【導讀】選擇，施工監(jiān)控方案設計等。本設計主要是關于高速鐵路預應力混凝土連續(xù)梁橋的設計。預應力混凝土連續(xù)梁橋以其結構受力性能好、變形小、伸縮縫少、行車平。順舒適、養(yǎng)護工程量小、抗震能力強等優(yōu)點而成為最富有競爭力的主要橋型之一。截面為單箱單室，橋面寬。主梁施工采用懸臂澆筑施工，對稱平衡澆筑。變、支座沉降、溫度變化、橫向搖擺力、制動力、風荷載等產(chǎn)生的內(nèi)力）。隨后，進行截面檢算，鐵路橋梁設計采用容許應力法。根據(jù)鐵路橋梁規(guī)范，檢查。結構內(nèi)力組合結果是否在正常范圍狀態(tài)。向應力驗算；變形驗算中的豎向撓度、橫向變形、梁端轉角驗算等。最后，運用反應譜理論對橋梁結構進行抗震計算分析。此外，對工程數(shù)量進行了統(tǒng)計，編制了施工監(jiān)控方案。

　　

【正文】 簡潔美觀、預制定型、施工方便。一般用于如下情況： （ 1） 橋梁為中等跨徑，以 40~60m 為主。采用等截面布置使橋梁構造簡單，施工迅速。由于跨徑不大，梁的各截面內(nèi)力差異不大，可采用構造措施予以調(diào)節(jié)。 （ 2） 等截面布置以等跨布置為宜，由于各種原因需要對個別跨徑改變跨長時，也以等截面為宜。 （ 3） 采用有支架施工，逐跨架設施工、移動模架法和頂推法施工的連續(xù)梁橋較多采用等截面布置。 （ 4） 從統(tǒng)計資料看，跨度大于 100m的公路混凝土連續(xù)梁橋， 90%以上選用變截面；我國跨度大于 60m的鐵路混凝土連續(xù)梁橋，基本 上采用變截面形式。 本設計 模擬的橋梁 采用懸臂現(xiàn)澆施工方法，變截面的梁。 橫截面布置 主要包括橋面布置和上部承重結構的橫截面設計。 （ 1） 橋面布置 根據(jù)《京滬高速鐵路設計暫行規(guī)定》 鐵建設函（ 2020） 157 號 條， 關于橋梁結構構造 的 要求，橋面的布置應符合下面規(guī)定： a) 橋上軌道可根據(jù)具體情況采用有砟軌道或者無砟軌道（二者橋面布置原則上相同）。 b) 直曲線上橋面采用相同布置。 本設計采用無砟軌道橋面 。 （ 2）橫截面設計 設計原則：橋跨結構橫截面采用什么形式主要與結構體系、跨長、荷載等級、施工方法等因素有關。某些特定條件下，還要滿足美觀要求。 西南交通大學本科 畢業(yè)設計 第 12 頁 a) 結構體系因素 梁式橋的主梁是以它的抗彎能力承受荷載，同時也要保證它的抗彎（或柱拉應力）。因此對梁式橋截面的基本要求是用最經(jīng)濟的面積提供最大的抗彎慣性矩；即用最小的自重提供最大的承載力。對于簡支體系的一般徑跨在 30m以下的為施工方便，大多采用板式截面。在連續(xù)或懸臂體系中，由于有正負彎矩區(qū)，因此選擇截面時要考慮這一因素?？绮淮蟮幕炷吝B續(xù)或懸臂梁橋，如采用 T 型截面，則應對支點附近截面的腹板加寬，或局部截面增加底板，以提高截面抗壓和抗剪能力。當跨徑超過 50～60m時，可做成預應力橋，截面可采用箱形。這樣既保證了正負彎矩區(qū)的受力，也保證了施工階段的強度和穩(wěn)定性。 本設計最大跨徑 135m，大于 50~60m， 故 采用箱形截面。 b) 跨長因素 大跨度橋梁一般都采用箱形截面。因此主跨度為 135m的橋梁 便可 采用箱形截面形式。 c) 施工因素 中等跨度以上的梁式橋絕大多數(shù)設計成連續(xù)體系或懸臂體系，采用懸臂施工法。為了保證施工中的強度和穩(wěn)定性，橫截面基本采用箱形。 d) 高速鐵路預應力混凝土梁部結構，宜選用雙線整孔箱形截面梁。 綜上常見的箱形截面形式有：單箱單室、單箱雙 室、雙箱單室、單箱多室、雙箱多室等等。單箱單室截面的優(yōu)點是受力明確，施工方便，節(jié)省材料用量。拿單箱單室和單箱雙室比較，兩者對截面底板的尺寸影響都不大，對腹板的影響也不致改變對方案的取舍；但是，由框架分析可知：兩者對頂板厚度的影響顯著不同，雙室式頂板的正負彎矩一般比單室式分別減少 70%和 50%。由于雙室式腹板總厚度增加，主拉應力和剪應力數(shù)值不大，且布束容易，這是單箱雙室的優(yōu)點；但是雙室式也存在一些缺點：施工比較困難，腹板自重彎矩所占恒載彎矩比例增大等等。 本設計是 一座高速鐵路連續(xù)箱形梁，采用的橫截面形式為扁平 的單箱單室。 梁高 根據(jù)經(jīng)驗確定，鐵路預應力混凝土連續(xù)梁橋的中支點主梁高度與其跨徑之比通常在 1/12~1/20 之間，而跨中梁高與主跨之比一般為 1/30~1/40 之間。當建筑高度不受限制時，增大梁高往往是較經(jīng)濟的方案，因為增大梁高只是增加腹板高度，而混凝土西南交通大學本科 畢業(yè)設計 第 13 頁 用量增加不多，卻能顯著節(jié)省預應力鋼束用量。 連續(xù)梁在支點和跨中的梁估算值： 中支點梁高： H =（121~201 ） L 中跨跨中梁高： H =（ 301 ~401 ） L 本 設計采用變高度的直線梁，支點處梁高為 10m，跨中梁高為 。從箱梁根部至中跨跨中，梁高按二次拋物線變化。 結構細部尺寸 頂板與底板 箱形截面的頂板和底板是結構承受正負彎矩的主要工作部位。其尺寸要受到受力要求和構造兩個方面的控制。 支墩處底板還要承受很大的壓應力，一般來講：變截面的底板厚度也隨梁高變化，墩頂處底板為梁高的 1/10~1/12，為主跨跨長的 1/120~1/170，底板厚最小應有 120mm。 箱梁頂 板厚度應滿足橫向彎矩的要求和布置縱向預應力筋的要求。參考如下（跨中截面）： 表 21 腹板與頂板尺寸關系 腹板間距（ m） 頂板厚度（ mm） 180 200 280 本設計底板在 邊墩 支點處厚 110cm，在中墩支點處厚 180cm， 在跨中厚 ，按線性變化；頂板厚 45cm。 腹板和其它細部結構 （ 1）箱梁腹板厚度 腹板的功能是承受截面的剪應力和主拉應力。在預應力梁中，因為彎束對外剪力的抵消作用，所以剪應力和主拉應力的值比較小，腹板不必設得太大；同 時，腹板的最小厚度應考慮力筋的布置和混凝土澆筑要求，其設計經(jīng)驗為： a) 腹板內(nèi)無預應力筋時，采用 20cm。 b) 腹板內(nèi)有預應力筋管道時，采用 25~30cm。 c) 腹板內(nèi)有預應力筋錨頭時，采用 35cm。 為滿足支點較大剪應力要求，墩上或靠近橋墩的箱梁根部腹板需要加厚到 30～西南交通大學本科 畢業(yè)設計 第 14 頁 60cm，特殊情況可達到 100cm。大跨度橋腹板應采用變厚度形式，從跨中向支點分段線形逐步加厚，變厚段一般為一個節(jié)段長。 由于本設計橋梁跨度較大，腹板預應力筋較多，為便于錨固 ，邊墩 支座處腹板厚為 75cm， 中墩支座處腹 板厚為 160cm， 跨中腹板厚 為 50cm，按折線變化。 （ 2）梗腋 在頂、底板和腹板接頭處須設置梗腋。梗腋的形式一般為 1: 1: 1: 1:4 等。梗腋的作用是：提高截面的抗扭剛度和抗彎剛度，減少扭轉剪應力和畸變應力。此外，梗腋使力線過渡比較平緩，減弱了應力的集中程度。 本設計中，設置了寬 50cm，長 1500cm 的 1:3 的上部梗腋，而下部采用寬 30cm，長 1500cm的 1:5 的梗腋，而在橫隔板處設置了 50cm的 1:1 的梗腋。 （ 3）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 。因此本設計全聯(lián)在端支點、中跨中及中 支 點處共設 7 個橫隔板，橫隔板設有孔洞，供檢查人員通過。 圖 22 所示為主橋箱梁截面細部尺寸。 a）半中支點半跨中截面 西南交通大學本科 畢業(yè)設計 第 15 頁 b）邊支點截面 圖 22 箱梁截面示意圖 預應力鋼束基本情況 預應力鋼束布置原則 預應力混凝土梁截面的配筋，依據(jù)截面的受力類型，分別按照相應的鋼筋估算公式計算， 其計算結果為上、下緣配筋的最小配筋數(shù)，設計者可以根據(jù)經(jīng)驗作適當?shù)恼{(diào)整。對于鐵路橋梁，用主力加附加力組合進行截面配筋計算。 連續(xù)梁預應力筋束的配置除滿足 文獻［ 2］ 構造要求外，還應考慮以下原則： （ 1）應選擇適當?shù)念A應力束筋的型式與錨具型式，對不同跨徑的梁橋結構，要選用預加力大小恰當?shù)念A應力束筋，以達到合理的布置型式。 （ 2）預應力束筋的布置要考慮施工方便，也不能像鋼筋混凝土結構中任意切斷鋼筋那樣去切斷預應力束筋，而導致在結構中布置過多的錨具。 （ 3）預應力束筋的布置，既要符合結構受力的要求，又要注意在超定結構 體系中避免引起過大的結構次內(nèi)力； （ 4）預應力束筋配置，應考慮材料經(jīng)濟指標的先進性，這往往與橋梁體系、構造尺寸、施工的選擇都有密切關系； （ 5）預應力束筋應避免使用多次反向曲率的連續(xù)束，因為這會引起很大的摩阻損失，降低預應力束筋的效益。 （ 6）預應力束的布置，不但要考慮結構在使用階段的彈性力狀態(tài)的需要，而且西南交通大學本科 畢業(yè)設計 第 16 頁 也要考慮到結構在破壞階段時的需要。 （ 7）預應力筋應盡量對稱布置 （ 8）應留有一定數(shù)量的備用管道，一般占總數(shù)的 1%。 （ 9）錨距的最小間距的要求。 表 22 常用錨具尺寸 錨具型號 錨墊板寸 (mm) 波紋 管徑 外 /內(nèi) (mm) 螺旋筋 圈徑 (mm) 圈數(shù) 千斤頂 型號 錨具最小布 置間距 (mm) OVM155 180 62/55 170 4 Ycw100 200 OVM157 200 77/70 240 6 Ycw150 230 OVM159 230 87/80 270 6 Ycw250 260 VM1512 270 97/90 330 7 Ycw250 290 OVM1519 320 107/100 400 8 Ycw400 420 OVM1527 370 127/120 470 8 Ycw650 490 YM155 165 67/60 170 5 YDC1500 210 YM157 190 77/70 190 5 YDC1500 230 YM159 215 87/80 210 6 YDC2020 270 YM1512 250 92/85 250 6 YDC2500 320 YM1515 290 102/95 320 6 YDC3200 370 YM1517 300 107/100 340 7 YDC4200 400 YM1519 300 107/100 350 7 YDC4200 420 YM1524 320 117/110 400 7 YDC5200 460 本設計采用 HVM 錨固體系，其中 HVM19 錨具共 696 套， HVM15 錨具共 216套。采用內(nèi)徑為 100mm的金屬波紋管 。 預應力鋼束布置詳情 預應力混凝土連續(xù)梁橋預應力筋的分類，大致有以下幾種：按力筋布置的走向，可分為縱向力筋，橫向力筋和豎向力筋。大跨度梁橋通常按三向預應力設計。沿橋跨方向布置的縱向力筋也稱為主筋，其數(shù)量和布筋位置要根據(jù)結構的受力狀態(tài)來確定 。 （ 1）預 應力鋼束整體布置情況 在本設計中，共布置了 456 束預應力筋，其中頂板束 （ T、 ST、 MT） 196 束， 均為 每束 19 根；腹板束 （ W、 SW、 MW） 152 束，每束 19 根 鋼筋 ；中跨底板束 （ MB）76 束，每束 15 根 鋼筋 ；邊跨底板束 （ SB） 32 束，每束 15 根 鋼筋 。 鋼筋詳細布置情況參見預應力鋼筋布置詳圖。 部分預應力筋布置如圖 23。 西南交通大學本科 畢業(yè)設計 第 17 頁 a） 中支座附近 b） 跨中附近 c） 邊跨附近 圖 23 預應力筋布置示意圖 （ 2）預應力鋼束截面布置情況 根據(jù)所給圖紙，本設計預應力鋼束的截面布置情況如圖 24 所示。 a）邊跨支 座處 截面 西南交通大學本科 畢業(yè)設計 第 18 頁 b） 8號單元中心處半 截面 c）左、右橋墩支座處半 截面 西南交通大學本科 畢業(yè)設計 第 19 頁 d）中跨跨中處半 截面 e）中橋墩支座處半 截面 圖 24 鋼筋截面布置圖 西南交通大學本科 畢業(yè)設計 第 20 頁 主梁分段與施工階段的劃分 分段原則 主梁的分段，考慮懸臂施工掛籃起吊能力并兼顧計算單元的劃分。 根據(jù)設計圖紙，本設計 主橋箱梁 0 號段長 12m，梁段數(shù)及梁段長度從根部至跨中分別為 4， 7， 6。主橋梁段采用掛籃懸臂澆注施工，掛籃設計自重100 噸 (包括模板 )。全橋共有 4 個 合攏 段，分別是 2 個邊跨 合攏 段和 2 個中跨 合攏 段，合攏 段長度均為 ，邊跨現(xiàn)澆段長 。 箱梁為三向預應力結構，采用單箱單室截面，箱梁頂板寬 ，底板寬 ，外翼板懸臂長 。主橋梁段施工階段劃分示意圖如圖 25。 施工階段的劃分 （ 1） 下部結構 施工：中間墩基礎樁基采用鉆孔樁基礎。先施工樁基礎，再施工承臺及 墩身、頂帽。注意預埋墩身托架、臨時固結支墩的鋼筋。暫不澆筑邊墩頂帽引橋側不等高部分的混凝土； （ 2）在 中墩安裝托架，墩頂永久支座、臨時固結支墩就為，其中活動支座須臨時縱向鎖定。在托 架上 澆筑 中間墩頂 0 號段 。待 0 號塊混凝土 達到 85%強度時，張拉縱向索 T0， T01 及本節(jié)段的橫、縱向預應力索（另側對稱）； （ 3）拆除中墩托架， 在中間墩頂 0 號段上安置懸臂掛籃設施； （ 4）從中間墩頂 0 號段兩側利用懸臂掛籃設施逐段對稱施工主梁 ，每個懸澆階段的時間為 10 天，每個節(jié)段混凝土的養(yǎng)護時間為 7 天。每個節(jié)段均待混凝土達到 85%強度時，張拉該節(jié)段的縱、橫、豎向預應力索。張拉順序為先腹板束，后頂板束 （ 4）在滿堂支架上施工邊跨靠近