【文章內(nèi)容簡介】 合。圖形如 所示。 圖 立面布置 50m+70m+50m預應力混凝土連續(xù)箱型梁橋設計 7 預應力混凝土連續(xù)梁橋橫截面形式主要有：板式、肋梁式和箱型截面。板式截面一般用于中小跨徑的連續(xù)梁橋中，多采用支架現(xiàn)澆施工，一般空心 截面用于跨徑1530m 的連續(xù)梁橋中。此外，連續(xù)梁橋主梁除了跨中部分承受正彎矩外，支點還要承受負彎矩，因此，在截面設計中支點截面往往需要加強。常做成馬蹄形的 T形截面，適用跨徑在 3050m。當跨徑較大時，主梁一般采用箱型截面。箱型截面的頂、底板都有比較大的面積，因而能有效抵抗正、負彎矩，并滿足配筋要求。而且截面閉合抗扭剛度比較大，具有比 T形截面高的截面效率指標，當橋梁承受偏心荷載時內(nèi)力分布比較均勻，整體性好。另外，箱型截面構造布置靈活，適用于懸臂施工、逐孔施工、支架現(xiàn)澆施工等。箱型截面根據(jù)橋面寬度、施工方法 的不同，可以采用不同的形式，常見的截面形式有單箱單室（頂板寬度小于 20m）；單箱雙室（頂板寬度 35m 左右）；雙箱單室（頂板寬度達 40m 左右）；多箱多室截面可以不受限制。 本設計采用單箱雙室截面，截面寬度為 13m。 梁高 根據(jù)經(jīng)驗數(shù)據(jù)和已建成橋梁的資料分析可知，通常支點梁高和主跨之比一般為（ 1/161/20） L，跨中梁高：一般為 (1/301/50)L。當建筑高度不受限制時，增大梁高往往是比較經(jīng)濟的方法，因為增大梁高只是增加腹板高度，而混凝土的用量卻增加不多，卻能顯著減少預應力鋼束的用量。 經(jīng)驗數(shù) 據(jù)如下 等截面連續(xù)梁：一般施工法梁高為 1/151/25 頂推法施工梁高為 1/121/17 變截面連續(xù)梁：折線形 跨中梁高為 1/221/28 支點處梁高為 倍的跨中梁高，即 1/161/20 曲線形 跨中梁高為 1/301/50 支點處梁高 倍的跨中梁高，即 1/161/20 本次設計采用變截 面曲線形，支點梁高取 1/，即 ，跨中梁高取 1/40，即 。 細部尺寸 一、頂板與底板 頂板厚度一般要考慮兩方面的因素：一方面，按照行車道板的要求，具有承受橫西南石油大學本科畢業(yè)設計 8 向彎矩的能力；另一方面，要滿足布置縱、橫向預應力束筋的要求。通常，頂板的中部厚度不應小于板凈跨徑的 1/30，且不小于 200mm。 連續(xù)梁中底板要承受支座負彎矩和跨中正彎矩，因此，要按構造要求設計。支點處底板：一般為（ 1/101/12)H 支， 跨中底板一般在 2225cm 之間。 本次設計中采用雙面配筋，且底板也是由支點處向 跨中按拋物線變化，因此，支點處底板取 37cm，跨中底板取 25cm，頂板取 25cm。 二、腹板和其它細部尺寸 1)、腹板厚度 一般來說，變截面箱梁采用直腹板，主要功能是承受結構的彎曲切應力和扭轉切應力所引起的主拉應力，墩頂區(qū)域剪力大，因而腹板較寬，跨中區(qū)域的腹板較窄。一般設計經(jīng)驗為： 腹板內(nèi)無預應力束筋管道布置時，其最小厚度采用 20cm。 腹板內(nèi)有預應力束筋管道布置時，其最小厚度采用 2530cm。 腹板內(nèi)無預應力束筋錨固頭時，其最小厚度采用 35cm。 本次設計支座處腹板厚度取 60cm，跨中腹板厚度取 25cm。 2)、承托 箱型截面梁頂與腹板相連處應設置承托，底板與腹板相連處應設倒角，必要時也設置承托。目的在于提高截面的抗扭剛度和抗彎剛度，減小扭轉切應力和畸變應力。此外，承托使力線過渡比較平緩，減弱了應力的集中程度。常用的承托在頂板與腹板之間一般為 1:1,1::3，底板與腹板之間一般為 1:1。 本次設計中，支點處頂板與腹板之間采用 200x600mm，底板與腹板采用600x600mm，跨中處頂板與腹板之間采用 200x600mm，底板與腹板采用 300x300mm。 跨中截面和支點截面示意圖如 和 b 所示： （單位為 cm） 圖 a 支點處截面 50m+70m+50m預應力混凝土連續(xù)箱型梁橋設計 9 b 支點橫斷面圖 圖 西南石油大學本科畢業(yè)設計 10 4 主梁建模 分段原則 采用桿系結構有限元單元法分析橋梁時，分段越細，計算所得的內(nèi)力越接近實際內(nèi)力的分布狀況真實值。本次設計分為 80 個單元。 具體分段 本次設計引橋部分全長 170m，全橋共分為 80個單元，分別為 17*1m、 10*3m、 2*3m、10*3m、 2*2m、 10*3m、 2*3m、 10*3m、 17*1m。 起初，本次設計采用懸臂施工法進行建模，因為懸臂施工法在施工階段劃分的過程有一定的難度，而且存在體系轉換，受力比較復雜，具有一定的挑戰(zhàn)性。建力模型如下圖所示（由于單元號和節(jié)點號較多，顯示出來無法看清，故省略）如圖 和 所示 圖 圖 本次設計中在采用懸臂施工法時，由于考慮施工階段較多，而且存在體系轉換，受力比較復雜，由于時間關系，沒有過多的時間和精力去研究和考慮，所以臨時改為滿堂支架法。全橋共分為 80 個單元，分別為 17*1m、 10*3m、 2*3m、 10*3m、 2*2m、50m+70m+50m預應力混凝土連續(xù)箱型梁橋設計 11 10*3m、 2*3m、 10*3m、 17*1m。因為滿堂支架不考慮施工階段的劃分，所以單元劃分不像懸臂施工法那么麻煩，由于時間關系，單元劃分和懸臂施工法的單元劃分采取一致建模圖形如下 和 所示（由于單元號和節(jié)點號較多，故省略） 圖 圖 主梁施工方法及注意事項 滿堂支架法是 采取按一定間隔，密布搭設，起支撐作用的腳手架的施工方法。目前常見于現(xiàn)澆橋梁施工及現(xiàn)澆樓板施工。滿堂支架法施工是一種長期被采用的方法 ,施工時需要大量的模板支 架。支架法施工是在橋位處搭設支架 ,在支架上澆筑橋體混凝土 ,待混凝土達到強度后拆除模板及支架。支架法施工最大的優(yōu)點是不需要大型吊裝設備 ,其缺點是施工用的支架模板消耗量大、工期長 ,對山區(qū)橋梁及高墩有很大的局限性 滿堂支架法現(xiàn)澆預應力混凝土連續(xù)箱梁在橋梁工程中是一種較為常見的施工方法，最近幾年，隨著國內(nèi)鐵路、公路交通基礎設施建設的高速發(fā)展，按照滿堂支架施工設計的橋梁也越來越多，大大推進了滿堂支架的應用進程，滿堂支架施工工藝也不斷進行改進。 現(xiàn)代滿堂支架施工技術亦朝著大噸位、大跨徑方向發(fā)展，常規(guī)滿堂支架鋼管桿件本身 承載能力有限，所以探討如何實現(xiàn)在特殊大噸位箱梁、高墩、大斷面現(xiàn)澆箱梁等工況條件下的現(xiàn)澆箱梁施工是橋梁建設者經(jīng)?？紤]的問題之一。 一、施工特點： 西南石油大學本科畢業(yè)設計 12 滿堂支架是在一聯(lián)或多跨橋下設置支架，體系轉換次數(shù)很少，或者沒有，南京三橋南引橋滿堂支架施工按照逐孔現(xiàn)澆設計，需要發(fā)生體系轉換，但是逐孔現(xiàn)澆施工法的優(yōu)點是需要的支架數(shù)量少，周轉次數(shù)多，利用效益高，而且可以超前搶大支架及支設模板，施工速度快。 移動模架逐孔現(xiàn)澆施工接縫一般設置在跨徑的 1/41/6 處，即接近連續(xù)梁零彎矩點附近，施工狀態(tài)與成橋狀態(tài)受力模式比較接近。 二、適 用范圍： 一般造橋機等設備由于本身體積龐大，安裝比較麻煩，經(jīng)過測算，如果待建橋梁長度不足 800m，造橋機安裝費用攤銷很高，如果施工長度大于 1300m，導致工程工期較長，所以移動模架施工的適用橋梁長度為 800－ 1300m，大于 1300m 可以考慮采用 2套移動模架，同時造橋機施工盡可能的避免中途拆裝作業(yè)；由于移動模架設備本身比較昂貴，一次性投入相當大，往往是未得到第一孔現(xiàn)澆梁的計價款，在安裝完畢之前先期投資巨大，導致一般項目上的資金壓力相當大，目前制約其推廣的主要因素是按照移動模架施工的橋梁設計還是相對較少，移動 模架的周轉次數(shù)相對較少，如果一套模架能夠周轉施工 2次以上，經(jīng)濟效益比滿堂支架相當可觀；同時雖然移動模架施工速度相當快，但是由于一般施工單位投入數(shù)量有限，導致工作面少，所以對于工期特別緊的項目，沒有滿堂支架大面積采用人海戰(zhàn)術施工突擊搶工期的條件。 滿堂支架適用于高度低于 20m 左右的墩身上部結構以及其它施工方法不經(jīng)濟的情況下建造橋梁上部結構，具有周轉次數(shù)多，周轉時間短，使用輔助設備少，減少了人力物資的浪費，特別適用于多跨現(xiàn)澆梁施工，既保證了工程質(zhì)量，又能加快施工進度，具有良好的經(jīng)濟效益。 尤其是在無通航要求的地方 ，干擾性小、靈活性強，更適合用此方法。 三、工藝原理： 滿堂支架是通用橋梁施工的工法，施工時多點支撐，沉降容易控制，張拉時支架反彈量小，對主梁健康有利，線型也同樣容易控制。 支架的搭設 支架預壓 模板的調(diào)整：滿堂支架預拱度的調(diào)整是施工中重點，施工前要進行超載預壓，得到可靠的預拱度各項設計參數(shù)，并考慮周全，撓度值的計算要盡量結合實際情況，模板的調(diào)整主要通過可調(diào)頂托來實現(xiàn)。 內(nèi)模支撐及混凝土的澆注箱梁混凝土整孔一次澆注完成，由懸臂端向已澆梁50m+70m+50m預應力混凝土連續(xù)箱型梁橋設計 13 段推進。 門洞搭設 滿堂支架施工現(xiàn)澆箱梁線性控制： 實 際控制標高（設計標高位置處）fc=f0+f2f3f4+f5 公式計算： 其中： f0:線路設計標高； f2:滿堂支架支撐系統(tǒng)的彈性與非彈性壓縮變形； f3:預應力張拉對砼箱梁線型的影響，設計院提供參考數(shù)據(jù)； f4:現(xiàn)澆箱梁張拉壓漿完畢后的箱梁的預拱度，設計院提供參考數(shù)據(jù)； f5:正?？缡┕r懸臂端后吊點下?lián)隙扔稍O計院提供參考數(shù)據(jù)，將其以線性分配計入施工段模型預拱度中，影響較小。 四、 移動模架施工現(xiàn)澆箱梁砼二次澆筑要點 ： 二次澆注混凝土同樣采取對稱、平衡澆注，縱向分段，水平分層，但 比 一次全斷面澆注混凝土質(zhì)量 容易控制，但是共同的難點在于是保證腹板與底板相交梗 掖 處的砼密實，同時為了保證施工縫處前支點墩頂頂板不出現(xiàn)裂縫，需要結合現(xiàn)澆梁鋼筋、預應力孔道布置（特別是梗 掖 處的底板預應力孔道是否布置非常集中）、底板 承托 是否很平導致砼很難進入充滿梗 掖 等，確定合理的澆筑順序以及內(nèi)模結構，一般砼澆筑縱向順序采用由跨中向兩邊，即墩頂合攏的縱向澆注順序，橫向采用先梗 掖 －底板、腹板－頂板的澆筑順序，梗 掖 處可內(nèi)模板開天窗觀察及輔助振搗，具體落實過程要視具體情況合理選用，不斷摸索坍落度等技術指標，優(yōu)化施工方案。 西南石油大學本科畢業(yè)設計 14 5 恒載計算 截面特征計算 截面計算通過橋梁博士計算得到以下數(shù)據(jù)，由于結構式對稱的，所以表格中數(shù)據(jù)只列出全橋結構的一半，如表 所示 表 單元號 節(jié)點號 截面 截面高度 截面面積 截面抗彎慣距 截面中性軸高度 單元自重 1 1 邊支座 1 185 2 1 1 2 2 1 1 185 3 2 1 3 3 2 1 185 4 3 1 4 4 3 1 185 5 4 1 5 5 4 1 185 6 5 1 6 6 5 1 185 7 6 1 7 7 1/8截面 1 185 8 7 1 8 8 7 1 185 9 8 1 9 9 8 1 185 10 9 1 10 10 9 1 185 11 10 1 11 11 10 1 185 12 11 1 12 12 11 1 185 13 12 1 13 13 1/4截面 1 185 14 13 1 14 14 13 1 185 15 14 1 15 15 14 1 185 16 15 1 16 16 15 1 185 17 16 1 50m+70m+50m預應力混凝土連續(xù)箱型梁橋設計 15 續(xù)表 單元號 節(jié)點號 截面 截面高度 截面面積 截面抗彎慣距 截面中性軸高度 單元自重 17 17 16 1 185 18 18 17 1 562 19 3/8截面 19 19 20 578 20 23 20 20 23 600 21 26 21 21 1/2截面 627 22 29 22 22 29 662 23 32 23 23 3/8截面 705 24 35 24 24 35 757 25 38 25 25 1/4截面 820 26 41 26 26 41 895 27 44 27 27 1/8截面 984 28 47 28 28 47 1030 29 50 29 29 支座 1030 30 53 30 30 53 978 31 56 31 31 56 87