【正文】 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。偏心增大系數(shù)：==（）則：=（）按橋墩墩柱要求，查《公預(yù)規(guī)》附表C相關(guān)表格，可得到相關(guān)系數(shù)。經(jīng)試算，當(dāng)時(shí)，從表中查得：A=,B=,C=,D=。另設(shè)，代入下式：圓形截面鋼筋混凝土偏壓構(gòu)件正截面抗壓承載力計(jì)算系數(shù) 表2—4 = =則： =（KN） =鉆孔樁的正截面受壓承載力滿足要求。1. 樁在地面處得水平位移和轉(zhuǎn)角（）計(jì)算當(dāng)時(shí)，查表得到：故: = = =(符合m法計(jì)算要求)同上查表得到：代入得： = = =（rad）2. 墩頂縱向水平位移驗(yàn)算由于樁露出地面部分為變截面，其上部墩柱截面抗彎剛度為（直徑），下部樁截面抗彎剛度為（直徑為d），假設(shè)，則墩頂?shù)乃轿灰乒綖椋菏街校簣D2—5由于，,所以，已知：，,。故： = = = = =()++ =墩頂容許的縱向水平位移為：=滿足要求。第4章施工方法設(shè)計(jì) 本次設(shè)計(jì)的施工方法采用預(yù)制簡支梁施工。包括鉆孔灌注樁基礎(chǔ)的施工過程，橋墩及橋臺(tái)的施工過程，主梁施工的前期準(zhǔn)備，主梁的施工過程。 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。 預(yù)制簡支梁施工具有以下特點(diǎn)： (1)適合于等跨徑布置橋孔，施工工藝成熟簡單，不需要大型起吊設(shè)備。 (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。 鉆孔灌注樁基礎(chǔ)的施工過程 準(zhǔn)備場地 施工前應(yīng)將場地平整好，施工放樣。 埋設(shè)護(hù)筒 埋設(shè)護(hù)筒是鉆孔灌注樁準(zhǔn)備工作中的一個(gè)最主要環(huán)節(jié)。護(hù)筒為圓形，可用木、剛、鋼筋混凝土制作，而且護(hù)筒要求堅(jiān)固耐用，不漏水，其內(nèi)徑應(yīng)比鉆孔直徑大，每節(jié)長度23m。并且能重復(fù)使用，護(hù)筒還有隔離地表水、保護(hù)空口地面、固定樁孔位置和起到鉆頭導(dǎo)向等作用，本次設(shè)計(jì)采用薄板鋼護(hù)筒，護(hù)筒采用挖埋式。 泥漿制備 (1)泥漿組成 鉆孔泥漿由水、黏土(膨潤土)和添加劑組成。通常調(diào)制泥漿的黏土塑性指數(shù)大于25。 (2)泥漿作用 增大孔內(nèi)向外的靜水壓力，并在孔壁形成一層泥皮，隔斷孔內(nèi)外水流起著護(hù)壁作用；用作懸浮鉆渣，潤滑鉆頭，減少鉆進(jìn)阻力。 安裝鉆機(jī)鉆架 采用旋轉(zhuǎn)鉆孔法。、吊裝鋼筋骨架 清孔 采用換漿清孔。鋼筋骨架利用鉆架吊裝，到位并牢固定位于孔口。吊裝時(shí)要防止鋼筋籠彎曲，可采用“十字撐筋”臨時(shí)加固。鉆孔達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，應(yīng)立即進(jìn)行清孔，其目的是減少孔底沉淀土層厚度，以達(dá)到設(shè)計(jì)要求，保證樁尖的承載力，為灌注水下混凝土創(chuàng)造良好條件，保證水下混凝土灌注質(zhì)量。 吊裝鋼筋骨架 鉆孔灌注樁的鋼筋籠要提前制作組裝，長樁情況下鋼筋籠應(yīng)分節(jié)制作，每節(jié)長度8—9m為宜。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。具體以下幾點(diǎn)要求[14]： (1)吊裝、安放鋼筋籠時(shí)，應(yīng)防止變形，對準(zhǔn)孔位，避免碰撞孔壁，并且保證要有足夠的保護(hù)厚度。 (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。 采用導(dǎo)管直開法灌注水下混凝土，導(dǎo)管居中深入到距孔底約300mm,導(dǎo)管上接漏斗，接口處設(shè)置木屑隔水栓，以利于重復(fù)使用。在漏斗內(nèi)加入足夠的混凝土后放開隔水栓，使混凝土猛落下，將導(dǎo)管中水?dāng)D出，并落到孔底將孔底渣頂起，隨機(jī)一直不間歇的灌注混凝土，直到一根樁完畢，始終保持導(dǎo)管在混凝土中埋置深度在46m,灌注過程中應(yīng)經(jīng)常測量孔內(nèi)混凝土面層的高程，及時(shí)調(diào)整導(dǎo)管排泄端與混凝土表面相應(yīng)位置，并始終嚴(yán)密監(jiān)視導(dǎo)管在無空氣和水進(jìn)入的狀態(tài)下填充。灌注混凝土?xí)r溢出的泥漿引流至適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)處理，以防污染。混凝土應(yīng)連續(xù)灌注直至灌注到設(shè)計(jì)的混凝土頂面，以保證截切面以下的全部混凝土具有優(yōu)良質(zhì)量。 后張法構(gòu)件是靠錨具傳遞和保持預(yù)加應(yīng)力的，后張法不需要固定臺(tái)座，主要機(jī)具為錨具、千斤頂、制孔器、壓漿機(jī)等。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]。 因此，本橋采用后張法制梁，后張法制梁的步驟是先制作留有預(yù)應(yīng)力鋼筋孔道的梁體，待其混凝土達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度后，再在孔道內(nèi)穿入預(yù)應(yīng)力鋼筋進(jìn)行張拉與錨固，最后進(jìn)行孔道壓漿并澆筑到梁端封頭混凝土。 本次設(shè)計(jì)采用夾片錨千斤頂。 孔道壓漿是為了保護(hù)預(yù)應(yīng)力鋼筋不受銹蝕，并使預(yù)應(yīng)力鋼筋與混凝土梁體粘結(jié)成整體，從而既能減少錨具的受力，又能提高梁的承載能力、抗裂性能和耐久性。 本次設(shè)計(jì)采用雙導(dǎo)梁穿行式架設(shè)法，其施工方法如下： 雙導(dǎo)梁穿行式架設(shè)法是在架設(shè)胯間設(shè)置兩組導(dǎo)梁。導(dǎo)梁是用貝雷梁或萬能構(gòu)件組裝的剛桁架，其梁長大于兩倍橋梁跨徑，前方為引導(dǎo)部分，由前端鋼支架與前方墩上的預(yù)埋螺栓聯(lián)結(jié)，中段是承重部分，后段為平衡部分。導(dǎo)梁頂面鋪設(shè)小平車軌道，預(yù)制梁由平車在導(dǎo)梁上運(yùn)至橋孔，由設(shè)在兩根橫梁上的卷揚(yáng)機(jī)吊起，下落在兩個(gè)橋墩上，之后在滑道墊板上進(jìn)行橫移就位。先安裝兩個(gè)邊梁，再安裝中間各梁。全跨安裝完畢、橫向焊接后，將導(dǎo)梁向前推，安裝下一跨。 現(xiàn)澆段分為混凝土攪拌、混凝土運(yùn)輸、澆筑混凝土、振搗密實(shí)四個(gè)工序?；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?；炷恋恼駬v一般采用插入式振搗器、平板式振搗器或振動(dòng)臺(tái)等設(shè)備，這需要依據(jù)不同的構(gòu)件和不同部位的需要來選用，目的是達(dá)到模板內(nèi)的軟體混凝土密實(shí)，不能使混凝土內(nèi)存在大的空洞、蜂窩和麻面。 混凝土的運(yùn)輸 (1)混凝土的運(yùn)輸能力應(yīng)滿足混凝土凝結(jié)速度和澆筑速度的需要，務(wù)必使混凝土在運(yùn)到澆筑地點(diǎn)時(shí)仍保持均勻性和規(guī)定的坍落度。 (2)采用泵送混凝土應(yīng)符合下列規(guī)定： ①混凝土的供應(yīng)必須保證輸送的混凝土能連續(xù)工作。 ②輸送的管線宜直，轉(zhuǎn)彎宜緩，接頭應(yīng)嚴(yán)密，如管道向下傾斜，應(yīng)防止混入空氣，產(chǎn)生阻塞。 ③泵送前應(yīng)先用水泥漿潤滑輸送管道內(nèi)壁?；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。 ④在泵送過程中，受料斗內(nèi)應(yīng)具有足夠的混凝土，以防止吸入空氣產(chǎn)生阻塞。 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。應(yīng)用水洗凈，在澆筑次層混凝土之前，應(yīng)對垂直施工縫刷一層凈水泥漿，對于水平縫宜鋪一層厚為10—20mm的1:2的水泥砂漿； (3)對于斜截面施工縫應(yīng)鑿成臺(tái)階狀再進(jìn)行澆筑； (4)接縫位置處在重要部位或者結(jié)構(gòu)物處在地震區(qū)時(shí)，則在灌筑之前應(yīng)增設(shè)錨固鋼筋，以防開裂。 混凝土澆筑完畢后，應(yīng)在收漿后盡快用草袋、麻袋或稻草等物予以覆蓋和灑水養(yǎng)護(hù)。灑水持續(xù)時(shí)間，隨水泥品種的不同和是否摻用塑化劑而異，對于用硅酸鹽水泥拌制的混凝土構(gòu)件不少于7晝夜,對于用礦渣水泥、火山灰水泥或在施工中摻用塑化劑的，不少于14晝夜。混凝土構(gòu)件經(jīng)過養(yǎng)護(hù)后，達(dá)到了設(shè)計(jì)強(qiáng)度的25％—50％時(shí)，即可拆除側(cè)模；達(dá)到了設(shè)計(jì)吊裝強(qiáng)度并不低于設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級的70％時(shí)，就可起吊主梁。結(jié) 論 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)做了上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工方案設(shè)計(jì)這三個(gè)部分，從而得出以下結(jié)論： （1）上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容。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。通過驗(yàn)算，各部分的驗(yàn)算結(jié)果均合格，表明本次設(shè)計(jì)符合要求，由此可斷定尺寸擬定比較合理。 (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。樁基、樁身和蓋梁混凝土容重取r=25kN/m3。 （3）施工方案的設(shè)計(jì)，本次設(shè)計(jì)所采用的施工方法是預(yù)制簡支梁施工，并確定了主梁及樁基礎(chǔ)的施工過程和施工方法，預(yù)應(yīng)力混凝土梁的安裝采用雙導(dǎo)梁穿行式架設(shè)法。參考文獻(xiàn)[1] 高冬光. 橋涵水文[M]. 北京: 人民交通出版社, 2003.[2] (JTG D602004)[S].北京：[3 ].[M].北京：中國建材工業(yè)出版社，2005[4] [M]. 北京: 人民交通出版社，2007.[5] [M]. 北京: 人民交通出版社，2007.[6] 徐岳，王亞君，[M]. 北京: 人民交通出版社，2000.[7] 范.[8] 黃平明，梅葵花，[M]. 北京: 人民交通出版社,2006.[9] [M]. 北京: 人民交通出版社,2004.[10] (JTGD632007)[S].北京：[11] [M]. 哈爾濱: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社,2005.[12] [M].北京:人民交通出版社，2007[13] (JTG D602004)[S]. 北京:人民交通出版社，2004[14] [M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2005附表 系數(shù)和值 附表1—1管道成型方式鋼絞線、鋼絲束精軋螺紋鋼筋預(yù)埋金屬波紋管預(yù)埋塑料波紋管預(yù)埋鐵皮管預(yù)埋鋼管抽心成型錨具變形、鋼筋回縮和接縫壓縮值（mm） 附表1—2錨具、接縫類型鋼絲束的鋼制錐形錨具6夾片式錨具有頂壓4無頂壓6帶螺母錨具的螺母縫隙1墩頭錨具1每塊后加墊板的縫隙1水泥砂漿縫隙1環(huán)氧樹脂砂漿接縫1混凝土徐變系數(shù)終極值和收縮應(yīng)變終極值 附表1—3 項(xiàng)目 受 荷 時(shí)混 凝土齡期 構(gòu)件 理論大氣 厚度條件100200300100200300徐變系數(shù)終極值3 7 14 28 60 90 收縮應(yīng)變終極值 14 28 60 90 混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)計(jì)值（） 附表1—4強(qiáng)度種類符號混凝土強(qiáng)度等級C20C25C30C35C40C45C50強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值軸心抗壓 軸心抗壓 強(qiáng)度設(shè)計(jì)值軸心抗壓 軸心抗壓