【正文】 14 15 16 17 炭廠溝預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁 橋 設(shè)計 第 24 頁 共 97 頁 續(xù)表 61 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 使用階段 結(jié)構(gòu)重力作用效應(yīng)計算 炭廠溝預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁 橋 設(shè)計 第 25 頁 共 97 頁 表 62 結(jié)構(gòu)重力作用下的位移 節(jié)點號 位移 節(jié)點號 位移 水平 (m) 豎向 (m) 轉(zhuǎn)角 （ rad） 水平 (m) 豎向 (m) 轉(zhuǎn)角 （ rad） 1 0 23 2 24 3 25 4 26 5 27 6 28 7 29 8 30 9 31 10 32 11 33 12 34 13 35 14 36 15 37 16 38 17 39 18 40 19 41 20 42 21 43 22 44 炭廠溝預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁 橋 設(shè)計 第 26 頁 共 97 頁 表 63 結(jié)構(gòu)重力作用下的內(nèi)力 節(jié)點號 剪力 （ KN） 彎矩（ KN 炭廠溝預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁 橋 設(shè)計 第 23 頁 共 97 頁 六 恒載、活載內(nèi)力的計算 恒載內(nèi)力的計算 恒載內(nèi)力主要包括結(jié)構(gòu)自重內(nèi)力和二期恒載內(nèi)力疊加。 綜上所述 ,二期恒載每延米的容重為 。 階段 68：邊跨現(xiàn)澆支架落架，拆除主墩頂臨時支 座 ，鎖定主墩頂永久支座，完成體系轉(zhuǎn)換 (結(jié)構(gòu)變?yōu)閮蓚€單懸臂梁），拆除邊跨吊架（ 25t/個）。 階段 1:0 號塊件的施工 階段 2:掛籃拼裝 階段 3：掛籃加載 本階段的新澆筑的單元通過掛籃傳遞其自重，但本身不參與結(jié)構(gòu)受力。 施工特點 本設(shè)計采用的是后支點掛籃懸臂澆筑的施工方法。合龍段的長度在滿足施工要求的情況下，應(yīng)盡量縮短，以便于構(gòu)造處理，該設(shè)計中取 2m。因而，截面 尺寸擬定時，應(yīng)根據(jù)以上彎矩分布特點，增大主梁根部附近的抗彎剛度，提高截面下緣的承壓能力。 tkf MPa 持久狀態(tài) 主壓應(yīng)力限值 MPa 拉應(yīng)力限值 MPa Фs15.2鋼絞線 標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度 pkf MPa 1860 彈性模量 pE MPa 105 抗拉設(shè)計強(qiáng)度 pdf MPa 1260 最大控制應(yīng)力 σcon MPa 1395 材料重度 鋼筋混凝土 γ1 kN/m 瀝青混凝土鋪裝層 γ2 kN/m 25 鋼絞線 γ3 kN/m 瀝青抗滑磨耗層 γ4 kN/m 24 炭廠溝預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁 橋 設(shè)計 第 15 頁 共 97 頁 四 設(shè)計、受力、 構(gòu)造 以及施工 特點 設(shè)計特點： 本橋上部結(jié)構(gòu)為三跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋，采用分段懸臂澆筑的方法施工，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋采用懸臂施工法需在施工中進(jìn)行體系轉(zhuǎn)換，經(jīng)過一系列施工階段逐漸形成最終的連續(xù)梁體系。 （ 3） 普通鋼筋 ：采用的是 HRB335。橫截面均采用的是箱型截面。若地基發(fā)生過大的不均勻沉降，連續(xù)梁可通過支座調(diào)整標(biāo)高，抵消下沉來補救，而連續(xù)剛構(gòu)做不到。支點梁高為 L/17L/21，取 ,跨中梁高為支點梁高的 1/51/2，選取 。頂板與腹板連接處的承托選用 1:3 的比例 ,底板與腹板的連接處的承托選用 1:1 的比例。技術(shù)高，造價必然會高，各個因素是相互制約的。 方案比選 合理性往往都是在比較中發(fā)現(xiàn)的，沒有最好的，只有更合理的。 （ 3） 技術(shù)先進(jìn) 炭廠溝預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁 橋 設(shè)計 第 9 頁 共 97 頁 橋梁設(shè)計應(yīng)體現(xiàn)現(xiàn)代橋梁建設(shè)的新技術(shù)。 炭廠溝預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁 橋 設(shè)計 第 8 頁 共 97 頁 二 橋型方案的選擇 方案選擇原則 在橋梁設(shè)計中要求橋梁 技術(shù)先進(jìn)、安全可靠、適用耐久、經(jīng)濟(jì)合理 。 下部結(jié)構(gòu)采用的摩擦樁。 承臺、墩身等構(gòu)件 的砼體積較大，施工時應(yīng)采取可靠措施（如采用低水化熱的水泥、摻入粉煤灰、埋設(shè)冷卻管）降低水化熱，避免砼形成微裂縫甚至開裂；結(jié)構(gòu)各施工縫、后澆筑的構(gòu)件結(jié)合面（包括封錨處）應(yīng)嚴(yán)格處理，確保可靠結(jié)合；封錨區(qū)砼可采用微膨脹砼。 主梁縱向預(yù)應(yīng)力體系設(shè)計采用真空灌漿法施工工藝，并采用向配套的塑料波紋管。在滿足設(shè)計 合龍 溫度情況下，焊好 合龍 骨架，澆筑 合龍 段砼，邊澆筑砼邊同步等效的 放 水。 六、施工方案 下部結(jié)構(gòu)施工 該橋的基礎(chǔ)均采用的是鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。支座采用盆式橡膠支座；伸縮縫為梳齒狀伸縮縫。故箱頂寬為 ，底寬為 ，箱梁頂為平行面。 炭廠溝預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁 橋 設(shè)計 第 1 頁 共 97 頁 炭廠溝預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的設(shè)計 設(shè)計說明 一、 設(shè)計依據(jù) 《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》（ JTG D62 2020） 《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》（ JTG D60 2020） 《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（ JTG B012020） 二、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 荷載等級：公路 —Ⅰ 級； 橋面寬度： （欄桿） +（防撞欄） +（人行道） +9m（行車道） +（人行道） +（防 撞欄 ） +（欄桿） =。 橋面行車道的凈寬為 9m，人行道凈寬為 2，因此在設(shè)計時設(shè)置 2 的防撞欄及 2 欄桿。 橋面系、支座及伸縮縫 橋面鋪裝采用 10cm 厚的 瀝青 混凝土和 1cm 瀝青抗摩層，橋面上設(shè)有防撞欄和人行欄桿。溫度梯度作用取值為： 正溫度梯度為： 14℃ ,℃ ,0℃ ； 負(fù)溫度梯度為； ℃ ， ℃ ， 0℃ ； （ 4）主橋結(jié)構(gòu)計算掛籃重量為 125 噸 。 （ 3）主梁合龍段施工 全橋分三個 合龍 階段，第一、二階段 合龍 兩邊邊跨；第三階段 合龍 中跨，施工順序 炭廠溝預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁 橋 設(shè)計 第 4 頁 共 97 頁 和過程分述如下： （ 1） 支架上澆筑箱梁的漸變段，完成邊跨 合龍 ，待砼強(qiáng)度大于 80%設(shè)計強(qiáng)度后，張拉鋼束； （ 2） 中跨 合龍 中跨 合龍 施工順序如下 :在中跨兩懸臂端將掛籃改裝為吊架，并在懸臂端設(shè)水箱作平衡重。 預(yù)應(yīng)力鋼束張拉完畢后，嚴(yán)禁撞擊 錨頭和鋼束，鋼絞線和粗鋼筋多余長度應(yīng)用切割機(jī)切割。 主梁施工完成現(xiàn)澆橋面鋪裝時，應(yīng)將主梁頂面全面鑿毛，清除松散物、施工防水層后，方可澆筑橋面鋪裝，確保橋面板與橋面 鋪裝 有效結(jié)合。 橋上部結(jié)構(gòu)采用的是單箱單室結(jié)構(gòu)，箱寬為 。 2080204030222 % 2 % 圖 橋面布置橫斷面圖 通過橋面鋪裝實現(xiàn)雙向 2%的橫坡。 對于該橋在設(shè)計上選用的是新澤西防撞欄桿、雙 菱形人行道欄桿 ；因處在不是地震區(qū)的溝谷，則不需要考慮抗震要求、不需要考慮橋梁基礎(chǔ)被沖刷的要求。 （ 6） 環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展 橋梁設(shè)計必須考慮環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展的要求，包括生態(tài)、水、空氣、噪音等方面，應(yīng)從橋位布置、基礎(chǔ) 方案、墩身外形、上部結(jié)構(gòu)施工方法、施工組織設(shè)計等方面全面考慮環(huán)境要求，采取必要的工程控制措施，并建立環(huán)境監(jiān)測保護(hù)體系，將不利影響減至最小。但當(dāng)技術(shù)因素或是使用性質(zhì)有特殊要求時就另當(dāng)別論了，因此我們在選擇時還要注重考慮設(shè)計的側(cè)重點。由文獻(xiàn) [12]P480 和文獻(xiàn) [13]P84 擬定出箱梁截面的細(xì)部尺寸為：箱梁頂寬為 ，底寬為 70cm,再轉(zhuǎn)化為 35cm，其余為 28cm，懸臂端厚度為 20 cm，底板厚度由跨中到支點由 30 cm變厚到 90 cm，腹板厚度由跨中到支點從 40 cm 變厚到80 cm，均是按照二 次拋物線變化。 (3) 80m+125m（掛梁長為 30m） +80m T 型剛構(gòu) :根據(jù)文獻(xiàn) [13]P202 擬定邊中跨之比 炭廠溝預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁 橋 設(shè)計 第 11 頁 共 97 頁 為 。 綜上所述，由于該橋位處的地基不好，而連續(xù)剛構(gòu)橋?qū)Φ鼗某休d力要求較高，并且此橋型為超靜定結(jié)構(gòu)，由于混凝土收縮徐變、溫度 變化、預(yù)應(yīng)力作用、墩臺不均勻沉降的影響將會產(chǎn)生較大的次內(nèi)力，因此 結(jié)構(gòu)的受力不明確，主墩的直接抗 壓 能力較差。 經(jīng)濟(jì)型 三種方案材料均為預(yù)應(yīng)力混凝土，橋長相同，下部結(jié)構(gòu)的施工方法均可采用爬?；蛘叻Ｊ┕?，上部結(jié)構(gòu)均可采用懸臂施工與支架現(xiàn)澆的方法相結(jié)合。 采 用的是 27 ? 、15 ? 和 9 ? 三種形式。 MPa 拉應(yīng)力限值 39。對懸臂施工連續(xù)梁橋，合 龍 后根部負(fù)彎矩很大，而中跨跨中彎矩很?。欢诤爿d加上去以后，根部彎矩增 大，中跨跨中承受較小的正彎矩。在合龍段施工過程中，由于溫度變化、混凝土早期收縮、已完成結(jié)構(gòu)的收縮徐變、 現(xiàn) 澆混凝土的水化熱，以及結(jié)構(gòu)體系變化和施工荷載等的因素，對尚未達(dá)到強(qiáng)度的合龍段混凝土有直接的影響，故必須重視合龍段的構(gòu)造措施，使合龍段與兩側(cè)梁體保持變形協(xié)調(diào)，并在施工過程中能傳遞內(nèi)力。硫磺砂漿具有抗 壓強(qiáng)度高、加熱容易軟化的特點，便于臨時支座的拆除。根據(jù)各階段的施工順序，由橋 梁博士軟件建立橋梁的 施工 模型。 炭廠溝預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁 橋 設(shè)計 第 20 頁 共 97 頁 階段 67：澆筑合龍段砼，同時逐級卸除邊跨懸臂端的壓重荷載 ()并且張拉部分邊跨合龍鋼束。 （方向向下，故為負(fù)號） 每延米的二期恒載的計算 : 10cm厚的 瀝青 混凝土鋪裝層： γ1=252+（ +） 252= kN/m； 1cm厚瀝青找平及抗滑層： γ2=224+（ +） 242= kN/m； 人行道欄桿與新澤西防撞欄容重總共 記 γ3=25 kN/m。對跨徑不等的連續(xù)結(jié)構(gòu)，以最大跨徑為準(zhǔn) ”， 故采用內(nèi)插法得到 125m跨徑的人群荷載為： 3 . 0 2 . 52 . 5 2 5 2 . 6 2 5100 kNq m?? ? ? ? （ 3） 升溫溫差取 25℃ ，降溫溫差取 15℃ ； （ 4） 三 跨連續(xù)梁橋四個支點中的每個支點分別下沉 2cm。 表 61 截面幾何特性值 節(jié)點號 截面抗彎 截面面積 中性軸高（ m） 截面高度（ m） 慣距 (m4) (m178。 對于整體箱梁汽車荷載橫向分布調(diào)整系數(shù)是其所承受的汽車總列數(shù)，考慮橫向折 炭廠溝預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁 橋 設(shè)計 第 27 頁 共 97 頁 減，偏載后的修正值。 表 65 汽車荷載 MaxM、 MinM 作用內(nèi)力 單元號 節(jié)點號 汽車 MaxM 汽車 MinM 剪力 (KN) 彎距 （ KN 溫度應(yīng)力可按一般結(jié)構(gòu)力學(xué)或有限元方法進(jìn)行計算，計算時一般采用以下假定： ① 沿橋長的溫度分布是均勻的。式（ 72）、（ 73）可寫成數(shù)值積分的形式，以便于程序運算，見式（ 75）、（ 76）： 1 ( ) ( ) ( )ni c ii t i b i y y yI?? ?? ? ?? （ 75） 0 11