【正文】 制 83 預(yù)應(yīng)力鋼束張拉 84 孔道壓漿 84 主梁施工過程 84 預(yù)應(yīng)力混凝土的安裝 84 澆筑及振搗混凝土 85 養(yǎng)護(hù)及拆除模板 86結(jié)論 87參考文獻(xiàn) 88致謝 89附表 9091第1章緒論、目的及意義本設(shè)計(jì)所涉及的橋梁位于黑龍江省西部龍江縣境內(nèi)，跨越雅魯河支流濟(jì)沁河，連接龍江縣東山村與龍江縣濟(jì)沁河鎮(zhèn)。境內(nèi)山峰聳峙，江河蜿蜒，阡陌縱橫，沃野千里，具有得天獨(dú)厚的自然條件水文地質(zhì)條件聳峙，江河蜿蜒，阡陌縱橫，沃野千里，具有得天獨(dú)厚的自然條件橋位河段為雅魯河支流濟(jì)沁河，地處大興安嶺與松嫩平原過渡地帶的丘陵漫崗區(qū)。下部結(jié)構(gòu)：柱式橋墩，肋板式橋臺(tái)，鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。(1)橫向分布系數(shù)跨中采用鉸接板法，支點(diǎn)采用杠桿法；(2)配筋設(shè)計(jì)需要滿足抗裂性和在正常使用極限狀態(tài)和持久狀況應(yīng)力的要求；(3)主梁驗(yàn)算應(yīng)按極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法進(jìn)行驗(yàn)算(包括跨中、變化點(diǎn)、支點(diǎn)處)以及持久狀況應(yīng)力的要求。圖2—1橋梁橫斷面（尺寸單位：cm）圖2—2橋梁縱斷面（尺寸單位：cm）每塊空心板截面及構(gòu)造尺寸見圖12。支點(diǎn)至變截面處之間的荷載橫向分布系數(shù)按直線內(nèi)插值求得。由圖，36號梁的橫向分布系數(shù)計(jì)算如下：圖1—6支點(diǎn)處荷載橫向分布影響線及最不利布載圖 三行汽車： 兩行汽車： 人群荷載： （3）支點(diǎn)到的荷載橫向分布系數(shù) 按直線內(nèi)插求得。 可變作用效應(yīng)匯總表 表25 作用種類 截面位置作用效應(yīng) 彎矩剪力跨中變截面處跨中變截面處支點(diǎn)車道荷載兩行不計(jì)沖擊系數(shù) 三行不計(jì)沖擊系數(shù) 人群荷載 按《橋規(guī)》公路橋涵公路設(shè)計(jì)應(yīng)按承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)進(jìn)行效應(yīng)組合，并用于不同的計(jì)算項(xiàng)目。在這些控制條件中，最重要的是滿足結(jié)構(gòu)在使用極限狀態(tài)下的使用性能要求和保證結(jié)構(gòu)在達(dá)到承載能力極限狀態(tài)時(shí)具有一定的安全儲(chǔ)備。 假設(shè)=，則代入得：則所需預(yù)應(yīng)力鋼筋截面面積為：式中：——預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉控制應(yīng)力； ——全部預(yù)應(yīng)力損失值，按張拉控制應(yīng)力的20%張拉控制應(yīng)力來估算。由表1—6，跨中，代入上式得： ，且 說明中和軸在翼緣板內(nèi),可用下式求得普通鋼筋面積 說明按受力計(jì)算不需要配置縱向普通鋼筋，現(xiàn)按構(gòu)造要求配置。首先根據(jù)下面公式計(jì)算反摩阻影響長度： 式中的為張拉端錨具變形值，由附表1—2查得夾片式錨具頂壓張拉時(shí)為4mm；為單位長度由管道摩阻引起的預(yù)應(yīng)力損失，；為張拉端錨下張拉控制應(yīng)力，為扣除沿途管道摩擦損失后錨固端預(yù)拉應(yīng)力，=；為張拉端至錨固端的距離。 ——預(yù)應(yīng)力鋼筋彈性模量與混凝土彈性模量的比值，按張拉時(shí)混凝土的實(shí)際強(qiáng)度等級計(jì)算；假定為設(shè)計(jì)強(qiáng)度的90%，即==C45，查表1—1得:=,故 ——全部預(yù)應(yīng)力鋼筋的合力其作用點(diǎn)（全部預(yù)應(yīng)力鋼筋重心點(diǎn)）處所產(chǎn)生的混凝土正壓力，截面特性按表2—8第一階段取用。預(yù)應(yīng)力鋼絞線合力作用點(diǎn)到截面底邊的距離，普通鋼筋離截面底邊的距離，則預(yù)應(yīng)力鋼筋和普通鋼筋的合力作用點(diǎn)到截面底邊的距離為：=(mm)=(mm) 采用換算等效工字形截面來計(jì)算，參見圖2—10，上翼緣厚度，上翼緣工作寬度=1240（mm）。（1） 作用短期效應(yīng)組合作用下的正截面抗裂驗(yàn)算 正截面抗裂驗(yàn)算取跨中截面進(jìn)行計(jì)算?，F(xiàn)以第一階段截面A—A截面為例計(jì)算面積矩： =面積矩計(jì)算表 表2—17截面類型第1階段凈截面對其重心軸第2階段換算截面對其重心軸第3階段換算截面對其重心軸計(jì)算點(diǎn)位置A—AB—BC—CA—AB—BC—CA—AB—BC—C面積矩符號面積矩 圖2—14變化點(diǎn)截面（尺寸單位：cm） (2)主應(yīng)力計(jì)算①剪應(yīng)力= =(MPa) ②正應(yīng)力 = =(N) = =(mm)= = (MPa) ③主拉應(yīng)力=(MPa) BB,CC纖維處計(jì)算過程從略?？缰蓄A(yù)拱度=（)，支點(diǎn)預(yù)拱度值沿順橋向做成平順的曲線。（4） 主應(yīng)力驗(yàn)算將表2—19中的主壓應(yīng)力值與主壓應(yīng)力限制進(jìn)行比較，均小于相應(yīng)的限制值。截面混凝土的正應(yīng)力驗(yàn)算根據(jù)對四束預(yù)應(yīng)力鋼筋錨固點(diǎn)的分析，N2鋼束的錨固端局部承壓條件最不利，現(xiàn)對N2錨固端進(jìn)行局部承壓驗(yàn)算。灌注樁按m法計(jì)算，m值為（軟塑粘性土）。3. 地面以下深度z處樁身截面上的彎矩與水平壓應(yīng)力的計(jì)算已知作用于地面處樁頂?shù)耐饬椋?（1） 樁身彎矩樁身彎矩計(jì)算（單位：KN） 表3—2 1 2 3 4 圖3—3（2） 樁身水平應(yīng)力水平壓力計(jì)算（單位） 表3—30 2 3 4 驗(yàn)算最大彎矩z=，該處的內(nèi)力值為:%配置，則選用樁的換算面積為：==() 樁的換算截面模量 圖3—4==()為樁的計(jì)算長度，當(dāng)時(shí)，取 根據(jù)《公預(yù)規(guī)》相關(guān)規(guī)定：=,=，取1。 預(yù)制簡支梁施工程序：預(yù)制簡支梁，分片進(jìn)行預(yù)制安裝，預(yù)制時(shí)按預(yù)制簡支梁的受力狀態(tài)進(jìn)行第一次預(yù)應(yīng)力筋(正彎矩)的張拉錨固，安裝完成后經(jīng)調(diào)整位置(橫橋向及標(biāo)高)，澆筑墩頂接頭處混凝土，更換支座，進(jìn)行第二次預(yù)應(yīng)力筋(負(fù)彎矩筋)的張拉錨固，進(jìn)而完成一聯(lián)預(yù)應(yīng)力混凝土梁的施工。通常調(diào)制泥漿的黏土塑性指數(shù)大于25。在加工制作和組裝時(shí)，要注意其施工精度，并應(yīng)有較高的剛度。它的主要優(yōu)點(diǎn)是張拉設(shè)備簡單，便于現(xiàn)場施工，是生產(chǎn)大型預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的主要方法[15]。全跨安裝完畢、橫向焊接后，將導(dǎo)梁向前推，安裝下一跨?；炷脸霈F(xiàn)離析現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)立即用壓水力或其它方法沖洗管內(nèi)混凝土，泵送間歇時(shí)間不宜超過15min。首先確定了截面模式(板梁)及截面尺寸擬定，其次進(jìn)行主梁內(nèi)力計(jì)算(包括恒載內(nèi)力計(jì)算和活載內(nèi)力計(jì)算)、截面幾何特性計(jì)算,之后根據(jù)內(nèi)力組合結(jié)果進(jìn)行預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量的估算與布置，最后進(jìn)行應(yīng)力驗(yàn)算。 (2)下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，本設(shè)計(jì)采用柱式橋墩配鉆孔灌注樁，橋墩直徑為D=,鉆孔灌注樁直徑D=；橋臺(tái)采用肋板式橋臺(tái)鉆孔灌注樁，鉆孔灌注樁直徑D=，采用旋轉(zhuǎn)鉆成孔，換漿清孔。 混凝土澆筑的注意事項(xiàng) (1)在澆筑接縫混凝土之前，先鑿除老混凝土表層的水泥漿和較弱層； (2)經(jīng)鑿毛的混凝土表面?；炷恋纳笆浜媳燃八冶染鶓?yīng)通過設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)室來確定，一般采用攪拌機(jī)來拌制。 本次設(shè)計(jì)采用夾片錨千斤頂。 (2)為了防止鋼筋籠在灌注混凝土上拔導(dǎo)管時(shí)上浮，鋼筋骨架要牢固定位于孔口，可在鋼筋籠底部加焊直徑為6—8mm鋼筋于部分主筋上，并作成彎鉤，上套一定數(shù)量的混凝土塊，以增大鋼筋籠底部錨固力。 安裝鉆機(jī)鉆架 采用旋轉(zhuǎn)鉆孔法。 (2)下部結(jié)構(gòu)和預(yù)制梁可安排平行作業(yè)施工，橋梁總體施工期短。經(jīng)試算，當(dāng)時(shí)，從表中查得：A=,B=,C=,D=。每一根樁承受的荷載為：1. 一孔恒載反力2. 蓋梁恒重反力=（KN）3. 系梁恒重反力=4. 一根墩柱恒重作用于樁頂?shù)暮爿d反力為:=(KN)5. 灌注樁每延米自重15=(KN)6. 可變荷載反力（1） 兩跨可變荷載反力：（KN）（公路—級）(KN)（人群荷載、單側(cè)）（2） 單跨可變荷載反力：（KN）（公路—級）(KN)（人群荷載、雙側(cè)）（3） 制動(dòng)力作用點(diǎn)在支座中心，距樁頂距離為： （4） 縱向風(fēng)力：風(fēng)壓取則由蓋梁引起的風(fēng)力：對樁頂?shù)牧Ρ蹫椋憾罩鸬娘L(fēng)力：對樁頂?shù)牧Ρ蹫椋簷M向風(fēng)因墩柱橫向剛度較大，可不予考慮。2） 局部抗壓承載力計(jì)算 配置間接鋼筋的局部受壓構(gòu)件，其局部抗壓承載力計(jì)算公式為: 且須滿足：式中：——局部受壓區(qū)面積上得局部壓力設(shè)計(jì)值，； ——混凝土核心面積，可取局部受壓計(jì)算底面積范圍以內(nèi)的間接鋼筋所包羅的面積，這里配置螺旋鋼筋得：(按規(guī)范規(guī)定取1) K——間接鋼筋影響系數(shù)；混凝土等級為C50及以下時(shí)，取k=； ——間接鋼筋體積配筋率；局部承壓區(qū)配置直徑為12mm的HRB335鋼筋，所以（廠家配套直徑10mm）C45混凝土。（1）構(gòu)件在制作、運(yùn)輸及安裝等施工階段。（1） 持久狀況下混凝土正應(yīng)力驗(yàn)算（跨中） 對于預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁的正應(yīng)力，由于配設(shè)曲線筋束的關(guān)系，取跨中截面進(jìn)行驗(yàn)算。所以變化點(diǎn)截面滿足作用短期效應(yīng)組合作用下的斜截面抗裂驗(yàn)算要求。同時(shí)，A類部分預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件還必須滿足作用長期效應(yīng)組合的抗裂要求。 由計(jì)算混凝土受壓區(qū)高度： 得: 將帶入下列公式計(jì)算跨中截面的抗彎承載力：= = =(KN) 計(jì)算結(jié)果表明，跨中截面抗彎承載力滿足要求。 ==(MPa) 所以：=)、徐變引起的損失（） 混凝土收縮、徐變終極值引起的受拉區(qū)預(yù)應(yīng)力損失可按下式計(jì)算，即：式中： 、 ——加載齡期為時(shí)混凝土收縮應(yīng)變終極值和徐變 系數(shù)終極值； ——加載齡期，即達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度為90%的齡期，近 似按標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件計(jì)算則有：=， 則可得；對于二期恒載的加載齡期 ，假定為=90d； 該梁所屬的橋位于野外一般地區(qū)，相對濕度為75%，其構(gòu)件理論厚度，則h=158（mm）由此查附表1—3并插值得相應(yīng)的徐變系數(shù)終極值為 = =、 = =；混凝土收縮應(yīng)變終極值為 =。反摩阻影響長度計(jì)算表 表2—14截面位置鋼束編號MPaMPaMPammMPamm跨中截面N11395980013147N2139598009195N11395980014909N2139598009719變化點(diǎn)截面N11395980029970N21395980015651支點(diǎn)截面N113959800156125N213959800156125 求得后可知四束預(yù)