【正文】 020） 《公路工程技術標準》（ JTG B012020） 《公路橋涵地基和基礎設計規(guī)范》（ JTJ02485） 《公路橋涵施工技術規(guī)范》（ JTJ0412020） 三、基礎資料 該橋地質(zhì)情況從上到下為黃土、古土壤、亞粘土和石灰?guī)r。由于本樁基礎是支撐在基巖上的端承式。 四、結(jié)構設計 孔跨布置 炭廠溝預應力混凝土連續(xù)梁 橋 設計 第 2 頁 共 97 頁 根據(jù)路線設計線位，結(jié)合橋跨范圍地形地質(zhì)情況，對變截面連續(xù)梁橋孔跨布置設計，全橋孔跨組合為 80m+125m+80m。 橋面行車道的凈寬為 9m，人行道凈寬為 2，因此在設計時設置 2 的防撞欄及 2 欄桿。箱梁跨中及邊跨現(xiàn)澆段梁高為 ，箱梁根部斷面和墩頂 0 號梁段高為 。從跨中跨中至箱梁根部箱梁腹板從 40cm變化為 80cm，底板從 30cm變化為 90cm。鋼筋束均采用 鋼絞線，該設計中共采用 27 束和 15 束的兩種鋼筋束。 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，橋面上設有防撞欄和人行欄桿。詳見施工圖所示。防撞欄桿和人行欄桿采用的是 C25 號混凝土。普通鋼筋采用的是 HRB335。溫度梯度作用取值為： 正溫度梯度為： 14℃ ,℃ ,0℃ ； 負溫度梯度為； ℃ ， ℃ ， 0℃ ； （ 4）主橋結(jié)構計算掛籃重量為 125 噸 。主墩采用立?，F(xiàn)澆施工。 墩身采用的是翻模法或者是滑模法施工，除安裝模板外，每個橋墩處至少配有一部高塔吊與一部施工電梯，其余所需則為常規(guī)的施工設備。用掛籃依次懸臂澆筑其余梁段，設計掛籃現(xiàn)澆階段最大的重量為 157 噸，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 炭廠溝預應力混凝土連續(xù)梁 橋 設計 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 ，待砼強度大于 80%設計強度后，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，并在懸臂端設水箱作平衡重。 主梁施工流程 主墩上搭設托架 → 現(xiàn)澆 0 號塊混凝土（可分為兩次澆筑） → 張拉鋼 筋束 → 安裝掛籃→ 現(xiàn)澆 1號塊混凝土 → 張拉鋼筋束 → 移動并安裝掛籃 …… 按照此程序施工主梁各節(jié)段至合龍段 → 搭設邊跨支架 → 澆筑邊跨主梁節(jié)段 → 澆筑邊跨合龍段 → 張拉邊跨現(xiàn)澆段鋼束→ 安裝主跨 合龍 吊架 → 跨中配重 → 安裝跨中 合龍 骨架 → 澆筑跨中合龍段砼，并同時等重卸除配重 → 分兩次交錯張拉主邊跨底板鋼束。 主梁各階段（除現(xiàn)澆段和 0 號塊外）應一次現(xiàn)澆完成，澆筑時應保證連續(xù)和振搗 密實。 全橋預應力混凝土構件，混凝土強度必須達到設計要求的值后（即混凝土強度達到80%以上且在標準養(yǎng)護條件下，混凝土養(yǎng)護齡期不小于 5 天）才能施加預應力，懸臂拼裝現(xiàn)澆構件應及時（一般不宜超過 12 天）進行預應力鋼束的張拉，所有預應力鋼束嚴格按照對稱、均衡張拉的原則進行張拉。 預應力鋼束張拉完畢后，嚴禁撞擊 錨頭和鋼束，鋼絞線和粗鋼筋多余長度應用切割機切割。 主梁雙懸臂澆筑施工時，梁段砼的澆筑、掛籃和機具的移動等，均應遵循對稱、均衡、同步進行的原則，主梁面上應嚴格控制堆放材料和施工機具，并注意懸臂兩端對 炭廠溝預應力混凝土連續(xù)梁 橋 設計 第 5 頁 共 97 頁 稱堆放。在特殊情況下兩側(cè)不平衡重（含現(xiàn)澆砼不對稱的質(zhì)量）只允許偏差 1/4 節(jié)段重量（節(jié)段自身不平衡重除外）。 主梁合龍段砼澆筑采用預壓配重法，即預先在 合龍 段兩端按合龍段砼重量注水壓重，邊澆筑砼邊防水。 主梁施工完成現(xiàn)澆橋面鋪裝時，應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。墩身施工需要設置勁性骨架。 對施工圖設計中所提供的基礎坐標、高程等必須先進行核查，確認無誤后方可對照實施。 炭廠溝預應力混凝土連續(xù)梁 橋 設計 第 6 頁 共 97 頁 一 方案簡介 和上部結(jié)構尺寸擬定 本設計方案比選后采用的是三跨預應力混凝土變截面連續(xù)梁結(jié)構。 橋上部結(jié)構采用的是單箱單室結(jié)構，箱寬為 。 設計基本資料 平曲線半徑：無平曲線； 豎曲線半徑：半徑為無窮大，不考慮縱坡； 通航要求：無； 地震參數(shù)：不考慮地震影響。 橋面設計標高 14 36. 00 0黃土1376 .90亞粘土1367 .90石灰?guī)r1354 .501359 .20古土壤1357136713771387139714071417142714371250 0 800080002850 0700 7001:1.5380020201388. 5 5 01406. 5 5 013471:1.5圖 橋梁縱斷面圖 梁高 ：根據(jù)規(guī)范，跨中梁高取 （ L/），支點處梁高取 （ L/）。在支座處設 3m的直線梁，以懸臂梁的懸臂為起點，梁底曲線方程為 （式中的 ）， L為懸臂長 61m。 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。 隨著和諧社會的提出和公眾環(huán)保意識的提高，生態(tài)環(huán)保已經(jīng)成為一種不可或缺的考慮因素。由此，對于一定的建橋條件，根據(jù)側(cè)重點的不同可能會做出基于基本要求的多種不同設計方案，只有通過技術經(jīng)濟等方面的綜合比較才能科學的得出最合適的設計方案。 具體到本 三跨連續(xù)梁 橋 ，因為是高山峽谷 所以沒有通航要求、不需要考慮腐蝕性水對結(jié)構的影響 。 對于該橋在設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被沖刷的要求。積極采用國內(nèi)外的新結(jié)構、新材料、新工藝和新設備，以便于橋梁的建造和架設、減少勞動強度、加快施工進度、提高施工效率、保證工程質(zhì)量和施工安全。 （ 4） 經(jīng)濟性 橋梁設計應遵循因地制宜、就地取材和方便施工的原則， 經(jīng)濟的橋型應該是造價和使 用年限內(nèi)養(yǎng)護費用綜合最省的橋型，設計中應充分考慮維修的方便和維修費用少，維修時盡可能的不中斷交通、 或中斷交通的時間最短 。橋型應與周圍的環(huán)境向協(xié)調(diào)，城市橋梁和旅游區(qū)的橋梁，可比較對多的考慮建筑藝術上的要求。 （ 6） 環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展 橋梁設計必須考慮環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展的要求，包括生態(tài)、水、空氣、噪音等方面，應從橋位布置、基礎 方案、墩身外形、上部結(jié)構施工方法、施工組織設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)測保護體系，將不利影響減至最小。所以本橋的初步設計是在綜合考慮適用性、舒適與安全性、經(jīng)濟性、先進性、美觀等多方面因素，結(jié)合本橋址處地形、地貌、水文等信息進行方案必選。 設計方案通常是從擬定橋梁型式和橋梁分孔開始。 設計方案的評價和比較要全面考慮上述各項指標，綜合分析每一方案的優(yōu)缺點，最后選定一個最佳的推薦方案。但當技術因素或是使用性質(zhì)有特殊要求時就另當別論了，因此我們在選擇時還要注重考慮設計的側(cè)重點。所以在比選時必須從任務書提出的要求以及地形資料和施工條件，找出影響方案的最重要因素，分清主次，進行 比選。 三種橋型的上部尺寸的擬定分別綜述為下： （ 1） 80m+125m+80m 的預應力混凝土變截面連續(xù)梁：由于預應力混凝土變截面橋的邊中跨之比以 為宜（文獻 [12]P480），故選取 的邊跨比。 橋面寬為 （欄桿） +（防撞欄） +（人行道） +9m（行車道） +（人行道） +（防撞欄 ） +（欄桿） =。由文獻 [12]P480 和文獻 [13]P84 擬定出箱梁截面的細部尺寸為：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。 具體的尺寸見預應力混凝土連續(xù)梁橋的總體布置圖。支點梁高取 L/18=，跨中梁高取 L/54= L/4— L/8 截面底板的混凝土的應力，梁底截面選用 次曲線形式。由文獻 [2]P9文獻[12]P487 和文獻 [13]P84 擬定出箱梁的細部尺寸為 : 箱梁頂寬為 ，底寬為 . 頂板厚度除支點為 30cm其余為 27cm，懸臂端厚度為 20 cm，底板厚度由跨中到支點由 32 cm變厚到 90 cm，腹板厚度由跨中到支點從 40 cm變厚到 70 cm，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。 (3) 80m+125m（掛梁長為 30m） +80m T 型剛構 :根據(jù)文獻 [13]P202 擬定邊中跨之比 炭廠溝預應力混凝土連續(xù)梁 橋 設計 第 11 頁 共 97 頁 為 。梁底截面選用二次拋物線形式。 橋面寬為 ，但是由于腹板的經(jīng)濟間距為 ，懸臂端的長為 24m，故此橋型的橫截面選用的是單箱雙室截面。頂板厚度除支點為 25cm 其余為 20cm，懸臂端厚度為 15 cm，底板厚度由跨中到支點由 18 cm變厚到 60 cm，腹板厚度從跨中到支點為 60 cm等厚，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。 綜上所述，由于該橋位處的地基不好，而連續(xù)剛構橋?qū)Φ鼗某休d力要求較高，并且此橋型為超靜定結(jié)構，由于混凝土收縮徐變、溫度 變化、預應力作用、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)構的受力不明確，主墩的直接抗 壓 能力較差。 而且，連續(xù)剛構的梁墩聯(lián)結(jié)處應力復雜，也是該橋 型的一大缺點。 鑒于以上理由，現(xiàn)推薦 80m+125m+80m 的預應力混凝土變截面連續(xù)梁為最佳方案。除外形高度變化外，為滿足梁內(nèi)各截面抗壓和抗剪的受力要求，設計中底板和腹板均采用二次拋物線變厚度 。 經(jīng)濟型 三種方案材料均為預應力混凝土，橋長相同，下部結(jié)構的施工方法均可采用爬?；蛘叻Ｊ┕ぃ喜拷Y(jié)構均可采用懸臂施工與支架現(xiàn)澆的方法相結(jié)合。兩橋墩的高度相差不大。經(jīng)濟上主要是由于各種橋 梁的細節(jié)部分的處理引起的差異，例如連續(xù)梁橋要進行體系的轉(zhuǎn)化、連續(xù)剛構對下部地基處理要嚴格、 T 構橋型在最終合龍時大多數(shù)情況下都要進行強迫合龍。墩身承臺采用的是 C35 號混凝土，基礎采用的是 C30 號混凝土；防撞欄桿和人行欄桿采用的是 C25 號混凝土。 采 用的是 27 ? 、15 ? 和 9 ? 三種形式。 （ 4） 錨具 ：采用的是 OVM15－ 2 OVM15－ 15 以及 OVM159 三種，對應的錨固墊的尺寸是 350295Ф2 300240Ф170和 240180Ф125（單位均為 mm） 。 （ 6） 支座 ：采用盆式橡膠支座。 （ 8） 伸縮縫：采用的是梳齒式伸縮縫。 MPa 拉應力限值 39。在各個階段，可能具有不同的 靜力體系，其中包括安裝單元、拆除單元、預應力張拉、移動掛籃等工況 ，因此恒載內(nèi)力計算時 必須 精確模擬各個施工階段。而活載和溫 度、沉降內(nèi)力在成橋后才發(fā)生，作用在最終的連續(xù)體系上，故與施工方法無關。 受力特點： 采用懸臂施工的連續(xù)梁，在施工階段中經(jīng)歷 T 型 剛構受力狀態(tài)，合 龍 后形成連續(xù)梁橋，恒載產(chǎn)生的內(nèi)力有各個施工階段產(chǎn)生的內(nèi)力 迭 加而成。對懸臂施工連續(xù)梁橋，合 龍 后根部負彎矩很大，而中跨跨中彎矩很小；二期恒載加上去以后，根部彎矩增 大，中跨跨中承受較小的正彎矩。 懸臂是施工時，澆筑一節(jié)段梁體，達到一定強度后張拉此段鋼束。否則，可微彎縱向束，設置豎向預應力筋。梁體的受力 經(jīng)過零號塊通過支座向墩身傳遞，零號塊受力非常 復雜 ，且一般作為施工機具和材料堆放的臨時場地，故其頂板、底板、腹板尺寸都取的較大。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)構的收縮徐變、 現(xiàn) 澆混凝土的水化熱，以及結(jié)構體系變化和施工荷載等的因素，對尚未達到強度的合龍段混凝土有直接的影響，故必須重視合龍段的構造措施，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。 合龍段施工應注意以下 幾點：（ 1）合龍段應采用早強、高強、少收縮混凝土； (2)合龍段混凝土澆筑時間應選在一天中溫度較低時，并使混凝土澆筑后 溫 度開始緩慢上升為宜；（ 3）加強混凝土的養(yǎng)護。常用的固結(jié)方法為：在支座 縱向兩側(cè)設置兩排臨時混凝土塊作為臨時支座。鋼束的數(shù)量應由施工中的不平衡彎矩確定。硫磺砂漿具有抗 壓強度高、加熱容易軟化的特點，便于臨時支座的拆除。用掛籃逐段懸拼澆筑施工的主要