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'摘要本次设计地址为塔瓦市城市桥,河流两岸为堤坝路。本计算书中包含数据分析、桥梁定线、方案比选、桥型选择、尺寸拟定、布筋计算、专题论文等。本桥共三种方案:简支梁桥、拱桥、刚构桥。本设计方案主要为5×16m简支T型梁桥。上部结构设计中主要包括内力计算、布筋计算、支座设计;下部结构设计主要包括盖梁设计、桩柱设计。最后为施工组织设计和专题论文。关键词钢筋混凝土;T形梁;桩柱式;结构设计;专题论文-76-
AbstractThisdesignaddressesthecitybridgeSrivastavacityriverstodamroad.Thisbookcontainsdataanalysiscalculation,bridgealignment,programselection,bridgetypeselection,thesizeoftheformulation,fabricreinforcementcalculation,monographs,etc.Thebridgehasthreeoptions:simplysupportedbeambridge,arch,rigidframebridge.Thedesignismainly5×16msimplysupportedT-beambridge.Superstructureincludinginternalforcecalculation,fabricreinforcementcalculations,bearingdesign;substructureincludescappingbeamdesign,designofpiles.FinallyismonographandConstructiondesign.Keywords:ReinforcedconcreteT-shapedbeamsPiledStructuralDesignMonograph-76-
目录第一章毕业设计任务书81.毕业设计的原始设计82.毕业设计(论文)的内容和要求73.毕业设计应完成的技术文件84.主要参考文献95.毕业设计(论文)进度计划(以周为单位)9第二章桥型方案比较102.1方案比选102.1.1设计依据102.1.2技术标准..........................................102.1.3钢筋混凝土简支T型梁桥112.1.3拱桥112.1.4连续梁桥..........................................142.2方案比选原则14第三章主梁设计153.1上部结构尺寸的拟定153.2主梁的计算153.2.1计算荷载横向分布系数153.2.2主梁内力计算183.3行车道板计算203.3.1恒载内力的计算203.3.2活载内力的计算233.3.3内力组合293.4横隔梁的计算303.4.1确定作用在中横隔梁的计算荷载303.4.3内力基本组合323.5持久状况承载能力极限状态下截面设计、配筋与验算323.5.1配置主梁受力钢筋323.5.2持久状况截面承载力能力极限状态计算343.3.3斜截面抗剪承载力计算343.5.4箍筋设计383.5.5斜截面抗剪承载力验算39-76-
3.5.6持久状态斜截面抗弯极限承载力验算403.6行车道板配筋计算423.6.1截面设计与配筋验算433.7.1正弯矩配筋433.7.2抗剪计算与配筋设计433.8支座设计443.8.1支座资料443.8.2确定支座的平面尺寸453.8.3确定支座的厚度463.8.4验算支座的偏转情况463.8.5验算支座的抗滑稳定性46第四章盖梁设计(下部结构)474.1盖梁计算474.1.1荷载计算484.1.2内力计算484.1.3.1正截面抗弯承载能力验算57第五章施工组织设计59第六章专题论文72致谢78参考文献79-76-
第一章毕业设计任务书1.毕业设计的原始设计建设规模:标准不同荷载全跨90.3米双车道高速公路或城市桥梁。结构形式:16m标准跨径非预应力混凝土t型简支梁桥。自然条件:根据当地地质和水文条件、气候及地形洪水位等因素决定。2.毕业设计主要内容及要求最终确定桥梁形式,依据安全,功能,经济,美观,施工,占地与工期等多方面进行比选。桥梁盖梁桥台截面形式、桩柱方案合理经济美观等。要求独立完成各项设计书,图纸论文。3.毕业设计最终文件包括设计说明书:设计说明及方案比选,桥梁各部具体说明书。具体施工图纸:方案图3——4张;桥梁各部施工图(桥位平面,T型梁配筋图,横隔梁配筋图,下部结构图,桥台盖梁布筋图)8——12张。专题文件1份:不少于3000字专题论文一份。4.主要参考文献(1)城市桥梁设计准则(CJJ11-93)(2)公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTGD62-2004)(3)JTGD60-1985.公路桥涵地基与基础设计规范[S].北京:人民交通出版社,1985.(4)公路工程抗震设计规范(JTJ004-2009)(5)公路桥涵设计通用规范(JTGD60-2004)(6)《公路桥涵施工技术规范》释义手册[M].北京:人民交通出版社(7)公路桥涵设计通用规范(JTGD60-2004)(8)公路圬工桥涵设计规范(JTGD61-2005)(9)项海帆.桥梁工程[M].北京:人民交通出版社,2008.(10)公路工程技术标准JTGB01-2003[M].北京:人民交通出版社5.毕业设计(论文)进度计划(以周为单位)-76-
第三周第四周第五周第六周第七周第八周第九周第十周第十一周第十二周第十三周第十四周第十五周第十六周第十七周研究任务书、收集有关工程资料桥梁方案研究拟定、绘制草图、定稿进行概算,方案比选编写方案设计说明书结构方案研究、参数拟定、绘制草图、定稿主梁内力计算,横隔梁内力分析桥面板内力计算,墩台、基础计算绘制结构施工图编写结构计算书分析工程量,编制预算整理施工技术和施工方案准备专题设计资料收集、研究专题设计(论文)初稿完成专题成果毕业答辩-76-
第二章桥型方案比较2.1方案比选2.1.1设计依据a)塔瓦人民城市道路延伸桥梁建设规划说明及规划图;b)塔瓦人民城市道路延伸跨河的河床断面图;c)有关设计的技术资料及标准规范d)设计有关条件:初步勘测资料及地形条件等。2.1.2技术标准l路线道路等级:公路三级;l设计行车速度:60km/h;l桥面总宽10.6m,其中机动车双向四车道宽度2x3.5m,人行道2x1.5m,栏杆2x0.2m;l设计荷载等级:公路I;l人群荷载:3.5KN/;l桥面横坡:双向i=1.5%;l设计洪水频率:100年一遇;l安全等级:一级。2.1.3方案一混凝土简支梁桥方案本设计总跨为90.3m,采用16mT型梁标准跨径。公路等级为公路三级,人群密集,设计荷载为公路I.桥面总长为5×16m=80m,桥面2×0.3m栏杆+2×1.5m人行道+2×3.5m行车道=10.6m。桥梁纵面坡度1.5%,纵坡取1.5%桥梁两端为堤坝路,桥梁标高为道路标高40.0m。下部结构采用桩柱式桥台和桥墩(无系梁设计),采用钻孔灌注桩施工方法。拟定盖梁尺寸长9m成宽1.3m×高1.3m,灌注桩直径1.2m桥台桩长39m,桥墩桩长44m上部无变径设计。在设计地段交通较为方便T梁采用桥梁厂内预制。梁桥有着它的构造简单施工容易美观等优点,在本设计中混凝土简支梁桥最理想的桥型。图2.15×16m梁桥型梁方案-76-
根据下图平面布置图可以看出河岸两侧为堤坝路段,故此设计桥面标高以两岸路面标高为参考。图2.2梁桥平面布置图2.1.4方案二拱桥方案本设计总跨为90.3m因为两岸为河堤路,故设计采用桥面高度和路面同高40m,故主跨采用采用30m连铰双曲拱桥,是跨比拟定为1/6。桥主拱圈拱跨径为30m,两侧采用连铰拱尺寸根据实际而定。下部柱式桥台位于河岸两侧,采用2×2柱式桥台。桩柱直径为1.2m,采用预制桩沉入式施工方法。总桥横纵面坡度均为1.5%,桥面标高为40.67m(略高于两侧路面高程)。拱桥传承至今2000多年一直是我国桥梁选择中较为常用的桥型,并且拱桥有着它独特的美观,在本设计中也是比较理想的桥型之一。-76-
图2.3拱桥图2.3连铰双曲拱2.1.5方案三连续梁桥方案连续梁桥在力学性能上优于简支梁桥和悬臂梁桥,其具有结构刚度大、桥面变形小、动力性良好、变形曲线平顺、有利于高速行车等优点。钢筋混凝土连续梁同悬臂梁一样,因为在施工和使用上的相同缺陷,限制了它的使用,仅在城市高架和小半径弯桥中少量使用。本方案中采用中心桩两边桥台式连续梁桥,桥面总长80m桩柱两侧分别为40m。中心桩嵌岩石深度为2m。采用四根桩设计,桩直径为1.2m初步拟定桩长为39m,横梁高度为2m。每跨为8片空心箱梁,梁间距为1.32m。横向坡度1.5%,纵向坡度也取1.5%。为了是桥面和两岸路面同高,桥面标高取40m高桩设计。本设计为三级公路,在造价和施工两方面考虑连续梁桥在本设计方中不是很适合塔瓦城市桥的设计方案。图2.4连续梁桥-76-
2.2方案比选要求2.2.1适用性桥梁应该满足在设计年限内的交通量要求。桥下设计标高要高于设计洪水线,满足航运要求。设计的桥梁还需要能够在城市中带来标志性的做用。(1)保证桥梁在设计基准期100年内能正常使用。(2)满足桥梁使用期限内交通流量以及交通增长。(3)桥梁结构在满足裂缝要求。(4)选用具有足够强度、刚度、稳定性和耐久性的新材料预制桥跨结构构件。(5)满足以后市政施工的管线布置要求。(6)交通顺畅即使在交通拥堵时能迅速疏通交通流。这次设计的三座桥型:梁桥、混凝土拱桥和刚构桥,都能满足适用性的要求。2.2.2安全舒适性在设计中要考虑桥梁的舒适性,避免和减少桥梁的横向振幅避免震动。(1)所设计的桥梁结构要求有足够的强度刚度和稳定耐久性。(2)设计具有足够高度和强度防撞栏杆能走满足公路防撞等级。(3)桥梁需要根据具体交通状况来设计桥梁的坡度和标志这次设计的三座桥:梁桥和拱桥和刚构桥,都能满足舒适与安全性的要求。2.2.3经济性(1)桥梁的设计应考虑因地制宜,就地取材和方便施工。(2)桥型需要根据实际来设计,选用最佳桥型。(3)桥位地址应是地质条件良好、河道顺直。(4)桥位选择需要选在有对经济推动作用的方位从材料用量上看,方案二方案三的混凝土用量最多,但从钢材以及钢筋方面进行综合考虑,方案一最合理。就经济方面,梁桥占有优势。-76-
2.2.4先进性桥梁设计需要考虑桥梁在施工中的技艺来优化施工过程。在因地制宜的前提下,尽量选用已经得到广泛采用的新技术设备材料工艺等。梁桥和钢管混凝土拱桥以及连续刚构桥的技术都很纯熟。2.2.5美观设计一座桥梁要求充分的考虑桥梁的美观性,桥梁与地区的相容性和城市的标志性等钢管混凝土拱桥外观优美,刚构桥次之,梁桥稍逊一筹。2.2.6其它桥梁在设计时需要考虑现在技术、材料、工期等众多因素。⑴以上三个方案中,方案一:由于设计中的上部结构,受力情况比较简单,其稳定性相对于后一个方案差不多。⑵从结构的外形上看,两个方案分别为梁桥,钢管混凝土拱桥。方案一:此桥采用的是装配式钢筋混凝土的T形梁桥,两边采用现场吊装的方法,从而在整体上考虑减轻了整个桥上部结构的恒重,节省了大量的材料,在结构主要部位安放组装一些合理的钢板,在提高桥的稳定性的同时,充分发挥了钢材的优势,使结构既轻巧又美观,大大减少了工程量材料,从而减少了工程中的造价,提高了方案比较中的有力的竞争地位。方案二总体上比较简单,采用的一跨整体式,方案较多地体现了设计的思想,也符合设计规划的要求,技术先进,工艺成熟,其唯一不是的就是整体受力不稳,在这样的地质条件下,其基础的设计,施工要特别注意。⑶从施工难度上看,三个个方案中,方案一采用吊装安装的方法。方案一是钢筋混凝土T形梁,方案一其施工比较短。方案二:采用的是支架法的方法,进分部安装,但需要较长的施工时间,工期比较长。方案三:采用悬臂施工,但技术较为复杂,要求高。综上所述:这三个方案都符合了适用、安全、经济、美观、环保要求。但在经济、适用、美观要求上,第一方案占一定的优势。另考虑,简支梁的设计较简单,受力较明确,比较适合初学者作为毕业设计用,因此选择方案一比较好,即混凝土简支T型梁桥。总比选方案来看:方案一具有施工简单、受力明确、美观、经济实用等优点,并且施工技术成熟。采用方案一的梁桥方案。第三章主梁设计-76-
3.1上部结构尺寸的拟定设计荷载:公路—I级;桥面净空:净—7m+2×1.5m+2×0.3m=10.60m;桥梁长度布置:165m,梁长80m;上部构造:钢筋混凝土T梁.钢筋:主筋用HRB335钢筋,其他均为HRB235钢筋;混凝土:C30,C25(在浇筑较为重要部分时可适当增加一个标号)。3.2主梁的计算本设计中分别计算计算荷载位于跨中和支点的横向分布系数,均采用桥梁博士分别剪力杠杆法和刚性横梁法算处横向分布系数。且本设计无挂车荷载考虑。3.2.1计算荷载横向分布系数3.2.1.1当荷载位于支点处,利用杠杆原理法计算一跨横截面-76-
根据桥梁博士绘图对于1#梁:根据桥梁博士可得对于汽车荷载对于人群荷载对于2#梁:根据桥梁博士可得对于汽车荷载对于人群荷载对于3#梁:-76-
对于汽车荷载对于人群荷载3.2.1.2当荷载位于跨中横向分布计算本桥梁T型梁之间采用横隔板连接,可按刚性横梁法的用桥梁博士计算荷载在跨中时的横向分布系数,本设计横向截面为4×1.9m的等间距5块T梁布置。根据桥梁博士要求计算主梁抗弯惯距-76-
输入模型荷载等可以得出如下图结果根据桥梁博士计算横向分布得①1#梁横向影响线的竖标值:1#梁影响线-76-
根据桥梁博士算出对于汽车荷载对于人群荷载②2#梁横向影响线的竖标值:2#梁影响线根据桥梁博士算出对于汽车荷载对于人群荷载③3#梁横向影响线的竖标值:3#梁影响线根据桥梁博士算出对于汽车荷载对于人群荷载-76-
3.2.2内力计算--主梁部分每片梁的恒载集度1、主梁单位重量恒载集度:-76-
2、横隔梁部分单位重量恒载集度边主梁单位重量恒载集度:跨中主梁单位重量恒载集度:3、桥梁桥面铺装单位重量恒载集度:4、栏杆和人行道单位重量恒载集度:根据分项计算得边主梁的单位重量恒载集度为根据分项计算得中主梁的单位重量恒载集度为:3.2.2.2内力的计算各梁荷载恒载集度项目计算图式影响线面积ω0M1/2M1/4-76-
v1/20.50.5V01#及5#梁内力(边跨)1#及5#梁跨中弯矩值kn/m=617.74kn/m1#及5#梁跨中剪力值1#及5#梁支点剪力值=159.417kn/m1#及5#梁1/4跨处弯矩值:1#及5#梁1/4跨处剪力:中主梁2#、3#及4#梁内力中主梁2#、3#及4#梁跨中弯矩值中主梁2#、3#及4#梁跨中剪力值中主梁2#、3#及4#梁支点剪力值中主梁2#、3#及4#梁1/4跨处弯矩值:-76-
中主梁2#、3#及4#梁1/4跨处剪力值:3.2.2.3内力计算活载(1)汽车荷载冲击系数简支梁桥的基频化简ƒ由下面式子算出:其中π去3.14一片T梁的截面图跨中单位长度内的恒集质量:T梁上缘到梁中心的距离y:惯性矩跨中部分:-76-
则计算冲击系数1+У:(2)汽车荷载计算根据规范公路I级均布荷载集中荷载PK,,;时,时,内插法计算PK剪力计算PK为双车道方式计算车道荷载的跨中弯矩和剪力,双车道跨中弯矩影响线-76-
3.2.2.4各梁的跨中弯矩根据梁位分析可得,1和5号梁的跨中横向分布最大,1号梁车道荷载跨中人群荷载值2和4号梁跨中弯矩计算跨中弯矩在公路I级汽车活载计算:恒集弯矩人群荷载:-76-
3号梁跨中弯矩计算公路I级汽车活载下跨中弯矩计算:人:3.2.2.5计算各梁跨中的剪力值1号和5号梁的计算如下跨中剪力再公路I级汽车活载下:2号和4号梁的计算如下跨中剪力再公路I级级汽车活载下计算值为:-76-
3号梁的计算如下跨中剪力再公路I级级汽车活载的计算:3.2.2.6计算荷载在支点截面剪力由此计算重心三角形影响线:1号和5号梁计算如下1号和5号梁剪力影响:-76-
2号和4号梁的剪力计算如下2号和4号梁的剪力影响线:-76-
3号梁计算如下三号梁的剪力影响线:3.2.2.7计算荷载在1/4跨处的弯矩1号和5号梁四分之一处弯矩影响线-76-
四分之一处弯矩在公路I级汽车活载下的计算:2号和4号梁荷载在四风之一处弯矩计算荷载在四分之一处弯矩在公路I级汽车活载下的计算:-76-
3号梁荷载在四分之一处弯矩计算荷载在四分之一处弯矩在公路I级汽车活载下的计算:3.2.2.8计算荷载在1/4跨处的剪力荷载位于四分之一处的影响线:-76-
1号梁和5号梁:2号和4号梁3号梁3.2.2.9荷载组合其中,,,,-76-
各梁荷载位于跨中弯矩组合:荷载单位均为(KN/m)梁号恒载汽车活载人行活载组合值1、5617.74914.7886.9372119.3492、4659.486746.8357.1171900.9163659.486652.25053.4231764.367各梁荷载位于跨中剪力组合:荷载单位均为(KN/m)梁号恒载汽车活载人行活载组合值1、50124.45911.218186.8072、40110.4697.370140.8173096.4806.952123.562各梁荷载位于支点剪力组合:荷载单位均为(KN/m)梁号恒载汽车活载人行活载组合值1、5159.417231.37627.260545.7582、4170.19222.66011.423528.7453170.19183.9937.294469.987各梁荷载位于1/4跨弯矩组合:荷载单位均为(KN/m)梁号恒载汽车活载人行活载组合值1、5467.361630.99465.2001517.2492、4494.615560.06842.8331425.606-76-
3494.615489.14040.0631323.205各梁荷载位于1/4跨处剪力组合:荷载单位均为(KN/m)梁号恒载汽车活载人行活载组合值1、579.709151.93112.619322.4872、485.095134.8538.291300.194385.095117.7767.755275.6863.3.1计算梁恒载内力梁板恒载内力每米计算板条恒载内力每米计算-76-
3.3.2活载内力的计算本设计根据轴重和轴距关系去取后轴:来带入下列计算。各轮轮载:四轮接触地面尺寸为,四十五度角扩散后,在板的顶部的尺寸:去除两后轮的宽度重叠作用,在荷载分布中的有效分布狂赌计算得:梁板的计算示例和车轮计算宽度分布(单位:cm)由第三章计算的:弯矩恒基每延米计算弯矩值:-76-
剪力恒基每延米计算弯矩值:3.3.3内力组合验算在极限状态下的内力组合的最大值:在安全等级为一级的情况内力组合(安全等级一级级):代用极限内力组合值则有设计内力为:3.4横隔梁的计算3.4.1确定作用在中横隔梁的计算荷载3.4.2计算不同荷载布置的内力值荷载在一号梁:-76-
荷载在五号梁:荷载在三号梁:一号边主梁右侧截面剪力影响线和左侧的相等及:即即根据上面数据可以绘制影响线如图下图中所表示:根据影响线图可计算弯矩荷载等级为公路一级荷载:-76-
根据影响线图可计算剪力荷载等级为公路一级荷载:3.4.3计算内力基本组合值横隔梁之间的永久做用小到可以忽略不计,故本设计中未加入计算1)内力组合值在极限状态下的基本组合值2)内力组合值在正常状态的基本组合值(未考虑汽车荷载的影响作用)3.5持久状况承载能力极限状态3.5.1配置主梁受力钢筋此处设计采用以验算过标准16mT型梁进行计算得到,取18厘米梁腹板宽度,86厘米的承托长度,计算的处受压区翼缘悬出板的平均厚度为13厘米。计算,所以去,取6厘米的承托根部厚度,。据上面去。-76-
左面计算右面计算相比得左边小于右边可得此T型梁位第一类T型梁。正截面抗剪计算中取=200cm来带入计算。设x为混凝土截面受压区高度,得。由得为检验最小布筋率计算拟定选取选用HRB335钢筋,规格为四根半径径为18mm和两根半径为14mm的HRB335,-76-
查有效高度表格可知,,故计算高度满足条件受压区高度可以满足计算要求。验算T梁的最小配筋率如下:本设计中的T梁配筋满足最小配筋的要求。3.5.2极限状态下持久状况截面承载力计算根据截面的实际配筋面积来计算受压区的高度得极限状态下截面抗弯承载力由公式计算得:抗弯承载力满足要求。3.5.3箍筋设计设定箍筋间距,由下面式子可以求出箍筋间距ST梁采用直径为10mm的圆钢采用双肢箍的方式,那么箍筋面积;距支座中心处为32mm主筋,;;,,有上面可得设计中最大剪力设计值为.=435.339KN563mm-76-
则箍筋间隔SV=250mm。在支座正上方采用加密设计区SV=100mm,长度为2.5m其他均采用无加密设计SV=250mm验算箍筋配筋率得:当间距SV=100mm时,0.87%当间距SV=250mm时,0.35%计算可得无论哪种间距线配筋率均满足最小配筋率的要求,均满足最小配筋率不小于0.18%。3.6行车道板配筋计算3.6.1截面设计与配筋验算T梁悬臂板边部厚度为8cm,根部厚度为14cm,混凝土保护层厚度拟定为a=3cm,骨架钢筋取直径为12mm的HRB335钢筋,有效高度h0=h-a-d/2=(0.14-0.03-0.006)m=0.104m由式子:带入数据可得1.0×27.8<138x=0.0173m满足要求。计算钢筋截面面积AS若拟定采用10Φ12时,计算需要的钢筋面积为:。=1131.0mm2验算截面承载力x=m=0.0229m-76-
29.32KN·m大于27.08KN/m承载力满足要求条件。矩形截面受弯构件抗剪截面尺寸要求应满足最小截面尺寸的要求290.51KN大于r0Vd=1.0×43.24KN=43.24KN满足最小截面尺寸要求。如果抗剪截面满足下式,只需要构件满足最小构造要求即可。r0Vd=1.0×43.24KN=43.24KN0.5×10-3αftdbh0=0.5×0.001×1×1.39×1000×104KN=72.28KN可得r0Vd==43.24<0.5×10-3αftdbh0满足条件,因此仅需满足构造的要求。根据规范最小钢筋布置要求,板内应设置直径大于等于8mm的分布钢筋且垂直于主钢筋,非加密区最大间隔不得大于20cm,最小规格为8@200。3.7横隔板配筋计算3.7.1正弯矩配筋计算跨径为15.5m,相邻两横梁的平均间距:B+12=[18+12×(11+5)]cm=210cm计算截面和正弯矩配筋图示(尺寸单位:cm)-76-
先假设钢筋重心到底面的距离a=8㎝,有效高度为h0=(125-8)cm=117cm。设定中性轴位于上翼缘板内:则1.0×193.357≦13.8×2.1x(1.17-x/2)×1000整理得:X2-2.34X+0.01334≦0解得满足要求的最小x值为X=0.007m<=0.14m,假设成立。,处理得=5.9×10-4m2拟定直径18mm的HRB335钢筋4跟,。a=(5+3)cm=8cmx=280*10.17cm/(13.8*210)=0.984cm=0.56*117cm=65.52cm>x=0.984cm,满足规范要求。3.8支座设计3.8.1支座资料本设计为一座5×16m钢筋混凝土简支T形桥,标准跨径为16mT构梁,主梁长15.96m,计算跨径为15.5m,主梁采用C30混泥土,两端采用等厚度的压制钢板式橡胶支座。设计荷载为公路I级,人群荷载=3KN/m2。各部分反力如下表所示:支座反力标准值RCK343.94KN汽车引起的支座反力Rpk178.49KN人群引起的支座反力Rrk17.13KN结构自重引发的支座反力Rgk148.32KN活载产生的跨中挠度f0.84cm-76-
当地温差36ºC3.8.2确定支座的平面尺寸选择=18cm,=22cm尺寸大小钢板橡胶支座。按照最低构造的要求,拟定橡胶支座内钢板尺寸最大值为=17cm,=21cm。橡胶片厚度去5mm。平面形状系数S由拟定尺寸复算得17*21/2*0.5*(17+21)=9.39式子中为橡胶片的厚度值本处为0.5cm平面形状系数满足要求9.39大于5且小于12橡胶支座的承压强度验算(满足条件)通过上部计算可以得拟定的尺寸能满足构造和压强的要求,此平面尺寸橡胶支座可以在本设计中采用。3.8.3确定支座的厚度温度变化取,由温度造成变形的水平偏移是由梁两端支座共同平均分摊,则每个支座的温度水平位移计算得=0.5×10-5×36×(1550+18)=0.25cm本设计16mT梁计算跨径为15.5m,公路荷载等级为公路一级,则在一个设计道路上的制动标准值计算得按《桥涵设计通用规范》规定,制动力大于等于90KN。本处确定支座最小厚度故取制动力为90kn。横截面上拱5片T梁,每片梁两个支座则每个支座的水平制动力等于:-76-
计算橡胶片需要的厚度。当不考虑汽车制动力厚度为当考虑汽车制动力厚度为根据规范规定短边尺寸要求:te在1.8cm到3.6cm之间,故取该支座橡胶板的最小总厚度应为2.2cm。单层加劲钢板厚度为;钢材屈服强度查资料可得为340,取钢材屈服强度的0.65倍,。带入公式得单层加劲板的厚度最小取2mm。为满足构造要求,加劲板上、下橡胶保护层厚度取2.5mm,选用4层钢板和5层橡胶片组成的支座。通过上面的层数设计进行厚度计算:橡胶厚度,满足最小橡胶厚度的要求。加劲板总厚度,由支座计算整体计算得出支座总高度为H=(20+8)mm=28mm满足塔瓦桥设计要求。第四章盖梁设计-76-
4.1盖梁计算4.1.1盖梁荷载计算4.1.1.1永久荷载--上部结构表4-1上部结构永久荷载边主梁自重中主梁自重单跨上部构造自重单梁支座横载反力梁号1、52、3、41、5号梁2、3、4号梁重量值KN21.5921.593345.1337.55327.524.1.1.2盖梁自重及作用效应计算6565130220607542.5560/25432112345170659542.5图4-1盖梁计算(1/2盖梁长度尺寸单位:cm)表4-2盖梁自重产生的弯矩、剪力效应计算截面编号自重(kN)弯矩(kN·m)剪力(kN)V左V右1—1q1=0.7×0.55×1.6×25+0.5×0.55×0.4×1.6×25=15.4+4.4=19.8M1=-15.4×-4.4×=-4.235-0.807=-5.04-19.8-19.82—2q2=0.5×(1.1+1.5)×0.55×1.6×25=28.6M2=-0.7×1.1×1.6×25×0.55-0.5×1.1×0.8×1.6×25×1/3×1.1=-23.39-48.4-48.43—3q3=0.75×1.5×1.6×25=45M3=-1.1×0.7×1.6×25×1.3-0.5×1.1×0.8×1.6×25×(1/3×1.1+0.75)-45×-93.4159-76-
0.75/2=-40.04-19.65-16.88=-76.574—4q4=0.65×1.5×1.6×25=39M4=252.4×0.65-(45+39)×0.7-30.8×1.95-17.6×(1/3×1.1+1.4)=14.111201205—5q5=2×1.5×1.6×25=120M5=252.4×2.65-(45+39+120)×3.4/2-30.8×3.95-17.6×(1/3×1.1+3.4)=134.1100252.4KN4.1.1.3可变荷载计算(1)可变荷载横向分布系数计算:荷载对称布置是用高杠赶杆法,非对称布置时用偏心受力法。①公路I级a.单车列,对称布置时:==0==0.5×0.45=0.225=0.5×(0.55+0.55)=0.55b.双列车,对称布置时:==0.5×0.225=0.113==0.5×(0.775+0.325)=0.55=0.5×(0.675+0.675)=0.675c.单车列,非对称布置时:由,已知n=5,e=2.1,2=2×(2.02+4.02)=40d.双车列,非对称布置时:-76-
已知:n=5,e=0.55,2=40,则:②人群荷载=1.00×3=3.00(KN/m)a.两侧有人群,对称布置时:==1.000==0.000=0b.单侧有人群,非对称布置时:已知:n=5,e=4.0,2=40,则:(1)按顺桥向可变荷载移动情况,求得支座可变荷载反力的最大值。①公路I级双空布载单列车时:B=KN双空布载双列车时:-76-
2B=2×582.15=1164.30KN单空布载单列车时:B=KN单空布载双列车时:2B=858.75KN②人群荷载单孔满载时:B2=3.00×0.5×1.000×29.10=43.65KN(一侧)双孔满载时(一侧):B1=B2=43.65KNB1+B2=87.3KN(3)可变荷载横向分,可变荷载反力组合:计算见表4-2,布后各梁支点反力(计算的一般公式为),见下表(4)各梁永久荷载表中均取用各梁的最大值,其中冲击系数为:1+μ=1+0.3871=1.3871荷载横向分布情况公路I级荷载(kN)人群荷载(kN)计算方法荷载布置横向分布系数η单孔双孔单孔双孔BR1BR1BR1BR1对称布置按杠杆法算单列行车公路I级η1=0η2=0.225η3=0.55η4=0.225η5=0429.38072.42177.0372.420582.15098.20240.0598.200双列行车公路I级η1=0.113η2=0.55η3=0.675η4=0.55η5=0.113858.7572.74354.07434.54354.0772.741164.3098.64480.11589.23480.1198.64人群荷载η1=1.000η2=0.000η3=0η4=0η5=1.00043.6543.6500043.6587.387.300087.3非对称布单列行车公路Iη1=0.410η2=0.305η3=0.200η4=0.095429.38131.9798.1764.3830.58582.15178.95133.1287.2941.46-76-
置按偏心受压法计算级η5=-0.010-3.22-4.36双列行车公路Iη1=0.255η2=0.228η3=0.200η4=0.172η5=-0.055858.75164.16146.78128.75110.73-35.411164.30222.60199.03174.59150.14-48.01人群荷载η1=0.600η2=0.400η3=0.200η4=0η5=-0.20043.6526.1917.468.730-8.7387.352.3834.9217.460-17.46表4-3各梁支点反力计算表4-4各梁永久荷载、可变荷载基本组合计算表(单位:kN)编号荷载情况1号梁R12号梁R23号梁R34号梁R45号梁R5①恒载655.04655.04655.04655.04655.04②公路I级双列对称121.82592.94727.70592.94121.82③公路I级双列非对称274.91245.80215.62185.42-59.29④人群对称87.300087.3⑤人群非对称52.3834.9217.460-17.46⑥①+②+④864.161247.981382.741247.98776.86⑦①+②+⑤829.241282.901400.201247.98759.40⑧①+③+④1017.25900.84870.66840.46683.05⑨①+③+⑤982.33935.76888.12840.46578.294.1.1.4.双柱反力Gi计算表4-5双柱反力G1计算荷载组合情况计算式反力G1(kN)组合⑥公路I级双列对称人群对称(864.16×6.65+1247.98×4.65+1382.74×2.65+1247.98×0.65-776.86×1.35)2825.75组合⑦公路I级双列对称人群非对称(829.24×6.65+1282.90×4.65+1400.20×2.65+1247.98×0.65-759.40×1.35)2825.75组合⑧公路I级双列非对称人群对称(1017.25×6.65+900.84×4.65+870.66×2.65+840.46×2431.14-76-
0.65-683.05×1.35)组合⑨公路I级双列非对称人群非对称(982.33×6.65+935.76×4.65+888.12×2.65+840.46×0.65-578.29×1.35)2453.38由表10-4可知,偏载左边的立柱反力最大(G1>G2),并由荷载组合⑦时(公路-Ⅰ级,双列非对称布置与人群对称组合)控制设计。此时G1=2825.75KN,G2=1135.45KN。4.1.2内力计算R1657560R2R3R4R51202802802002202202001204433221155G1G2图4-2计算弯矩截面图(尺寸单位:cm)4.1.2.1恒载加活载作用下各截面的内力(1)弯矩计算截面位置见图示。为求得最大弯矩值,支点负弯矩取用非对称布置时数值,跨中弯矩取用对称布置时数值。按图给出的截面位置,各截面弯矩计算式为:M1-1=0M2-2=-R1×0.60M3-3=-R1×1.35M4-4=-R1×2.00+G1×0.65M5-5=-R1×4.00+G1×2.65-R2各荷载组合下的各截面弯矩计算见表12-5。注意的是,表中内力计算未考虑施工荷载的影响。-76-
表4-6各截面弯矩计算荷载组合情况墩柱反力(kN)梁支座反力(kN)各截面弯矩G1R1R2截面②—②截面③—③截面④—④截面⑤—⑤组合⑥公路I级双列对称2825.75864.161247.98-518.50-1166.62108.421535.64组合⑦公路I级双列对称2825.75829.241282.90-497.54-1119.47178.261605.48组合⑧公路I级双列非对称2431.141017.25900.84-610.35-1373.29-454.26571.84组合⑨公路I级双列非对称2453.38982.33935.76-589.40-1326.15-369.96700.62(2)相应于最大弯矩时的剪力计算计算值见表4-6荷载组合情况墩柱反力G1kN梁支座反力(kN)各截面剪力截面①—①截面②—②截面③—③截面④—④截面⑤—⑤R1R2R3V左V右V左V右V左V右V左V右V左V右组合⑥公路I级2825864124713820-864-864-864-86419611961713713-669组合⑦公路I级2825829128214000-829-829-829-82919961996713713-686组合⑧公路I级243110179008700-1017-1017-1017-101714131413513513-357组合⑨公路I级24539829358880-982-982-982-98214711471535535-352表4-7各截面剪力计算-76-
4.1.2.2盖梁内力汇总表4-8表中各截面内力均取表43和44中的最大值的包络图①—①②—②③—③④—④⑤—⑤弯矩(KN·m)M自重-5.04-23.39-76.5714.11134.11M荷载0-610.351373.29-454.261605.48M计算-5.04-633.74-1449.86-440.151739.59剪力(KN)V自重左-19.8-48.4-93.41200右-19.8-48.41591200V荷载左0-1017.25-1017.251996.51713.61右-1017.25-1017.251996.51713.61-686.59V计算左-19.8-1065.65-1110.652116.51713.61右-1037.05-1065.652155.51833.61-686.594.3.1正截面抗弯承载能力验算(12-1)1)取③-③截面作配筋设计。已知:bh=160cm×150cm,Md=-1449.86KNm,取=1.0=150-5=145cm即:1449.86×10613.8×1600x(1450-)化简后为:X2-2900x+131327.9=0解方程得到x=46.02mm13.8×1600×46.02/280=3629.00mm2=36.29cm2用22钢筋,其根数=9.5根,实际选用18根,配筋率:μ=-76-
该截面实际承载力Mu为:(12-2)就正截面承载能力与配筋率而言,配筋设计满足《公预规》要求。2)取②-②截面作配筋设计。已知:bh=160cm×150cm,Md=-633.74KNm,取=1.0=150-5=145cm即:633.74×10613.8×1600x(1450-)化简后为:X2-2900x+57403.99=0解方程得到x=19.93mm13.8×1600×19.3/280=1571.62mm2=15.72cm2选用22钢筋,计算根数=4.1根,实际选用14根,配筋率:μ=该截面实际承载力Mu为:就正截面承载能力与配筋率而言,配筋设计满足《公预规》要求。3)取①-①截面作配筋设计。用22钢筋,取根数14根,As=53.21,配筋率:μ=该截面实际承载力Mu为:正截面承载能力与配筋率配筋设计满足《公预规》要求。4)取④-④截面作配筋设计。已知:bh=160cm×150cm,Md=--440.15KNm,取=1.0=150-5=145cm即:440.15×10613.8×1600x(1450-)化简后为:X2-2900x+39868.66=0解方程得到x=13.81mm13.8×1600×13.81/280=1089.02mm2=10.89cm2用22钢筋,其根数=2.9根,实际选用14根,配筋率:μ=-76-
该截面实际承载力Mu为:就正截面承载能力与配筋率而言,配筋设计满足《公预规》要求。5)取⑤-⑤截面作配筋设计。已知:bh=160cm×150cm,Md=-1739.59KNm,取=1.0=150-5=145cm即:1739.59×10613.8×1600x(1450-)化简后为:X2-2900x+157571.56=0解方程得到x=55.39mm13.8×1600×55.39/280=4367.90mm2=43.68cm2用22钢筋,其根数=11.5根,实际选用18根.经验算知,就正截面承载能力与配筋率而言,配筋设计满足《公预规》要求。截面的配筋如表4-9所示表4-9截面的配筋截面号M(kN·m)所需钢筋面积As(cm2)所需φ22(根数)实际选用含筋率(%)根数As(cm2)①—①-5.04————————1453.210.229②—②-633.7415.724.11453.210.229③—③-1449.8636.299.51868.420.295④—④-440.1510.892.91453.210.229⑤—⑤1739.5943.6811.51868.420.295对比可知,原标准图的配筋是合适的,均大于计算值。4.1.3.2斜截面抗剪承载能力验算按《公预规》5.2.10条要求,当截面符合:(12-3)可不进行斜截面抗剪承载力计算,仅需按《公预规》9.3.13条构造要求配置箍筋。式中:——预应力提高系数,本例取=1.0——混凝土抗拉设计强度,本例取=1.39MPa.对于①-①截面:0.5×10-3×1.0×1.39×1600×631.8=702.56KN对于②-②截面~⑤-⑤截面:0.5×10-3×1.0×1.39×1600×1450=1612.40KN-76-
按《公预规》5.2.9条规定:0.51×10-3××1600×1450=6481KN对照表4-8值,本例可构造要求设置斜筋与箍筋,见图4-8所示。15×107×15(20×20)/2900/2120170560/21501405565605510ⅡⅠⅠⅡ18φ229φ229φ222φ818φ22551301306565656513055130Ⅰ-ⅠⅡ-Ⅱ图4-3截面配筋图(尺寸单位:cm)4.1.3.3.全梁承载力校核已知,计算一根主筋所能承受的弯矩值为:其中代入后得kN•m)。-76-
第五章施工组织设计5、1编制说明5.1.1编制依据1.塔瓦城市桥梁建设工程《招标文件》、《施工图设计》。-76-
2.交通部颁发的《公路工程国内招标文件范本》、《公路施工技术规范》和相关规程。3.现场踏勘调查所获得的有关资料。4.本单位长期从事公路建设施工所获得的丰富施工经验。5.本单位拥有的科技工法成果、现有的企业管理水平及人员、机械设备技术能力。5.1.2编制范围塔瓦城市桥梁建设工程,桥长80米(采用13—20m钢筋现浇混凝土T型梁3跨),桥宽10.6米;工程内容包括桩基础、墩台身圬工、盖梁施工、梁体施工、桥梁附属设施以及为完成上述工程所需的临时工程。5.1.3编制原则1.严格遵守招标文件要求的原则施工组织设计编制将严格遵守塔瓦城市桥梁建设工程《招标文件》和《施工图设计》的各项要求。2.确保工期的原则根据《招标文件》中规定的工期,合理安排施工顺序,优化资源配置,并充分考虑气候、季节(特别是雨季、冬季、洪水和风雪天气)及交叉施工对工期的影响,精心组织,科学施工。力争提前完成合同工期。3.文明施工的原则因地制宜,以人为本。交通、电力、材料、施工场地规划,本着节约用地、少占农田,防止水土流失的原则,减少污染。精心布置施工现场,合理安排施工便道,充分利用当地资源,降低工程费用。节约用地,少占耕地,保护河道及周围环境,做好水土保持,创建文明施工工地。4.争创行业一流、建造优质工程的原则确定本标段的质量目标,制定创优规划,确保每道工序、每个分项工程质量均达到《公路工程质量检验评定标准》规定的要求,建造一流的精品工程。5.安全第一、预防为主的原则确立安全目标,完善规章制度,强化现场的各项制度、措施的落实,确保安全生产目标的实现。5.1.4施工组织设计目标安全目标:杜绝因工、非因工重大伤亡事故,职工轻伤控制在2人以下(人身安全);无公路重大责任事故(交通安全);无重大机械设备事故(机械设备安全)。质量目标:确保全桥一次性验收合格,争创优质工程。5、2工程概况5.2.1工程地理位置及线路走向-76-
根据区域地质资料,场地及其附近无全新世活动断裂存在,仅在场地东120km处有郯庐断裂通过,不会对场地稳定性构成影响;场地覆盖层较厚,土层分布均匀、稳定。场地类别为II类,因此,该场地作为拟建构筑物场地是适宜的。桥梁全长80米,桥面宽10.6米,桥体为5×16m简支T梁桥。5.2.2主要技术标准1.设计概况设计荷载:公路—I级。桥面宽度:10.6米(7米车行道+2*1.5米人行道+2*0.3栏杆)2.孔跨布置16*5米现浇钢筋混凝土T型梁方案,桥梁长度80m。本桥桥墩均采用双柱桥墩,采用圆形截面,直径为1.2m,并采用现浇混凝土盖梁。全桥共设置两个桥台,采用重力式桥台。本桥基础均采用钻孔灌注桩,按摩擦“m”法计算并确定桩长。5.2.3施工条件1.交通条件工程位于城市郊区桥梁建设的材料、设备运输条件良好。2.施工用水、电条件可采用引用自来水并修建蓄水池来满足施工用水的需要。该工程区电力引入丰富,可满足施工用电需要。3.通讯条件工程所在地属于开发区,通讯条件便利。4.医疗条件市、县、乡(镇)均有医院或医疗机构。5.材料供应条件石料主要采用本地石料场,质量能满足工程使用要求。砂采用天然河砂,质量能满足工程使用的要求。水泥:采用塔瓦水泥厂52.5及42.5号普通硅酸盐水泥。钢材:从塔瓦采购。5.3主要工程项目的施工方案、施工方法施工方案概述:-76-
下部工程:钻孔桩基础采用冲击钻成孔;桥墩采用整体钢模板施工,墩台身混凝土输送采用泵送作业,由于墩身较低,采用满堂钢管脚手架搭设施工。上部工程:桥梁T梁在桥台后,现场预制,同时在桥台台尾路基进行架桥机拼装;梁体安装采用公路专用架桥机逐孔架设,待全桥梁体架设完毕后,进行桥面铺装,即采用先简支后连续施工方法。混凝土的生产采用自动计量拌合站集中生产,预制梁体砼采用砼输送车运输,龙门吊吊料斗入模。墩台身砼采用砼输送车运输,砼输送泵泵送入模。5.3.1桥梁钻孔桩基础施工主要采用冲击钻机成孔。1、施工工艺(1)准备工作钻孔场地根据地形、地质、水文资料和桩顶标高等情况结合施工技术的要求,做好如下准备工作:①施工前平整场地,更换软土,夯填密实。使钻机座置于坚实的填土上,以免产生不均匀沉陷。。②处于河中的三个桥墩基础,根据水深采用草袋围堰筑岛法施工(旱季施工),岛顶面高出施工水位0.75—1.0米。③作好桩孔定位测量④埋设好护筒为固定桩位、导向钻头、隔离地面水、保护孔口地面及提高孔内水位、增加对孔壁的静压力以防塌孔,于开钻前埋设护筒。护筒坚实有一定刚度,接头严密不漏水。护筒的内径大小比钻头约大40cm。护筒顶比岛面或原地面高0.3m左右,与地下水位或施工水位差,为1.0~2m。在冶河水中筑岛,护筒埋入河床以下0.5m。(2)钻孔冲击钻孔是用冲击钻机带动冲击钻头,上下往复冲击,将钻孔中的土石砸裂,破碎或挤入孔壁中,用泥浆悬浮出渣,使冲击钻头能经常冲击到新的土或岩层,然后再用抽渣筒取出钻渣造成桩孔。其主要工序及注意事项:①冲击成孔时为防止冲击振动使邻孔壁坍塌或影响邻孔刚灌注的混凝土的凝固,待邻孔混凝土灌注完毕24h或砼强度达到2.5Mpa后,方可开钻。②开钻阶段:钻头采用十字形,开孔前在孔内多放些粘土,并加适量粒径不大于15cm的片石,顶部抛平,用低冲程冲砸,泥浆比重1.5左右,钻进0.5~1.0m,再回填粘土,继续以低冲程冲砸,如此反复二、三次,必要时多重复几次。③如发现有失水现象,护筒内水位缓慢下降时,采取补水投粘土措施。④钻孔时仔细察看钢丝绳的回弹和回转情况。耳听冲击声音,借以判别孔底情况。要掌握少松绳的原则,松多了会减低冲程,松少了犹如落空锤,损坏机具。-76-
⑤冲击过程中,要勤抽渣,勤检查钢丝绳和钻头磨损情况及转向装置是否灵活,预防发生安全质量事故。⑥在不同的地层,采用不同的冲程:A、表层素填土层,宜用低冲程,简易钻机冲程1~2m。B、砂卵石层,用中等冲程,简易钻机冲程2~3m。C、基岩、漂石和坚硬密实的卵石层,用高冲程,简易钻机冲程3~5m,最高不超过6m。D、流砂和淤泥层,及时投入粘土和小片石。低冲程进,必需反复冲砸。E、砂砾石层与岩层变化处,为防止偏孔,用低冲程。⑦当孔内泥浆含渣量增大时,将钻进速减慢,并及时抽渣,抽渣时采取以下措施:A、抽渣筒放到孔底后,要在孔底上下提放几次,使多进些钻渣,然后提出。B、采用孔口放细筛子或承渣盘等办法,使过筛后的泥浆流回孔内,不得将泥浆到处流放,污染环境。⑧为保证孔形正直,钻进中,经常用检孔器检孔,检孔器用钢筋制成,其高度为钻孔直径的4-6倍,直径与钻头直径相同。更换钻头前,先经过检孔,将检孔器检到孔底方可放入新钻头。⑨为控制泥浆比重和抽渣次数,需使用取样罐放到需测深度,取泥浆进行检查,及时向孔内灌注泥浆或投碎粘土。(3)清孔和下钢筋笼钻孔至设计高程经检查后即进行清孔,清孔用抽碴筒配合吸泥机进行,清孔至沉碴厚度满足规范要求后报检,报检合格后即下钢筋笼。钢筋笼在钻进过程中就要提前进行加工制作,钢筋笼整体吊装,确有困难时分段制作,其搭接长度应满足规范要求;钢筋笼四周每间隔2m左右对称设置四个“钢筋耳环”,以使钢筋笼下到孔内后不靠孔壁而有足够的保护层。钢筋笼达到标高后,要牢固地用吊筋将笼体与孔口护筒电焊联接,以防掉笼或浮笼。(4)灌注水下砼采用导管法,导管直径25cm,灌注前先将导管进行拼装、试压,以保证导管拼装不漏水,导管底部下至距孔底30cm。砼灌注前再次校核钢筋笼标高、孔深、泥浆沉淀厚度,并射风以冲射孔底,翻动冲淀物,然后立即灌注水下砼。水下砼的首批灌注方量要经过计算保证灌入后导管被埋住的深度不小于1m。水下砼的灌注工作连续进行,不得中途停顿,但要根据下灌的顺利与否及时抽拔导管,并有专人测设导管的埋深和水下砼灌注标高,并做好记录。为保证成桩质量,水下砼灌注面应高出设计桩顶高程0.5~1.0m,以便凿除浮浆。(5)凿除桩头和检测桩基质量每个承台下所有桩灌注完毕且强度达到设计强度后,即可凿除桩头,凿除桩头浮浆至桩身砼光洁面,然后进行超声检测或动测,检查成桩质量。-76-
钻孔桩施工工艺流程详见本篇表5《钻孔桩施工工艺流程图》。2、钻孔施工质量要求按照《公路桥涵施工规范》办理。3、钻孔遇岩溶、裂隙段(不良地质段)施工措施岩溶、裂隙发育段采用钢护筒跟进冲击成孔的施工方案。首先在覆盖层中以十字型钻头冲击成孔,泥浆护壁,下沉外层钢护筒至灰岩面,其作用是防止孔壁坍塌,这是岩溶钻孔的特殊性所决定的。其次,在岩溶地层中仍以十字型钻头冲击基岩成孔,当钻穿岩溶顶板时暂停钻孔,将小于外层钢管直径20厘米的内层钢管(应比设计桩径大10~20厘米)沉入岩溶层,并随钻孔跟进至稳定性岩面。小钢管作用是防止溶洞中填充物涌入钻孔,并为钻孔过程中清碴和终孔后清孔创造较好条件。5.3.2墩台身(系梁)及盖梁施工柱式桥墩立柱采用整体钢模一次立模到盖梁底部,一次性将砼立柱灌注完毕,立柱模板安装采用汽车吊进行;盖梁施工采用整体钢模,模板可固定于墩身牛腿平台上,一次灌注成型。有系梁的墩身,系梁与墩柱一起立模浇注。桥台设计为肋板式桥台形式。采用特制定型钢模板,台身一次性立模灌注成型方案。墩台身砼施工采用拌合站集中生产,砼输送车运输,砼输送泵泵送入模的方法。1、墩台身施工(1)施工工艺详见表5《墩台身施工工艺流程图》。(2)施工方法①施工准备a.模板提前进行试拼、调整。b.根据桥墩砼强度设计要求,提前一个月进行试验选好配合比与外加剂掺量。c.墩台身施工前,混凝土基础(桩顶)要凿除表面浮浆,整修连接钢筋。在基础顶面测定中线、水平,划出墩台底面位置。②钢筋加工钢筋的加工、绑扎应遵循规范的要求,在施工时要特别注意钢筋调直,位置准确,接头绑扎牢固。③灌注砼a.砼采用砼输送泵施工,砼灌注对称分层进行,按层厚不超过30cm进行。b.采用插入式振动棒捣固,捣固密实,不得漏捣、重捣和捣固过深。c.砼施工时,经常检查模板、钢筋及预埋部件的位置和保护层的尺寸,确保其位置正确不发生变形。d.采用覆盖洒水养护或喷膜养护,养护期不少于14天。-76-
2、盖梁施工(1)模板墩台身混凝土至盖梁下约30~50cm预埋型钢牛腿,支撑盖梁作业平台,盖梁采用整体钢模,模板可固定于墩身牛腿平台上。盖梁模板除四周侧模板外,尚有固定在外模顶面上的支承垫石模板或预埋件、预留孔。垫石模板(或预埋件),应通过测量准确定位,并固定稳固,灌注时不移位。盖梁支架牛腿布置见示意图。(2)盖梁混凝土灌注①施工前,在墩台身顶面标出中心线及垫石、螺栓孔的位置,安装模板进行测量定位,以保持其位置的准确。②安装盖梁钢筋,施工时将锚孔位置留出,如因钢筋过密无法躲开螺栓孔,适当调整钢筋位置。③灌注盖梁混凝土采取一次完成的方法。混凝土骨料粒径根据钢筋的网孔大小选择,并加强内部振捣。灌注至垫石部分时,倾倒混凝土及振捣不得造成模板及栓孔木塞位置偏移,垫石顶面应平整,高程正确。④将模板与墩身混凝土连接处固定严密,防止漏浆而出现蜂窝、麻面。-76-
⑤灌注完成后,及时复测垫石及预留孔的位置和标高并压光垫石平面,加强养护。5.3.3梁体施工1、梁体预制(1)预制场的布置桥梁预制场设在起点桥台后。整平场地后将预制场内场地硬化,设5个制梁台座,2台LMD75型轨道走行式龙门吊,跨度为20米,最大净空为6米,最大起重量为75t,自重65t,走行方式为轮轨式,天车具有横移功能,两台配合能在制梁场内吊梁横移。同时在此段路基上存梁。(2)主要机具材料①模板拟定加工20mT梁边梁模和14米中梁模各1套。模板按设计图纸设计和加工,设计时模板的全长和跨度要考虑压缩量。模板采用大块整体钢模,分底模、侧模和端模三部分进行加工,侧模分两块加工,栓接成整体,底模现场整体加工,与台座连在一起,端模、侧模和底模栓接成型。模板加工采用5毫米厚的钢板和∠75×50角钢、[120槽钢加工,5mm厚钢板用于制作面板,∠75×50角钢、[120槽钢加工成桁架,通过槽钢设置模板的上下拉杆,共同构成制梁的模板系统。选择有资质的厂家加工模板。加工时施焊严格按焊接工艺规定操作,焊缝的高度和长度均符合设计要求,不得有气孔和夹渣,确保模板具有足够的强度、刚度和稳定性,保证梁体各部位结构尺寸正确及预埋件位置准确。②底模底模由3mm厚的钢板和50mm厚的木板构成,直接置于台座上,梁体吊点处设长40cm的弹性板。③台座(共设5个制梁台座)台座用30#砼浇注,厚度不小于40cm,端部2m范围内不小于80cm,置于良好的地基上,下沉量不超过2mm。制作台座时,按设计要求及制梁实际情况设置反拱。④震动器选型及布置梁的马蹄部分和腹板采用附着式高频振动器,按梅花形布置,间距≯2m。跨中设两排,梁端减少到一排。梁体两侧的震动器要交错布置,以免震动力相互抵消。插入式振动器与平板式振动器配合使用。⑤锚具和张拉设备由于设计文件采用OVM15-6~9群锚体系,采用经国家质量认定和监理工程师认可的锚具厂产品。施工时则选用配套的YCW150、YCW250柳州产张拉千斤顶,并配齐配套高压油泵。梁体混凝土强度达到100%设计强度(掺早强剂后混凝土龄期达约7天后即可达到)开始张拉油泵与千斤顶配套,届时由厂家指导操作。-76-
⑥主要材料及性能a.水泥:主要选用525#普通硅酸盐水泥,进料时出厂合格证、试验报告必须齐全,并进行复检后方可应用。b.砂:天然中粗砂,其泥圬含量及物理力学性能必须符合规范要求。c.碎石:采用坚硬的石灰岩,其粒径为5-20mm,级配由试验确定。d.外加剂:选用FDN外加剂,目的是降低水灰比,增大砼的流动性。e.水:采用饮用水f.高强钢绞线:按设计要求购买,其质量应无损伤、无死弯、无严重锈蚀。进料应有出厂合格证和试验、化验单。使用前逐盘抽样作抗拉、抗弯试验,性能符合GB/T5224的要求。(4)主要施工工艺后张法施工工艺见表5《后张梁施工工艺流程图》其操作要点如下:①模立模顺序为:涂脱模剂贴近缝止浆条吊装钢筋骨架安侧模安端模。立模时要注意:a.模板要洁净,要均匀喷涂腊质含量较高的脱模剂;b.立模前,在台座上准确标出梁的轴线和隔墙位置;c.模板的接缝要严密平顺;d.模板要随时修整。e.模板安装尺寸误差符合技术规范要求。②钢筋加工、安装、空抽拔管a.钢筋要调直,除锈,下料、弯制要准确,加工好的半成品钢筋要分类挂牌存放。b.钢筋骨架绑扎成型在相应的台座上进行。台座上每隔1m放一段钢筋,把钢筋置于其上绑扎,以利吊装。台座顶面要标出主筋、箍筋、隔墙、模架、变截面位置及骨架长度。钢筋绑扎完经核对无误后即可点焊,点焊节点数不应少于骨架节点数的2/3,下翼缘部分必须全部点焊。为了控制好腹板钢筋骨架形状,沿梁纵向每隔2m、梁高方向每隔1m焊一II型钢筋。为保证砼保护层的厚度,在钢筋笼外侧绑扎水泥砂浆垫块。绑扎好的骨架经质检人员检查合格后,即可入模。c.钢筋就位后即将胶管,定位、固定。d.预留芯管及钢筋绑扎符合技术规范要求。③梁体砼施工a.砼配合比-76-
主梁砼设计为C30级。考虑到梁体中钢筋较密,采用的震捣方式为中等强度,故将砼的坍落度控制在7-8cm,又考虑到掺用0.6%的FDN减水剂,砼的水灰比选0.38为宜。b.砼的拌合采用带自动计量的拌合站以分次投料方式拌合砼。c.运输和浇注砼采用砼输送车从砼拌合站运至门吊旁吊斗内,然后用移动式平台吊料斗入模。浇注砼从梁中往两端分层浇注分层厚度为20~30cm。d.砼的震捣梁体砼的震捣以附着式震动器为主,插入式震捣器为辅,主要采用侧震工艺,上部用插入式和平板震动器。附着式震动器要集中控制,灌什么部分震什么部位,严禁空震模板。附着式震动器与侧模振动架要密贴,以使砼最大限度地吸收震动力。震动时间以2-4分钟为宜。具体作法如下:a)马蹄部位:砼入模,相应位置的马蹄、腹板上的震动器全部开动,砼边入模边震动。开动腹板震动器的目的是加快砼进入马蹄部位的速度,防止砼集卡在腹板部位,形成狗洞。b)待砼全部进入马蹄部位后,停止腹板部位震动,只开马蹄部位震动器,震至砼密实为止。c)震动器开动的数量以灌注砼长度为准,严禁空振模板。d)灌注腹板部位砼时,严禁开动马蹄部位的震动器。e)灌注上翼板砼时,震捣以插入式震动器为主,随震随将砼面整平。振捣时注意保护橡胶管及预埋件。f)震动器的震动为间断式,每次开动20-30秒,停5秒,再开动。每层砼震6-7次。g)砼震动合格标准:砼不再下沉,无汽泡上升,表面平坦并有薄层水泥浆出现。h)每片梁的灌注时间应不超过4小时,砼灌注完后5-8小时即可抽拔橡胶管,抽拔时间由温度控制。当砼强度达到0.4~0.8Mpa,可以抽拔橡胶管芯,使砼梁中形成管状孔道。抽拔时间可参考下表。橡胶管抽拔时间环境温度(℃)砼凝固时间(小时)>+303+20~+303-5+10~+205-8<108-12-76-
每片梁抽拔橡胶管顺序应当是:先上后下,先曲后直,在全部橡胶管抽拔之后,应立即用通孔器等对孔道起先检查,如发现砼或水泥浆堵塞,应于清除。采取措施后,如管道仍有堵塞,则这片梁应予以报废。e.梁体砼的养护梁体砼采用自然养护,当用蒸汽养护(冬季)以下程序进行:梁体砼灌注完毕后,静养2-4小时,用帆布覆盖,然后送蒸汽养护。养护的温度控制为:升温阶段:升温速度不超过15℃/h。恒温阶段:温度控制在60±5℃,当梁体砼强度达到设计强度的90%时开始降温。降温阶段:降温速度不得超过15℃/h。当养护棚内温度与环境气温相差10℃以下时,即可拆棚拆模。④拆模拆模顺序:T梁模板拆除时利用安装在模板上的拆模器,先拆端模,然后松开底部楔子、扣铁、拆U形螺栓、泄水管固定件和上部拉杆,后拆侧模;拆模过程中,严禁用大锤敲击模板或用撬棍插入梁模间开模板。工型梁先拆除顶、底拉杆、隔墙连接及支架垫木,用方木支住每道隔墙,然后从两端模开始,依次向中间拆模。拆除侧模要用千斤顶,借助于梁顶的预埋钢筋将各扇模板顶动,使其绕拐角处的转动而脱模。2、梁体存放存放场地设在微矿路路基上,将场地平整坚实后设存梁台座,设良好的排水系统;支撑垫木稳固可靠、支点位置正确、支撑稳固并具有良好的抗倾覆能力;雨季和暖季冰融期间,注意防止地面下沉而造成构件折裂破坏。3、桥梁的安装采用JQG160/50型公路架桥机,该机能双向架设作业、采取尾部喂梁、能整机吊梁横移,具有集中控制、重量轻、利用系数高、起重能力大、操作方便、安全可靠、适用跨度范围大、组装分解迅速、架设速度快、转场运输方便等优点。它可架设跨度50m及以下、重量160t及以下的公路桥梁。架梁根据现场条件,在桥头路基组装架桥机。采作二台龙门吊(LMD75型),同时用8t吊车配合组装。运梁采用卷扬机和运梁台车。运梁时要把梁片用手拉导链联为一体,当距离比较远时,要用几台卷扬机接力(见运梁示意图)。4.梁体(T型梁)架设-76-
①工艺原理使用双导梁原理,将2个桁架式导梁,安放在中、后部载重台车上,前端悬挑。电力驱动其走行装置在轨道上滚动前行,导梁就位后,用液压装置顶升前支腿到位,双销固定,支撑在前方墩台上,再启动导梁顶部吊梁台车,将梁纵移到位,经落梁、液压滚道系统分次顶推、横移就位。②工艺流程、作业程序详见表5《T型梁架设工艺流程图》及《JQG160/50型架桥机架梁作业程序图》。③架梁施工要点A、架桥机试吊架桥机组装后,在拼装场地做吊梁试验。吊梁试验前,主机先空载行走与制动,检查机械电气设备及仪表是否正常,对吊梁台车的起吊、横移及制动、前支腿升降等做全面检查和试运行,测定空载时悬臂部分挠度值,然后按上述程序,重载试吊,检查重载时前、后、中支点最大工作反力。符合设计要求后,方可架梁。B、脱空前支架架桥机运行前,运行轨道下的桥面板、横隔板须现浇完毕并达一定强度(掺早强剂后一周),并在前轮停车位置设限位器,以防止架桥机因惯性或其他原因溜车造成危险。吊梁台车移至架桥机后端并可靠制动后脱空前支机悬臂前行至安装孔位,在轨面上作停止位置标记并派专人安放止轮器。C、顶升前支腿,架桥机呈吊梁状态在墩帽支承面上用橡胶支垫平,顶升支架呈铅垂状态,然后加双定位销,用5t倒链在支架两侧收紧。D、架梁架桥机只能将位于架桥机轴线上的一片梁不经墩顶横移直接放在支座上,其余梁片均需在墩顶横移后才能就位,故应按照先边梁后中梁的顺序架设。架桥机就位后,将事先准备好的喂梁轨道平车,通过架桥机前端安放的5t卷扬机牵引运梁平车,使梁片进入架桥机腹巷至预定位置,吊梁台车移至大梁上方,挂好前后吊点的吊杆和底梁,检查无误后启动2台卷扬机组将梁吊起横移对中,前行到位后再横移到预定位置,两吊点卷扬机组动作一致地均衡使梁片落至距横移设备20~30cm时,再调整一次梁片纵横向位置,确保连续缝或伸缩缝达到构造要求,而后继续落梁至横移设备的走板上。E、墩顶横移就位在导梁下弦杆上装设液压泵站供油,采用液压滚道系统分次顶推方法实现预制梁在墩顶上的横移。F、安放支座-76-
当梁用液压杠顶进横移至支座上方,经检查前后左右无偏差后,利用千斤顶将梁顶起,撤除走板、滚架及滚道,安放支座,落千斤顶使梁片一端就位,然后用同样方法使梁片另一端就位。④架梁施工安全措施a.所有架梁作业人员均配戴安全帽,前端高空作业人员系安全带。架梁时墩顶面设安全网,桥下禁止行人、车辆通过。b.对架桥机设备、起吊钢丝绳、桁梁主节点、电力系统、液压系统、千斤顶等重要部位按规定进行保养、检查,使架桥机处于良好的工作状态。c.雨天及六级以上大风天,停止架梁作业。d.架桥机组装、解体、吊运、移梁严格遵守操作规程和工艺流程。⑤架梁施工质量保证措施。架梁的关键是要保证梁位和支座安放的质量,除必须遵守JTJ076-95《公路工程施工安全技术规程》及JTJ041-2000《公路桥涵施工技术规范》有关规定和设计要求外,还符合下列规定:a.支座底面中心线与墩台支承垫石中心十字线相重合;b.梁端伸缩缝、连续缝符合设计要求;c.在保证梁梗竖直前提下,梁片间隙应符合规定;d.支座底面与支承垫石以及支座顶面与梁底均应密贴,整孔梁不准有三条腿现象。(四)桥面铺装及附属设施1、桥面铺装桥面铺装待全桥架设完毕后进行。施工时先绑扎桥面钢筋网,测量桥面控制标高,支模板,空压机清理板梁上杂物,并洒水湿润梁体后方能浇筑砼。桥面铺装为连续钢筋混凝土,砼在拌和站集中拌和,罐车运输至桥面,插入式振捣器和平板振捣器振捣,行夯刮平。施工要点:(1)控制好桥面砼标高和平整度,误差不大于±10mm,施工中在桥面钢筋上安放行夯钢管轨道,每隔三米测量一控制点,确保桥面标高,平整度和横坡度。(2)现浇砼桥面前,用高压水将梁顶冲洗干净,按图纸所示的位置及尺寸预留好伸缩缝的工作槽,两伸缩缝间的现浇砼桥面板连续施工,两侧模板与现浇砼桥面平齐,砼捣固密实后,用滚筒压开,保证现浇砼桥面板的平整度。(3)桥面砼一定要进行二次收浆、拉毛,及时喷洒水养生。5、伸缩装置安装桥梁伸缩装置设GQF-MZL80型伸缩缝,施工安装程序要点如下:(1)安装前,根据厂家提供的安装图纸在伸缩缝处按规定预留槽口(其中f值应根据当时气温确定)和预埋钢筋,且预埋钢筋位置要准确。-76-
(2)伸缩装置位置在桥面铺装完成后,对伸缩装置位置采取临时保护措施,在伸缩装置预埋件检查合格后,采用C10砼填塞找平,以保护伸缩缝位置不变形,预埋件不受损坏。(3)安装时,首先根据当时气温确定a值(伸缩装置宽度),并用专用夹具将伸缩装置固定,固定后的a值应符合确定值。(4)测量确定伸缩缝的中心线和所处位置的标高,然后吊装就位,将伸缩装置的边梁锚筋与预埋钢筋焊接。(5)浇筑砼,待强度达规定要求后再拆开模板和专用工具。(6)安装好的伸缩装置其上面不得高于或低于桥面,边梁与桥面应紧密联接,其接缝不得有缝隙。6、桥面保护层(沥青层)铺设做防水处理的混凝土按照规定养生之后,其表面应平整、洁净,并至少晾干10d。然后用刷子或喷枪给混凝土或砌体表面彻底刷上或喷上一道沥青胶结材料底层及三道防水沥青,每层均应在完全吸收后才喷刷下一层。在封层硬结前不应与水或土接触。当混凝土或气候条件不适宜时不涂防水层。沥青胶结材料防水层不在冬季施工。在炎热季节施工,采取遮阳措施,防止烈日暴晒,沥青流淌。7、桥面系施工桥面系设计有护轮安全带、防撞护拦、铸铁泄水管等等设施。桥面系施工不仅要求满足设计和使用功能,对外观质量也要求很高,所以桥面系施工的重点之一是控制好砼(预制件)和钢构件的外观光洁、线形、标高等使其平顺美观。施工工艺要求与质量标准按照《公路桥涵施工技术规范》执行。8、桥头搭板(1)钢筋混凝土桥头搭板,台后填土的填料应以透水性材料为主,分层压实。台背回填前按设计要求做防水处理。(2)台后地基如为软土,应按设计依照规范要求处理,预压时进行沉降观测,预压沉降控制值应在施工搭板前完成。(3)桥头搭板下路堤按设计先做好排水构造物。(4)钢筋混凝土搭板及枕梁采取就地浇筑方法施工。9、结构物处回填结构物处的回填:结构物台背(包括桥台、锥坡、等)处的回填是指结构物完成后,用符合要求的材料分层填筑结构物与路基之间的遗留部分。结构物台背处的回填,按图纸和监理工程师的指示进行,配备冲击夯或不小于1t-76-
的小型振动压路机。冲击夯用于边角和临近台背处的施工,振动压路机用于除边角和临近台背处较大范围内的施工。回填时圬工强度的具体要求及回填时间,应按JTJ《公路桥涵施工技术规范》有规定办理。回填材料,除图纸另有规定外,选用透水性材料如砂砾、碎石、矿渣、碎石土等,或半刚性材料如石灰土等材料,或监理工程师同意的其它材料;填料的最大粒径不超过50mm,含有淤泥、杂草、腐殖物的土不使用。台背填土顺路线方向长度,顶部为距翼墙尾端不小于台高加2m;底部距基础内缘不小于2m。结构物台背处的填土应分层填筑,当采用透水性材料时,每层松铺厚度不超过200mm,结构物台背处的压实度要求从填方基底或台背顶部至路床顶面均为98%。回填压实施工中,应对称回填压实并保持结构物完好无损。压路机达不到的地方,应使用小型机动夯具或监理工程师同意的其它方法压实。5.4工程的施工顺序安排根据《招标文件》中规定的工期,合理安排施工顺序,优化资源配置,并充分考虑气候、季节(特别是雨季、冬季、洪水和风雪天气)及交叉施工对工期的影响,精心组织,科学施工。力争提前完成合同工期。施工顺序安排:先施工桥起点方向的桩基、承台、墩台身,在首批桩基施工后,即可开挖承台和施工墩台身,形成平行流水作业;施工准备期间迅速将桥台路基整平,以使制梁厂及早形成生产能力。在预制约10片梁后,开始进行架桥机拼装、架梁;待全桥梁体架设完毕后,再进行桥面铺装和桥面附属设施施工。第六章专题论文转体在沪宁高速跨线段的运用-76-
学生钱林峰(专业:道路桥梁隧道)指导教师芦军(单位:徐州工程学院)【摘要】桥梁转体施工方法因为其具有节省钢材、施工快速安全、不影响通航、不影响通车等优势,且还具有良好的经济效益和社会效益等优点越来越多的被运用于桥梁施工中。通过过完工程实例简析转体施工中和传统技术优点和施工过程中具体转体技术的应用,通过具体实例堆未来转体技术的探讨。【关键词】技术简介;竖向转体;平向转体;竖转平转结合AnalysesthenewtechnologyofbridgeconstructionAuthorQIANLinfeng(Major:Road,bridgeandtunnel)SupervisorLUjun(Department:XuzhouInstituteofTechnology)【Abstract】Swivelbridgeconstructionmethodtosavesteel,reducingconstructionequipment,constructionfastandsafe,doesnotaffectnavigation,withoutinterruptingtraffics,etc.,withgoodeconomicsandsocialbenefit.BriefAnalysisbyEndtheswivelconstructionengineeringexamplesandtraditionalconstructionprocesstechnologyadvantagesandspecificapplicationoftechnologytwist,twistexplorefuturetechnologystackthroughspecificexamples.【Keyword】TechnicalOverview;Verticalswivel;Flattoswivel;Combinedwithflatverticaltransfer1序言-76-
自1977年我国在四川采用四氟板转体施工的方法建成1孔拱桥,转体施工法在以后的30年中获得迅速推广和发展。近年来转体施工在高山峡谷、水深流急、交通繁忙的城市立交以及航道通航频繁、铁路跨线等工程中被广泛运用。根据具体工程场地条件以及转动类型可以分为:平向转体、竖向转体、平向转体、平竖结合转体。我比较出名的三种转体实例如下表1所示。表6.1.转体施工实例(1981~2007)序号桥名桥型施工方法时间1鲤鱼塘桥箱肋双曲拱平转19812饮江大桥箱型拱平转19873梧州桂江三桥钢管混凝土竖转20004京杭运河桥钢管拱竖转20015丫髻沙大桥钢管混凝土拱竖转加平转19996消水河桥独塔斜拉桥平转20012技术特点2.1平向转体平向转体是同坐在支座处设置平转系统,将预制的上部结构通过平行转体的方式来到达设计的位置。具体步骤为:按照在图纸在横向位置进行梁体的预制,浇筑或者拼装结束后混凝土达到设计强度,然后借助下部结构中预埋的转体系统通过千斤顶进行加载横向力实现构件的转体。转体到达了设计预定的位置后临时固结,进行合龙施工。合龙完成后可将底部临时固结进行永久固结施工。平转可不中断行车,在运输繁忙的跨线工程被广泛运用。2.2竖向转体竖向转体是在构件分块预制好后在较低的位置进行拼装,现浇也可以使用爬模的方式进行浇筑。浇筑到设计的要求后进行竖向转体,在空中进行合龙。采用竖向转体减少了满堂支架法所需的大量的支架和大型的吊装设备,并且还有转体施工的共同特点在施工过程中不用中断河道的通航或线路的交通。在高山峡谷段可以减少高空作业的危险保证人员的安全,对施工场地要求也不是很高。2.3平竖结合转体受地形交通或者其他因素等限制且以上两种方法均难以实施时,可以先进行平向转体再进行竖向转体的施工方法来施工。2.4总体施工流程图总体施工流程图如图6.1所示-76-
施工准备基础承台施工制作水平转盘墩身施工拱肋拼装安装平衡重安装塔架安装竖转铰提升系统试验竖转调整平衡体系平转安装吊杆及横梁灌注钢管混凝土做桥面系安装系杆、逐次张拉竣工图6.1施工总流程图3实例浅析3.1沪宁高速跨线平转施工-76-
3.1.1工程概况沪宁高速公路是江苏省南部地区的主要交通运输动脉,交通繁忙,日交通流量大。因此在沪宁高速跨线工程不适合才用直接中断交通的方式来进行跨线工程。如果采用地下隧道的方式进行穿越则带价过于巨大。故在最后选用平向转体的方式来进行跨线工程,在高速公路两侧建立两个连续箱梁转体,通过自重来平衡的技术。转体超过85度,进行转体后进行体系转换连接合龙。转体悬臂长度约33.5米,合龙段的长度为3米。3.1.2主要施工技术主要的施工流程为:1、主墩和边墩钻孔灌注桩施工在跨线工程由于转体的墩柱就设置在道路两侧且距离道路较为靠近,因此在开工之前需要在道路两侧打入两米深的钢挡墙防止在钻孔过程对道路基层的影响。2、承台及转体体系结构施工本跨线工程中的转体设计为中心支撑和环岛支撑相互结合的方式,以中心支撑为主要作用力的方式来进行平向转体。中心支撑为混凝土的球面铰接,它的主要作用为承受预制梁体转体整体部分的重量,四周的环岛支撑的主要作用为控制转体的平衡稳定,因此对于台面的标高要求非常严格。下图3.1.1为转体的下部结构。下部为钻孔灌注桩基础,分上下承台,下承台高2.5m上承台为2m顶锥工具主要设在下承台中如图所示。图6.1.1平转体系下部结构铰接球面的施工精度是转体施工的最关键的步骤之一。磨心同下承台为一个整体结构一次性浇筑完成。在浇筑之前,必须严格按照磨心的半径和边高度1:1制作钢模板。钢模板的要求精度不大于±2mm。表3.1.1为磨心平面标高的测量值,测量过程中还得考虑各项因素影响。在下承台上的混凝土球形缺面铰被形象的称之为磨心,跨线工程中的磨心直径为2.5m,具体尺寸可由平面构造图见图6.1.2得出。-76-
图6.1.2磨心平面构造图角度/(b)标高/m123401.04651.04751.04101.0550451.04651.04901.04101.0550901.04801.04901.03801.05451351.04951.04901.03951.05451801.04901.04751.03751.0560表6.1.1磨心平面标高3、转体箱梁预制施工本设计中由于地域限制无法运送大型构件的到场,因此采用满堂支架法进行连续箱梁的预制,在桥台两侧平行布置满堂支架,墩梁之间采用常规方式即硫磺砂浆临时支座并且预应力采用竖向方法。预制转体主体采用满堂支架施工完成张拉和浇筑养护检测,直至T构的施工完成。4、转体当施工完成了两个T构的施工,进行配重的计算(本桥磨心力矩小于倾覆力矩无需配重)。转体采用两台150吨的千斤顶进行顶推使上承台转动。转体前将水准仪和经纬仪放置完毕,测量角度和T构的四角标高等。开始转体和转体过程中均需要时刻注意水准仪中数据的变化,另外需要检测构件是否水平,当转动到了要求位置无误时临时塞紧上下转盘固结。5、合龙跨线桥梁合龙采取挂篮施工的方法,其中在挂篮安装施工过程中队下方的交通流没有影响。最后在查处挂篮的时候可以选择在交通流量比较小的时间段来查处挂篮,来减少挂篮施工过程中对交通带来的影响。3.1.3转体施工过程中的优势随着我国转体施工技术的日期成熟,在沪宁高速跨线工程转体施工的方式彻底解决了下方交通流大不能轻易中断交通的问题,并且在苏南地区不适合进行大型的地下工程的施工。采用转体施工不仅仅是减少了中断交通的优点外,还能减少了交通等外在对施工的影响。用满堂支架进行分段浇筑也减少了施工过程中大型吊装设备的投入,减少了人员的高空作业等增加了施工过程中的安全系数。3.1.4其他特色桥梁转体的成功-76-
A、丫髻沙大桥转体优点1)丫髻沙大桥桥位布置在珠江航运繁忙河段,转体施工使工程本身减少了对航运的影响和航运对施工的施工影响而且也减少了潮汐对施工影响;2)丫髻沙大桥是采用的平竖结合的方法进行施工的,半拱为在岸边采用竖转的方式拼装施工,这样不仅保证了施工的安全,而且在预制场内进行构件的加工使构件质量得到保证;3)广东处于台风频发的地段,如果采用一般方式施工工期较长容易受天气的影响,采用场内预制拼装转体可以减少工期且受天气影响较小。4)转体施工工艺节省施工时间,减少设备耗材。B、京杭大运河特大桥同所有的转体施工一样,京杭大运河特大桥具有了转体施工的大多数节省时间,安全高不影响通航等优点。另外京杭大运河特大桥是钢管混凝土拱桥,采用转体施工工艺施工更加方便。减少在大运河内寻找支点和浇筑过程中对大运河水质的影响。4发展前景随着我国桥梁转体施工技术的日趋成熟,转体施工的简单的结构、明确的受力、提高的安全系数、剪短的施工周期等优点,特别是在航运水道、山谷跨越、线路跨越等特定的工程中的广泛运用,具有不中断通航通行、施工方便、经济效益高等优势。5参考文献[1]SunXiaolin,ZhangHongjun,GuoJingboSwivelbridgeconstructionmethodsandapplications[J]Hebeitransportation,2006,4孙晓林,张宏君,郭京波.桥梁转体施工方法及应用[J].河北交通,2006,4.[2]ZhangLianYan,ChengMaoFang,TanbangMing,ChenJunqing.Swivelbridgeconstruction[M].Beijing:People"sCommunicationsPress,2007.张联燕,程懋方,谭邦明,陈俊卿.桥梁转体施工[M].北京:人民交通出版社,2007.[3]RichardTan.Swivelbridgeconstructionmethodapplicationanddevelopmentinourcountry[J].HighwayandTransportationResearch,2001,3.陈宝春.桥梁转体施工方法在我国的应用与发展[J].公路交通科技,2001,3.[4]XuWei,GuoZhengHong,LuoYanbin,Xiaqiaonet,HuangDing.BridgeConstruction[two].People"sCommunicationsPress,2013徐伟,郭征红,骆艳斌,夏乔网,黄丁.桥梁施工[二].人民交通出版社,2013[5]"TrafficWorld"in2008(Januarylast)phase1《交通世界》2008年(1月上)第1期致谢不知不觉在徐州工程学院土木工程学院已经4年了,四年在各位老师的悉心教导下我学会了关于许多基础的知识。在高老师谢老师李-76-
老师的谆谆教导下,我学习了关于道路、桥梁、隧道方向的许多专业知识。更多的是老师们在课堂内和课堂外教会我许多社会上的生存的技巧和为人处世的方法。让我在初次进入社会不会特别的彷徨。在土木工程学院10道桥隧的四年中,在和同学的和睦相处过程中我们共同进步。在和高老师的合作中我们总过完成了线路勘测设计、桥梁内力计算、道路改建等课程设计。我在原来只是熟悉CAD的基础上能更加熟练的操作CAD。并且我们能构初步的运用纬地、桥梁博士等专业软件。能够熟练的计算桥梁的内力计算、行车道计算、配筋计算等,能够简单运用桥梁博士运算横向分布和和内力的校核。道路设计中通过诺莫图来来计算道路基层设计补强设计,和道路运算尺寸拟定。本次毕业设计过程中,我要感谢我的学校给我学习的机会。从刚开始的选题和毕业设计动员大会,感谢芦老师从开始的地形图处理、方案设计和比选和桥型的确定的教导。芦老师给予了许多宝贵的意见和许多悉心的教导。芦老师严谨的态度、认真的理念、敬业的态度都对我产生深远的影响。在后面的计算书设计中芦老师的认真教导,使我在计算中少走许多弯路。最后感谢土木学院所有老师对我们的教育和指导,在以后的工作和学习中以严谨认真的态度面对所有的问题。参考文献(1)城市桥梁设计准则(CJJ11-2004)(2)公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTGD62-2004)-76-
(3)公路工程抗震设计规范(JTJ004-2009)(4)公路桥涵设计通用规范(JTGD60-2004)(5)《公路桥涵施工技术规范》释义手册[M].北京:人民交通出版社(6)公路桥涵设计通用规范(JTGD60-2004)(7)公路圬工桥涵设计规范(JTGD61-2005)(8)项海帆.桥梁工程[M].北京:人民交通出版社,2008.(9)公路工程技术标准JTGB01-2003[M].北京:人民交通出版社-76-'