橋梁下部結構設計-畢業(yè)設計

1、.建筑工程系道路橋梁工程技術專業(yè)畢業(yè)設計：鋼筋混凝土簡支梁橋下部結構設計（一）畢業(yè)設計原始資料道路等級：鄉(xiāng)村道路；橋面橫坡：設置 1.5的人字坡；橫向布置： 0.5m( 防撞墻 )+7.5m( 車行道 )+0.5m( 防撞墻 ) ，橋梁全寬 8.5m.；設計荷載：公路 -級；5.橋面鋪裝： 12cm 厚 C40 防水鋼筋混凝土及涂 HM1500 防水劑；6.橋梁孔跨布置：本橋為上跨鐵路而設，設3-20m 預應力混凝土空心板梁，橋面連續(xù);橋梁線形：本橋位于直線上，與鐵路正交；地震基本烈度： 8 度。地質情況詳見：橋梁工程地質縱斷面圖。（二）、畢業(yè)設計的任務與內容橋墩和基礎的方案比選；蓋梁設計；橋

2、梁墩柱設計；基礎（鉆孔灌注樁）設計；施工組織設計；設計圖紙：橋梁總體布置圖、蓋梁配筋圖、橋墩構造圖、橋墩配筋圖、基礎構造圖、基礎配筋圖。.目錄摘要Abstract 前言第一章 設計資料與方案比選 1 1.1 設計資料與方案必選 1 1.1.1 設計標準及上部構造 11.1.2水文地質條件11.1.3材料11.1.4下部結構比選11.1.5 橋梁下部構造尺寸3第二章 蓋梁計算 3 2.1 荷載計算3 2.1.1 上部構造永久荷載表 32.1.2蓋梁自重及作用效應計算 42.1.3可變荷載計算52.1.4雙柱反力 Gi 的計算122.2內力計算122.2.1恒載加活載作用下的各截面內力 122.2

3、.2蓋梁內力匯總表142.2.3 蓋梁各截面的配筋設計及承載力校核 15 第三章 橋墩墩柱設計 17 3.1 荷載計算17 3.1.1 恒載計算173.1.2活載計算173.1.3雙柱反力橫向分布計算 173.1.4荷載組合 183.2截面配筋計算及應力驗算 193.2.1作用于墩柱頂?shù)耐饬?截面配筋計算20第四章 鉆孔灌注樁計算 224.1荷載計算224.1.1每一根樁承受的荷載 224.2樁長計算244.3樁的內力計算254.3.1樁的計算寬度 b 的確定 254.3.2樁的變形系數(shù) 254.3.3地面以下深度z 處樁身截面上的彎矩Mz 與水平壓應力 zx 的計算25 4.

4、3.4 樁身截面配筋與承載力驗算 274.3.5 墩頂縱向水平位移驗算 29 第五章 施工組織設計 32 5.1 施工內容325.2 施工方法及工藝325.3 勞動力、工期、設備投入計劃 355.4 質量管理體系及保證措施 365.5 安全文明保證措施37謝詞40參考文獻 41.摘要本次設計的課題是混凝土簡支梁橋下部結構，本設計選擇部分混凝土簡支梁橋為方案進行下部結構設計。橋梁下部結構考慮是否得當，對工程造價、質量、工期及使用影響很大。在設計中，首先根據(jù)地質條件選擇適合本橋的樁基礎，比較常用的橋墩形式，經(jīng)過方案必選后選擇合適的橋墩，方案確定后再從上到下開始計算。首先是蓋梁的計算，著重計算蓋梁在

5、使用過程中上部構造恒載、蓋梁自重以及汽車及防撞墻荷載的作用，通過荷載集度進行蓋梁內力的計算，然后是蓋梁的配筋，經(jīng)過蓋梁內力計算對蓋梁進行配筋及承載力校核；其次是橋墩的計算，橋墩的計算主要是橋墩所受的恒載、活載的的計算及雙柱反力的計算，然后是配筋計算及應力驗算；最后是鉆孔灌注樁的計算，主要是樁長的計算，樁長根據(jù)單樁容許承載力的經(jīng)驗公式確定樁長，樁內力的計算主要是用 m法，根據(jù) m法確定的樁的內力進行樁筋的設計及強度驗算。關鍵詞： 簡支梁橋；蓋梁；橋墩；鉆孔樁基礎.AbstractThis design is the subjectofthe Ministryofconcretebeamsunde

6、r thebridgestructure,partof the design choices fortheconcretebridgebeamsfor the lower part of the program design.Bridge substructure to consider it properly, on the project cost,quality, duration and the use of significant influence.Inthedesign,firstselecttheappropriategeologicalconditionsunderthe b

7、ridge foundation, the more common form of bridge piers through theprogram will select the appropriate pier after the election, from top tobottomand thenstart toidentifythe program. First,coverthecalculationof beam, capping beam focused on computing in the course of thesuperstructuredead load, and th

8、ecap beam weightload ofvehicles and therole of anti-wall, through the load set cover degree of internal forcecalculation, then the cap beam reinforcement After calculation of the capcover Sommer beam reinforcement and capacity check; followed by thecalculationof thepier,main pierpier sufferedcalcula

9、teddead load,liveload ofthecalculationand thecalculation ofdouble-column reaction,andthen is the reinforcement calculation and stress check; Finally, thecalculation of bored piles, pile length is mainly the calculation ofallowable bearing capacity of pile length the experience under the pileformula

10、to determine the length of the pile, piles is mainly used m thecalculationmethod, based on m method to determinethe internalforcespileand pile reinforcement design strength checking.Key words:simply supported beam bridge; cap beam; pier; bored pile foundation.前言隨著我國社會的發(fā)展與進步和人民生活水平的日益提高，交通的便利程度和安全性得到

11、了人們的廣泛關注，橋梁有事現(xiàn)代交通中不可缺少的組成部分，與此同時，橋梁建設得到了迅猛發(fā)展，我國橋梁工程無論在建設規(guī)模上，還是在科技水平上，均已躋身世界先進行列。各種功能齊全、造型美觀的橋梁開始頻繁的出現(xiàn)在人們的生活中，給人們帶來方便的同時很多橋梁也逐漸成為城市的標志性建筑。本設計為混凝土簡支梁橋下部結構設計，是根據(jù)公路橋涵設計手冊系列叢書，以及依照交通部頒發(fā)的有關公路橋涵設計規(guī)范（JTG系列）擬定設計而成。在設計過程中，還參考了諸多如橋涵工程、土力學、基礎工程、橋涵水文、橋梁結構力學、專業(yè)英語等相關書籍和文獻。設計中考慮了各種尺寸與材料的選用符合規(guī)范中對強度、應力、局部承壓強度的要求，并且產生

12、在規(guī)范容許范圍內的變形，使橋梁在正常使用的情況下能夠達到安全、穩(wěn)定和耐久的標準。在可預期偶然荷載下仍能達到基本正常使用的標準。設計時還充分考慮橋梁所處區(qū)域施工和維護，并且兼顧橋梁本身的美觀與社會經(jīng)濟性，既要設計合理，又要起到良好的社會經(jīng)濟效益。的地質和水文條件，既保證符合規(guī)范要求，同時保證因地制宜并且便于.第一章設計資料與方案必選（一）、設計標準及上部構造道路等級：鄉(xiāng)村道路橋面橫坡：設置 1.5%的人字坡橫向布置： 0.5m（防撞墻） +7.5m（車行道） +0.5m（防撞墻），橋梁全寬 8.5m 設計荷載：公路級橋面鋪裝： 12cm 厚 C40 防水混凝土及涂HM1500 防水劑橋梁孔跨布置

13、：本橋為上跨鐵路而設，設320m 預應力混凝土空心板橋，橋面連續(xù)橋梁線性：本橋位于直線上，與鐵路正交地震烈度： 8 度地質情況詳見：橋梁工程地質縱斷面圖（二）、水文地質條件擬建橋址位于毛茨坪村附近，地形屬微型黃土塬上，地形平坦、地勢開闊、交通方便。橋址區(qū)地層主要有第四系全新統(tǒng)土更新風積砂質黃土、粗圓礫土、卵石土、基巖為第三系中新統(tǒng)砂巖。本段屬喜馬拉雅期輕微的褶皺構造，主要為石門溝向斜，該向斜對本橋無影響，本橋址區(qū)無重大地質構造，本區(qū)地震基本烈度八度，地震動反應譜特征周期0.45s。橋址區(qū)地表水及地下水均不發(fā)育。橋址區(qū)未發(fā)現(xiàn)有不良地質現(xiàn)象，橋址區(qū)特殊巖土為濕陷性黃土，橋址區(qū)地表廣泛分布的砂質黃土

14、均具濕陷性，濕陷等為級（嚴重）自重濕陷性，濕陷土層厚度3039m。（三）、材料混凝土：蓋梁、橋墩用C35 混凝土，系梁及基礎用C30 混凝土。（四）、下部結構比選橋梁的支撐結構為橋墩和橋臺。橋墩是多跨橋的中間支撐結構。橋臺是橋梁兩端橋頭的支撐結構，是道路與橋梁連接點，橋頭和橋墩都是由臺（墩）帽、臺墩身和基礎組成。橋墩的作用是支撐在它左右兩跨的上部結構通過支座傳來的矗立力和水平力，由于橋墩建筑在江河之上。因此它還要承受流水壓力。水面以上的壓力和可能出現(xiàn)的水壓力 。船只等的撞擊力。所以橋墩在結構 上必須有足夠的穩(wěn)定性。在布設上考慮橋墩與河水的相互影響，既水流沖刷橋墩和橋墩出水的問題，在空間上應滿足

15、通航和同車要求。具體橋梁建設時采用什么類型的橋墩。應依據(jù)地質、地形及水文條件。墩高、橋跨結構要求及荷載性質及大小，通航和水面漂浮物等，橋跨以及施工條件等因素綜合考慮。但是在同一座橋梁內，應盡量減少橋墩的類型。1）實體試橋墩： 主要特點是依靠自身重量來平衡外力而保持穩(wěn)定。它一般適宜荷載較大的大、中型橋梁，或流冰、漂浮物較多的江河中。此類橋墩的最大缺點是圬工體積大，因而其自重大阻水面積也較大。有時為了減輕墩身體積，通常將墩頂部分做成懸臂式的。.2）空心試橋墩 ： 它克服了實體試橋墩在許多情況下材料強度得不到充分發(fā)揮的缺點，而將混凝土和鋼筋混凝土做成空心薄臂結構等形式，這樣可以節(jié)省圬工材料，還減輕重

16、量，其缺點是經(jīng)不起車輛和漂浮物的撞擊。3）柱式橋墩： 有單柱式、雙柱式、啞鈴式和混合式四種，單柱式橋墩在水流與橋軸線斜交角度大及曲線橋梁中用的較多，雙柱式橋墩是橋梁建筑中采用較多的一種形式，它具有施工方便、造價低和美觀等優(yōu)點，在有嚴重漂浮物或流冰的河流上或墩身較高時可采用啞鈴是或混合式?；A一般是橋梁建筑中最困難的部分， 往往影響工期和造價、 施工時的安全與整個梁的安全性，因此基礎形式的選擇需十分慎重。基礎形式的選擇主要根據(jù)地質條件、上部構造、受力要求、水文情況、施工設備等條件來考慮。1）明挖基礎： 在較好持力層且基礎埋置深度淺時，采用明挖基礎是很經(jīng)濟的，選擇明挖基礎方案必須注意開挖時的排水可

17、能性，埋深在 5m 以內時，明挖基礎方案較為經(jīng)濟，但當?shù)叵滤c滲流速度較低，坑壁穩(wěn)定時，甚至埋深達到 10m 左右時亦是經(jīng)濟的。2）鉆孔灌注樁： 鉆孔灌注樁適合于缺乏打樁設備或遇到打入困難的地質條件時以及需嵌入巖石的樁基中采用。它具有施工機械簡單、造價低、便于群眾性施工等特點，因而已成為我國橋梁的主要形式，目前公路橋中鉆孔灌注樁的入土深度已達 107m，最大樁徑已達 4m。3）沉井基礎： 沉井基礎是一種沉基礎，它利用預制好的井筒下沉到一定的深度，再在井內修筑基底，沉井在下沉中起擋土擋水作用，往往本身也構成橋墩基礎的一部分，它的施工設備比較簡單，但施工周期長。沉井一般用于穿越砂性土、粘性土、軟土

18、和無大漂石的沙礫、碎卵石土層以使其達到設計要求的承載力較大的圖層上。沉井一般用在上部構造垂直反力與水平力均較大，并需把基礎埋設到深層較堅硬的持力層上時采用。 當覆蓋層為 10 12m 時，施工較為方便；持力層較深，采用沉井基礎方案，亦可能是經(jīng)濟的。由上面各種橋墩、基礎的比較，根據(jù)水文地質條件，造價和技術以及本路段填土和上部構造手里等要求，應選用雙柱式橋墩，混凝土灌注樁基礎。.第二章蓋梁設計一、荷載計算圖 2-1 （單位： cm）上部結構永久荷載 （見表 2-1 ）表 2-1每片邊梁自每片中梁自重一孔上部構造自重重（ KN）（ KN）每一個支座恒載反力（ KN）1,8 號2,3,4,5,6,7（

19、 KN）號邊梁 1,8中梁13.2511.89號號1952.893,4,5,6,7132.24118.66.2 蓋梁自重及作用效應計算 (1/2蓋梁長度 )蓋梁自重產生的彎矩，剪力效應計算表 22截面自重（ kN ）彎矩（ kN m）剪力（ kN ）編號V 左V 右q2510.40.25M 1-12.60.2 - 2.2520.41-1-14.85-14.852512.62.2514.853-2.52 - 0.31.8-2.82M 2-1250.4 - q 2(1.20.95)0.41.8251.8250.81-34.2-34.22-22

20、19.353-10.08- 2.4 -12.48M 251.5 - 0.5 0.5 0.8 1.825(10.81.1)q31.1 1.21.82559.433-31.1-93.6126.9- 59.42-37.8 - 12.3 - 32.67-82.77M 4220.50.6- (59.432.4)1.7 - 25.2q2532.424-42.1- 9(194.594.50.8 1.7)3-16.35M 5220.52.35- (59.4 32.4 94.5)5-5q51.751.21.82594.5(3.452) - 25.5 3.850-9 (10

21、0.83.45)366.24q1+q2+q3+q4 +q5=220.5kN.可變荷載計算可變荷載橫向分布系數(shù)計算：荷載對稱布置時用杠桿法，非對稱時用偏心受壓法。公路級a. 單車列，對稱布置（如圖 2-3 ）圖 2-31278010.40.23624510.60.32雙車列 , 對稱布置時 ( 如圖 2-4)圖 2-4.8270120.950.47510.05)0.136(0.15210.425450.852單車列 , 非對稱布置 ( 如圖 2-5)圖 2-5 （單位： cm）由 i1eai /(2 a 2 ) , 已知 n=8 ， e=2.352a22(3.522.521.520.52 )42

22、1234567813.5)420.321(2.35812.5)420.265(2.35811.5)420.209(2.35810.5)420.153(2.35810.5)420.097- (2.35811.5)420.041- (2.3581 - (2.352.5)42-0.01581 - (2.353.5)42-0.0718d.雙列車，非對稱布置（如圖2-6 ）.圖 2-6 （單位： cm）已知： =8，e=0.82a 242 ，則1234567813.5)420.192(0.8812.5)420.173(0.8811.5)420.154(0.8810.5)420.135(0.8810.5)

23、420.115(0.8811.5)420.096(0.8812.5)420.077( 0.8813.5)420.058(0.88防撞墻荷載兩側有防撞墻荷載，對稱布置時（如圖 2-7 ）圖 2-7 （單位： cm）.2271.50.5364502） 按順橋向可變荷載移動情況， 求的支座可變荷載反力的最大值（如圖 2-8 ）圖 2-8 （單位： m）公路級雙孔布載單列車時：1B19.57.8752178.5332.06 KN雙孔布載雙列車時：2B2332.06664.12 KN單孔布載單列車時：1B19.57.875178.5255.28 KN單孔布載雙列車時：2B2255.28510.56 KN

24、防撞墻荷載（如圖 2-9 ）圖 2-9 （單位： m）q 防0.3257.5 KN / M.雙孔滿載時（一側） :B1 B2 7.511.0 19.5 73.13 KN2B1B2146.25 KN3）可變荷載橫向分布系數(shù)后各梁支點反力（計算的一般公式為 RiBi ），見表 2-3.各梁支點反力計算表 2-3荷載橫向分布情況公路 級（ kN ）防撞墻荷載（ kN）計算荷 載荷載分布系單孔雙孔雙孔方法布置數(shù)B1B1B1RRR 1=000單列 2=000 3=0.251.0664.41行車 4=0.376.5896.62公路255.28332.06 5=0.376.5896.62 6=0.251.5

25、864.41級 7=000 8=000 1=000對稱雙列 2=0.475242.52315.46 3=0.151.0666.41布置行車 4=0.425216.99282.25按杠公路510.56664.12 5=0.425216.99282.25桿法 6=0.151.0666.41計算級 7=0.475242.52315.46 8=000 1=1.5146.25219.38 2=-0.5-73.13防撞 3=00 4=00墻荷 5=00載 6=00 7=-0.5-73.13 8=1.5219.38非對 1=0.32198.03106.59 2=0.26588.3388.00稱布單列 3=0

26、.20978.6369.40置按行車 4=0.15368.9350.81偏心公路255.28332.06 5=0.09758.7132.21受壓 6=0.04149.0113.61法計級 7=-0.01539.31-4.98算 8=-0.07129.61-23.58. 1=0.192127.51 2=0.173114.89雙列 3=0.154102.27行車 4=0.13589.66公路 5=0.115510.56664.12 76.37 6=0.09663.76級 7=0.07751.14 8=0.05838.524 ）各梁永久荷載，可變荷載及力組合：計算見表 2-4 ，表中均取各梁的最大值

27、，其中沖擊系數(shù)為：1+ =1+0.2=1.2各梁永久荷載，可變荷載基本組合計算表（單位：KN）表 2-4編荷載情況1 號梁2 號梁3 號梁4 號梁5 號梁6 號梁7 號梁8 號梁號RRRRRRRR12345678恒載264.47237.32264.47公路 級雙列對0378.5579.69338.70338.7079.69378.550稱公路 級雙列非153.01137.81122.72107.5991.6476.5161.3746.22對稱防撞墻荷219.38-73.130-73.13219.38載二期荷載71.86+555.71614.6388.87647.88647.88388.8761

28、4.6555.71+708.72373.92431.9416.77400.82385.69297.42601.93.4雙柱反力 Gi計算（圖 10），所引用的各梁反力見表 2-5表 2-5荷載組合情計算式反力 G1況（KN）組合公路15.85616.44.85388.873.85級雙列(555.714.72207.06對稱防撞墻647.882.85647.881.85388.870.85荷載614.60.15555.711.15)2207.6組合公路15.85373.924.85431.93.85級雙列( 708.724.71945.25非對稱防撞416.772.85400.821.85385

29、.690.85294.42墻荷載21.15)1945.25二內力計算恒載加活載作用下各截面的內力（1）. 彎矩計算 （圖 2-10 ）圖 2-10 （尺寸單位： cm）截面位置見圖 2-10 ，為求得最大彎矩值，支點負彎矩取用非對稱布置時數(shù)值，跨中彎矩取用對稱布置時數(shù)值。按圖 2-10 給出的截面位置，各截面彎矩計算式為:M 1 10M 22R10.05M 33R11.15 R2 0.15.M 4 4R1 1.75 G10.6 R20.75M 5 5R1 3.5 G1 2.35R2 2.5R3 1.5 R4 0.5各種荷載組合下的各截面彎矩計算見表 2-6 。（注意的是，表中

30、內力計算未考慮施工荷載的影響。）各截面彎矩計算表 2-6墩柱反荷載組梁支座反力（kN）各截面彎矩（kN m）力（ kN）合情況G1R1R2R3R42-23-34-45-5組合公路 555.71614.6388.87647.88-27.79-731.26-109.21797.862207.06級雙列對稱組合公路 級雙1945.25708.72373.92431.9416.77-35.4-871.12-353.55299.78列非對稱(2). 相應最大彎矩時的剪力計算一般計算公式有：截面 1-1 ：V 左=0，V右=0截面 2-2 ：V 左 =V 右=-R1截面 3-3: V左 =-R1-R2,V

31、右 =-R1-R2+G1截面 4-4: V左 =-R1-R2+G1， V 右=-R1 -R2+G1截面 5-5: V 左 =-R1-R2-R3-R4+G1 ,V 右 =-R1-R2-R3-R4+G1 計算值見表 2-7.蓋梁內力匯總表中各截面內力均取表2-5 和表 2-6 中的最大值。按表2-8 可繪制內力計算的包絡圖。各截面剪力計算表 27荷載組合情況組合公路級組合公路級墩柱反 G1(KN)2207.061945.25梁支座R1555.711945.25反力R2614.6373.92（KN）R3388.87431.9R4648.88416.7711V 左00V 右0022V 左-555.7-

32、708.72V 右-555.71-708.72各截面V 左-1170.31-1082.6彎矩33（ KN.m）V 右1036.75862.6144V 左1036.75862.61V 右1036.75962.6155V 左013.94V 右013.94蓋梁內力匯總表 2-8截面1-12-23-34-45-5內號力彎M自重-2.82-12.48-82.77-16.3566.34矩0-35.44-871.12-353.55799.86M荷載（ KN/m）-2.82-47.92-953.89-369.9866.2M計算V 自左-14.85-34.2-93.694.50重右-14.85-34.2126.

33、994.50剪力（ KN） V 荷左0-708.72-1170.311.36.7513.94載右0-708.721036.751036.7513.94V 計左-14.85-742.92-1263.911131.2513.94算右-14.85-742.921163.651131.2513.94.三截面配筋設計與承載力校核采用 C35 混凝土，主筋選用HRB335，25 ，保護層 5cm（鋼筋中心至混凝土邊緣）。 f cd16.1MPa ， f sd280MPa正截面抗彎承載能力驗算0 df cd bx( h0 x )2f sd Asf cd bxAsfcd bxf sd以下取 3-3 截面作配筋

34、設計，其他截面雷同，在此不做詳細計算。已知： bh180cm120cmM d953.89kN m取 r01.0，h01205115cm即：953.8910 616.11800 x(1150 x)x28.99mm2解得Asfcd bx16.11800 28.992803000.47mm230.00cm2f sd用25 鋼筋，其根數(shù)nAs306.1 根 . 實際選用12根，配筋率：As14.90958.9080.285 0M1150180 x )該截面實際承載力M nf sd AS (h0953.89(. )2kN m就正截面承載能力與配筋率而言，配筋設計滿足公預規(guī)要求，其他截面的配筋設計如表2-

35、9 所示。表 29各截面鋼筋數(shù)量表所需鋼所需鋼實際選用截面筋面積含筋率號M（ kN m ）2)筋（根根數(shù)AS (cm2 )（）AS (cm數(shù)）1-1-2.827.811.6944.180.2732-2-47.921.490.31154.000.2613-3-953.89306.11258.910.2854-4-369.911.552.41258.910.2855-581258.910.285.對比可知，原標準的鋼筋是適合的，均大于計算值。2斜截面抗剪承載能力驗算按公預規(guī) 5.2.10條要求，當截面符合： r V0.50 103fbh可不進0 d2td0行斜截面抗剪承載能

36、力計算，僅需按公預規(guī)9.3.13條構造要求配箍筋。式中：2 預應力提高系數(shù)，本例取其為1.0 ，f td 混凝土抗拉設計強度，取其為1.52MPa公預規(guī) : 對于板式受彎構件， 公式右邊計算值可乘以1，25 的提高系數(shù)。對于 1-1 截面：0.5 10 32 ftd bh01.250.5 10 3 1.01.5218009001.25 1539( kN )按公預規(guī) 5.2.10條規(guī)定：r0Vd 0.5110 3fcu , k bh00.51 10 335180011506245.61(kN )本例可按構造要求設置斜筋與箍筋，見圖2-11 所示。圖 2-11全梁承載力校核已 知 h01150cm

37、,s280MPa , 一 根 主 筋25 所 能 承 受 的 彎 矩 值 為M lsAsz,其中 z0.92h01042.06mm, 代入后得 M lsAsz171.9(kNm) 。.第三章橋墩墩柱設計墩柱一般尺寸見圖3-1 所示 ，墩柱直徑為 120cm，用 C35混凝土，讓 R235鋼筋.( 一 ). 荷載計算恒載計算由前式計算得：（1）. 上部構造恒載，一孔重：1952.86KN（2）. 梁蓋自重（半根梁蓋）：253.8KN（3）. 橫系梁重： 105 KN（4）. 墩柱自重： 0.6 2 9 25=254.47 KN（5）. 防撞墻自重： 146.26 KN（6）. 二期荷載： 71.

38、86 8=574.88 KN作用墩柱底面的恒載垂直力為：N 恒0.51952.86253.8254.47146.260.5574.880.51845.27kN活載計算荷載布置及前述情況見圖3-3 圖 3-5 ，由蓋梁計算得知：（1）公路 級單孔荷載單列車時： B1 0 ， B2255.28kN .B1 B2 255.28kN相應的制動力： T 255.282 100051kN . 按公預規(guī) 4.3.6制動力不小于 90kN. 故取制動力為 90kN.雙孔荷載單列車時： B1 76.78kN ， B2255.28kN .B1B2 255.28kN相應的制動力： T 322.06210 0064.

39、4kN 90KN,取制動力為 90 KN. 按公預規(guī) 4.3.6 制動力不小于90KN，故取制動力為 90KN。（2）防撞墻荷雙孔荷載時（單側）： B0019.573.13kN ,B273.13kN .B1B2146.25kN汽車荷載中雙孔荷載產生支點處最大反力值，即產生最大的墩柱垂直力，汽車荷載中單孔荷載產生最大偏心彎矩，即產生最大墩柱 .雙柱反力橫向分布計算 . （ 汽車荷載位置見圖 3-1 ）.1）單列車時：雙列車時：1212圖 3-1 （尺寸單位： m）2352351.0470110802350.67047010.6700.330（2）防撞墻荷載：雙側時：120.5

40、0荷載組合（1）最大最小垂直反力時，計算見表3-1.可變荷載組合垂直反力計算（雙孔）表 3-1最大垂直反力（ KN）最小垂直反力（ KN）編號荷載狀況橫向分布橫向分布B1(1 )B1(1 )111公路單列車1.00398.470.0002級雙列車0.67533.950.33262.993防撞墻設雙側0.50146.260.50146.25計表中汽車 - 級已乘以沖擊系數(shù)， 11.2.最大彎矩時，計算見表 3-2可變荷載組合最大彎矩計算（單孔）表 3-2墩柱頂反力計算垂直力（ kN）對柱頂中心彎編水平荷載情況矩（ kN m）力 H號式B1(1)B2Bmax0.35Bmax 2.12B1（ kN）

41、H1單孔單列車255.28 1.0 1.22單孔雙列車510.56 0.67 1.2306.340306.3445107.2295.4410.49202.18410.4945143.6795.4表 4-2 內水平力由兩墩柱平均分配.( 二). 截面配筋計算及應力驗算作用于墩柱頂?shù)耐饬?（圖 3-2 ）圖 3-2（1）垂直力最大垂直力：Nmax 汽0.5 1952.86253.80.5 146.260.5574.88533.951590.8533.952124.75(kN )N d1590.8410.492001.29(kN )（2）H=45kN（3）彎矩： M max143.6795.4239

42、.07( kNm).截面配筋計算已知墩柱頂用 C35混凝土，采用 24 根直徑為 25cm的二級鋼筋 . Ag117.82cm2 .則縱向鋼筋配筋率Ag1.04 00 0.500.由于l 0297 . 內插法計r 22r152 0.6算偏心增大系數(shù) .10.511.671211.670.830.95x0.92 x. 雙孔荷載，按最大垂直力時 , 墩柱頂按軸心受壓構件驗算 . 根據(jù)公預規(guī)5.3.1 條：r0 N d0.9 ( fcd A f cd As )0.90.93 (16.1 1.13 106280 117.82 102 ) 17988.77r0 N d2124.75kN. 單孔荷載，最大

43、彎矩時，墩柱頂按小偏心受壓構件驗算：N d2001.29kNM d239.07kN me0M d239.070.119mN d2001.29l02972r2150.6故1.735 ， e0 206.47 mm根據(jù)公預規(guī) 5.3.9條偏心受壓構件承載力計算應符合下列規(guī)定：r0 N dr 2 f cd A C r 2 f sdrNe Br3 fcdD fsdgr 30d0e0Bf cdDgf sd rAf cdCf sd( 其中公預規(guī) 5.3.9規(guī)定 , 軸向力的偏心矩 eM d ，應乘以偏心矩增大系N d數(shù) ，其中按 5.3.10 條的規(guī)定計算 .).11( l0 ) 21 21.735e0h1

44、400h010.22.7e00.4891.0h021.150.01l 011.0h則 21.0設 grs0.854r按公預規(guī)提供的附錄 C 表 C.0.2 “圓形截面鋼筋混凝土偏壓構件正截面抗壓承載力計算系數(shù)”表，經(jīng)試算查得各系數(shù) A,B,C,D 為：設0.77 ，A=2.0306;B=0.6136;C=1.5013;D=1.2086 e0 209mm則 r 2 fcd AC r 2 fsd13343.2(kN )r0 N d2001.29(kN )Br3f cdD fsd gr32783.1(kN)r0 Nd e0418.27(kN)m墩柱承載力滿足規(guī)范要求。.第四章基礎（鉆孔灌注樁）設計一

45、荷載計算每一根樁承受的荷載為：一孔恒載反力（圖 4-1 ）圖 4-1 （尺寸單位： m）N 10.51952.86976.43( kN )蓋梁恒重反力N 2253.8kN系梁恒重反力N 30.510552.5kN一根墩柱恒重N 4254.46kN防撞墻恒重N 50.5146.2673.13kN二期荷載恒重N 60.5574.88287.44kN作用于樁頂?shù)暮爿d反力為：NN1N 2N 3N 4N 5N 61897.77kN灌注樁每延米自重q1.5) 225 44.18(kN/ )2可變荷載反力（1）兩跨可變荷載反力.N 7533.95kN（2）單跨可變荷載反力N 8410.49kN（ 3 ） 制

46、 動 力T=45kN. 作 用 點 在 支 座 中 心 ， 據(jù) 樁 頂 距 離 為 ：0.50.0421.29.010.221m（4）縱向風力風荷載按橋規(guī) 4.3.7條的規(guī)定計算Fwhk0 k1k3Wd Awhk00.9k10.8375k2 1.0k31.0W 00.3Wd0.7757蓋梁的迎風面積： Awh9.8m2，橋規(guī) 4.3.7條規(guī)定縱橋向風荷載為橫橋向的0.7 倍. 則蓋梁引起的風壓： Fwh10.7k0 k1k3Wd Awh14.01對樁頂?shù)牧Ρ蹫椋?9.6m橋墩的迎風面積： Awh9.01.22 21.6m2由橋墩引起的風壓：Fwh 2 0.7k0 k1k3Wd

47、 Awh 28.84對樁頂?shù)牧Ρ蹫椋?0.59.04.5m橫向風因墩柱橫向剛度較大，可不予考慮 .9.作用于樁頂?shù)耐饬Γ▓D4-2 ）圖 4-2.N max1897.77 533.95 2431.72kN (雙孔 )N mix1897.77 410.49 2038.26kN (單孔 )H454.018.8457.85kNMN 80.35T 10.221 Fwh1 9.6 Fwh 2 4.5 681.89(kN m)二樁長計算由于假定土層是單一的，可由單樁容許承載力的經(jīng)驗公式初步計算樁長。灌注樁最大沖刷線以下的樁長為 h，則：N1l i im0 A 0 k2 r2 ( h33)U2式中： U樁周長

48、， U=4.869m；i 樁壁極限摩阻力；按表值取為：11KPa ， 230KPa ，3150KPa ， 4120KPa . 5 130KPal i一 土 層 厚 度 ； l135.2m ,l 21.5m ,l3 2.3m ,l 43m . l5h l1l 2l 3 l 4 m考慮樁長土深度影響的修正系數(shù)，取為0.85.m0 考慮孔底沉淀深度影響的清底系數(shù)，取為0.85.A樁底截面積，AR21.77m2 .0 樁底土層容許承載力，取其為400KPa.k2 深度修正系數(shù)，取5.0r2 土層的重度，取r217kN / m3h3 一般沖刷線以下深度（m）帶入得：N424.6h11174.33柱底最大

49、垂直力為：N max2375.0744.18h即 2375.07+44.18h=424.6h-11174.33 故 h=35.77 （m）取 h=39m，由上式反求：.424.6 39 11174.33 5385.07(kN )2431.72 44.18 39 4154.74(kN )可知柱的軸向承載力滿足要求。三樁的內力計算樁的計算寬度 bb1k k f (d1)1.00.9(1.51)2.25( m)樁的變形系數(shù)mb1EI式中： Ec3.0 10 7 kN / m 2 ； Id 40.249 ； m 4000kN / m 464則0.273 ， h 0.237 39 10.647 2.5可

50、按彈性樁計算。地面以下深度 z 處樁身截面上的彎矩 M z 與水平壓力的計算已知作用于地面處樁頂上的外力為：N 02431 .72kN ， H 057.85kN ， M 0 681.89N m(1).樁身彎矩 M zM zH 0 Am M 0 Bm式中的無量綱系數(shù)Am ， Bm ，可由表格查得，計算見表4-1.樁身彎矩 M z 計算（單位：kN m ）表 41Zz zhhAmBmH 0 AmM 0 BmM z0.730.24.00.196960.9980641.74680.57722.311.470.44.00.377390.9861779.97672.46752.40.

51、529380.95861112.18653.67765.852.930.84.00.645610.91324136.80622.73759.533.361.04.00.723050.85089153.21580.21733.424.761.34.00.767610.73161162.665498.88661.545.491,54.00.752660.68694159.91468.42628.337.332.04.00.614130.40658130.13277.24407.30.398960.1476384.54100.67185.2110.993.04.00.19305

52、0.0759540.9151.7992.712.823.54.00.050810.0135410.779.2320.0014.654.04.00.000050.000090.010.060.07(2).樁身水平壓力H 0z Ax2 M 0z Bxzxb1b1式中無量綱系數(shù)Ax ， Bx 可由表查得。計算見表4-2水平壓力zx 計算（單位： kN / m2）表 4-2zzzABxH 0 z Ax2M 0z Bxzxxb1b10.730.22.117991.290882.975.838.801.470.41.802731.000645.069.0414.102.560.71.360240.6388

53、56.6810.1016.783.300.91.093610.444816.929.0415.954.031.10.854410.286066.607.1113.715.491.50.466140.062884.912.137.047.332.00.14696-0.075722.06-3.42-1.3610.993.0-0.08741-0.09471-1.84-6.41-8.2514.654.0-0.10788-0.01487-3.03-1.34-4.37.四樁身截面配筋與承載力驗算（圖 4-3 ）圖 4-3(1). 驗算最大彎矩 Z=2.20m處的截面強度，該處的內力值為：M=765.85

54、KN MN=2431.72KN樁內豎向鋼筋按百分之五配置，則As r 2 0.50088.36(cm2 )選用 24 根直徑 25mm的鋼筋， As117.82(cm2 ) ，0.67 00 . l p 為樁的計算長度，當 h4 時，取 l p0.7(l04.0)10.26m ，根據(jù)公預規(guī) 5.3.9 和 5.3.10條相關規(guī)定：M314.9mme0N（其中 iI0.375 ）A10.22.7 e00.802h021.150.01 l 01.0821.0h所以 21.0.11( l 0 ) 21 21.12e0h1400h0則e0352.7mm設 grs0.883r代入公式r0 N dr 2

55、f cd ACr 2 f sdr0 N d e0Br 3 f cdDf sdgr 3e0Bf cdDgf sd rAf cdC f sd所以e0Bf cdDgf sdr13.8B 1.657D rAf cdCf sd13.8A 1.876C按公預規(guī)提供的附錄C 表 C.0.2 “圓形截面鋼筋混凝土偏壓構件正截面抗壓承載力計算系數(shù)”表，經(jīng)試算查得各系數(shù)A,B,C,D 為：設0.66 ，A=1.6827;B=0.6635;C=0.8766,D=1.5933 e0 355.8mm則r 2 fcd ACr 2 fsd13986.99( kN ) r0 N d2431.72(kN )Br3f cdD f

56、sdgr34976.27(kN)r0 N d e0865.21(kN)m鉆孔灌注樁的正截面受壓承載力滿足要求。(2).按軸心受壓構件驗算，根據(jù)公預規(guī)5.3.1 條r0 N d 0.9 ( f cd Afcd As )樁采用 C30混凝土，采用24 根直徑 25mm的 HRB235鋼筋， As117.82cm2 ，0.67 00 .由于 l 010.2627.3728 ，故不計偏心增大系數(shù)，而1.0 .i0.3750.9( f cd Afcd A )0.9 1.0 (13.8 1.77106280117.82102 )24952.464kN r0 N d2431.72kN.滿足規(guī)范要求。五、墩頂

57、縱向水平位移驗算1、樁在地面處的水平位移和轉角（X0 、 0）計算X0=H 0AxM ZBx32 EI EI當 ah 4， Z=0.5 時，查表得到Ax=2.21999 Bx=1.39252 a3EI=0.273 30.80E cI=0.273 3 0.80 3.0 107 1.5464=1.21 105a2 EI=0.273 2 0.273 20.8E cI=0.273 20.8 3.0 107 1.5 464=4.4 105故： x0=H 0AxM ZBX32 EI EI57.85 2.21999 681.89 1.392521.21 10 554.410=3.2 10-3 m=3.2mm

58、10mm（符合 m法計算要求）0H 0M 0= a2 EIB A + aEI同上查表得到： A=-1.61059 B =-1.614184aEI=0.273 0.8 3.0 107 1.564=1.63106代入得 0= 0= H2 0A+ M0B EIEI= 57.855 -1.61059 681.89 -1.61418 4.4 101.63=-8.87 10-4 （rad ）2、墩頂縱向水平位移驗算（圖 44）.圖 44其上部墩柱截面抗彎剛度為 E1I 1 ( 直徑 d1) ，下部柱截面抗彎剛度為 EI ，（直徑為 d），假設 n= E1I 1 EI ）, 則墩頂?shù)乃轿灰乒綖椋簒1 =

59、x0- 0 l 0+xQ+xmH133 nh1h2(h 1 +h2) 式中： XQ=3 nh 2 h1E1I1Xm= M22(2h 1+h2) 2E 1I1h1nh已知： h1 =9m， h 2=0m ， h=39m， n=1故： XQ=45 1 930.8 3.0 107 1.2 4/6434.48 10-3 (m)Xm=239.07 922 0.8 3.0 10 7 1.24/ 64=3.96 10-3 (m)x1 =x0- 0 l 0+xQ+xm=3.2-10-3 - -8.87 10-4 9 4.48 10-3 3.96 10-3=0.196(m)=19.6(mm)墩頂容許的縱向水平位

60、移 為：. =5l=519.51=22.08mmX =19.6mm符合規(guī)范要求。.第五章施工組織設計一、施工內容施工內容包括鉆孔灌注樁、系梁、橋墩、蓋梁。二、施工方法及工藝橋墩 、承臺、系梁、蓋梁采用定型鋼模、鋼支撐，結構砼全部采用拌合站集中拌合，采用砼輸送泵灌注砼。鉆孔灌注樁1）鉆孔準備工作放樣定位：根據(jù)業(yè)主交付的中心樁位置及測量資料，進行檢查核對，測定墩臺中線和標定鉆孔樁中心位置，測設護樁，并增設水準點。鉆孔場地的平面尺寸應按樁基設計的平面尺寸，結合鉆機底座平面尺寸，鉆機移位要求，施工方法以及其它機具設施布置等情況而確定。做好有關試驗，包括石、砂取樣試驗，水泥抽樣試驗、申請砼配合比，鋼筋取