【文章內容簡介】 板厚至小應大于125mm。如果達到150mm或D/30則較好(D為箱梁內壁凈距)。有梗肋的梁也可采用構造要求數(shù)值。 箱梁頂板厚度確定箱形截面頂板厚度一般考慮兩個因素：一是要滿足橋面板橫向抗彎的要求，二是要滿足布置縱向預應力鋼束的要求。 主梁高度由于預應力混凝土連續(xù)剛構橋的跨度不斷增加，自重荷載設計荷載中占的比例明顯增大，對采用輕質混凝土和高強度低松弛鋼絞線的橋梁，梁高有降低趨勢，以提高截面的有效承載力，減小自重。對于跨度較大的連續(xù)剛構橋一般宜采用不等跨的形式，且是變高度連續(xù)梁。中小跨度橋梁可采用等跨度等梁高連續(xù)梁橋。變高度梁的截面變化規(guī)律可采用圓弧線、二次拋物線和直線等，通常以二次拋物線為最常用。 連續(xù)梁橋懸臂施工方法介紹本設計采用懸臂施工法，其主要特點如下： 施工特點懸臂施工法是利用已建成的橋墩沿橋跨方向對稱施工，其施工的必要條件是：施工中墩與梁固結，施工過程中橋墩需承受不對稱彎矩。懸臂施工時隨梁段增長，梁內出現(xiàn)的負彎矩不斷增大，對梁上緣需逐段施加預應力，使其與完成的梁段連成整體。其總體施工特點為：橋下無需搭設支架，對深水、大跨、通航、峽谷、高墩的條件下是最優(yōu)的施工方案；工藝簡單，施工設備少；多孔橋可平行施工，施工速度快；懸臂施工時使跨中正彎矩移到支點負彎矩，大大提高橋梁的跨越能力，節(jié)省施工費用，降低施工造價等。此施工方法由早期的T形剛構橋，后來又被推廣應用于連續(xù)梁、連續(xù)剛構、斜腿剛架、斜拉橋及拱橋等。連續(xù)剛構橋采用懸臂施工，存在施工中的力學體系轉換問題，所以施工中應及時調整所施加的預應力，并考慮體系轉化及其他因素引起的次內力。懸臂施工是由兩個相鄰的橋墩同時向兩側分段進行，水平推進，直到跨中合攏，各整段用預應力緊密連成整體。它通常分為懸臂澆筑和懸臂拼裝兩類。懸臂澆筑法在發(fā)展中國家應用較為普遍，其特點是適應性強；工程造價一般比懸臂拼裝節(jié)省；運輸、起吊設備要求低；全部為濕接頭，施工質量極其控制易保證；工期較長、勞動力用量多。懸臂拼裝法廣泛應用于發(fā)達國家，其特點為工業(yè)化生產(chǎn)及機械化程度較高，比懸澆施工速度快；工期短、勞動力用量少。高強混凝土質量容易保證，但接頭處易造成預應力損失，施工控制要求高；工程造價一般比懸臂澆注法高【4】。 托架與掛籃懸臂澆筑是在橋墩兩側對稱逐段澆筑混凝土，待混凝土達到一定強度后，張拉預應力束，移動掛籃繼續(xù)澆筑下一梁段。梁節(jié)段長度與梁段自重、掛籃重、平衡配重及施工荷載密切相關，一般每個階段的長度為3～4m，特大橋為6m左右。懸臂澆筑施工中的主要設備是掛籃，因橋墩根部塊的重量較大，且為了滿足拼裝和支承掛籃要求的起步長度，經(jīng)常先用托架澆筑第一梁段。托架上施工頭幾個梁段達到掛籃起步長度后，拼裝對接掛籃，待懸澆到一定長度后，再將對接掛籃承重梁分開，形成兩個獨立的掛籃向墩的兩側逐段推進，新澆梁段達到設計強度后張拉預應力束筋與前一梁段連成一體。掛籃是一個能自動行走的空中活動腳手架，懸掛在已張拉的箱梁節(jié)段上，現(xiàn)澆段的模板安裝、鋼筋綁扎、管道安裝、預應力操作、壓漿封端等工作均在掛籃上進行。完成一個梁段后，掛籃可前移一個梁段，循環(huán)懸臂澆完所有梁段。 工藝流程用掛籃懸臂澆筑施工，除0號塊等少數(shù)梁段用托架施工外，其余利用掛籃施工。其主要工藝流程為：拼裝掛籃、澆筑梁段；前移掛籃、調整、錨固；澆筑下一梁段；依次完成懸臂澆筑全部梁段；掛籃拆除；合龍段施工。第2章 橋跨總體布置及結構主要尺寸 橋型布置及孔徑劃分 橋型三跨預應力混凝土連續(xù)剛構橋，孔跨布置為82+154+82m。 截面形式及截面尺寸擬定 截面形式為了減小上部結構的自重，達到增加跨度、減少下部結構的工程量、增加截面抗扭剛度的目的，本橋采用單室箱截面。由于頂寬較大，分為上、下行，設計成雙幅橋，截面為兩個分離式單室單箱，設計時只考慮其中一幅。上部結構采用變截面箱形梁。本橋為預應力混凝土連續(xù)剛構橋，本橋跨徑組成82+154+82＝318m，梁高按二次拋物線變化。橋墩高度為58/58m。本設計采用二次拋物線型變高度箱型截面，連續(xù)剛構橋根部的高跨比一般為～，其中大部分為左右，本設計箱梁支座處梁高取9m (H1/L1/)：主跨中部箱梁的高跨比一般為～，(H2/L=1/40)。中跨：梁底曲線可設置為圓弧線、半立方拋物線、二次拋物線，本設計選為：二次拋物線變化；邊跨：與中跨對稱的梁段梁高與中跨對稱。 箱梁底板厚度設置中跨：底板中支撐處，負彎距大，需底板適當加厚，提供必要的受壓面積，跨中正彎距大，避免恒載彎距，因此“中薄邊厚”設置，本設計中，支座底板厚80cm，按線性變化，跨中為40cm厚；邊跨與中跨對稱。 腹板厚度設置腹板厚度確定經(jīng)驗公式：腹板總厚度：t＝(1+)(m)，其中，B為橋面總寬度(m)；L為主跨跨度(m)。同時應滿足構造要求：單個腹板厚度t0≥。中跨，支點附近承受剪力較大，腹板宜加厚，跨中宜減薄，本設計中按直線型變化。在近支座附近60cm厚，跨中取30cm厚。 橫隔板橫隔板可以增強橋梁的整體性和良好的橫向分布，同時還可以限制畸變；支承處的橫隔板還起著承擔和分布支承反力的作用。由于箱形截面的抗扭剛度很大，一般可以比其它截面的橋梁少設置橫隔板，甚至不設置中間橫隔板而只在支座處設置支承橫隔板。因此本設計只0號段處對稱設置了兩塊厚為80cm的橫隔板 ，邊支座中心線處設計為實心梁體。于是選用單箱單室截面為該橋的橫向斷面構造，每片梁頂緣寬13m。根據(jù)同類橋梁設計經(jīng)驗資料以及已經(jīng)建成的梁橋定得界面尺寸見圖21： 圖21 跨中和支座截面尺寸圖(單位：cm)根據(jù)選用的施工方案(懸臂澆筑)及所用施工機具(掛籃)的承重、支承點位置及支反力，對上部箱梁進行施工分段，梁段長度規(guī)格應盡量減少，以利于掛籃施工。梁段長度變化處的梁段重量差應盡量減少，以利于施工控制。箱梁分段完成后進行單元劃分編號。 具體分段本橋全長318m，全橋主梁共分92個梁段，雙薄壁墩有64個單元，承臺有4個單元，中支點0號塊長度14m，一般梁段長度分成3m、。其中0號塊在托架上現(xiàn)澆，邊跨采用滿堂支架施工。每個橋墩由10個4m單元加上6個3m單元組成；從雙薄壁墩中心線向跨中算起：5m+2m+3m2+2+4m14+1m=77m；邊跨支架澆注單元為4m，中跨，邊跨合攏段都為2m。 主梁施工方法及注意事項主梁采用懸臂澆筑法施工，墩頂梁段分別在各墩頂澆筑，其余梁段用活動掛籃懸臂澆筑，掛籃總重750kN。施工程序建議分為三大步驟：澆筑墩頂0號梁段施工時。安裝掛籃，對稱懸臂澆筑至18號梁段。拆除跨中掛籃，澆筑邊跨19號合龍段，其后，澆筑中跨合攏段。拆除全部模板，形成三跨連續(xù)剛構橋，張拉全部剩余鋼束。中跨合攏段混凝土澆筑，應選擇非溫度急劇變化日之夜間氣溫最低時進行 (由于設計中不能事先確定合攏時之溫度值，故按合攏溫度為15℃~20℃設計)，為切實保證澆筑質量，在中跨合攏段兩端截面間設鋼支撐，并于頂、底板上各張拉四根臨時鋼束，張拉力為500 kN，以鎖定合攏段兩側梁部，并在跨中合攏段左右分別設置2000kN的頂推力。合攏段混凝土達85％強度后，拆除臨時支座，放松臨時支座時重新張拉至設計張拉力。梁段懸澆時，與前段混凝土結合面應予鑿毛，并清洗干凈，縱向非預應力鋼筋采用搭接。懸臂澆筑施工時，兩端施工設備的重量要保持平衡，并注意無左右偏載，兩端澆筑混凝土進度之差不得大于2m3。澆筑梁段混凝土時應分水平層，一次整體澆筑成型，當混凝土自流高度大于2m時，必須用溜槽或導管輸送，以保證混凝土的澆筑質量。施工時所有備用孔道均需經(jīng)設計單位同意方可使用，施工完畢后，應對備用孔道進行壓漿處理。為使主梁施工達到高質量、高精度和高安全度，除要求混凝土強度達到85％以后方可施加預應力外，對已澆筑的梁段，要求通過以下四個方面的檢查校核后，方可進行下一梁段的施工：(1) 箱梁截面各部尺寸以及中線誤差必須滿足施工規(guī)范要求。(2) 混凝土強度必須達到或超過設計標號。(3) 預應力的錨具控制應力和鋼絞線的伸長量是否達到設計值。(4) 實測撓度值是否與設計值相符。所有直接由廠家提供的產(chǎn)品，如支座、錨具、鋼絞線、鋼筋等必須為合格產(chǎn)品，符合設計要求。 施工階段的劃分表21 具體施工段劃分表施工階段號內容工期(天)備注1橋墩601步驟：(1) 剛構墩墩身施工完畢至墩頂。(2) 澆筑0號梁段。(3) 混凝土強度達到85％后，張拉預應力索。(4) 在0梁段上對稱架設掛籃，每個掛籃按75噸考慮。2澆筑0塊103張拉0塊預應力鋼束， 5架設1掛藍204澆筑1塊32步驟：(1) 對稱澆筑1號梁段。(2) 混凝土強度達到85％后，張拉預應力束。5張拉1塊預應力鋼束1架設2掛藍56澆筑2塊33步驟：(1) 往兩端移動掛籃。(2) 對稱澆筑2號梁段。(3) 混凝土強度達到85％后，張拉預應力束。7張拉2塊預應力鋼束1架設3掛藍58澆筑3塊34步驟：(1) 按前步驟依次澆筑3—18號梁段。(2) 混凝土強度達到85％后，張拉預應力束。9張拉3塊預應力鋼束1架設4掛藍510澆筑4塊311張拉4塊預應力鋼束1架設5掛藍512澆筑5塊313張拉5塊預應力鋼束1架設6掛藍514澆筑6塊315張拉6塊預應力鋼束1架設7掛藍516澆筑7塊317張拉7塊預應力鋼束1架設8掛藍518澆筑8塊319張拉8塊預應力鋼束1架設9掛藍520澆筑9塊321張拉9塊預應力鋼束1架設10掛藍522澆筑10塊323張拉10塊預應力鋼束1架設11掛藍524澆筑11塊325張拉11塊預應力鋼束1架設12掛藍526澆筑12塊327張拉12塊預應力鋼束1架設13掛藍528澆筑13塊329張拉13塊預應力鋼束1架設14掛藍530澆筑14塊331張拉14塊預應力鋼束132架設15掛藍533澆筑15塊334張拉15塊預應力鋼束135架設16掛藍536澆筑16塊337張拉16塊預應力鋼束138架設17掛藍539澆筑17塊340張拉17塊預應力鋼束141架設18掛藍542澆筑18塊343張拉18塊預應力鋼束144橋端施工605步驟：(1) 安裝邊支座，并現(xiàn)澆邊跨梁段(2) 6個水箱配重。(3) 安裝邊跨和中跨合攏段8個吊架。(4) 澆筑邊跨合攏段。45邊跨合龍掛籃1046邊跨合龍現(xiàn)澆1047邊跨合龍張拉348跨中合攏掛籃106步驟：(1) 在中跨合攏段左右分別施加2000kN頂推力。(2) 張拉頂?shù)装甯?根臨時預應力鋼索。(3) 澆筑合攏段梁段。(4) 混凝土強度達到85％后，張拉預應力索。49跨中合攏現(xiàn)澆1050跨中合攏張拉351撤銷掛籃57步驟：拆除所有掛籃吊架。52工后收縮徐變608步驟：工后60天，安裝橋面欄桿施加橋面二期荷載。53施加二期恒載3054收縮徐變3600第3章 荷載內力計算MIDAS系統(tǒng)是一套通用橋梁結構設計施工計算系統(tǒng)，具有以下特點：，遵從國際標準的用戶界面，充分利用Windows強大的軟件與設備支持特性和多任務功能。，并提供了強大的數(shù)據(jù)自動生成和編輯功能，以及有效的數(shù)據(jù)糾錯與查錯功能，從而使得數(shù)據(jù)輸入這一繁瑣的工作得到了大大的簡化。、平面斜、彎和異型橋梁設計與施工計算功能，能進行各種結構體系的恒載與活載的線性與非線性結構響應計算，能夠實現(xiàn)復雜的截面施工操作，能夠有效地模擬施工中采用的臨時支架和掛籃設備，能夠進行結構上下部共同作用的分析；能夠自動對斜拉橋等帶索體系進行結構優(yōu)化及考慮活載效應后估算拉索面積，并能夠自動計算每根拉索的施工張拉力；能夠自動按照規(guī)范進行三種承載能力極限狀態(tài)組合和六種正常使用極限狀態(tài)組合(包括施工階段組合V)，并根據(jù)您的要求進行這九種組合的配筋計算或應力驗算和強度驗算及抗裂性驗算；系統(tǒng)同時附有截面設計計算、活載橫向分布系數(shù)計算以及基礎計算等模塊。系統(tǒng)的結構計算安排在后臺進行，從而可以隨時對項目的計算進程進行干預，包括項目的啟動、停止以及設置項目計算的起始點。，系統(tǒng)的數(shù)據(jù)輸出圖文并茂，表格、文字和圖形顯示將同時展現(xiàn)在您的眼前，并可以根據(jù)系統(tǒng)的設定，輸出規(guī)格化的圖形結果。，本系統(tǒng)所有的文字和圖形結果可以隨時在各種打印機和繪圖儀上輸出，同時提供了打印預覽功能【5】。圖31 MIDAS邊跨單元和節(jié)點劃分圖圖32 MIDAS中跨單元和節(jié)點劃分圖 基本參數(shù) 計算方法恒載內力計算采用MIDAS提供的有限元方法計算，由于不同的施工方法所計算出來的恒載內力會不一樣，所以計算時應該嚴格考慮施工階段的劃分。 材料信息(1)混凝土本設計梁體采用C50 級混凝土，雙薄壁墩墩采用C40 級混凝土，承臺采用C30級混凝土，根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范JTG D622004》 條規(guī)定【6】，具體材料特性見表31所示：表31 混凝土材料特性表類別材料特性C50級混凝土(梁體)C40級混凝土(墩身)C30級混凝土(承臺)