【正文】 或架梁需要墩頂較寬等情況時(shí)，可考慮采用圓端形或矩形帶縱隔板的空心墩。另外，方形與圓形相比，方形溫度應(yīng)力較大。關(guān)于橋墩的立面形式，臺(tái)階式空心橋墩構(gòu)造復(fù)雜，施工十分不便，截面突變處應(yīng)力集中，現(xiàn)已不采用這種形式。而斜坡式空心墩普遍適用于各種條件的橋墩，受力合理，施工方便。（c）柱式橋墩柱式橋墩是目前公路橋梁、橋?qū)捿^大的城市橋梁和立交橋及中小跨度鐵路旱橋中廣泛采用的橋墩形式。柱式橋墩的形式主要有單柱式、多柱式、啞鈴式以及混合式四種。單柱式橋墩適用于水流與橋軸線斜交角大于15176。在水流與橋軸線斜交角小于15176。在有較多的漂流物或較嚴(yán)重的流冰河流上，當(dāng)漂流物卡在兩柱中間可能使橋梁發(fā)生危險(xiǎn)，可在雙柱間加做40～60cm厚的隔墻，成為啞鈴式橋墩。（d）輕型橋墩輕型橋墩截面形式大多為薄壁矩形或薄壁園端形實(shí)體截面，適用于小跨度、低墩以及三孔以下（全橋長大于20m）的公路橋梁。輕型橋墩的其他形式有多種，如V形、X形、Y形、倒梯形等形式，一般由鋼筋混凝土或預(yù)應(yīng)力混凝土建成，可以適應(yīng)具有特殊要求的城市、旅游風(fēng)景區(qū)。在地質(zhì)不良的地段、路基穩(wěn)定不能保證時(shí)，不宜采用輕型橋墩。采用拼裝式橋墩可提高施工質(zhì)量、縮短施工周期、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，使橋梁建設(shè)向結(jié)構(gòu)輕型化、制造工廠化及施工機(jī)械化發(fā)展。但使用該類橋墩時(shí)應(yīng)采用輕巧的結(jié)構(gòu)型式和簡單可靠的裝配方法。該橋?yàn)楣窐?，且橋墩較矮，只有8m左右，因此，空心墩、輕型墩和拼裝式墩都不合適。每幅橋梁采用兩個(gè)矩形柱式墩，結(jié)構(gòu)尺寸為220160cm，采用臺(tái)階式蓋梁，蓋梁的高度在主橋和引橋處分別為160cm和200m。每幅橋梁采用兩個(gè)矩形柱式墩，結(jié)構(gòu)尺寸為13080cm，蓋梁高度為130cm?；A(chǔ)設(shè)計(jì)：本橋址處河床上覆蓋土為淤泥質(zhì)粘土和亞粘土，地基承載力很低，因此本設(shè)計(jì)中，所有的橋墩均采用鉆孔灌注樁基礎(chǔ)、低承臺(tái)。 基本材料的選用一、 鋼筋預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁用的鋼材就其使用狀況可分為非預(yù)應(yīng)力鋼材和預(yù)應(yīng)力鋼材兩大類。預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件中的預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)選用鋼絞線、鋼絲；中、小型構(gòu)件或豎、橫向預(yù)應(yīng)力鋼筋，也可選用精軋螺紋鋼筋。二、混凝土混凝土的強(qiáng)度等級(jí)是混凝土強(qiáng)度的主要標(biāo)志。C50及以上強(qiáng)度等級(jí)的混凝土為高強(qiáng)混凝土，這些混凝土可用常規(guī)水泥、砂石料和常規(guī)工藝配制，具有高強(qiáng)、早強(qiáng)、工作度良好、變形小、抗?jié)B抗腐蝕性能優(yōu)良等特點(diǎn)。基于以上因素的考慮，本設(shè)計(jì)中，上部結(jié)構(gòu)為預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，采用的混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C50，下部結(jié)構(gòu)為普通混凝土結(jié)構(gòu)，采用混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30。后張法構(gòu)件在制作時(shí)都是通過采用可靠的錨夾具使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力。同時(shí)，預(yù)應(yīng)力筋錨具應(yīng)滿足分級(jí)張拉、補(bǔ)張拉以及放松預(yù)應(yīng)力的要求，對于后張法結(jié)構(gòu)，錨具或其附件上宜設(shè)置壓漿孔或排氣孔，壓漿孔應(yīng)有足夠的截面面積，以保證漿液的通暢。本設(shè)計(jì)中，縱向預(yù)應(yīng)力選用的錨具為：OVM13—15圓錨，其錨墊板尺寸為270270220㎜，波紋管的直徑為100㎜。設(shè)計(jì)與施工時(shí)不能也無法截然分開的，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須考慮施工的方法、施工內(nèi)力與變形，而施工方法的選擇應(yīng)符合設(shè)計(jì)的要求。選擇確定橋梁的施工方法，需要充分考慮橋位的地形、環(huán)境、安裝方法的安全性和經(jīng)濟(jì)性、施工速度等，同時(shí)要考慮橋梁的類型、跨徑、施工的技術(shù)水平、機(jī)具設(shè)備條件等。② 施工條件：工期要求、起重能力和機(jī)具設(shè)備要求、架設(shè)時(shí)是否封閉交通、架設(shè)時(shí)所需的臨時(shí)設(shè)備、材料可供情況等③ 自然環(huán)境條件：山區(qū)或平原、地質(zhì)條件及軟弱層狀況、對河道的影響、運(yùn)輸線路的限制等。綜合考慮以上各種因素，本設(shè)計(jì)中采用懸臂施工法。該施工方法的主要特點(diǎn)如下：① 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁采用懸臂施工時(shí)需要進(jìn)行體系轉(zhuǎn)換，即在懸臂施工時(shí)，梁墩采取臨時(shí)固結(jié)，結(jié)構(gòu)為T形剛構(gòu)，合攏前，撤銷梁墩臨時(shí)固結(jié)，結(jié)構(gòu)呈懸臂梁受力狀態(tài)，待結(jié)構(gòu)合攏后形成連續(xù)梁體系。② 橋垮間不需要搭設(shè)支架，施工不影響橋下通航或行車。④ 懸臂施工法充分利用預(yù)應(yīng)力混凝土承受負(fù)彎矩能力強(qiáng)的特點(diǎn)，將跨中負(fù)彎矩轉(zhuǎn)移為支點(diǎn)負(fù)彎矩，使橋梁跨越能力提高，并適合變截面橋梁的施工。懸臂施工法主要有懸臂澆注法和懸臂拼裝法兩種，懸臂澆筑法利用移動(dòng)式掛籃作為主要施工設(shè)備，以橋墩為中心，對稱向兩岸利用掛籃逐段澆筑梁段混凝土，待混凝土達(dá)到要求強(qiáng)度后，張拉預(yù)應(yīng)力束，移動(dòng)掛籃，進(jìn)行下一階段的施工。通過對施工進(jìn)度、結(jié)構(gòu)整體性、施工變形控制、施工適應(yīng)性和起重能力要求等方面的對比，我們發(fā)現(xiàn)，懸臂澆筑法具有結(jié)構(gòu)整體性好、施工變形宜控制、不受橋下地形限制、起重能力要求低等特點(diǎn)，優(yōu)越性明顯，因此本橋采用懸臂澆筑法施工。掛藍(lán)是有一個(gè)能沿著軌道行走的活動(dòng)腳手架，掛籃懸掛在已經(jīng)張拉錨固的兩端上，懸臂澆筑時(shí)，箱梁梁段的模板安裝、鋼筋綁扎、管道安裝、混凝土澆筑、預(yù)應(yīng)力張拉、壓漿等工作均在掛籃上進(jìn)行。因此，掛籃既是空間的施工設(shè)備，又是預(yù)應(yīng)力筋張拉前的承重結(jié)構(gòu)。掛籃通常由底模板、懸吊系統(tǒng)、承重結(jié)構(gòu)、行走系統(tǒng)、錨固系統(tǒng)、平衡重和工作平臺(tái)幾部分組成。本橋采用斜拉式掛籃。二、施工流程用掛籃逐段懸拼澆筑施工的主要工藝程序?yàn)椋汗嘧?號(hào)段，拼裝掛籃，灌注1號(hào)段，掛籃的前移、調(diào)整、錨固，灌注下一段梁，依次類推完成懸臂灌注，掛籃拆除，跨中（邊跨）合攏。0號(hào)段的長度以兩個(gè)掛籃的長度而定，一般為8～12m，本橋設(shè)計(jì)中采用10m。② 掛籃運(yùn)至工地時(shí)，應(yīng)在試拼臺(tái)上試拼，以發(fā)現(xiàn)由于制作不精細(xì)及運(yùn)輸中發(fā)生變形造成的問題，保證正是安裝時(shí)的順利及工程進(jìn)度。③ 箱梁各梁段在灌注前，必須嚴(yán)格檢查掛籃中線，掛籃底模標(biāo)高；三向預(yù)應(yīng)力管道位置；鋼筋、錨頭及其他預(yù)埋件的位置。混凝土灌注完成后，立即用通孔器檢查管道，以防止堵管現(xiàn)象的發(fā)生。在合攏段的施工過程中，應(yīng)通過某些措施降低晝夜溫度變化，新澆筑混凝土的早期收縮、水化熱影響，己完成結(jié)構(gòu)混凝土的收縮、徐變影響，結(jié)構(gòu)體系的轉(zhuǎn)換以及施工荷載等因素的影響?；炷恋氖┕こ绦蛑饕腥N：逐跨連續(xù)懸臂施工法、T構(gòu)—單懸臂梁—連續(xù)梁施工法、T構(gòu)—雙懸臂梁—連續(xù)梁施工法。該法每完成一個(gè)新的懸臂并在跨中合攏后，結(jié)構(gòu)的剛度、穩(wěn)定性不斷增加，所以該法適用多跨連續(xù)梁及大跨長橋的施工。適用于3～5跨的連續(xù)梁施工。通過對以上三種施工程序的對比，本橋設(shè)計(jì)中采用T構(gòu)—單懸臂梁—連續(xù)梁施工法進(jìn)行施工，其施工程序?yàn)椋旱谝徊剑菏紫葟闹锌绲?14號(hào)墩同時(shí)開始進(jìn)行懸臂施工。第三步：114號(hào)墩跨中段進(jìn)行合攏，形成三跨連續(xù)梁。目前常用的臨時(shí)固結(jié)措施或支承措施有以下幾種：① 將0號(hào)梁段與橋墩鋼筋或預(yù)應(yīng)力鋼筋臨時(shí)固結(jié)，待需要解除固結(jié)時(shí)切斷鋼筋。③ 將0號(hào)段臨時(shí)支承設(shè)于扇形或門式托架的兩側(cè)。臨時(shí)梁墩固結(jié)要考慮兩側(cè)對稱，施工時(shí)有一個(gè)梁段超前的不平衡力矩，應(yīng)檢算其穩(wěn)定性。合攏段施工時(shí)應(yīng)該采取的措施。合攏段的長度在滿足施工操作要求的前提下，應(yīng)盡量縮短，這樣在構(gòu)造處理上比較方便，～2m，本橋設(shè)計(jì)中采用均采用2m。一般宜在低溫合攏，遇夏季應(yīng)在晚上合攏，并用草袋等覆蓋，并加強(qiáng)接頭混凝土的養(yǎng)護(hù)，使混凝土早期硬結(jié)過程處于升溫受壓狀態(tài)。混凝土中宜加入堿水劑、早強(qiáng)劑，以便早達(dá)到設(shè)計(jì)要求強(qiáng)度，及時(shí)張拉預(yù)應(yīng)力束，防止合攏段混凝土出現(xiàn)裂縫。⑤為保證合攏段施工時(shí)混凝土始終處于穩(wěn)定狀態(tài)，在澆筑之前各懸臂端應(yīng)附加與混凝土質(zhì)量相等的配重（壓重），加配重要以橋軸線對稱加載，按澆筑重量分級(jí)卸載。按現(xiàn)在的施工水平，梁體中每個(gè)梁段長度一般不應(yīng)該大于4m，節(jié)段過長，將增加混凝土自重及掛籃結(jié)構(gòu)重力；節(jié)段過短則會(huì)影響施工進(jìn)度，增加施工費(fèi)用。四、懸臂澆筑施工法小結(jié)采用掛藍(lán)懸臂澆注施工法進(jìn)行施工不需要大量施工支架和大型臨時(shí)設(shè)備，不占用很大的預(yù)制場地。不影響橋下通航、通車，不受季節(jié)、洪水影響，不受跨數(shù)限制。橋梁施工受力狀態(tài)與運(yùn)營受力狀態(tài)基本相近，與頂推法相比，不因施工而增加過多的材料。體系轉(zhuǎn)換次數(shù)較多，施工線形及合攏技術(shù)要求較高。拱端的水平推力用拉桿承受，使拱端支座不產(chǎn)生水平推力。亦可用斜桿來代替直桿成為尼而森體系。 成橋經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)表 23 系桿拱橋成橋資料表橋名跨徑矢跨比拱軸系數(shù)結(jié)構(gòu)型式四川旺倉東河1151/6下承式系桿拱廣州丫髻沙3441/2中承桁肋系桿拱廣東南海佛陳1131/5下承式系桿拱廣東南海三山西2001/中承桁肋系桿拱峨邊縣大渡河1401/5下承式系桿拱成都青龍場立交1321/下承式系桿拱 主橋設(shè)計(jì)一、橋型布置根據(jù)橋址處兩岸附近地形情況，初步設(shè)計(jì)階段選定的橋位綜合而言相對合理，因此施工圖設(shè)計(jì)階段維持原橋位不變，但對橋軸線做適當(dāng)偏轉(zhuǎn)。二、主拱肋 根據(jù)平面桿系有限元程序靜力計(jì)算結(jié)果和空間靜、動(dòng)力計(jì)算結(jié)果，對主拱肋的弦桿及腹桿結(jié)構(gòu)與構(gòu)造形式做了改進(jìn)，主拱肋弦桿鋼管外徑由初步設(shè)計(jì)的 ф800mm 改為ф850mm，上弦桿及下弦桿中間段壁厚同初步設(shè)計(jì)一樣，仍為12mm，下弦桿拱腳段局部加厚由初步設(shè)計(jì)的t=14mm改為t=20mm，增設(shè)一段t=14mm的過渡段。對腹桿的布置進(jìn)行了調(diào)整，保持初步設(shè)計(jì)布置的直腹桿（與弦桿正交），將各半拱相鄰節(jié)間雙向斜置的斜腹桿（與弦桿斜交）改為單方向斜置，同時(shí)改單管為雙管。因此，根據(jù)空間動(dòng)、靜力分析計(jì)算結(jié)果，暫在橋道系以上，肋間共布置十三道雙“K”字型鋼管風(fēng)撐。將根據(jù)施工過程中的需要，考慮設(shè)置施工臨時(shí)橫撐和對上述十三道永久風(fēng)撐在拱肋穩(wěn)定系數(shù)降低不多的前提下，進(jìn)一步優(yōu)化。圖2—6 主梁橫截面圖四、下部結(jié)構(gòu)橋臺(tái)采用耳墻式橋臺(tái)。 施工方案 1. 施工場地平整，修筑便道、臨時(shí)碼頭等施工臨時(shí)設(shè)施。 3. 0號(hào)、1號(hào)橋臺(tái)基礎(chǔ)定位放樣，橋臺(tái)拱座施工，各預(yù)埋件埋設(shè)要求定位準(zhǔn)確。 5. 主拱肋的制作 19中 南 大 學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 第三章 內(nèi)力計(jì)算 計(jì)算程序介紹 系統(tǒng)功能橋梁結(jié)構(gòu)是一種復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu)。但這種處理方式建模非常復(fù)雜，同時(shí)考慮到橋梁荷載的空間三維分布，按此方式計(jì)算的工作量是極其浩大的。對于橋梁結(jié)構(gòu)而言，最主要的是結(jié)構(gòu)的縱向受力分析。常用的橋梁軟件就是在桿系有限元通用程序的基礎(chǔ)上，根據(jù)橋梁工程的構(gòu)造、施工、設(shè)計(jì)特點(diǎn)而開發(fā)的專用軟件。按照《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》 JTG D602004和《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》 JTG D622004而進(jìn)行的補(bǔ)充和修改。該系統(tǒng)的編制完全按照橋梁設(shè)計(jì)與施工過程進(jìn)行，密切結(jié)合橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范，充分利用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)，符合設(shè)計(jì)人員的習(xí)慣。該系統(tǒng)的主要功能如下：進(jìn)行直線橋梁的設(shè)計(jì)① 能夠計(jì)算鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土、組合梁以及鋼結(jié)構(gòu)的各種結(jié)構(gòu)體系的恒載與活載的各種線性與非線性結(jié)構(gòu)響應(yīng)。進(jìn)行斜、彎和異型橋梁的設(shè)計(jì)進(jìn)行基礎(chǔ)的計(jì)算① 整體基礎(chǔ)：進(jìn)行整體基礎(chǔ)的基底應(yīng)力驗(yàn)算，基礎(chǔ)沉降計(jì)算及基礎(chǔ)穩(wěn)定性驗(yàn)算；② 單樁承載力：計(jì)算地面以下各深度處單樁容許承載力。④ 彈性基礎(chǔ)：計(jì)算彈性基礎(chǔ)（m法）的變形，內(nèi)力及基底和側(cè)面土應(yīng)力；對于多排樁基礎(chǔ)可分析各樁的受力特征。③ 截面配筋計(jì)算：可以用戶提供的混凝土截面描述和荷載描述進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)荷載組合IIII和正常使用極限狀態(tài)荷載組合IIII的荷載組合計(jì)算，并進(jìn)行6種組合狀態(tài)的普通鋼筋或預(yù)應(yīng)力鋼筋的配筋計(jì)算；④ 應(yīng)力驗(yàn)算：可根據(jù)用戶提供的任意截面和截面荷載描述進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)荷載組合IIII和正常使用極限狀態(tài)荷載組合IIX共9種組合的計(jì)算，并進(jìn)行9種組合的應(yīng)力驗(yàn)算及承載能力極限強(qiáng)度驗(yàn)算；其中強(qiáng)度驗(yàn)算根據(jù)截面的受力狀態(tài)按軸心受壓、軸心受拉、上緣受拉偏心受壓、下緣受拉偏心受壓、上緣受拉偏心受拉、下緣受拉偏心受拉、上緣受拉受彎、下緣受拉受彎8種受力情況分別給出強(qiáng)度驗(yàn)算結(jié)果。數(shù)據(jù)輸入① 采用標(biāo)準(zhǔn)界面人機(jī)交互進(jìn)行，并配有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)編輯和自動(dòng)生成工具，使原始數(shù)據(jù)的輸入更加明了和方便；② 輸入數(shù)據(jù)的過程中可同步以圖形或文本查看輸入數(shù)據(jù)的信息；③ 新加了單元、截面、鋼束與CAD的互導(dǎo)模塊，使得輸入更加方便；④ 新增的引用參考線，大大簡化了曲線鋼束的輸入；⑤ 系統(tǒng)對原始數(shù)據(jù)采用三級(jí)檢錯(cuò)以幫助用戶確保原始數(shù)據(jù)的可靠性。② 輸出的方式有圖形、表格及可編輯的文本。④ 新增的報(bào)表輸出，用戶可自定義輸出報(bào)告格式模板，各種計(jì)算數(shù)據(jù)、效應(yīng)圖形按用戶設(shè)定自動(dòng)輸出。設(shè)計(jì)的準(zhǔn)備主要有離散結(jié)構(gòu)劃分單元、施工分析和荷載分析。同時(shí)也應(yīng)避免與結(jié)構(gòu)受力不符的多余約束。③ 在合理模型保證精度的前提下、盡量減少節(jié)點(diǎn)數(shù)目，以縮小計(jì)算規(guī)模。因?yàn)榛钶d的計(jì)算是根據(jù)橋面單元的劃分，記錄橋面節(jié)點(diǎn)處位移影響線，進(jìn)而得到各單元的內(nèi)力影響線經(jīng)動(dòng)態(tài)規(guī)劃加載計(jì)算其最值效應(yīng)。施工階段的劃分，對于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有很大的影響，因此我們應(yīng)該對施工過程進(jìn)行合理的分析。② 各施工階段的具體操作：包括安裝（或拆除）的單元號(hào)、張拉（或拆除）的鋼束號(hào)、階段施工荷載、階段約束條件、掛籃的操作步驟等。在估筋階段，主要考慮了恒載和活載的影響，而在結(jié)構(gòu)驗(yàn)算階段則全面考慮了以上五種荷載的組合。本設(shè)計(jì)中，一期恒載的重力密度取25KN/m，程序會(huì)按截面尺寸信息自動(dòng)計(jì)入。二恒集度q=（）24+10=，上式中，橋面鋪裝厚按8cm計(jì)，；護(hù)欄按10KN/計(jì)。汽車荷載由車輛荷載和車道荷載組成，車道荷載由均布荷載和集中荷載組成。橋梁橫向分布計(jì)算采用車輛荷載，其軸重為（30+2120+2140）KN。C、全橋降溫20 186。C（ 186。C） 186。C， 186。④ 基礎(chǔ)的不均勻沉降影響：本設(shè)計(jì)中，在成橋檢驗(yàn)階段考慮了不均勻沉降，即將主墩（13號(hào)墩）下沉5mm。與環(huán)境有關(guān)的基本徐變系數(shù)取1；與材料有關(guān)的基本徐變系數(shù)取1；；。 建立結(jié)構(gòu)模型，同時(shí)應(yīng)該注意的是，單元、節(jié)點(diǎn)編號(hào)時(shí)，應(yīng)盡量使單元兩側(cè)節(jié)點(diǎn)號(hào)之差最小，這樣可以使結(jié)構(gòu)的總剛矩陣帶寬最小，從而節(jié)省存儲(chǔ)量和減少運(yùn)算量。其中對稱