铁路连续梁竖向预应力技术方案.doc

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1、铁路连续梁竖向预应力采用无粘结预应力钢棒技术方案2015年5月1、概述H前国内外连续箱梁竖向预应力体系主要采用精轧螺纹钢锚，施工采用有粘结方式，由于其产品本身性能和施工工艺的原因，导致精轧螺纹钢在实际施工和使用过程屮有效预应力不足，而造成PC连续梁普遍存在梁体下挠和腹板开裂等病害，严重影响了桥梁的使用寿命及安全。无粘结预应力钢棒解决了传统竖向预应力精轧螺纹钢性能的不足，同时也解决了精轧螺纹钢在连续箱梁竖向预应力屮的应用脾端，并已成功应用在国内大屮型公、铁路项n中。2、设计依据尢粘结预应力钢棒主要依据以下标准和规范进行设计:(1)TB10002.3-20

2、05《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》(2)TB/T3193-2008《铁路工程预应力筋用夹片式锚具、夹具和连接器技术条件》(3)GB/T5223.3-2005《预应力混凝土用钢棒》(4)GB/T14370-2007《预应力筋用锚具、夹具和连接器》(5)GB/T196-2003《普通螺纹基本尺寸》(6)GB197-81《普通螺纹公差与配合》(7)GB/T699-1999《优质碳素结构钢》(8)GB/T700-2006《碳素结构钢》(9)GB/T3098.4-2000《紧固件机械性能螺母细牙螺纹》(10)GB/T4354-2008《优质碳素

3、钢热轧盘条》(11)GB/T14981《热轧盘条尺寸、外形、重量及允许偏差》(12)GB/T11115-2009《聚乙烯(PE)树脂》(13)GB/T16823.1-1997《螺纹紧固件应力截面积和承载面积》(14)GB/T16924《钢件的淬火与回火》(15)GB/T18685-2002《搓、滚制普通螺纹前的毛坯直径》(16)GB/T24587-2009《预应力混凝土钢棒用热轧盘条》(17)JG3007-1993《无粘结预应力筋专用防腐润滑脂》(18)YB/T5294-2009《一般用途低碳钢丝》3、设计方案原设计图屮采用单支公称直径为25mm的PS

4、B830预应力混凝土用螺纹粗钢筋，现采用2支公称直径为16mm的无粘结预应力钢棒替代，具体设计图纸见附图1。原设计图屮采用单支公称直径为32mm的PSB830预应力混凝土用螺纹粗钢筋，现采用3支公称直径为16mm的无粘结预应力钢棒替代，具体设计图纸见附图2。4、布筋说明4.1竖向预应力采用4）16-2无粘结预应力钢棒布筋紧凑，在增大受力而积的同时，也使得对梁体施加的预应力更加均匀。4.2无粘结预应力钢棒在连续箱梁腹板布筋吋，仍延用原设计布筋位置，每组钢棒顺桥向进行布置，梁体受力计算符合相应设计规范要求，其结构较小（原设计25精轧螺纹钢锚垫板尺寸为12c

5、mX12cm,无粘结预应力钢棒锚垫板尺寸为11.6cmX9.Ocm）不与其他横向、纵向预应力筋发牛干涉。4.3当竖向无粘结预应力钢棒与普通钢筋发牛抵触时，可适当调整普通钢筋位置。5、锚下混凝土抗裂性和局部承压强度检算参照标准：《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》5.1锚下混凝土抗裂性和局部承压强度检算锚下混凝土抗裂性检算参照《设计规范》628条进行：取016-2钢棒锚下混凝土抗裂性进行检算，Kcf=1.5;=1420x0.64x^-x162x10~6/4x2=0.365M/V；=0.01=0.116x0.09m2；A=0.042=0.116

6、x2x0.09x2/2；0=2；C50混凝土轴心抗压强度.£.=33.5MPa。=0.67W>Kcf•Nc=0.548W，满足规范要求。5.2锚下混凝土局部承压强度检算参照《设计规范》6.2.9条进行：K(.=2.0；Nc=0.365MN；Ae=0.01m2；A=0.042m2;=0.0035=^(0.052/4-0.0162/4)x2m2；0=2；fs=335MPa；(3he=0.6；“=0.0785=4x”x0.0052/4/0.05/0.02。4(0・£+2・0角・J3he-fs)=O.985M2V>Kc•Nc=0.73MN，满足规范要求。6、无

7、粘结预应力钢棒设计特点(1)新型锚I古I结构无粘结预应力钢棒采用支承式螺母锚固，螺距1・5俪，锚固精度高，防松效果好。(2)超低回缩无粘结预应力钢棒回缩量小于0.5mm,应力损失几乎为零，施工时可忽略不计。(3)松弛率低无粘结预应力钢棒松弛率小于2.0%。(4)性能优异无粘结预应力钢棒微观组织为淬回火屈氏体+马氏体，综合机械性能优异；锚固组件耐疲劳200万次以上，抗拉强度大于1420MPa,周期载荷50次不失效。(5)施工工艺无粘结预应力钢棒施工采用无粘结后张法，施工简单。(6)防护装置无粘结预应力钢棒锚固螺母外侧设有安全防护装置,进一步提高了使用安全

8、性。7、无粘结预应力钢棒施工优势(1)螺纹钢筋施工过程中需耍人工绑扎波纹管预留预应力孔道，波纹