋梁建設(shè)集團有限責(zé)任公司 華中科技 大學(xué) 中華人民共和國交通部制 二○一零年 十一月 2 項目的背景和必要性 （包括項目概況，項目研究目的） 項目概況 汕昆（汕頭－昆明）高速公路貴州境內(nèi) 預(yù)應(yīng)力工程眾多， 者告河特大橋是汕昆（汕頭－昆明）高速公路貴州境內(nèi)板壩至江底段重要性控制性工程。 者告河特大橋，半幅橋面凈寬 ，全幅橋面凈寬 。左線起訖樁號： ZK12+438~ZK13+324，孔跨布置為 530+（ 115+215+175+75） +530m，全長 886m；右線起訖樁號：YK12+460~YK13+326，孔跨布置為 430+（ 115+215+175+75） +530m，全長 866m，全橋采用機制砂混凝土。 主橋為 115+215+175+75m 四跨 變截面預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)箱梁 ，共劃分為 X、 Y、 Z 三個區(qū)段，其中 X、 Y 區(qū)段箱梁根部梁高為 ， Z區(qū)段箱梁根部梁高為 ，三個區(qū)段跨中梁高均為 ， X、 Y 區(qū)段底板厚從跨中至根部由 32cm 變化為 160cm， Z 區(qū)段 底板厚從跨中至根部由 32cm 變化為 90cm， X、Y 區(qū)段腹板從跨中至根部部分分三個階段采用 45cm、 65cm、 80cm 三種厚度， Z 區(qū)段腹板從跨中至根部部分分兩個階段采用 45cm、 65cm 兩種厚度，箱梁高度和底板厚度按 次拋物線變化。箱梁頂板橫向?qū)挾葹?，箱底寬 ，翼緣懸臂長。 X、 Y 區(qū)段箱梁 0 號節(jié)段長 18m、 Z 區(qū)段箱梁 0 號節(jié)段長 13m， X、 Y 區(qū)段梁段數(shù)及梁段長從根部至跨中分別為 7 、 7 、 10 ，懸澆總長 ，Z 區(qū)段梁段數(shù)及梁段長從根部至跨中分別為 8 、 8 ，懸澆總長 60m，懸澆節(jié)段最大控制重量 2974KN，掛籃設(shè)計自重為 1200KN。邊、中合攏段長度均為2m，邊跨現(xiàn)澆段長為 。箱梁根部設(shè)四道厚 的橫隔板，中跨跨中設(shè)一道厚 的橫隔板，邊跨梁端設(shè)一道 的橫隔板。 目前該特大橋梁施工 完成情況 為：引橋墩柱全部完成，主橋正在施工 0段。 者告河特 大橋 的結(jié)構(gòu)特點 為 四跨 變截面預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)箱梁 橋， 由多段現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土箱梁組成，具有一次性 現(xiàn)澆 混凝土體積大、長度大， 懸澆 總長度達到 160 多米， 次拋物線 箱梁截面而且高 度變化大等特點。 因此，本工程中預(yù)應(yīng)力工程的 設(shè)計與 施工，尤其是施工過程中的一些關(guān)鍵 預(yù)應(yīng)力技術(shù)問題的研究和施工技術(shù)措施的制定，直接關(guān)系到 工程的施工質(zhì)量與施工進度乃至工程的成敗。 3 研究目的 項目的基本研究目標(biāo)是：通過項目的實施，指導(dǎo) 汕昆（汕頭－昆明）高速公路 者告河特大橋 工程的施工，為同類預(yù)應(yīng)力工程的設(shè)計和施工提供參考經(jīng)驗與依據(jù)。具體如下：通過理論分析和實驗研究，確定 機制砂為骨料、 以硅粉為輔助料的高揚程泵送混凝土的 SBG 塑料波紋管成孔條件下的摩擦系數(shù)（ k、 ? ）及錨圈 口摩阻損失； 另外，項目的前期工作中，項目組以烏江特大橋和馬嶺河特大橋為依托，分別進行了“ 后張有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力橡膠管（棒）成孔成套技術(shù)研究 ”和“馬嶺河特大橋預(yù)應(yīng)力關(guān)鍵技術(shù) 研究 ”等兩個項目的研究，前者對機制砂條件下，采用橡膠抽拔棒成 孔 、金屬波紋管、塑料波紋管等三種成孔方式下的預(yù)應(yīng)力筋孔道摩擦系數(shù) （ k、 ? ） 進行了實測與分析對比；后者這對 SBG 塑料波紋管成孔條件下的鋼絞線摩擦系數(shù) （ k、 ? ） 、錨圈口摩擦損 失、小曲率半徑鋼絞線的伸長與張拉控制問題進行了相對系統(tǒng)的試驗研究，取得的初步成果，于 2021 年 6 月已通過貴州省科技鑒定，與會專家一致認(rèn)為該成果達到國內(nèi)領(lǐng)先水平，并建議在后續(xù)的工作中，進一步完善研究成果，針對機制砂骨料、 SBG塑料波紋管成孔的鋼絞線摩察系數(shù)等問題，進行深入研究，補充更多數(shù)據(jù)，確定摩擦系數(shù)及摩擦損失的合理取值范圍，為形成地方規(guī)范及修正國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)提供參照依據(jù)，因此，項目的實施將 為貴州及西南地區(qū)相關(guān)工程的設(shè)計及施工提出合理化建議，為新規(guī)范制定時確定預(yù)應(yīng)力鋼絞線的摩察系數(shù)的取值提供參考依據(jù)。 推廣應(yīng)用領(lǐng)域 從西部開發(fā)公路 橋梁 建設(shè)及 貴州地區(qū) 的 公路 橋梁 建設(shè) 上 看，本項目研究的是后張有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工中 的一些關(guān)鍵技術(shù)問題 ， 其研究成果： 對同類的設(shè)計與施工具有參考借鑒作用 ， 為新規(guī)范的編制提供參考數(shù)據(jù)，對形成地方標(biāo)準(zhǔn)具有重要的參考價值， 市場潛力巨大，具有 良好的推廣應(yīng)用價值與 前景。項目成果除可在公路部門得到推廣外，也可在鐵路、水利、冶金 、工業(yè)與民用建筑等部門得到廣泛的推廣應(yīng)用 。 4 項目前期科研及工作基礎(chǔ) （包括國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析與評價，附主要參考文獻） 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析與評價 SBG 塑料波紋管成孔與摩擦系數(shù)取值 在后張法有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力工程中，孔道的成孔方式很多，經(jīng)歷了 橡膠管（棒）抽拔成孔、抽拔鋼管或鋼棒成孔、金屬波紋管成孔及塑料波紋管成孔等多種成孔方式與工藝，每種成孔方式的施工方法和工藝不同、成孔后的孔道質(zhì)量也有較大的差別，每種成孔方式均有其優(yōu)缺點與使用范圍。 當(dāng)前 ，在橋梁工程中 比較常用的是金屬波紋管成孔技術(shù)，但是，由于金屬波紋管在其制作材料和工藝上存在著一些難以克服的問題，經(jīng)常導(dǎo)致管道徑向剛度不足，在施工過程中易產(chǎn)生變形和咬口開裂，致使灰漿滲入造成孔道堵塞或不順暢等問題。 在 一些施工質(zhì)量相對容易控制 和保證 的工程中，為加快施工進度，也有采用橡膠抽拔管 (棒 )成孔工藝的，但是，橡膠材料受其物理力學(xué)性能的制約，如：彈性模量低、易老化，在施工時不易掌握好抽拔時間，容易產(chǎn)生斷棒、孔道過長時容易造成拔不出棒或塌孔等，另外，橡膠抽拔棒成孔方式還有一個致命的缺點是，相對于金屬波紋管、塑料波紋管成孔 ，其孔道摩擦系數(shù) （ k、 ? ） 相對 較大，造成預(yù)應(yīng)力損失過多，不易滿足設(shè)計要求。 隨著 塑 料工業(yè)與預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的發(fā)展，近年來， 土木工程中越來越多地采用塑料波 紋管成孔技術(shù)。塑料波紋管成孔，管壁剛度相對較高， 孔道摩擦系數(shù)相對較低，既 利于成孔也有利于保證 在 力筋中形成有效預(yù)應(yīng)力。然而，由于塑料波紋管的制作材料有較大差別，在預(yù)應(yīng)力工程中使用的部位有較大的不同，工程的規(guī)模也有很大的差別，我國相關(guān)規(guī)范中給定的塑料波紋管的摩擦系數(shù) （ k、 ? ） 只是一個大致上的供設(shè)計人員選擇的取值范圍 。對于大型預(yù)應(yīng)力工程，為準(zhǔn)確選取塑料波紋管的取值，普遍的做法是通過現(xiàn)場試驗確定摩擦系數(shù) （ k、 ? ） ，為設(shè)計復(fù)核和施工提供必要的參考依據(jù)。 在預(yù)應(yīng)力筋的張拉過程中，根據(jù)設(shè)計要求，力筋總的張拉力應(yīng)為設(shè)計的控制張拉力與千斤頂內(nèi)摩阻力、力筋與錨具摩阻力之和，其中， 千斤頂?shù)膬?nèi)摩阻力在千斤頂?shù)?
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