预制装配桥梁UHPC时间温度曲线分析及应用

在基于UHPC（超高性能混凝土）材料连接的预制装配桥梁施工中,为了保证预制盖梁吊装后预制立柱下口仍处于安全状态,了解外部因素对新浇筑UHPC的影响时长,通过分析UHPC材料水化反应,在自然环境中获取短期内的时间温度曲线,该曲线可反映UHPC材料水化反应高峰值前后的情况。结果表明在UHPC浇筑完成后14 h内不能扰动,3 d后可安装预制盖梁,在环境温度低于5℃时采用棉被、薄膜覆盖保温保湿养护,避免产生收缩裂缝,该结果能指导预制装配式桥梁中UHPC接缝施工和大体积UHPC混凝土的温控。     

UHPC湿接缝浇筑的质量控制技术研究

污水处理厂生物反应池预制拼装施工复杂,超高性能混凝土(UHPC)湿接缝连接部位施工不当可能产生裂缝。结合工程实例,针对现场施工空间受限、湿接缝浇筑长度超过25 m等难点,采用UHPC搅拌泵送智能化一体机、分段连续浇筑、分阶段多重养护等措施,确保了UHPC湿接缝浇筑施工的顺利进行,有效解决了超长湿接缝开裂风险,提升了湿接缝浇筑质量。     

钢板梁桥U形钢筋湿接缝力学性能试验研究

U形钢筋湿接缝是一种具有良好受力并能适应桥梁快速施工的接缝形式。针对中小跨径钢混组合梁桥墩顶负弯矩区域处横向U形湿接缝处于受拉状态,混凝土可能开裂的特点,设计制作3组U形钢筋湿接缝拉伸试件,通过静力拉伸试验分析不同钢筋搭接长度、搭接形式对接缝受力性能及抗裂性能的影响。结果表明:3个试件混凝土开裂区域均在接缝范围内,最先开裂及最大裂缝的位置位于湿接缝与桥面板的施工缝处,设计或施工时应予以关注;U形钢筋采用焊接或增加搭接长度可减小钢筋平均应力,U形钢筋采用交错形式时钢筋平均应力增加约16.8%。     

预制拼装UHPC湿接缝模型拉伸试验

针对目前常规湿接缝浇筑量大、钢筋连接复杂、易开裂等问题,提出一种构造简单、接缝混凝土浇筑量小的新型UHPC–锚固头钢筋湿接缝.为检验其连接性能,设计制作箱梁顶板UHPC–锚固头钢筋湿接缝拉伸试验模型共9个,通过拉伸试验研究裂缝形成、发展与破坏特征,探究了不同混凝土材料、钢筋布置与配筋率等参数对湿接缝模型力学性能的影响....     

浅谈超高韧性水泥基复合材料在桥梁湿接缝中的应用

传统混凝土湿接缝由于预制T型梁的约束效应、温度效应、行车疲劳荷载及混凝土自收缩等因素导致普通混凝土湿接缝在终凝拆模及后期使用过程中容易引起裂缝、渗漏水及耐久性问题。为了避免混凝土湿接缝裂缝的产生,防止渗漏水,并提高湿接缝的耐久性和外观质量,浙江交工与浙江大学合作,研发应用于混凝土桥梁湿接缝的超高韧性水泥基复合材料。本文将探索新型UHTCC湿接缝的施工技术及工艺,解决普通混凝土连续梁桥湿接缝裂缝、耐久性及外观质量问题。文章中就此展开论述,现总结归纳如下。     

“钢-UHPC”结构在叠合梁钢便桥上的应用分析

在目前已投入使用的钢混组合桥梁中,由于桥面板混凝土工作性能差、耐久性不高等问题,导致了连接面滑移、结构屈曲失稳、使用耐久性差等各种桥梁病害。鉴于UHPC(超高性能混凝土)优异的力学性能和耐久性,文章通过有限元计算软件对UHPC与钢结构梁的有机组合后的叠合梁模型进行静力学分析,证明了该新型梁型可有效解决目前普通钢混叠合梁出现的上述缺陷。     

组合梁斜拉桥桥面板抗裂性研究与工艺控制

总结了组合梁斜拉桥混凝土桥面板裂缝的类型及成因,从钢主梁和钢横梁的连接程度来研究它们对桥面板抗裂性的影响,提出了三种湿接缝钢筋可行的连接形式,通过试验探索组合梁斜拉桥混凝土桥面板湿接缝处裂缝的产生机理,进一步优化湿接缝钢筋的合理构造设计。     

钢-UHPC组合桥面板分段浇筑矩形接缝的轴拉性能

钢-UHPC(ultra-high performance concrete)组合桥面板中UHPC分段浇筑接缝导致局部的抗拉性能下降,可能引发严重的耐久性及安全问题。以实际工程中的组合桥面板UHPC矩形接缝为对象开展抗拉性能试验研究和理论分析。通过对组合桥面板接缝试件进行轴拉试验,考察了配筋率对矩形接缝区域抗裂性能的影响,揭示了矩形接缝的抗裂机理,探讨了接缝界面的黏结性能。试验结果表明：接缝开裂始于角隅处,接缝区域UHPC裂缝发展不明显,且接缝断裂面相对平整,属于脆性破坏。矩形接缝的抗裂机理分为横边抗裂与纵边抗脱离。接缝的抗裂能力取决于新旧UHPC界面的黏结强度,且接缝在轴拉状态下的界面黏结强度为3. 6～4. 7MPa。根据试验结果,对于处于轴拉状态下的UHPC矩形接缝,在按接缝不开裂或控制开裂宽度小于0.05mm进行设计时,构件的名义拉应力应分别低于3.5MPa或6.0MPa。此外,针对UHPC轴拉本构模型,基于能量等效原理及UHPC塑性简化模型,提出了UHPC软化段的等效残余抗拉强度,进而推导了配筋UHPC轴拉构件的主裂缝间距计算公式及接缝与UHPC主裂缝间距计算公式。对比试验结果,推导的主裂缝间距公式具有较好的精度,以期为实际工程应用提供理论参考。     

超高性能混凝土(UHPC)预制装配盖梁设计分析

以长沙市湘府路快速化改造工程为背景,提出装配式盖梁采用超高性能混凝土(UHPC),并对UHPC盖梁的受力性能进行分析。同时,将UHPC盖梁方案与预应力普通混凝土盖梁方案在材料用量、使用性能等方面进行对比分析。分析结果表明:采用UHPC盖梁在承载力极限状态及正常使用状态下受力性能良好;盖梁总质量大幅减小,便于盖梁构件运输及吊装施工;与普通预应力混凝土盖梁相比,UHPC盖梁的混凝土及钢绞线材料用量均大幅减少,具有较好的经济效益。     

超高性能混凝土大键齿干接缝受剪性能与承载力计算方法

接缝是节段预制拼装超高性能混凝土(UHPC)梁结构中的薄弱部位,其受剪性能不足易引发梁结构的局部剪切破坏,造成结构安全问题。为充分发挥UHPC高强、高韧等优异的力学特性,提出了有无配筋的UHPC大键齿干接缝形式,并通过直剪性能试验分析了大键齿UHPC干接缝的受剪性能。研究结果表明：大键齿UHPC接缝不会发生键齿压碎现象;以大键齿代替多键齿可以提高UHPC接缝的受剪性能;在大键齿UHPC接缝中适当配置抗剪钢筋,可以有效抑制斜裂缝开展,显著提高大键齿干接缝受剪性能。基于试验结果,采用有限元方法进行参数化研究,分析侧向应力、UHPC强度、键齿构型等参数对大键齿干接缝受剪性能的影响。结果表明,对于UHPC大键齿接缝,键齿的深高比设置不宜小于0.167,键齿倾角设置不宜大于45°。基于UHPC材料拉压特性,对美国AASHTO中接缝抗剪强度计算方法进行修正,给出了适用于UHPC键齿干接缝的抗剪强度计算公式。该式计算结果与试验结果的比值为0.89,表明其适用于UHPC键齿干接缝受剪承载力计算。     

现浇桥面湿接缝C65膨胀混凝土配合比试验研究

江津观音岩长江大桥为结合梁桥,为防止桥面板湿接缝在约束条件下产生裂缝,该桥面板湿接缝要求采用微膨胀混凝土,以补偿混凝土的收缩、徐变.试验通过测试膨胀混凝土掺不同的膨胀剂及同种膨胀剂在不同掺量条件下的限制膨胀率,选出桥面湿接缝混凝土所要采用的配合比、膨胀剂类型及其掺量.     

叠合梁斜拉桥横梁反顶设计与施工

对于纵、横梁体系叠合梁斜拉桥,移动荷载的快速卸载效应将导致其横梁反弹,进而引起混凝土桥面板受拉甚至开裂。为保证该类桥梁的正常使用性能及耐久性,在其主梁悬臂拼装施工期间,需要对横梁进行反顶施工。以江西吉安新井冈山大桥为例,通过对主梁节段的有限元分析,确定反顶力,并复核钢横梁的强度及稳定性,进而确定最终反顶所需荷载。现场监控数据显示,横梁反顶施工后桥面板受力与设计值吻合。     

UHPC键齿湿接缝直剪试验及湿接缝直剪承载力统一公式

为得到UHPC键齿湿接缝的直剪受力性能及直剪承载力统一公式,开展17个UHPC试件的直剪推出试验,考察键齿形状、侧向应力等对UHPC键齿湿接缝直剪破坏模式、裂纹发展情况、直剪强度以及剪切滑移性能的影响,并结合前期24个UHPC整体浇筑试件和24个UHPC平(湿)接缝试件的试验结果对UHPC界面直剪承载力计算方法进行研究。结果表明：UHPC键齿接缝试件的剪切破坏过程可分为线弹性阶段、裂纹发展阶段、破坏阶段和残余应力阶段;各键齿接缝直剪破坏界面与剪切界面几乎重合;梯形(键齿夹角113°)、矩形、倒梯形(键齿夹角65°)等三种键齿形式的直剪性能基本相同,为方便施工,工程中键齿宜选用梯形;键齿接缝试件的初裂强度、峰值强度提升值(相对于平接缝)与整体试件相应强度提升值之比远小于两者剪切面的整体面积之比;无侧向应力下,UHPC键齿接缝试件的剪切刚度和峰值强度均大于平接缝试件,逊于整体试件,且差距较大;键齿接缝试件峰值强度为整体试件的52.5%;在5MPa侧向应力下,平接缝试件与各键齿接缝试件剪切刚度已差别不大,峰值强度差值变小;键齿接缝试件的峰裂比(峰值强度与初裂强度之比)为1.173～1.319;键齿接缝试件的剪切刚度、延性系数、初裂强度、峰值强度及剪切滑移能力均随着侧向应力的增大而增大;UHPC湿接缝试件初裂强度和峰值强度随侧向应力的增长规律符合库伦准则,其摩擦系数可取1.26。最后,建立物理意义明确、形式简单、精度较高的可适用于未配抗剪钢筋UHPC整体界面、平湿接缝界面和键齿湿接缝界面的直剪承载力计算统一公式。     

装配式桥梁安装综合施工技术

济祁高速公路寿县淮河特大桥引桥为装配式桥梁,其上、下部结构均采用厂内加工制作、现场吊装就位的施工工法。桥墩采用吊装就位、杯口固定的施工技术;钢板梁采用厂内制作,现场分段焊接组拼,整跨吊装施工的施工技术;桥面板采用厂内预制,现场吊装,湿接缝钢筋焊接,浇筑混凝土,与钢板梁剪力钉形成整体连接的施工技术。该施工方法可为同类装配式桥梁施工提供参考和借鉴。     

某大跨度叠合梁斜拉桥施工工序优化研究

对一座大跨度叠合梁斜拉桥在采取不同施工方案时产生的主梁内力进行计算分析,得出混凝土现浇湿接缝的最佳浇筑时间,同时对双节段循环施工的可行性进行了研究,达到了节约工期的效果。     

基于静载试验T梁湿接缝损伤识别研究

预制梁桥是我国广泛使用的一种桥梁形式,随着使用年限、交通量的增长和施工质量问题,部分桥梁不同程度的产生湿接缝(铰缝)失效的现象,一旦产生单板受力,受力梁与非受力梁之间的挠度值相差很大,各片梁之间不能协同变形,这对桥梁的安全使用构成严重威胁。本文通过对某T梁桥进行静载试验,观测各片梁的变形值并结合该桥梁已有的病害来判断其是否湿接缝损坏,从而对本桥梁的技术状况做出正确的判断。     

钢筋桁架超高性能混凝土叠合板受弯性能试验研究

通过2块钢筋桁架超高性能混凝土(UHPC)叠合板和1块UHPC整浇板的对比试验,分析钢筋桁架对UHPC叠合板的挠度、裂缝、混凝土应变等抗弯性能的影响;探讨钢筋桁架UHPC叠合板的二次受力效应。研究表明:钢筋桁架UHPC叠合板的受弯性能优于普通混凝土叠合板,截面应变基本符合平截面假定,延性较好,且二次受力现象并不明显;钢筋桁架可以有效地提升叠合板的整体抗弯承载力,减弱受拉钢筋的"应力超前"现象和受压混凝土"应变滞后"现象;取混凝土等效抗拉影响系数k_3为0. 35,建立钢筋桁架UHPC叠合板受弯正截面承载力计算式,其计算值与试验数据吻合较好。     

装配式桥梁高压水射流凿毛工艺应用研究

接缝处混凝土面凿毛处理是装配式混凝土桥梁施工中的必要工序之一,凿毛面质量直接影响到新旧混凝土结合面的粘结强度,对于避免接缝开裂、提高桥梁耐久性起到了至关重要的作用。本文依托209国道恩施龙谭段装配式T梁施工,对高压水射流凿毛施工的工艺原理、施工材料机具、冲毛工艺流程以及社会经济效益等进行了详细的探究,并完善了混凝土冲毛施工质量检查评定方法,为以后高压水射流凿毛工艺在装配式桥梁上的推广应用提供了很好的借鉴作用。     

公路桥梁施工中混凝土裂缝问题研究

公路桥梁混凝土出现裂缝现象会影响结构的美观和降低桥梁结构的强度和刚度,影响公路桥梁使用耐久性。本文首先说明了公路桥梁施工中混凝土裂缝的危害,然后分析了公路桥梁施工中混凝土裂缝产生的原因,最后详细阐述了公路桥梁施工中混凝土裂缝的防治。     

半预制再生混凝土构件受力性能试验

通过4根再生混凝土U形叠合梁、6根再生混凝土□形叠合柱的试验研究,探索施工方式和再生混凝土含量等因素对构件受力性能的影响。结果表明,半预制再生混凝土U形叠合梁的抗剪破坏形式和受力机理与现浇混凝土梁类似,相同剪跨比下的再生混凝土叠合梁抗剪承载力接近于再生混凝土现浇梁;半预制再生混凝土柱的耗能能力随着再生混凝土含量的增加而降低,不同的施工方式对试件的骨架曲线有一定影响,而再生混凝土柱承载力随芯柱尺寸的变化发生改变。