设计说明一三四

设计说明1设计标准、技术规范及技术指标1.1设计标准1.1.1设计荷载：公路－Ⅰ级。1.1.2路基宽度：整体式路基宽度24.50m，分离式路基宽度12.25m。桥面宽度：整体式路基：0.5m(防撞护栏)+10.75m(桥面净宽)+2.0m(中央分隔带)+10.75m(桥面净宽)+0.5m(防撞护栏)；分离式路基：0.5m(防撞护栏)+11.25m(桥面净宽)+0.5m(防撞护栏)。1.1.4设计安全等级：一级。1.1.5环境类别：Ⅱ类。1.1.6环境的年平均相对湿度分别取55％、80％。1.2技术规范本设计遵照中华人民共和国以下行业标准：1.2.1《公路工程技术标准》JTGB01－2003。1.2.2《公路桥涵设计通用规范》JTGD60－2004。1.2.3《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTGD62－2004。1.2.4《公路工程抗震设计规范》JTJ004－89。1.3技术指标(见表－1)2适用范围本图仅适用于正交桥梁上的简支体系桥面连续的预应力砼T梁。3主要材料3.1混凝土30、40m跨径T梁，预制主梁（梁肋、翼缘板和横隔板）及梁间湿接缝、桥面连续采用C50混凝土；25m跨径T梁，预制主梁（梁肋、翼缘板和横隔板）及梁间湿接缝、桥面连续采用C40混凝土。桥面铺装为10cm厚C40混凝土＋防水粘结层+10cm沥青厚混凝土铺装。主要技术指标表表－1跨径项目25m30m40m设计荷载公路－Ⅰ级桥面宽度整体式24.550m，分离式式12.225m中央分隔带宽((m)整体式2m，分分离式无T梁片数5预制梁宽（m）180桥面横坡2%交角90°预制梁长(m))24.9429.9439.94计算跨径(m))24.2029.1038.90梁高（m）1.752.002.50梁端支点距离((m)0.370.420.52预制梁吊重（tt）54.470.4108.03.2钢筋采用R235、HRB335钢筋，其技术条件必须符合《钢筋混凝土用热扎光圆钢筋》(GB13013－1991)和《钢筋混凝土用热扎带肋钢筋》(GB1499－1998)的规定。3.3预应力钢绞线采用标准ASTMA416-2003270级高强度低松弛钢绞线，其标准强度fpk=1860MPa，弹性模量Ep＝1.95×105MPa，单根钢绞线公称直径φS15.24mm，公称面积140mm2。3.4预应力锚具预制T梁采用M15系列锚具，其技术条件必须符合GB/T14370－2000的规定。配套千斤顶采用YCW150B或YCW250B。预应力管道采用镀锌金属波纹管。3.5钢板采用低碳钢（Q235钢），其技术条件必须符合GB709－88的规定。3.6桥面防水采用防水粘结层。3.7其它材料水泥、细骨料、粗骨料、水等各材料的有关质量要求均按现行《公路桥涵施工技术规范》有关条文办理，细骨料必须采用中粗砂。4设计要点4.1设计原则本通用图直线桥按全预应力混凝土构件设计。主梁由预制T梁＋现浇湿接缝组合而成，结构型式为简支梁桥面连续结构。4.2主梁横断面主梁梁肋间距为2.50m，其中，中梁预制宽度为1.80m，边梁预制宽度为2.025m或2.02m，翼板及横隔板间湿接缝宽0.70m。桥面横断面组成见表－2。横断面组成形式表表－2桥面宽度(m))桥梁横断面组成成(m)24.502×(1.12+4×2..50+1.12)+00.0212.251.125+4×22.50+1.1254.3主梁横隔板间距各种跨径均为a+n×5m+a，a、n值随跨径不同而异。当L=25m时，a=4.55m，n=3；当L=30m时，a=4.50m，n=4；当L=40m时，a=4.45m，n=6。横隔板间采用现浇湿接缝连接形式，以保证梁的整体性。4.4支座采用GJZ板式橡胶支座和GJZF4聚四氟乙烯滑板式橡胶支座，其技术条件必须符合JT/T4－2004的规定。4.5伸缩缝用50型、80型和160型伸缩缝，其技术条件必须符合JT/T327－2004的规定。4.6护栏、泄水管等公用构造详见有关设计文件。5计算成果5.1计算程序结构计算采用MIDAS/Civil6.7.0空间程序及桥梁博士3.03平面杆系。5.2计算原则5.2.1年平均相对湿度分别按环境的年平均相对湿度取55％(40％≤RH＜70％)和80％(70％≤RH＜99％)进行计算。5.2.2预应力损失参数的选用：预应力束与管道壁的摩擦系数μ=0.25；管道每米局部偏差对摩擦的影响系数κ=0.0015；张拉端锚具变形、钢束回缩和接缝压缩值：△l=12mm（两端）。5.2.3梯度温度按《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60－2004)第4.3.10条执行。5.2.4桥面铺装仅作恒载计入，未考虑参与受力计算。5.3施工阶段计算成果钢束张拉完成后，未灌浆前的截面上缘最小应力和下缘最大应力。第一阶段钢束张拉后，截面上缘应力和下缘应力见表－3，第二阶段钢束张拉后，截面上缘应力和下缘应力见表－4。第一阶段钢束张拉完成后截面上下缘应力(MPa)表－3梁类、项项目跨径(m)外梁内梁上缘应力下缘应力上缘应力下缘应力25湿度55%－0.27413.800.08411.20湿度80%－0.31414.000.05411.3030湿度55%－0.00314.800.47812.30湿度80%0.24913.400.74310.8040湿度55%1.15014.601.53012.50湿度80%1.26013.501.50012.20第二阶段钢束张拉完成后截面上下缘应力(MPa)表－4梁类、项项目跨径(m)外梁内梁上缘应力下缘应力上缘应力下缘应力25湿度55%－0.53217.700.08214.40湿度80%－0.52717.500.08414.0030湿度55%－0.32618.900.41715.80湿度80%－0.03117.700.65114.4040湿度55%1.41020.602.04018.00湿度80%1.58019.402.14016.905.4运营阶段计算成果5.4.1持久状况跨中截面正截面抗裂见表－5。5.4.2持久状况跨中截面上缘应力见表－6。5.4.3持久状况跨中截面正截面抗弯承载力表－7。5.4.4一片梁梁端支点最大反力见表－8。6施工要点本图有关施工工艺及质量检查标准按《公路桥涵施工技术规范》有关规定办理，另外尚需注意下列几点：持久状况跨中截面正截面抗裂(MPa)表－5梁类、项项目跨径(m)外梁内梁下缘应力下缘应力25湿度55%0.960.81湿度80%1.331.3230湿度55%0.420.46湿度80%0.260.1740湿度55%0.430.47湿度80%0.300.22持久状况跨中截面上缘应力(MPa)表－6梁类、项项目跨径(m)外梁内梁上缘应力上缘应力25湿度55%8.57.6湿度80%8.98.230湿度55%8.87.9湿度80%8.67.640湿度55%11.310.3湿度80%11.210.4持久状况跨中截面正截面抗弯承载力(KN.m)表－7梁类、项项目跨径(m)外梁内梁组合设计值极限承载力组合设计值极限承载力25湿度55%7207856461797483湿度80%714074156171634730湿度55%1064111886941010628湿度80%10651112529398997640湿度55%18264207611674619730湿度80%18256200271674318057一片梁梁端支点最大反力(KN)表－8跨径(m)梁类恒载汽车恒载＋汽车25外梁516446962内梁51345997230外梁6424761118内梁643489113240外梁9235161439内梁93552014556.1考虑T梁预制台座周转，每片梁钢束分两阶段张拉跨径25、30m，当梁体混凝土强度达到90%且龄期达到7天方可进行第一阶段钢束张拉，张拉钢束N1、N3，张拉顺序为N1→N3，张拉完成后管道内及时压浆，然后可以移梁；当梁体混凝土强度达到100%且龄期达到28天方可进行第二阶段钢束张拉，即张拉N2。跨径40m，当梁体混凝土强度达到90%且龄期达到7天方可进行第一阶段钢束张拉，张拉钢束N1、N2、N5，张拉顺序为N1→N2→N5，张拉完成后管道内灌浆，然后可以移梁；当梁体混凝土强度达到100%且龄期达到28天方可进行第二阶段钢束张拉，张拉N3、N4，张拉顺序为N3→N4（检验混凝土强度时注意试件的取样及养生条件需与主梁梁体混凝土相一致）。为防止侧偏，T梁预应力钢束应采用分级张拉。跨径25、30m，N3钢束两束应对称交替逐步加载张拉，张拉过程荷载差异不得大于50%锚下张拉控制荷载；跨径40m，N5钢束两束应对称交替逐步加载张拉，张拉过程荷载差异不得大于50%锚下张拉控制荷载；6.2预应力钢束张拉的控制吨位及应力预应力钢束张拉控制吨位及张拉控制应力见表－9。但当环境的年平均相对湿度80％(70％≤RH＜99％)时，第二阶段张拉的钢束控制吨位及应力见表－10。预应力钢绞线的张拉采用张拉力和引伸量双控，钢束引伸量详见设计图，具体方法按现行《公路桥涵施工技术规范》执行。钢束张拉控制吨位及张拉控制应力未考虑预应力钢束与锚圈口之间的摩擦损失，请施工单位自行考虑。预应力钢束张拉控制力表表－9钢绞线根数总公称面积(mmm2)控制应力(MPPa)控制拉力(kNN)5φs15.247001395976.56φs15.2484013951171.87φs15.2498013951367.18φs15.24112013951562.49φs15.24126013951757.7预应力钢束张拉控制力表表－10跨径(m)钢束编号钢绞线根数总公称面积(mmm2)控制应力(MPPa)控制拉力(kN)备注25N25φs15.247001373961.1本表仅用于环境年年平均相对对湿度为80％(70％≤RH＜99％)时，第二二阶段张拉拉的钢束的的控制吨位位及应力6φs15.248401153.330N27φs15.2498013251298.58φs15.2411201484.040N3、N47φs15.2498013021276.08φs15.2411201458.26.3张拉时T梁上拱值张拉过程中应随时注意上拱度的变化，张拉时主梁的弹性上拱值与计算值按±15%控制，张拉完毕后应及时压浆，并作封锚处理。预制T梁在钢束张拉完成时，上拱度计算值见第一阶段钢束张拉完成后表－11及第二阶段钢束张拉完成后表－12。第一阶段钢束张拉完成后上拱度值表表－11梁类、项项目跨径(m)外梁内梁钢绞线根数上拱度(mm)钢绞线根数上拱度(mm)25湿度55%7+7+7+77=2826.76+6+6+66=2420.3湿度80%7+6+7+7==2624.46+5+6+6==2218.530湿度55%8+8+9+99=3432.57+7+8+88=3025.3湿度80%8+8+8+88=3225.87+7+7+77=2819.240湿度55%9+8+8+88+9+99=5140.68+8+8+77+8+88=4731.1湿度80%9+8+8+88+8+88=4932.78+7+7+77+8+88=4526.6第二阶段钢束张拉完成后上拱度值表表－12梁类、项项目跨径(m)外梁内梁钢绞线根数上拱度(mm)钢绞线根数上拱度(mm)25湿度55%7+7+7+77=2843.26+6+6+66=2433.7湿度80%7+6+7+7==2636.76+5+6+6==2228.330湿度55%8+8+9+99=3451.57+7+8+88=3041.1湿度80%8+8+8+88=3240.27+7+7+77=2831.240湿度55%9+8+8+88+9+99=5171.78+8+8+77+8+88=4758.5湿度80%9+8+8+88+8+88=4956.98+7+7+77+8+88=4547.4为了防止预制梁上拱过大，预制梁与现浇湿接缝及桥面铺装混凝土由于龄期差别而产生过大收缩差，存梁期不应太长，宜按1～2个月控制，存梁期密切注意梁的累计上拱值，若超出计算值的30%，应采取控制措施。预制梁时应在底模上设置向下的二次抛物线反拱，跨中最大反拱度值按表－7张拉时上拱度值的0.8～1.0倍(与存梁时间有关)考虑，预制梁梁顶线形与梁底线形一致。为防止同跨及相邻跨预制梁间高差过大，同一跨桥不同位置的预制梁的存梁时间应基本一致(外梁可稍短)，相邻跨的预制梁的存梁时间亦应相近。6.4施工注意事项6.4.1横隔板钢筋骨架的位置，施工时应准确放样，以期给搭接钢筋的顺利焊接及绑扎创造条件。6.4.2主梁就位后必须及时进行翼板及横隔板间的连接和湿接缝混凝土的浇筑。只有其设计强度达到85%并采取压力扩散措施后，方可在其上运梁。运梁设备在桥上行驶时必须使设备重量落在梁肋上（施工单位应按所采用的设备对主梁及下部构造等进行施工荷载验算，验算通过后方可进行施工）。6.4.3主梁吊运按兜托梁底起吊法考虑，不设吊环。预制时应在梁底预留穿索兜底所需的活动段底模，同时在主梁翼板上的对应位置预留穿索孔洞，吊具根据施工单位的条件自行设计。6.4.4预制主梁梁顶、翼板及横隔板横向端部等与现浇混凝土结合的混凝土表面必须凿毛、冲洗，以保证新老混凝土的结合质量。6.4.5凡需焊接的受力部位，均应满足可焊性要求，并且当使用强度级别不同的异种钢材相焊时（如HRB335级钢筋和Q235钢相焊）所选用焊接材料的强度应能保证焊缝及接头强度高于较低强度级的钢材（如Q235钢）之强度。6.4.6为避免和减少外梁在施加预应力时产生侧向翘曲，应将外翼板沿梁长在跨中和1/4L处分别设置一道30cm宽的槽口（钢筋不割断，40m跨径的T梁应增设二道槽口），槽口深为自边缘向内22～22.5cm(槽口深原则：槽口后外翼板部分宽度与内翼板预制宽度相同)。整跨形成后再浇筑槽口混凝土。6.4.7为确保梁体在运输过程及安装就位时的稳定性，应采取有效的防倾倒措施。6.4.8预制主梁时，应注意预埋顶面抗剪钢筋、护栏、伸缩缝、泄水管等公用构造部件及交通工程方面的通讯管线预埋件。6.4.9其它未尽