【正文】 預(yù)應(yīng)力鋼絞線由于鋼筋松弛引起的預(yù)應(yīng)力損失σ l5 ................. 42 混凝土彈性壓縮引起的預(yù)應(yīng)力損失σ l4 .................................... 42 混凝土收縮和徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失σ l6 ................................ 44 預(yù)應(yīng)力損失組合計(jì)算 ................................................................. 47 9. 正常使用極限狀態(tài)計(jì)算 ................................................................... 48 正截面抗裂性計(jì)算 ..................................................................... 48 斜截面抗裂性驗(yàn)算 ..................................................................... 52 10. 主梁變形驗(yàn)算 ................................................................................. 59 正常使用階段的撓度計(jì)算 ........................................................ 59 預(yù)加力引起的反拱度計(jì)算及預(yù)拱度的設(shè)置 ............................ 60 11. 持久 狀況應(yīng)力驗(yàn)算 ......................................................................... 63 跨中截面混凝土正壓應(yīng)力σ kc 的驗(yàn)算 ..................................... 63 跨中截面預(yù)應(yīng)力鋼絞線拉應(yīng)力σ p 的驗(yàn)算 ............................... 64 斜截面主應(yīng)力驗(yàn)算 ................................................................... 64 12. 短暫狀況應(yīng)力驗(yàn)算 ......................................................................... 70 跨中截面 ................................................................................... 71 l/4 處截面 ................................................................................... 73 支點(diǎn)截面 ................................................................................... 74 13. 最小配筋率復(fù)核 ............................................................................. 77 14. 鉸縫計(jì)算 ......................................................................................... 79 鉸縫剪力計(jì)算 ........................................................................... 79 鉸縫抗剪強(qiáng) 度計(jì)算 ................................................................... 82 第二部分：橋梁重要部位施工說明 15. 施工方案說明簡(jiǎn)述 ........................................................................... 84 16. 橋梁基礎(chǔ)施工 ................................................................................... 85 17. 鉆孔灌注樁施工 ............................................................................... 88 18. 承臺(tái)施工 ........................................................................................... 90 19. 墩臺(tái)施工 ........................................................................................... 92 20. 先張法預(yù)應(yīng)力混凝土空心板施工 .................................................... 95 準(zhǔn)備工作 ................................................................................... 95 預(yù)應(yīng)力鋼絞線施工 ................................................................... 96 混凝土的澆筑及養(yǎng)護(hù) ............................................................... 98 鋼絞線放張 ............................................................................... 98 板的起吊、存放、養(yǎng)護(hù) ......................................................... 100 參考文獻(xiàn) ............................................................................................... 101 附錄 ....................................................................................................... 102 8 第一部分：先張法預(yù)應(yīng)力混凝土空心板設(shè)計(jì) 1. 設(shè)計(jì)資料 工程概況 X 市 P 市高速公路跨京廣鐵路立交橋，位于京廣線 許昌至石橋區(qū)間，與京廣上下行線正交，鐵路里程為 K769+373，公路里程為 K4+，設(shè)計(jì)公路北側(cè)緊鄰劉王村，鐵路兩側(cè)地形平坦開闊，大多為農(nóng)田，鐵路西側(cè)約 500 米有南北方向縣鄉(xiāng)公路一條，交通狀況一般。 該場(chǎng)地為沖積平原系屬第四紀(jì)全新世地質(zhì)構(gòu)造，地形平坦，地層較均勻，表層以下均為亞粘土、粘土互層，地基基本容許承載力 160KPa，極限摩阻力 5080KPa，地下水位埋深于地表以下 8m 左右，該區(qū)為 6 度地震區(qū)。 跨度和橋面寬度 （ 1）標(biāo)準(zhǔn)跨徑 lk： 17m（墩中心距）。 （ 2）計(jì)算跨徑 l： 。 （ 3）主梁全長(zhǎng)： 。 （ 4）橋面寬度（橋面凈寬）：凈 13+2 （防撞護(hù)欄）。 采用混凝土防撞護(hù)欄，線荷載為 。 9 技術(shù)指標(biāo) 設(shè)計(jì)荷載：公路 Ⅰ級(jí)。 環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)：Ⅰ類環(huán)境。 設(shè)計(jì)安全等級(jí)：二級(jí)。 主要材料 （ 1）混凝土空心板采用 C50 混凝土，鉸縫采用 C40 混凝土；橋面鋪裝采用 C30 瀝青混凝土和 C40 防水混凝土。 （ 2）鋼筋：預(yù)應(yīng)力鋼筋采用高強(qiáng)度低松弛 7 絲捻制的預(yù)應(yīng)力鋼絞線，公稱直徑為 ，公稱面積 14mm2,標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度 fpk=1860MPa，設(shè)計(jì)強(qiáng)度 fpd=1260MPa，彈性模量 Ep= 105MPa。 10 2. 設(shè)計(jì)要點(diǎn) 方案比選 在橋梁方案比選中，主要考慮以下四個(gè)方面：安全、功能、經(jīng)濟(jì)與美觀。其中以安全與經(jīng)濟(jì)為重。 安全是指所設(shè)計(jì)橋梁結(jié)構(gòu)有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性，防撞設(shè)施滿足安全要求。功能要求所設(shè)計(jì)橋型滿足當(dāng)前以及今后規(guī)劃年限內(nèi)的交通流量，橋梁結(jié)構(gòu)在通過設(shè)計(jì)荷載時(shí)不出現(xiàn)過大的變形和過寬的裂縫，下部結(jié)構(gòu)有利于交通和管線的需要。經(jīng)濟(jì)要求橋型的造價(jià)和養(yǎng)護(hù)費(fèi)用綜合最省，并有利于促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展。美觀是指橋型不僅外形優(yōu)美， 而且空間比例和諧，與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)。同時(shí)，橋型設(shè)計(jì)及施工應(yīng)盡量采用成熟的新結(jié)構(gòu)、新設(shè)備、新材料和新工藝，并不斷學(xué)習(xí)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，努力創(chuàng)新。橋型設(shè)計(jì)應(yīng)考慮環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展的要求。 在初始設(shè)計(jì)時(shí)，考慮到三種方案的比選，一是從橋型角度出發(fā)，做出創(chuàng)新，采用單塔斜拉橋設(shè)計(jì)；二是從主梁截面角度出發(fā)，采用 T 型截面，即連續(xù)式 T 梁；三是從經(jīng)濟(jì)適用的角度出發(fā)，采用預(yù)應(yīng)力空心板橋。 同時(shí)根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際地形，參考當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)條件及施工條件，初步擬定主橋部分如下 3 種方案：預(yù)應(yīng)力混凝土空心板方案、單塔斜拉橋方案和連續(xù)式 T 型梁橋方案?，F(xiàn)作 如下方案比選，見表 21。 11 表 21 各方案橋型比選 方案 預(yù)應(yīng)力混凝土空心板 單塔斜拉橋方案 連續(xù)式 T 型梁橋方案 經(jīng)濟(jì)型 造價(jià)較低 造價(jià)較高 造價(jià)中等 適用性 (a)主梁截面采用 空心板，減輕自重充分利用材料； (b)建筑高度小，外 形簡(jiǎn)單，制作方便； (c)構(gòu)件質(zhì)量小，架 設(shè)方便。 (a)主跨 59 米，跨度適中，宜跨越溝壑和鐵路； (b)便于無支架施工。 (a)主梁截面采用 T 形截面，穩(wěn)定性高； (b)制造簡(jiǎn)單、整體性好、接頭方便。 安全性 (a)全橋跨度適中，采用預(yù)制安裝法施工，施工方 便，質(zhì)量可靠，工期短； (b)全橋后期營(yíng)運(yùn)養(yǎng)護(hù)費(fèi)用少； (c)行車平順舒適。 (a)全橋跨度適中，用懸臂澆筑法施工，且在施工過程中不需大噸位懸臂吊機(jī)，但是，在澆筑一個(gè)節(jié)段混凝土過程中要分階段調(diào)索，工藝復(fù)雜，且掛籃和斜拉索之間的套管定位難度較大，故施工繁瑣，工期較長(zhǎng)； (b)全橋后期營(yíng)運(yùn)養(yǎng)護(hù)費(fèi)用較高； (c) 行車較平順。 (a)全橋跨度適中，用預(yù)制安裝法施工，建橋速度快、工期短、模板支架少； (b)全橋后期營(yíng)運(yùn)養(yǎng)護(hù)費(fèi)用少； (c)行車較平順。 美觀性 全橋線條簡(jiǎn)潔明快，與周圍環(huán)境協(xié)調(diào)好。 氣勢(shì)宏偉，與周圍 環(huán)境協(xié)調(diào)好，橋型美觀，但周圍多為農(nóng)田，觀賞價(jià)值低。 全橋線條簡(jiǎn)潔明快，與周圍環(huán)境協(xié)調(diào)好。 綜合上述比選原則以及該地的實(shí)際情況，預(yù)應(yīng)力混凝土空心板橋方案為最佳方案。因此， X 市 P 市高速公路跨京廣鐵路立交橋采用預(yù)應(yīng)力混凝土空心板方案。 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （ 1）本空心板按部分預(yù)應(yīng)力混凝土 A 類構(gòu)件設(shè)計(jì)。 （ 2）橋面板橫坡為 2%單向橫坡，各板均平置，橫坡由上部橋面鋪 12 裝層調(diào)整。 （ 3）空心板斷面：空心板高度 ，寬度 ，各板之間留有 的縫隙。 （ 4）橋面鋪裝：上層為 的 C30 瀝青混凝土 ，下層為 的 C40 防水混凝土，兩者之間加設(shè) SBS 防水層。 （ 5）施工工藝：預(yù)制預(yù)應(yīng)力空心板采用先張法施工工藝。 （ 6）橋梁橫斷面與構(gòu)造及空心板截面尺寸如圖 1圖 12 所示。 圖 11 橋梁橫斷面及構(gòu)造圖 (單位 :cm) 圖 12 空心板截面細(xì)部尺寸圖 (單位 :cm) 13 設(shè)計(jì)參數(shù) （ 1）相對(duì)濕度為 80%。 （ 2）體系整體均勻升溫 25℃，均勻降溫 25℃。 （ 3） C50 混 凝 土 的材 料特性 ： fck= ， fcd= ，ftk=， ftd=。 （ 4） 瀝青混凝土重度按 23kN/m3,預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)重度按 26kN/m3,混凝土重度按 25kN/m3 計(jì)。 14 3. 空心板截面幾何特性計(jì)算 截面面積 空心板截面面積為 2550577212 15)73(