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預應力混凝土連續(xù)公路梁橋設計方案目錄設計總說明 6第1章緒論 111.1預應力混凝土連續(xù)梁橋概述 11第2章橋跨總體布置及結構尺寸擬定 132.1橋跨總體布置 132.1.1橋型分孔 132.1.2橫向布置 142.2尺寸擬定 142.2.1截面形式 142.2.2橫隔梁的構造 16第3章橋梁結構計算 173.1結構離散原則 173.2毛截面幾何特性計算 173.3永久荷載效應計算 193.3.1結構自重作用荷載集度計算 103.3.2內力計算 203.4汽車荷載作用效應計算 213.4.1沖擊系數(shù)和車道折減系數(shù) 213.4.2計算主梁的荷載橫向分布系數(shù) 223.4.3汽車荷載效應計算 23第4章內力組合計算 254.1按承載能力極限狀態(tài)設計 254.2正常使用極限狀態(tài)計算 264.2.1作用長期效應組合 264.2.2作用短期效應組合 274.3計算結果 27第5章預應力鋼束的估算與布置 285.1預應力鋼筋截面積估算 285.2預應力鋼束的布置 29第6章配束后主梁內力計算及內力組合 316.1預應力損失 316.2配束后內力組合 317章應力驗算 337.1持久狀況構件的應力驗算 337.1.1正截面混凝土壓應力驗算 337.1.2預應力鋼筋拉應力驗算 337.1.3混凝土主壓應力驗算 36第8章抗裂驗算 38第9章承載能力極限狀態(tài)強度驗算 38第10章?lián)隙闰炈?4011章施工方法要點及注意事項 4111.1施工概述 4111.2先簡支后連續(xù)橋梁的優(yōu)點 4111.3先簡支后連續(xù)橋梁的工藝流程 4111.4先簡支后連續(xù)橋梁的工藝特點 4211.5先簡支后連續(xù)橋梁結構施工質量控制要點 4211.5.1臨時支座設置的質量控制。 4211.5.2張拉預制底座的設置要求 43附表 44參考文獻 49外文文獻翻譯 51摘要:XXX大橋的初步設計。由于預應力混凝土連續(xù)梁橋具有剛度大、變形小、行車舒適、跨中建筑高度小、外形美觀、用料少、施工用地小等特點,而預應力空心板變形大,后期維護費用高,因此本設計采用預應力混凝土連續(xù)T梁。本設計橋型分布擬定為30+30m;橋面總寬8.5m,凈寬7.5m,防裝欄桿2×0.75m。設計荷載:公路Ⅱ級;人群荷載:不予考慮取0;洪水頻率:按50年一遇設計;通航標準:不通航;設計車速30km/h;橋面橫坡:雙向橫坡2%;橋面鋪裝:10cm瀝青混凝土和8cm防水混凝土。本設計首先對橋梁總體布置及結構尺寸擬定:然后運用橋博Ⅴ3.0軟件對橋梁上部結構進行內力驗算、荷載效應組合、估算并配置縱向預應力筋、模擬簡支-連續(xù)施工、全橋內力驗算、輸出報告模板編輯;最后在結構內力驗算滿足規(guī)范要求的基礎上,繪制設計橋梁的橋位地質圖、橋型方案圖、主梁一般構造圖、縱向預應力筋截面圖、施工流程圖等。關鍵詞:預應力混凝土連續(xù)T梁;初步設計;內力計算;荷載效應組合、縱向預應力筋設計;簡支-連續(xù)施工設計總說明技術標準1.本橋的設計基準期為100年。2.設計荷載:公路—Ⅱ級。3.設計速度:30km/h。4.橋面縱坡:i=0。5.橋面橫坡:i=2%。6.跨徑組成:2×30m。7.橋面寬度組成:橋寬8.50米:0.5米(防撞欄桿)+3.75米(行車道)+3.75米(行車道)+0.5米(防撞欄桿)。8.設計水位:設計洪水位1485.20米,設計洪水頻率為1/50,橋梁高程由路線控制。9.溫度荷載:T梁非均勻溫度影響按規(guī)范溫度梯度加載。均勻溫度變化按整體升溫20.2℃,整體降溫-19.5℃考慮;二、采用標準、規(guī)范[1]JTGD60-2004,公路橋涵設計通用規(guī)范[S].北京:人民交通出社,2004.[2]JTGD61-2005,公路圬工橋涵設計規(guī)范[S].北京:人民交通出社,2005.[3]JTGD62-2004,公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范[S].北京:人民交通出版社,2004.[4]JTGD63-2007,公路橋涵地基與基礎設計規(guī)范[S].北京:人民交通出版社,2004.[5]JTJ062-82,公路橋位勘測設計規(guī)范[S].北京:人民交通出版社,2004.[6]JTGD60-2004,公路工程技術標準[S].北京:人民交通出版社,2004.[7]JTG/TD65-04-2007,公路橋涵設計細則[S].北京:人民交通出社,2004.[8]JTJ018-97,公路排水設計規(guī)范[S].北京:人民交通出版社,2004.[9]邵旭東.橋梁工程[M].北京:人民交通出版社,2007.[10]江祖銘,王崇禮.墩臺與基礎[M].北京:人民交通出版社,1994.三、橋區(qū)地理地質該河段地質情況至上而下為粘土、中分化灰?guī)r。場區(qū)整體穩(wěn)定性好,適宜建橋。有關地質詳情以本橋地勘報告為準。四、主要材料混凝土:預制梁及其現(xiàn)澆接縫、封錨、墩頂現(xiàn)澆連續(xù)段、橋面現(xiàn)澆層均采用C40混凝土,基樁采用C30,其余構件采用C30。預應力鋼絞線:標準號為ASTM416—92a,270級,公稱直徑15.24mm的高強低松弛預應力鋼絞線,公稱面積為140mm2,標準強度fpk=1860MPa,彈性模量Ep=1.95×105MPa。普通鋼筋:R235、HRB335鋼筋標準應符合GB13013—1991和GB1499—1998的規(guī)定。凡鋼筋直徑大于等于12mm者,均采用HRB335熱軋帶肋鋼筋;凡鋼筋直徑小于12mm者,采用R235鋼筋,鋼板應符合GB700—88規(guī)定的Q235鋼板。錨具:預制T梁采用OVM15型錨具及其配套設備;T梁接頭頂板束采用BM15型錨具及其配套設備。預應力管道:采用預埋圓形和扁形塑料波紋管成型。支座:橋梁支座根據(jù)設置部位不同,分別采用GYZ、GYZF4板式橡膠支座,其技術性能應符合《公路橋梁板式橡膠支座》(JT/T4—93)的要求。伸縮縫:采用D80型伸縮縫。橋面鋪裝:8cmC40混凝土,10cm厚瀝青混凝土。五、設計要點1.橋型布置:白泥塘大橋起點樁號K11+148.3,終點樁號K11+227.63,橋梁全長79.33m。白泥塘大橋為2×30m的預應力混凝土等截面連續(xù)T梁橋。2.一般構造:1)主梁片數(shù)與主梁間距主梁間距通常應隨梁高和跨徑的增寬而加寬為經(jīng)濟,同時加寬翼緣板對提高主梁截面效率指標ρ很有效,故在許可條件下適當加寬T梁翼緣板。本設計主梁內梁翼緣板寬度為212.5cm,外梁翼緣板寬度為212.5cm,由于寬度較大,為了保證橋梁的整體受力性能,橋面板采用現(xiàn)澆混凝土剛性接頭。因此主梁的工作截面有兩種:預施應力、運輸、吊裝階段的小截面(內梁翼緣寬為147.5cm,外梁翼緣寬為180cm),二期恒載施工以及運營階段的截面。橋面寬為8.5m,選用4片T形梁。2)主梁結構尺寸擬定 主梁采用T形截面,梁高2m,高跨比H/L=1/15。該跨為2跨30m預應力混凝土連續(xù)梁橋,施工方法為先簡支后連續(xù),考慮伸縮縫的設置,實際橋跨長度為59.6m,即在橋的兩頭各設2cm的伸縮縫,主梁立面與平面構造圖見圖集。預制安裝時,邊跨和中跨的預制梁長均為29.50m,計算跨徑均為29;簡支變連續(xù)后邊跨計算跨徑為29.5。3)T梁預應力鋼束及布置:(1)正彎矩預應力筋:采用公稱直徑15.20mm的預應力鋼絞線。N1、N2、N3每束采用3根鋼絞線,錨具采用OVM.M15-9所有縱向鋼束均采用兩端張拉方式。預留束的管道分段設置,待相應的預應力施工完成后灌漿封閉。(2)負彎矩預應力筋:采用公稱直徑15.20mm的預應力鋼絞線,4N7每束采用3根鋼絞線,采用BM15—5扁錨體系,采用兩端張拉方式。六、橋梁結構分析采用橋Doctorbridge3.0程序進行靜力計算。靜力計算按施工流程分階段建立模型,并按規(guī)范要求對結構施工階段和成橋階段進行驗算。計算結果表明,主橋T梁承載力極限狀態(tài)強度驗算、正常使用極限狀態(tài)抗裂與撓度驗算、持久狀況及短暫狀態(tài)應力驗算均滿足規(guī)范要求。七、施工要點及注意事項1.材料:(1)混凝土:C40混凝土應仔細研究確定施工工藝和選用材料,進行高強混凝土最佳配合比設計與試驗,制定質量控制標準和檢測方法,從嚴控制,并注意保證混凝土外觀均勻。(2)鋼材:普通鋼筋、預應力鋼材和錨具都必須按設計技術指標進行采購,并按有關質量檢驗標準進行嚴格的檢驗,遵照施工技術規(guī)范及有關要求進行施工。2.T梁施工:澆筑砼前應嚴格檢查諸如伸縮裝置、護欄、泄水管、鋼板梁靴等預埋件是否齊全,確定無誤后方能澆筑,施工時應保證預應力孔道及鋼筋位置的準確性,控制混凝土骨料最大粒徑不得大于2厘米。梁端2米范圍內及錨下混凝土局部應力大、鋼筋密,要求早期強度高,因而混凝土骨料最大粒徑不得大于1.5厘米,特別是錨下混凝土,應充分振搗,嚴格控制其質量。張拉主梁,將產(chǎn)生梁端底部強大的應力集中現(xiàn)象,為避免梁端底部裂縫的發(fā)生,應采取有效的措施進行事先處理。在主梁混凝土強度達到95%后才允許吊裝,采用設吊孔穿索兜托梁底的吊裝方法。吊裝過程中要保持主梁橫截面對稱中心線鉛直,嚴防傾斜,注意橫向穩(wěn)定。主梁安裝均采用雙導梁安裝。橋上運梁采用軌道運輸,要求在二片梁上鋪軌(并需采用一定的措施)。每安裝一片主梁應設置臨時支撐,并將橫隔板上下連接鋼板焊接起來。3.預應力施工:鋼束管道位置應嚴格按坐標定位并用定位鋼筋固定,嚴防錯位和管道下垂,如管道與鋼筋發(fā)生碰撞,應保證管道位置不變而只是適當挪動鋼筋位置。澆筑前應檢查波紋管是否密封,防止?jié)仓炷習r阻塞管道。張拉順序按規(guī)定的束號順序進行,張拉前宜先進行試拉,按張拉力和伸長量雙控法要求取得經(jīng)驗依據(jù),并按施工規(guī)范要求,經(jīng)常校驗張拉機具。其張拉施工的工作順序:穿束→安裝錨具→安裝千斤頂及張拉設備→張拉、錨固→拆除千斤頂及張拉設備→壓漿→存梁。主梁張拉完畢后不應立即割斷工作長度范圍部分的鋼絞線,而應先檢查主梁橫向彎曲變形,如跨中橫彎變形編離兩端連線1.5厘米以上時,必須分析原因,并對鋼束張拉力進行適當調整,否則不允許起吊??椎缐簼{采用40號水泥漿,并摻入水泥用量0.01%的鋁粉。用在封閉空間中進行水泥漿的微小干縮的補償,避免裂縫斷層。八、其它1.在本設計中《公路橋涵設計通用規(guī)范》簡稱為《通規(guī)》。2.《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》簡稱為《公預規(guī)》。3.混凝土、鋼絞線和鋼筋的各項基本數(shù)據(jù)以及在各階段的容許值,如附表1所列。第1章緒論1.1預應力混凝土連續(xù)梁橋概述預應力混凝土連續(xù)梁橋以結構受力性能好、變形小、伸縮縫少、行車舒適、造型美觀、養(yǎng)護工程量小、抗震能力強等而成為最富有競爭力的主要橋型之一。而本橋型采用連續(xù)梁橋形式,連續(xù)梁橋也是中等跨徑橋梁中常用的一種橋梁結構。它具有接縫少、剛度好、行車平順舒適等優(yōu)點,在30-120m跨度內常是橋型方案比選的優(yōu)勝者。然而,隨著我國的高等級公路的快速發(fā)展,對連接高速公路的橋梁的質量要求也相應提升,橋梁施工技術也極為關鍵。目前的現(xiàn)狀是:對于小跨徑的高等級公路橋梁多采用裝配式鋼筋混凝土板梁的形式,中等跨徑的橋梁則采用裝配式預應力混凝土T梁的形式,對于大跨徑預應力混凝土連續(xù)梁橋,目前的施工方法主要采用平衡懸臂澆筑法或拼裝法。但由于現(xiàn)澆連續(xù)梁的施工復雜繁瑣、費工費時,人們一直希望將簡支梁的批量預制生產(chǎn)和連續(xù)梁的優(yōu)越性能結合起來,實現(xiàn)用梁或板批量預制生產(chǎn)的方式來加快連續(xù)梁的建設這是常說的“先簡支后連續(xù)施工”方法。

本設計采用連續(xù)T梁先簡支后連續(xù)的施工方法,優(yōu)點有以下幾點:(1)具有剛度大、變形小、伸縮縫少和行車舒適等優(yōu)點;(2)簡支梁的預應力鋼束在工廠進行張拉,而負彎矩區(qū)的預應力鋼束布置及張拉均在主梁上進行,僅需吊裝設備起吊主梁,減少了施工設備,又能避免張拉預應力鋼束造成地面上的障礙;(3)預制梁能采用標準構件,進行工廠化統(tǒng)一生產(chǎn)和管理,有利于技術操作,節(jié)省了施工時間,縮短工期,提高經(jīng)濟效益。1.2畢業(yè)設計的目的與意義本設計為2×30m預應力砼連續(xù)T梁,全橋橋寬為8.5m。梁體采用T梁截面,全梁共分120個單元。一般單元長度分為0.5m。由于預應力混凝土連續(xù)梁橋為超靜定結構,主要采用有限元分析軟件—Doctorbridge3.0計算,部分采用手算。通過本次設計,能使我們掌握基本的設計方法,受到初步的工程技術訓練。并進一步鞏固大學以來所學的各個方面的知識。培養(yǎng)自己動手,獨立思考的能力,提升自己綜合運用知識的能力,將所學的書本知識與實際的設計操作相聯(lián)系進一步檢驗自己的知識體系并加以提升。在實踐中繼續(xù)學習驗證自己所學的,并不斷發(fā)現(xiàn)自己的不足。培養(yǎng)自己團結協(xié)作、不怕困難、勇于挑戰(zhàn)的精神,為以后走向工作崗位奠定良好的實踐基礎。第2章橋跨總體布置及結構尺寸擬定2.1橋跨總體布置2.1.1橋型分孔橋型分孔,往往要受到如下因素的影響:橋址地形、地質與水文條件,通航要求以及墩臺、基礎及支座構造,力學要求,美學要求等。本設計,采用的是簡支變連續(xù)施工體系,故采用等跨分孔。聯(lián)系河面寬度和地質條件,橋梁分孔為2跨,每跨跨徑為30m。橋跨總體布置立面圖見下圖。圖2.1橋跨總體布置立面圖2.1.2橫向布置橋面寬度組成:橋寬8.5米:0.5米(防撞欄桿)+3.75米(行車道)+3.75米(行車道)+0.5米(防撞欄桿)詳見圖2.2。圖2.2主梁構造斷面圖2.2尺寸擬定本設計方案采用2×30m預應力混凝土連續(xù)T梁結構,全長60.000m。2.2.1截面形式(1)立截面應力混凝土連續(xù)梁的受力特點來分析,連續(xù)梁的立面應采取變高度布置為宜;在恒、活載作用下,支點截面將出現(xiàn)較大的負彎矩。從絕對值來看,支點截面的負彎矩往往大于跨中截面的正彎矩,因此,采用變高度梁能較好地符合梁的內力分布規(guī)律,另外,變高度梁使梁體外形和諧,節(jié)省材料并增大橋下凈空。但是,在采用先簡支后連續(xù)法,頂推法、移動模架法、整孔架設法施工的橋梁,由于施工的需要,一般采用等高度梁。等高度梁的缺點是:在支點上不能利用增加梁高而只能增加預應力束筋用量來抵抗較大的負彎矩,材料用量多,但是其優(yōu)點是結構構造簡單、線型簡潔美觀、施工方便。一般用于如下情況:橋梁為中小等跨徑,以20—60米為主。采用等截面布置使橋梁構造簡單,施工迅速。由于跨徑不大,梁的各截面內力差異不大,可采用構造措施予以調節(jié)。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。采用先簡支后連續(xù)法施工,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。雙層橋梁在無需做大跨徑的情況下,選用等截面布置可使結構構造簡化。結合以上的敘述,及本設計采用的先簡支后連續(xù)的施工方法,采用等截面主梁。根據(jù)本橋位的地形、地質情況,以及橋跨的布置情況:2×30m。(2)橫截面梁式橋橫截面的設計主要是確定橫截面布置形式,包括主梁截面形式、主梁間距、主梁各部尺寸;它與梁式橋體系在立面上布置、建筑高度、施工方法、美觀要求以及經(jīng)濟用料等等因素都有關系。T型截面是簡支變連續(xù)梁橋最為常用的形式之一,其優(yōu)點是制造簡單、整體性好、接頭方便。1.主梁間距(或片數(shù))的確定:對一定的橋面寬度而言,主梁間距小,主梁片數(shù)就多,而T梁翼板挑出亦短;反之,間距大,主梁片數(shù)少,翼板挑出長。所以,對主梁間距(片數(shù))的確定要綜合考慮材料的用量、預制工作量和運輸、吊裝等因素的影響。一般來講,如果沒有起重能力的限制,對跨徑較大的橋梁,主梁片數(shù)應適當減少,材料用量比較經(jīng)濟,且可減少預制工作量,縮短工期。目前,我國T型梁常用的主梁間距是1.6-2.2m。在工程應用中,主梁間距已達2.5m。本設計T梁間距為2.125m。2.主梁高度與主梁細部尺寸確定:根據(jù)經(jīng)驗數(shù)值混凝土T梁橋的主梁尺寸如下表:表2.1裝配式簡支T梁橋主梁尺寸單位:m橋梁形式適用跨徑主梁間距主梁高度主梁肋寬度鋼筋砼T梁8<L<201.5-2.2(1/11-1/18)L0.16-0.2預應力砼T梁20<L<501.8-2.5(1/14-1/25)L0.18-0.2主梁梁高如果不受高度限制時,應選用高一些的梁高可節(jié)省配筋。主梁的梁肋寬必須滿足截面抗剪和抗主拉應力的強度要求,同事考慮梁肋的穩(wěn)定性,梁肋的內主筋的布置和澆筑混凝土施工所需的最小肋寬。目前常用的肋寬為15-18cm,當主梁間距小于2m時,梁肋為全長等肋寬,當主梁間距大于2m時,通常在兩端2-5m范圍內梁肋逐步加寬,滿足該部位的抗剪要求。在梁肋下部為了布置筋束和承受強大的預壓力的需要,常加厚成馬蹄形。梁端梁肋常做成與馬蹄同寬。本設計主梁片數(shù)為4片,主梁間距為2.125m,主梁高度為2m,高跨比為(1/15),支均滿足上述。T梁橫截面圖見圖2.3。2.2.2橫隔梁的構造本設計主梁采用等高形式,橫截面的T梁翼板厚度沿跨長不變。梁端部區(qū)段由于錨頭集中力的作用而引起較大的局部應力,也為布置錨具的需要,在距梁端2000mm范圍內將腹板加厚到馬蹄同寬,同時馬蹄寬度亦從480mm變到600mm,馬蹄部分為配合鋼束彎起而從四分點附近開始向支點逐漸太高,在馬蹄抬高的同時,腹板寬度亦開始變化。力學分析表明,在荷載作用處的主梁彎矩橫向分布,且當該處有橫隔梁時比較均勻,否則,荷載直接作用下的主梁彎矩就很大。為減小對主梁設計起主要控制作用的跨中彎矩,在跨中設置一道中橫隔梁??缍容^大時應設置較多的橫隔梁。本設計在橋跨中心、靠四分點和支點出設置5道橫隔梁,間距為6m,詳見圖冊S-03主梁構造立面與平面圖,橫隔梁橫斷面圖見圖2.4。圖2.3橫隔梁構造圖第3章橋梁結構計算3.1結構離散原則(1)對于所關心截面設定單元分界線,即編制節(jié)點號; (2)構件的起點和終點以及變截面的起點和終點編制節(jié)點號;(3)不同構件的交點或同一構件的折點處編制節(jié)點號;(4)施工分界線設定單元分界線,即編制節(jié)點號;梁中心線圖3.1白泥塘大橋結構離散圖(單元1-單元60)本橋全長60.000米,單跨單元劃分(120*0.5),共劃分為120個單元。結構內力計算是參照以有的設計擬定的結構幾何尺寸和材料類型,模擬實際的施工步驟,計算出恒載及活載內力;然后根據(jù)實際情況確定溫度、沉降等引起的結構次內力。連續(xù)梁橋的內力與應力狀態(tài),與形成結構的順序及過程密切相關,不同的施工方案及施工順序將導致結構產(chǎn)生不同的受力狀況。3.2毛截面幾何特性計算毛截面幾何特性是結構內力、配束及變形計算的前提。本設計采用橋梁電算軟件橋梁博士計算毛截面幾何特性。橋梁博士計算結果見表3.1。表3.1截面幾何特征(半跨)單元號節(jié)點號截面抗彎慣矩(m4)截面面積(m2)截面高度(m)中性軸高(m)110.522601.295832.01.21220.514061.274012.01.22330.506061.252882.01.22440.499231.234042.01.23550.491811.213422.01.23660.485161.194622.01.24770.477971.170682.01.25880.471791.158232.01.25990.465191.133372.01.2610100.459401.115582.01.2611110.453311.094652.01.2712120.448751.079872.01.2713130.443621.061522.01.2714140.439311.045162.01.2815150.435381.026712.01.2816160.430561.009192.01.2917170.427630.993942.01.2918180.423940.914442.01.2919190.421150.899952.01.3020200.418440.842552.01.3021210.416440.871212.01.3022220.414170.856472.01.3123230.412160.843412.01.3124240.409920.843412.01.3125250.409170.843412.01.3126260.407780.843412.01.3127270.406640.843412.01.3128280.406640.843412.01.3129290.406640.843412.01.3130300.406640.843412.01.312.截面幾何特性計算結果:中梁、邊梁中、支點截面的幾何特性由CAD數(shù)據(jù)輸出求得,其結果見下表。表3.2截面幾何特性計算結截面位置截面面積(㎡)截面抗彎慣矩(m4)中性軸高(m)中梁(邊梁)跨中0.843410.406641.31支點1.295830.526601.21上核心距:下核心距:截面有效率指標:表明以上初擬的主梁跨中截面是合理的。 3.3永久荷載效應計算3.3.1結構自重作用荷載集度計算1)預制T梁一期結構自重作用荷載集度(g1)(1)預制T梁邊梁一期結構自重作用荷載集度:g1=1.303×24×4/4=24.72kN/m(2)預制T梁中梁一期結構自重作用荷載集度:g1=g2=24.72kN/m2)成橋后T梁一期結構自重作用荷載集度增量(Δg1)預制梁計入每片梁間現(xiàn)澆橋面板及橫隔梁濕接縫混凝土后的結構自重作用荷載集度即為成橋后T梁一期結構自重作用荷載集度增量。(1)成橋后T梁邊梁一期結構自重作用荷載集度增量:Δg1=1.303×0.5×24/29.5=0.53kN/m(2)成橋后T梁中梁一期結構自重作用荷載集度增量:Δg1=1.303×0.5×24/29.5=0.53kN/m3)二期結構自重作用荷載集度(g2)二期結構自重作用荷載集度為橋面鋪裝與護欄自重集度之和:g2=0.1×7×23+0.08×7×24+3.875×2=9.32kN/m橋面鋪裝采用10cm瀝青混凝土鋪裝,且鋪裝寬為7.5m,瀝青混凝土重度為24kN/m3,人行道、護欄重度按25kN/m3計。因橋橫向由4片梁組成,則每片梁承擔全部二期永久作用效應的1/4。在計算恒載內力時不考慮預應力(也不可能考慮和徐變的影響且施工中的外荷載可用集中力近似代替保證計算的自重內力與實際情況相符合。圖3.1各恒載作用下的彎矩圖3.3.2內力計算本橋為先簡支后連續(xù)的連續(xù)梁,施工過程中包含了結構體系轉換,所以結構自重內力計算過程必須首先將各施工階段產(chǎn)生的階段內力計算出來,然后進行內力疊加。本設計可根據(jù)橋博輸出最后施工階段累計內力。表3.3結構自重作用效應內力疊加截面彎矩(kN.m)剪力(kN)軸力(kN)左支點-4550520140001/4-874057.311300跨中-9880-63.8122003/4-758013513200右支點3133489165003.4汽車荷載作用效應計算3.4.1沖擊系數(shù)和車道折減系數(shù)(1)汽車沖擊系數(shù)根據(jù)《公路橋涵設計通用規(guī)范》4.3.2中的規(guī)定,適用于連續(xù)梁的結構基頻計算公式如下:(3.1)式中:f1、f2——基頻,HZ,計算連續(xù)梁沖擊力引起的正彎矩效應和剪力效應時,采用f1;計算連續(xù)梁沖擊力引起的負彎矩效應時,采用f2;l——計算跨徑,m;E——混凝土彈性模量,Pa;Ic——梁跨中截面慣性矩,m4;mc——結構跨中處的單位長度質量,kg/m,當換算為重力計算時,其單位應為Ns2/m2,mc=G/g;G——結構跨中處延米結構重力,N/m;g——重力加速度,g=9.81m/s2; (1) (2)其沖擊系數(shù)μ=0.1767lnf-0.0157(1.5Hz≤f≤14Hz)則: μ1=0.1767lnf1-0.0157=0.3025 μ1=0.1767lnf1-0.0157=0.3998用于正彎矩效應和剪力效應: 1+μ=1+0.3025=1.3025用于負彎矩效應: 1+μ=1+0.3998=1.3998(2)車道折減系數(shù)根據(jù)《公路橋涵設計通用規(guī)范》表4.3.1-4中的規(guī)定,2車道的橫向折減系數(shù)為ε=1.00。3.4.2計算主梁的荷載橫向分布系數(shù)本設計采用橋梁博士程序進行總體計算,再經(jīng)橫向計算汽車荷載的邊梁橫向分布系數(shù)(最不利)mq=(0.553+0.399+0.287+0.133)/2=0.343圖3.2橫向系數(shù)分布圖3.4.3汽車荷載效應計算主梁汽車荷載效應橫向分布系數(shù)確定之后,將汽車荷載效應乘以相應的橫向分布系數(shù),在主梁內力影響線最不利布載,可求得主梁最大、最小汽車荷載效應內力。本設計通過橋梁博士可輸出汽車荷載效應內力:表3.4汽車荷載效應內力截面(邊跨)M(max)M(min)Q(max)Q(min)左支點0059-1491/4-108639-9-97跨中-215824-67-403/4-3314771169右支點-643123-1092截面(中跨)M(max)M(min)Q(max)Q(min)左支點0039.4-99.71/4-72.3427.5-7.2-64.9跨中-143.8551.3-44.8-26.73/4-281.4319.177.67右支點-430.182.3-72.93第4章內力組合計算為了進行預應力鋼束的計算,在不考慮預加力引起的結構次內力及混凝土收縮徐變次內力的前提下,按《通規(guī)》4.1.6條、4.6.7條規(guī)定,根據(jù)可能出現(xiàn)的荷載進行第一次內力組合。4.1按承載能力極限狀態(tài)設計規(guī)范要求,首先進行基本組合,即永久作用的設計值效應與可變作用設計值效應組合,其效應組合表達式為: (4.1) 或 (4.2)式中——承載能力極限狀態(tài)下作用基本組合的效應組合設計值?!Y構重要性系數(shù),按本規(guī)范表1.0.9規(guī)定的結果設計安全等級采用,對應于設計安全等級二級,取1.0?!趇個永久效應的分項系數(shù),應按《通規(guī)》表4.1.6的規(guī)定采用;——第i個永久作用效應的標準值個設計值。——汽車和在效應(含汽車沖擊力,離心力)的分項系數(shù),取=1.4。——汽車荷載效應(汗汽車沖擊力,離心力)的標準值和設計值?!谧饔眯M合中除汽車荷載效應(汗汽車沖擊力,離心力)風荷載外的其他第j個可變作用效應的分項系數(shù),取=1.4,但風荷載的分項系數(shù)取=1.1?!谧饔眯M合中除汽車荷載效應(含汽車沖擊力,離心力)外的其他第j個可變作用效應的標準值和設計值。——在作用效應組合中除汽車荷載效應(含汽車沖擊系數(shù),離心力)外的其他可變作用效應的組合系數(shù),取值見《通規(guī)》第4.1.6條。當某個可變作用在效應組合中其值超過汽車荷載效應時,則該作用取代汽車荷載,其分項系數(shù)應采用汽車荷載的分項系數(shù),對專為承受某作用而設置的結構或裝置,設計是改作用的分項系數(shù)與汽車荷載同值;計算人行道板和人行道欄桿的局部荷載,其分項系數(shù)也與汽車荷載取同值;根據(jù)《通規(guī)》第4.1.6條規(guī)定,各種作用的分項系數(shù)取值如下:γ0=1.0;γg1=1.2(對結構承載力不利),γg1=1.0(對結構承載力有利);γg2=0.5;γq1=1.4;γq2=1.4;ψc=0.8。則承載力極限組合狀態(tài)為:對結構承載力不利時γ0Sud=1.0×(1.2Sg1+0.5Sg2+1.4Sq1+0.8×1.4Sq2);對結構承載力有利時γ0Sud=1.0×(1.0Sg1+0.5Sg2+1.4Sq1+0.8×1.4Sq2)。4.2正常使用極限狀態(tài)計算4.2.1作用長期效應組合永久作用標準值效應與可變作用準永久值效應組合,其效應組合表達式為: (4.3)式中——作用長期效應組合設計值;——第j個可變作用效應的準永久值系數(shù),取值見《通規(guī)》第4.1.7條;——第j個可變作用效應的準永久值。根據(jù)《通規(guī)》第4.1.7條規(guī)定,各種作用的分項系數(shù)取值如下:ψ21=0.4;ψ22=0.8;則作用長期效應組合為:Sld=Sg1+Sg2+0.4Sq1+0.8Sq2(4.4)4.2.2作用短期效應組合永久作用標準值效應與可變作用頻遇值效應組合,其效應組合表達式為: (4.5)式中——作用短期效應組合設計值;——第j個可變作用效應的頻遇值系數(shù),取值見《通規(guī)》第4.1.7條;——第j個可變作用效應的頻遇值。根據(jù)《通規(guī)》第4.1.7條規(guī)定,各種作用的分項系數(shù)取值如下:ψ11=0.7;ψ12=0.8;則作用長期效應組合為: Ssd=Sg1+Sg2+0.7Sq1+0.8Sq2 (4.6)4.3計算結果根據(jù)上述的組合要求,即進行基本組合、正常使用極限狀態(tài)長期效應組合、正常使用極限狀態(tài)短期效應組合。選擇5個控制截面進行組合,其結果見附表1:第5章預應力鋼束的估算與布置5.1預應力鋼筋截面積估算預應力混凝土梁應進行承載能力極限狀態(tài)計算和正常使用極限狀態(tài),并滿足《公預規(guī)》中對不同受力狀態(tài)下規(guī)定的設計要求(如承載力、應力、抗裂性和變形等),預應力鋼筋截面積估計就是根據(jù)這些限值條件進行的。全預應力混凝土梁一般以抗裂性控制設計。按構件正截面抗裂要求估算預應力鋼筋數(shù)量。對于A類部分預應力混凝土構件,根據(jù)跨中截面抗裂要求,可得跨中截面所需的有效預加力。 (5.1) 設預應力鋼筋截面重心距截面下緣為ap=200mm,則預應力鋼筋的合力作用點至截面重心軸的距離為ep=y(tǒng)b-ap=1039mm。式中的Ms為正常使用極限狀態(tài)按作用(或荷載)短期效應組合計算的彎矩值,由表4 Ms=MaxSsd=7527.4 (5.2)全截面對抗裂驗算邊緣的彈性抵抗拒為W=I/yb=664.2×109/1239=536.077×106mm3跨中截面全截面面積A=1011000mm2所以有效預加力合力為 (5.3)預應力鋼筋的張拉控制力為0.75?pk=1395MPa,預應力損失按張拉控制應力的20%估算,則可得1274mm2正彎矩采用3束,采用3束3&15.2鋼絞線,預應力鋼筋的截面積為1260mm2(OVM15-9錨具),分別計N1、N2、N3。同理,中支點負彎矩采用5束正彎矩采用3束3根&15.2鋼絞線,預應力鋼筋截面積A=1260mm2(BM15-4錨具),鋼束號分別記為:N1、N2、N3。同理,負彎矩采用4束三根&15.2鋼絞線,預應力鋼筋截面積A=1680mm2,鋼束號為N7、N8、N9、N10。5.2預應力鋼束的布置連續(xù)梁預應力鋼束的配置不僅要滿足《橋規(guī)》(JTGD62-2004)的構造要求,還應考慮以下原則:(1)應選擇適當?shù)念A應力束的型式與錨具型式,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,以達到合理的布置型式。(2)應力束的布置要考慮施工的方便,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,而導致在結構中布置過多的錨具。(3)預應力束的布置,既要符合結構受力的要求,又要注意在超靜定結構體系中避免引起過大的結構次內力。(4)預應力束的布置,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、施工方法的選擇都有密切關系。(5)預應力束應避免合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)的需要而且也要考慮到結構在破壞階段時的需要。遵循以上原則,結合本設計的施工特點,鋼束布置結果如圖5.1和5.2所示。圖5.1鋼束平面布置圖(半跨)圖5.2鋼束布置斷面圖第6章配束后主梁內力計算及內力組合6.1預應力損失預應力混凝土連續(xù)梁橋的設計計算,需要根據(jù)承受外荷載的情況,確定其本身預加應力的大小。然而鋼束中的預應力往往受施工因素、材料性能及環(huán)境條件等因數(shù)的影響而引起預應力損失。設計所需的預應力值,應是扣除相應階段的應力損失后,鋼筋中實際存在的預應力值。而本設計中的有效預應力已經(jīng)扣除相應的預應力損失值,即σpe=σcon-σl。6.2配束后內力組合本設計采用先簡支后連續(xù)的施工方法,主梁預制安裝形成簡支體系,然后澆筑接頭混凝土,并張拉頂板預應力束,完成體系轉換,形成連續(xù)梁。故主梁將產(chǎn)生內力重分布,頂板預加力將在主梁內產(chǎn)生次內力。由橋梁博士可導出配束后的短期效應組合圖(如圖6.1)、長期效應組合圖(如圖6.2)及標準組合圖(如圖6.3),以及各極限值(見表6.1、表6.2、表6.3),應力驗算表(見附表2至附表4)。圖6.1配筋后短期效應組合圖表6.1配筋后短期效應組合極限值表單元上緣最大應力:4.23單元上緣最小應力:-0.636單元下緣最大應力:10.5單元下緣最小應力:-0.939單元最大主壓應力:10.5單元最大主拉應力:-0.939圖6.2配筋后長期效應組合圖表6.2配筋后長期效應組合極限值表單元上緣最大應力:3.82單元上緣最小應力:-0.453單元下緣最大應力:10.2單元下緣最小應力:-0.923單元最大主壓應力:10.2單元最大主拉應力:-0.923圖6.3配筋后標準組合圖單元上緣最大應力:5.03單元上緣最小應力:-1.0單元下緣最大應力:11.0單元下緣最小應力:-0.971單元最大主壓應力:11.0單元最大主拉應力:-1.07章應力驗算7.1持久狀況構件的應力驗算7.1.1正截面混凝土壓應力驗算對于預應力混凝土簡支梁的正應力,由于配設曲線鋼筋束的關系,應去取截面控制點分別進行驗算?!豆A規(guī)》第7.1.5條規(guī)范:使用階段預應力混凝土受彎構件正截面混凝土的壓應力,應符合下列要求: 受壓區(qū)混凝土的最大壓應力未開裂構件 σkc+σpt≤0.5fck(7.1)允許開裂構件σcc≤0.5fck (7.2)由表6.1知11.0MPa<0.5fck=16.2MPa,持久狀況下預應力混凝土壓應力滿足要求。7.1.2預應力鋼筋拉應力驗算按照《公預規(guī)》第6.1.3條規(guī)定,鋼絲、鋼絞線的張拉控制應力σcon≤0.75fpk,故允許值為0.75fpk=0.75×1860=1395MPa。表7.1所列為鋼絞線的張拉控制應力。即:施工階段鋼束張拉應力控制規(guī)定。表7.1鋼絞線張拉控制應力鋼束號鋼束束數(shù)編束根數(shù)張拉控制應力(MPa)11313952131395313139541313955131395613139571313958131395913139510131395表7.2正常使用極限狀態(tài)鋼束應力驗算 單位:MPa第1根鋼束應力驗算鋼束沿程最大應力容許應力是否滿足-1120-1210是第2根鋼束應力驗算鋼束沿程最大應力容許應力是否滿足-1160-1210是第3根鋼束應力驗算鋼束沿程最大應力容許應力是否滿足-1170-1210是第4根鋼束應力驗算鋼束沿程最大應力容許應力是否滿足-1140-1210是第5根鋼束應力驗算鋼束沿程最大應力容許應力是否滿足-1140-1210是第6根鋼束應力驗算鋼束沿程最大應力容許應力是否滿足-1190-1210是第7根鋼束應力驗算鋼束沿程最大應力容許應力是否滿足-1140-1210是第8根鋼束應力驗算鋼束沿程最大應力容許應力是否滿足-1140-1210是第9根鋼束應力驗算鋼束沿程最大應力容許應力是否滿足-1140-1210是第10根鋼束應力驗算鋼束沿程最大應力容許應力是否滿足-1140-1210是由上表可見,所有預應力束的張拉控制應力均滿足要求。其中,鋼束引伸量及鋼束長度數(shù)據(jù)見表7.3。表7.3鋼束引伸量及鋼束長度單位:MPa鋼束號鋼束曲線長度左端引伸量右端引伸量合計引伸量129.60.1040.1040.207229.60.09650.110.207329.50.1090.09550.205429.60.09690.1110.208529.60.1030.1030.207629.50.09550.1090.2057100.03570.03570.07148100.03570.03570.07149100.03570.03570.071410100.03570.03570.07147.1.3混凝土主壓應力驗算《公預規(guī)》第7.1.6條規(guī)范:使用階段預應力混凝土受彎構件正截面混凝土的主壓應力,應符合下列要求: σcp≤0.6fck=16.2MPa(7.3)由表6.1、表6.2、表6.3知10.8MPa<16.2MPa,8.7MPa<16.2MPa,11.4MPa<16.2MPa可見混凝土主壓應力的計算值均滿足要求,如圖7.1所示圖7.1各效應組合下混凝土主壓應力圖7.1.4混凝土主應力驗算由表6.1、表6.2、表6.3知。最大主拉應力為-0.195MPa<0.5fck=13.4MPa,按《通規(guī)》的要求,僅需按構造布置箍筋。7.2短暫狀況構件的應力驗算橋梁構件的短暫狀況應計算其在制作、運輸及安裝等施工階段混凝土邊緣的法向應力。本設計僅對預加應力階段的應力驗算。此階段指初始預加力與主梁自重力共同作用的階段,驗算混凝土截面下緣的最大壓應力。根據(jù)《公預規(guī)》第7.2.8條規(guī)定,在預應力和構件自重等施工荷載作用下,截面邊緣混凝土的法向應力應符合下列要求: σcc≤0.7?'ck=20.72MPa (7.4) σct≤0.7?'tk=1.757MPa (7.5)本橋施工時混凝土強度已達到標準強度的85%,故壓應力允許值?'ck=0.70×0.85×26.8=16.08MPa。拉應力允許值0.70?'tk=0.70×0.85×2.4=1.44MPa。表7.4所列為施工階段混凝土的最大、最小正應力。表7.4施工階段混凝土應力表單位:MPa施工階段號上緣最大上緣最小下緣最大下緣最小118.3018.35.825.7505.750318.1218.14.0容許值18.8-2.7618.8-2.76由上表可見,施工階段混凝土應力滿足要求。第8章抗裂驗算根據(jù)《公預規(guī)》第6.3.1規(guī)定,預應力混凝土受彎構件應計算短期效應組合作用下正截面和斜截面抗裂驗算。(1)正截面抗裂應對構件正截面混凝土的拉應力進行驗算,應符合下列要求。全預應力混凝土構件,在荷載短期效應組合下:預制構件σst-0.85σpc≤0(8.1)(2)斜截面抗裂應對斜截面混凝土的主拉應力σtp進行驗算,并應符合下列要求。全預應力混凝土構件,在荷載短期效應組合下:預制構件σtp≤0.6ftk=-1.68(8.2)表8.1短期效應組合抗裂驗算表項目荷載效應(MPa)允許值(MPa)正應力上緣最小-5.380下緣最小-1.730主應力最小-5.38-1.68由表8.1可知,截面在作用短期效應組合作用下沒有消壓,計算結果滿足《公預規(guī)》中短期效應組合計算的抗裂要求。同時,還應滿足長期效應組合的抗裂要求。表8.2長期效應組合抗裂驗算表項目荷載效應(MPa)允許值(MPa)正應力上緣最小-17.20下緣最小-0.6390由表8.2可知,荷載效應值均小于0。所以,本橋在長期效應組合下的抗裂驗算滿足要求。故,正、斜截面抗裂驗算均滿足要求。第9章承載能力極限狀態(tài)強度驗算預應力混凝土受彎構件截面強度的驗算內容包括正截面強度驗算和斜截面強度驗算。當預應力鋼筋的含筋量配置適當時,受拉區(qū)混凝土開裂退出工作,預應力鋼筋和非預應力鋼筋分別達到各自的抗拉計算強度?pd和?sd;受拉區(qū)混凝土達到設計抗壓強度?cd,非預應力鋼筋達到其抗壓設計強度?'sd,并假定受壓區(qū)的混凝土應力按矩形分布。對于僅在受拉區(qū)配置預應力鋼筋和非預應力鋼筋而受壓區(qū)不配鋼筋的矩形截面(包括翼緣板位于受拉邊的T形截面)受彎構件,正截面抗彎承載力的計算采用圖9.1的計算見圖。圖9.1受壓區(qū)不配置預應力鋼筋的矩形截面受彎構件正截面承載力計算圖根據(jù)《公預規(guī)》第5.1.5條,進行以下計算:(1)求受壓區(qū)高度x由式9.1來求解:fsdAs+fpdAp=fcdbx(9.1)為防止出現(xiàn)超筋梁及脆性破壞,預應力混凝土梁的截面受壓區(qū)高度x應滿足《公預規(guī)》的規(guī)定: x≤εbh0(9.2)可從橋梁博士導出承載能力極限狀態(tài)驗算數(shù)據(jù)如表9.1。由表中可以看出,控制截面(對稱只取半跨)的計算結果全部符合規(guī)范要求。表9.1承載能力極限狀態(tài)正截面強度驗算單位:MPa單元號單元號內力屬性Mj極限抗力受力類型是否滿足最小配筋率是否滿足2左支點最大彎矩89.9-4.15E+03下拉受彎是是最小彎矩-5.66-4.15E+03下拉受彎是是15邊跨1/4最大彎矩6.67E+0316.8E+03下拉受彎是是最小彎矩2.52E+0316.88E+03下拉受彎是是17邊跨跨中最大彎矩11.11E+0315.4E+03下拉受彎是是最小彎矩3.58E+0315.4E+03下拉受彎是是25邊跨3/4最大彎矩12.5E+0316.2E+03下拉受彎是是最小彎矩2.85E+0316.22E+03下拉受彎是是32右支點最大彎矩11.3E+039.98E+04上拉受壓是是最小彎矩-131-5.64E+03上拉受壓是是第10章?lián)隙闰炈愀鶕?jù)《公預規(guī)》第6.5.3條的規(guī)定,消除結構自重產(chǎn)生的長期撓度后,主梁的最大撓度值不應超過計算跨徑的1/600。先由橋博輸出撓度信息表,見表10.1。表10.1撓度信息表節(jié)點號荷載短期效應組合長期豎向撓度(mm)預加應力產(chǎn)生的長期撓度(mm)消除結構自重后結構撓度(mm)是否設預拱度預拱度(mm)31-3282.4-4.13是50.491-3282.4-4.08是50.4(1)邊跨的長期撓度值驗算:fs=4.13mm≤l1/600=29.5/600=49.2mm(2)中跨的長期撓度值驗算:fs=4.08mm≤l1/600=29.45/600=49.2mm故均滿足規(guī)范要求。11章施工方法要點及注意事項11.1施工概述將簡支梁的批量預制生產(chǎn)與連續(xù)梁的優(yōu)越性結合起來,實現(xiàn)用梁板批量預制生產(chǎn)的方式來加快連續(xù)梁的建設,這就是常說的"先簡支后連續(xù)"的施工方法.11.2先簡支后連續(xù)橋梁的優(yōu)點先簡支后連續(xù)橋梁結構就是兩跨或兩跨以上的預應力混凝土梁通過混凝土現(xiàn)澆,體系轉換后形成連續(xù)結構,主要有以下幾個優(yōu)點:(1)具有剛度大,變形小,伸縮縫少和行車舒適等優(yōu)點;(2)簡支梁的預應力鋼束在預制廠進行張拉,而負彎矩的預應力在主梁上進行,僅需吊裝設備起吊主梁,減少了施工設備,又能避免預應力張拉造成地面上的障礙;(3)預制梁都為標準構件,施工期間進行工廠化統(tǒng)一管理和生產(chǎn),有利于技術操作,節(jié)省了施工時間,縮短工期,提高了經(jīng)濟效益。11.3先簡支后連續(xù)橋梁的工藝流程(1)主梁預制結束待混凝土強度達到設計強度的90%以上,張拉正彎矩區(qū)預應力鋼束,壓漿并清理主梁底板通氣孔和梁內雜物。(2)設置臨時支座并安裝好永久支座,按照逐孔架設的順序組織主梁安裝,置于臨時支座上為簡支狀態(tài),及時連接橋面鋼筋與橫梁鋼筋。(3)連接接頭段鋼筋,設置接頭鋼束波紋管并穿束。在日氣溫最低時澆筑連續(xù)接頭,中橫梁及兩側與頂板鋼束同長范圍內的現(xiàn)澆橋面板,達到設計強度的90%以上,張拉負彎矩鋼束并進行壓漿。(4)接頭施工完成后,由跨中向支點處澆筑剩余部分的橋面板混凝土,澆筑完成后,拆除一聯(lián)內的臨時支座,完成體系轉換。(5)組織橋面系施工,體系轉換后即可組織開展橋面鋪裝及相關附屬工程的橋面系施工。11.4先簡支后連續(xù)橋梁的工藝特點(1)預制梁混凝土強度達到設計強度的90%以上,方可進行預應力張拉。張拉應嚴格按照規(guī)范要求進行。張拉施工時,應實測鋼束與孔道的摩擦系數(shù)μ,孔道偏差系數(shù)k和錨具錨口損失σ等參數(shù)值。(2)為滿足現(xiàn)澆端頭與梁的充分結合和力的傳遞以及施工要求,預制梁時一般做成有臺階的馬蹄形狀,并根據(jù)施工操作要求,預留現(xiàn)澆段尺寸和臺階樣式。(3)臨時支座的設置與選材。臨時支座設計必須滿足承重梁板和施工拆卸方便的要求。(4)連續(xù)段現(xiàn)澆混凝土施工。在現(xiàn)澆連續(xù)段,預埋鋼筋的連接采用搭接焊,現(xiàn)澆混凝土采用與梁板同標號混凝土,為防止現(xiàn)澆連續(xù)段混凝土在養(yǎng)生過程中發(fā)生收縮裂縫影響混凝土負彎矩張拉過程中的承載力和橋梁整體受力性能,現(xiàn)澆連接段接頭混凝土采用微膨脹混凝土。(5)負彎矩張拉。負彎矩張拉是對梁頂板的預應力鋼束進行張拉,這是先簡支后連續(xù)橋梁同簡支梁橋的本質區(qū)別。預應力鋼束采用高強度低松弛的鋼絞線,鋼束張拉采用兩面同時張拉,張拉順序由外向內,逐根進行張拉,壓漿工作在張拉完成后及時進行。11.5先簡支后連續(xù)橋梁結構施工質量控制要點11.5.1臨時支座設置的質量控制。臨時支座應保證有足夠的強度和剛度,拆卸方便,落梁均勻。預應力張拉完成后,待壓漿強度達到抗壓強度的100%時方可拆除臨時支座,拆卸臨時支座應做到逐孔對稱,均勻,同步,平穩(wěn)。臨時支座拆除后,永久支座與墩頂和梁底嚴密貼合。結合目前施工技術,臨時支座有多種設置方法,以可卸落砂筒支座的施工為例,當采用砂筒支座時,要充分考慮砂筒承受梁自重和架橋機重量后的沉降量,梁底與盆式支座間應留有空隙。在實際施工中,會出現(xiàn)每個砂筒沉落量不相同的情況,導致部分梁脫空,留下質量隱患,解決辦法主要有:(1)通過預壓試驗取得砂筒在受力以后的平均沉降量,并以此指導現(xiàn)場安裝臨時支座,控制梁的安裝標高與設計標高保持一致;(2)適當降低支座墊石標高,預留約3cm的混凝土梁靴高度,在澆筑濕接頭的時候,在盆式支座上墊一塊鋼板,一次直接澆到鋼板上,形成混凝土梁靴。11.5.2張拉預制底座的設置要求張拉預制底座基礎應硬化加固處理,堅固無沉陷,利于排水,底座的反拱度值應參照設計文件所提供的反拱值,結合實際施工和生產(chǎn)性首件梁的張拉情況確定。反拱度應呈拋物線,另外,要保證橋梁安裝進度嚴格控制,誤差不超過2mm。后連續(xù)現(xiàn)澆段施工質量控制施工過程中發(fā)現(xiàn),新老混凝土的連接結合是現(xiàn)澆連續(xù)段混凝土存在的問題,為此預制梁端頭必須嚴格進行鑿毛處理。為防止現(xiàn)澆連續(xù)段混凝土在養(yǎng)生過程中發(fā)生收縮裂縫影響混凝土負彎矩張拉過程中的承載力和橋梁整體受力性能,現(xiàn)澆連接段接頭混凝土摻加微膨脹劑,摻量一般控制在水泥用量的0.5%-1.0%之間。先簡支后連續(xù)每聯(lián)各現(xiàn)澆連續(xù)接頭的澆筑氣溫應基本相同,溫差控制在5℃以內,并盡量安排在一天氣溫最低時施工。主橋現(xiàn)澆接頭與濕接縫施工質量控制濕接頭混凝土澆筑順序應嚴格按照設計文件要求組織施工,從主梁預制到澆筑完橫向濕接縫的時間不宜超過3個月。濕接縫混凝土澆筑可采用吊模施工,模板應采用有足夠剛度和強度的竹膠板,模板安裝牢固后應沖洗已經(jīng)鑿毛處理的混凝土表面,在澆筑次層混凝土前對施工縫刷一層水泥漿?;炷翝仓c振搗與預制主梁頂板澆筑同樣要求,宜采用平板振動器與插入式振搗器相結合的方式,并保證設計厚度,濕接縫澆筑宜在一天氣溫較低條件下進行,并做好工后養(yǎng)生,防止裂縫。現(xiàn)澆接頭段混凝土可采用微膨脹混凝土。附表附表1標準組合應力驗算表單位:MPa名稱項目符號單位數(shù)據(jù)主梁混凝土立方體強度標準?cu,kMPa40彈性模量EcMPa3.25×104軸心抗壓強度標準值?ckMPa26.8軸心抗拉強度標準值?tkMPa2.40軸心抗壓強度設計值?cdMPa18.4軸心抗拉強度設計值?tdMPa1.65短暫狀態(tài)極限壓應力0.7?'ckMPa18.76極限拉應力0.7?'tkMPa1.68持久狀態(tài)壓應力極限值極限壓應力0.5?ckMPa13.4極限主壓應力0.6?ckMPa16.08拉應力極限值短期效應組合極限拉應力σst-σpc≤0.7?tkMPa1.68短期效應組合極限主拉應力0.7?tkMPa1.68長期效應組合極限拉應力σlt-σpcMPa015.2鋼絞線標準強度?pkMPa1860彈性模量EpMPa1.95×105抗拉設計強度?pdMPa1260最大控制力σcon0.75?pkMPa1395持久狀態(tài)應力:標準荷載組合0.65?pkMPa1210材料重度鋼筋混凝土γ1kN/m325.0材料重度瀝青混凝土γ2kN/m323.0鋼絞線γ3kN/m378.5鋼絞線與混凝土的彈性模量比αEP無量綱5.65注:?'ck、?'tk分別為鋼束張拉時混凝土軸心抗壓、抗拉強度標準制,本例考慮混凝土強度達到設計強度的90%時開始張拉預應力鋼束,即混凝土強度等級為C40時開始張拉鋼束,因此?'ck=26.8MPa、?'tk=2.40MPa。附表2短期效應組合應力驗算表(控制點)單位:MPa單元號節(jié)點號應力上緣正應力下緣正應力最大主應力最

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