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文档简介

目录第一部分基本资料初步方案拟定及方案比选结构设计第二部分一、结构计算二、配筋计算及预应力束的布置三、预应力损失计算四、结构验算五、桥面板计算第三部分一、概述二、施工方法选择三、施工组织设计总结第一部分基本资料技术标准:桥面宽度:0.25m(栏杆)+1.0m(人行道)+9.0m(行车道)+1.0m(人行道)+0.25m(栏杆),桥面总宽11.5m。设计荷载:公路II级,人群3.0KN/m2。桥面纵坡:双向纵坡0.5%。桥面标高:受引道标高控制,主跨中顶点标高1391.50m。水文分析及自然概况地质情况:桥位处呈V形深谷,河水对河道冲切较深,河岸表层覆盖腐植土1—2m,下卧亚粘土层厚2—3m,其下为基岩强风化层,承载力一般大于0.5MPa。水文状况:常水位:1325.30m,测时水位:1315.7m,无通航规定。本地气温:月平均最低气温:-2摄氏度,月平均最高气温:35摄氏度。设计规范1、《公路桥涵设计通用规范》2、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》3、《公路桥涵钢结构设计及木结构设计规范》4、《公路砖石及混凝土桥涵设计规范》5、《公路桥涵地基与基础设计规范》桥位处地面线高程(单位:m)表1-1里程桩号地面标高K21383.00969.11383.83979.01382.35985.91380.47K3+0001377.4711.11369.5623.9134936634.21327.0049.91315.1065.71315.1067.21312.8967.21312.5776.91319.8885.91324.3891.81328.7096.71333.23103.91339.78109.31343.45111.71345.43121.71350.47130.01361.94140.11380.97143.31383.95148.11385.96154.01386.71168.01387.33初步方案拟定及方案比选⑴初选方案:根据桥址地形、地质、水文条件和技术标准的规定,拟制出不同体系、不同材料且各具特色并也许实现的若干个桥型方案图式。共提出了6种桥型图式,归纳起来桥型有归纳起来桥型有上承式钢筋混凝土拱桥、中承式钢筋混凝土拱桥、下承式系杆拱桥、预应力混凝土连续梁桥、预应力混凝土斜腿刚构桥、连续刚构。⑵比选方案:从总体布局、环境协调、技术先进性、施工也许、景观规定、技术经济等多方面考虑后,选出以下三个图式来编制桥型方案比较。第一种方案:预应力混凝土连续刚构(1)桥孔布置本方案为三跨连续刚构桥,全长161米,主跨为70米,两边跨为40米,全桥跨径为40+70+40米(2)上部结构本方案主梁采用单箱单室截面,主梁在支座处梁高为4米,跨中处为2米。全梁顶板等厚,为0.5米,悬出部分长度相同,为2.75米,悬挑根部取0.6米厚。腹板等厚为0.5米,底板为不等厚,由跨中向支座处连续变化,逐渐变厚,从(3)下部结构本方案下部采用两个薄壁柔性墩。墩总宽为8米其中单墩一侧厚1.5米侧间距3米(纵桥向),薄壁墩壁厚为1.5米,横桥向墩宽为10米。基础采用桩基础,埋深10米(4)方案大样图1-1连续刚构桥方案图(5)施工方案本桥基础采用明挖扩大基础,墩身采用翻模或滑模施工,箱梁当0号块形成后,采用挂篮悬臂现浇施工,跨中合拢。合拢顺序为先边跨合拢后中跨合拢。(6)重要工程数量表表1-2项项目材料主桥主梁桥墩基础合计C50砼(m3)14601460C40砼(m3)858.7341.31200I级钢筋(t)277.401277.401II级钢筋(t)154.56612.414167.98钢绞线(t)112.125112.125粗钢筋(t)14.614.6第二种方案:斜腿刚结构(1)桥孔布置本方案为预应力混凝土斜腿刚架桥,全长175米,主跨为85米,两边跨为40米,全桥跨径为40+85+(2)上部结构本方案主梁采用单箱单室截面,主梁在支座处梁高为5米,跨中处为2米。全梁顶板等厚,为0.2米,悬出部分长度相同,为2.90米,腹板等厚为0.3米,底板为不等厚,由跨中向支座处连续变化,逐渐变厚,从0.(3)下部结构本方案下部斜柱也是箱形截面,斜柱也主梁相交节点没有两块斜隔板,它们与主梁的底板组成三角形的桁式节点,斜隔板中都有预应力钢筋,其中一部分预应力钢筋是由斜柱延伸而来的,一部分是此外加设的短钢筋。(4)方案大样图1-2斜腿刚架桥方案图(5)施工方案本桥的主梁采用双悬臂平衡法施工。一方面在临时支架上分阶段浇筑斜支柱混凝土,然后再浇筑柱顶的一段主梁,最后在该段主梁上安装挂篮,分段悬臂浇筑主梁混凝土,待合拢后拆除临时支架。(6)重要工程数量表表1-3项项目材料主桥主梁桥墩基础合计C50砼(m3)C40砼(m3)I级钢筋(t)II级钢筋(t)钢绞线(t)粗钢筋(t)第三种方案:上承式悬链线箱板拱桥桥孔布置本方案为上承式悬链线箱板拱桥,全长为161.5米,主跨为100米,全桥跨径为18+100上部结构主桥采用多条闭合箱肋组成的多室箱形截面的箱板拱,拱上建筑用立柱,间距12.5米,上架设0.75米高的简支空心板;拱肋高2.5米;单肋箱顶板取0.2米(3)下部构造基础采用明挖扩大基础,桥墩为直径1.2(4)方案大样图1-3拱桥方案图(5)施工方案本桥基础采用明挖扩大基础;拱上立柱和墩身采用翻模或滑模施工;主拱圈采用悬索吊装施工,跨中合拢;桥面简支空心板采用工厂预制,现场吊装。(6)重要工程数量表表1-4材料结构50号混凝土(m3)40号混凝土(m3)钢筋Ⅰ(t)钢筋Ⅱ(t)上部结构628.674.450.293下部结构拱圈231.0611.55319.640桥墩111.917.957盖梁178.92116.298基础1705总计859.731995.8315.953194.188(3)推荐方案:通过对以上三个比选方案的技术,经济比较,推荐第二方案连续刚构作为推荐桥型方案。其优点如下:(1)、连续刚构桥线型流畅,造型简洁美观,行车舒适性较好,养护工程量小。(2)、连续刚构受力明确,支点负弯矩对跨中有减载作用,故比其他桥型承载能力大。(3)、连续刚构不需要支座,较连续梁经济,节约经费。(4)、连续刚构施工过程中不需要体系转换,施工方便。(5)、近几年建造连续刚构较多,施工技术可靠。三、结构设计(1)立面布置本桥边跨40米,中跨70米,边中跨之比为0.5714,箱梁底板下缘高沿二次抛物线变化。(2)上部结构本桥主梁采用双幅单箱单室预应力混凝土箱梁结构。箱梁顶板宽度为11.50m,箱底宽度为7m,单侧翼缘板悬臂2.25m,箱梁支座处高5m,跨中和边跨梁高2m,梁高沿纵向采用二次抛物线变化,底板厚度从跨中至支座处为30cm~50cm,采用二次抛物线变化;主梁零号块长度为6m,悬臂施工梁段划分为3主梁截面(跨中和支点)如图所示:支点截面:图1-4支点截面示意图图1-5跨中截面示意图(3)下部结构两个主墩均采用柔性双薄壁墩,中距为3m,每片厚度为1.5m,横桥向宽度取7.0m,最大墩高32(4)钢筋信息普通钢筋施工用钢筋为Ⅰ级和Ⅱ级两种钢筋,均符合国家标准(GB1499-79)有关规定Ⅰ级钢筋Rl=Ra=240MPaⅡ级钢筋Rl=Ra=340Mpa;预应力砼钢材:纵向钢筋采用8*φ15.2㎜钢绞线,公称抗拉强度为Ry=1860MPa,张拉控制强度用0.6Ry,Ey=1.9×105MPa顶板横向预应力采用φ12.7㎜钢绞线,Ry=1725MPa,张拉控制强度为0.7Ry,Ey=1.9×104MPa.所有钢绞线均符合ASTM416-87A的技术标准。(5)其他桥面横坡为2%,采用浇筑箱梁顶板时形成,桥面铺装为等厚度,共11cm。上层为8cm厚的中粒式沥青混凝土,下层为3cm厚的抗折混凝土。桥面混凝土与沥青混凝土之间防水层,防水层采用桥面专用防水涂料。单元划分:根据施工的规定,一般一段的重量在50-100吨之间,这就规定单元长度在3m-5m之间。中跨合拢段一般都在1m-2m之间。本桥划分为3m、4全桥共分为74个单元,其中主梁48个,墩身26个单元,支撑单元4个。边跨两端各4m为现浇段,边跨、中跨合拢段均为2m,并单独划提成一个单元。坐标原点建在全桥左端桥面上,沿跨径为x轴(向右为正)。以下为全桥计算单元划分示意图:(结点编号由左至右进行编号从1图1-6全桥划分单元示意图第二部分一、结构计算(一)承载能力极限状态的作用效应组合1基本组合。永久作用的设计值效应与可变作用设计值效应组合,其效应组合表达式为:或式中━承载能力极限状态下作用基本组合的效应组合设计值;—结构重要系数;━第i个永久作用效应的分项系数;、━第I个永久作用效应的标准值和设计值;—汽车荷载效应(含汽车冲击力、离心力)的分项系数,取=1.4;、—汽车荷载效应(含汽车冲击力、离心力)的标准值和;设计值;—在作用效应组合中除汽车荷载效应(含汽车冲击力、离心力)、风荷载外的其他第j个可变作用效应的分项系数,取=1.4,但风荷载的分项系数=1.1;━在作用效应组合中除汽车荷载效应(含汽车冲击力、离心力)外的其他j个可变作用效应的标准值和设计值;—在作用效应组合中除汽车荷载效应(含汽车冲击力、离心力)外的其他可变作用效应的组合系数。2偶尔组合。永久作用标准效应与可变作用某种代表值效应、一种偶尔作用标准值效应相结合。偶尔作用的效应分项系数取1.0;与偶尔作用同时出现的可变作用,可根据观测资料和工程经验取用适当的代表值。(二)正常使用极限状态的作用效应组合1作用短期效应组合。永久作用标准值效应与可变作用频遇值效应相组合,其效应组合表达式为:式中—作用短期效应组合设计值;—第j个可变作用效应的频遇值系数,在汽车荷载(不计冲击力)=0.7,人群荷载=1.0,风荷载=0.75,温度梯度作用=0.8,其他作用=1.0;—第j个可变作用效应的频遇值。2作用长期效应组合。永久作用标准值效应与可变作用准永久值效应相组合,其效应表达式为:式中—作用长期效应组合设计值;—第j个可变作用效用的准永久值系数,汽车荷载(不计冲击力)=0.4,人群荷载0.4,风荷载=0.75,温度梯度作用=0.8,其他作用=1.0;—第j个可变作用效应的准永久值。(三)内力组合1)基本组合(用于承载能力极限状态计算)基本组合I基本组合II2)短期组合(用于正常使用极限状态计算)3)长期组合(用于正常使用极限状态计算)重要控制截面内力值表2-114#单元右截面内力影响线:24#单元右截面内力影响线:35#单元左截面内力影响线:X弯矩X弯矩X弯矩00.000E+00000.000E+00000.000E+0004-3.146E-0014-9.675E-00243.889E-0015-4.239E-0015-1.193E-00154.794E-0016-5.041E-0016-1.408E-00165.654E-00111-8.592E-00111-2.263E-001119.060E-00116-1.101E+00016-2.653E-001161.057E+00020-1.192E+00020-2.633E-001201.043E+00024-1.188E+00024-2.369E-001249.316E-00127-1.127E+00027-2.051E-001278.002E-00130-1.019E+00030-1.656E-001306.394E-00133-8.705E-00133-1.207E-001334.579E-00136-6.851E-00136-7.205E-002362.624E-00137-6.610E-00137-5.523E-002371.952E-00140-3.820E-00140-1.594E-00340-1.849E-00243-1.154E-002436.364E-00243-2.731E-00143-1.154E-002448.988E-00244-3.373E-00144-8.475E-001471.859E-00147-7.301E-00147-3.225E+000503.160E-00150-1.182E+00050-5.392E+000534.930E-00153-1.748E+00053-7.307E+000567.349E-00156-2.444E+00056-8.992E+000601.199E+00060-3.598E+00060-1.052E+001641.893E+00064-5.011E+00064-1.139E+001693.217E+00069-7.039E+00069-1.136E+001745.209E+00074-9.053E+00074-1.020E+001755.695E+00075-9.412E+00075-9.866E+000755.695E+00076-9.747E+00076-9.504E+000765.212E+00081-1.092E+00181-7.465E+000813.238E+00086-1.098E+00186-5.389E+000861.926E+00090-1.015E+00190-3.928E+000901.236E+00094-8.608E+00094-2.717E+000947.715E-00197-7.041E+00097-1.975E+000975.265E-001100-5.178E+000100-1.362E+0001003.443E-001103-3.066E+000103-8.601E-0011032.074E-001106-7.474E-001106-4.552E-0011061.029E-0011076.503E-002107-3.342E-0011077.365E-0021076.503E-002110-2.739E-002110-1.296E-003110-3.718E-0011132.369E-001113-6.472E-002113-6.826E-0011143.204E-001114-8.469E-002114-7.759E-0011175.616E-001117-1.422E-001117-1.028E+0001207.840E-001120-1.949E-001120-1.235E+0001239.791E-001123-2.408E-001123-1.390E+0001261.137E+000126-2.776E-001126-1.485E+0001301.268E+000130-3.073E-001130-1.511E+0001341.280E+000134-3.087E-001134-1.411E+0001391.093E+000139-2.623E-001139-1.114E+0001446.800E-001144-1.628E-001144-6.582E-0011455.764E-001145-1.379E-001145-5.540E-0011464.647E-001146-1.118E-001146-4.468E-0011500.000E+0001500.000E+0001500.000E+000②荷载内力计算汽车荷载表2-2截面位置公路Ⅱ级荷载最大弯矩最小弯矩相应相应139.671e+0018.034e+001-3.673e+0037.340e+001251.878e+003-1.053e+002-1.693e+002-1.147e+001354.137e+002-5.714e+001-5.304e+0035.235e+002人群荷载表2-3截面位置人群荷载最大弯矩最小弯矩相应相应131.681e+0011.415e+001-8.142e+002-7.392e+001253.249e+0023.416e-001-4.335e+001-6.867e-001357.942e+001-1.011e+001-1.268e+0038.110e+001③内力图和包络线a、基本组合弯矩图图2-1基本组合弯矩图b、基本组合剪力图图2-2基本组合剪力图c、长期组合弯矩图图2-3长期组合弯矩图d、长期组合剪力图图2-4长期组合剪力图e、短期组合弯矩图图2-5短期组合弯矩图f、短期组合剪力图图2-6短期组合剪力图二、配筋计算及预应力损失选取支点截面、跨中截面和L/4截面进行计算。(一)主梁毛截面几何特性和内力计算主梁截面几何特性和内力计算的结构,支点截面在35结点处,跨中截面在25结点处,L/4在13结点处.表2-4项目截面13支点截面25跨中截面35支点截面全截面面积Ah(m2)11.697.4911.69全截面惯性矩Ih(m4)45.18674.202345.1867型心轴位置距上缘yhs(m)2.36160.81112.3616距下缘yhx(m)2.63841.18892.6384截面抵抗矩对上缘Whs=Ih/yhs19.133934625.19.1339346对下缘Whx=Ih/yhx17.126553973.17.1265539核心矩上核心khs=Whx/Ah1.0.1.46506022下核心khx=Whs/Ah1.0.1.63677798(二)预应力钢束面积的估算及钢束的布置(1)估筋原则(1)受负弯矩在最大弯矩作用下截面上缘不出现拉应力,截面下缘不至压碎;(2)受负弯矩在最小弯矩作用下截面下缘不出现拉应力,截面上缘上至压碎;(3)受正弯矩在最大弯矩作用下截面下缘不出现拉应力,截面上缘不至压碎;(4)受正弯矩在最小弯矩作用下截面上缘不出现拉应力,截面下缘不至压碎。(2)预应力钢筋数量估算A、根部截面35#:①根据正常使用极限状态正截面抗裂规定,拟定预应力钢筋数量。为满足抗裂规定,所需的有效预加力为:为短期效应弯矩组合设计值,由表查得:,估算钢筋数量时,可近似采用毛截面几何性质。由桥梁博士输出的数据:,,,。为预应力钢筋重心至毛截面重心的距离,假设,则有,代入公式得到:采用每根钢绞线面积,抗拉强度标准值=1860,张拉控制应力取,预应力损失按张拉控制应力的20%估算。则:=2\*GB3②根据承载能力极限状态进行估束。当在荷载作用下:=1\*alphabetica、保证上缘不出现拉应力:则有:为基本组合弯矩组合设计值,由表查得:,估算钢筋数量时,可近似采用毛截面几何性质。由桥梁博士输出的数据:,,,。为预应力钢筋重心至毛截面重心的距离,假设,则有代入公式得到:则:=2\*alphabeticb、保证下缘不被压碎:则有:则:当在荷载作用下:=1\*alphabetica、保证下缘不出现拉应力:则有:为基本组合弯矩组合设计值,由表查得:,估算钢筋数量时,可近似采用毛截面几何性质。由桥梁博士输出的数据:,,,。为预应力钢筋重心至毛截面重心的距离,假设,则有代入公式得到:则:=2\*alphabeticb、保证上缘不被压碎:则有:则:③钢绞线根数的选定由于,,,,,暂选定钢绞线根数根。B、L/4截面13#:①根据正常使用极限状态正截面抗裂规定,拟定预应力钢筋数量。为满足抗裂规定,所需的有效预加力为:为短期效应弯矩组合设计值,由表查得:,估算钢筋数量时,可近似采用毛截面几何性质。由桥梁博士输出的数据:,,,。为预应力钢筋重心至毛截面重心的距离,假设,则有,代入公式得到:采用每根钢绞线面积,抗拉强度标准值=1860,张拉控制应力取,预应力损失按张拉控制应力的20%估算。则:=2\*GB3②根据承载能力极限状态进行估束。当在荷载Mmin作用下:=1\*alphabetica、保证上缘不出现拉应力:则有:为基本组合弯矩组合设计值,由表查得:,估算钢筋数量时,可近似采用毛截面几何性质。由桥梁博士输出的数据:,,,。为预应力钢筋重心至毛截面重心的距离,假设,则有代入公式得到:则:=2\*alphabeticb、保证下缘不被压碎:则有:则:当在荷载Mmax作用下:=1\*alphabetica、保证下缘不出现拉应力:则有:为基本组合弯矩组合设计值,由表查得:,估算钢筋数量时,可近似采用毛截面几何性质。由桥梁博士输出的数据:,,,。为预应力钢筋重心至毛截面重心的距离,假设,则有代入公式得到:则:=2\*alphabeticb、保证上缘不被压碎:则有:则:③钢绞线根数的选定由于,,,,,暂选定钢绞线根数。C、跨中截面25#:①根据正常使用极限状态正截面抗裂规定,拟定预应力钢筋数量。为满足抗裂规定,所需的有效预加力为为短期效应弯矩组合设计值,由表查得:,估算钢筋数量时,可近似采用毛截面几何性质。由桥梁博士输出的数据:,,,。为预应力钢筋重心至毛截面重心的距离,假设,则有代入公式得到:采用每根钢绞线面积,抗拉强度标准值=1860,张拉控制应力取,预应力损失按张拉控制应力的20%估算。则:=2\*GB3②根据承载能力极限状态进行估束。当在荷载Mmax作用下:=1\*alphabetica、保证下缘不出现拉应力:则有:为基本组合弯矩组合设计值,由表查得:,估算钢筋数量时,可近似采用毛截面几何性质。由桥梁博士输出的数据:,,,。为预应力钢筋重心至毛截面重心的距离,假设,则有代入公式得到:则:=2\*alphabeticb、保证上缘不被压碎:则有:则:当在荷载Mmin作用下:=1\*alphabetica、保证上缘不出现拉应力:则有:为基本组合弯矩组合设计值,由表查得:,估算钢筋数量时,可近似采用毛截面几何性质。由桥梁博士输出的数据:,,,。为预应力钢筋重心至毛截面重心的距离,假设,则有代入公式得到:则:=2\*alphabeticb、保证下缘不被压碎:则有:则:③钢绞线根数的选定由于,,,,,暂选定钢绞线根数。钢束束估算结果及采用钢束数将以上三个截面的计算结果汇总,比较各截面所需的最少钢束数及被限制的最多钢束数,结合施工及钢束布置的构造情况,选定各截面所采用的钢束数。各截面采用预应力钢束数量表表2-5截截面项目序号1425351为满足正截面强度规定的最少钢束根数7033339282为满足预压应力规定的最少钢束根数6603028713为满足预拉区拉应力规定的最多钢束根数270443327924采用钢束根数12163801216(3)钢束布置1、横断面布置A、支点截面1216根钢绞线共分为64束,每束19根。构造规定:预留孔道间净距≮40mm,梁底净距≮50mm,梁侧净距≮35mm。钢丝束、钢绞线其曲率半径不小于4m;纵向预应力钢束为结构的重要受力钢筋,为了设计和施工方便,进行对称布置。预应力钢束布置如图,预应力钢束的重心取距梁顶线25cm图中布置均满足上述规定。图2-7支点截面配筋图B、跨中截面380根钢绞线共分为20束,每束19根。构造规定:预留孔道间净距≮40mm,梁底净距≮50mm,梁侧净距≮35mm。钢丝束、钢绞线其曲率半径不小于4m;纵向预应力钢束为结构的重要受力钢筋,为了设计和施工方便,进行对称布置。预应力钢束布置如图,预应力钢束的重心取距梁底线15cm图中布置均满足上述规定。图2-8跨中截面配筋图锚具选择下述型号:表2-6型号预应力筋根数锚垫板(mm)波纹管直径(mm)张拉千斤顶OVM15-1919320×310×240100YWC1002、横向预应力筋布置顶板横向预应力束采用Φ15.2钢绞线,采用交错单端张拉方式,每三根钢绞线成一束,采用扁锚体系,相应的预应力锚具张拉端和锚固段分别为MB15-3和MH15-3设计,沿纵桥向50厘米间距布置。0号块横隔板,两边跨端横隔板下缘横向预应力筋采用Φ32精扎螺纹钢筋,采用交错单端张拉方式,相应锚具参照YGM-32设计。3、竖向预应力筋在全桥箱梁腹板上沿纵桥向50厘米布置竖向预应力钢筋,规格为Φ32精扎螺纹钢筋,采用梁顶一端张拉方式,相应锚具参照YGM-32设计。4、钢束的立面布置和平面布置全桥的预应力钢束布置情况见施工图集的钢束立面布置图、钢束平面布置图。5、钢束断面布置全桥各施工节段钢束断面布置图见施工图集的各钢束断面图.(三)主梁截面几何特性计算后张法预应力混凝土梁,在张拉钢束时管道尚未压浆,预加力引起的应力按构件混凝土净截面(不计构造钢筋的影响)计算;在使用阶段,预留管道已压浆,认为钢束与混凝土结合良好,故按换算截面计算。支点截面的净截面与换算截面几何特性计算,列表进行。同理,求得其他控制截面的净截面和换算截面的几何特性。表2-7截面类别分块名称分块面积重心至梁底距离对梁底边面积矩自身惯性矩截面惯性矩净面积毛截面116900263.84308428964.5187E+09-20.134.73699E+07预留管道面积-5024485.0-24366400-239.4-28.794E+07混凝土净面积115644245.6284062564.5187E+09-24.057E+074.28E+09换算截面钢束换算面积754248536578700-207.7632.5544E+07毛面积116900263.84308428964.5187E+0913.402.09905E+07换算截面面积124442277.24345007664.5187E+0934.6534E+074.87E+09支点截面和跨中截面的净截面、换算截面几何特性表表2-8计算截面支点净截面11.562.4562.5442.39442.817.4316.8217.88换算截面12.442.7722.2282.07848.717.5721.8523.33跨中净截面7.3331.2110.7891.0614.0283.9455.1053.796换算截面7.7791.1500.8500.99974.5013.9145.2954.502三、预应力损失估算(1)钢束张拉(锚下)控制应力()按《公路桥规》规定采用(2)钢束应力损失由于施工中预应力钢筋的张拉采用后张法,故按《桥梁设计规范》的规定,计算以下各项预应力损失:预应力钢筋与管壁间的摩擦损失;锚具变形、钢筋回缩和拼装构件压缩损失;分批张拉时混凝土弹性压缩引起的应力损失;钢筋松弛引起的预应力损失;混凝土收缩、徐变引起的预应力损失。下面计15截面的预应力损失。①钢束与管道壁间摩擦引起的应力损失()由公式有:、k分别为摩擦系数与管道局部偏差对摩擦的影响系数,采用预埋塑料波纹管,由《规范》附表查得:,.表2-9截面钢束号支点截面X(m)(弧度)(MPa)T13.00000.8548164.8932T23.00000.8548164.8932T36.00000.7850167.4818T46.00000.7850167.4818T59.00000.7152166.5376T69.00000.7152166.5376T712.00000.6454165.5927T812.00000.6454165.5927T916.00000.5943167.6482T1016.00000.5931167.6482T1120.00000.4012149.2680T1220.00000.4012149.2680T1325.00000.3663158.1006T1425.00000.3663158.1006T1530.00000.3314165.4998T1630.00000.3314165.4998故:=163.2520②锚具变形、钢丝回缩引起的应力损失()按《公路桥规》规定,可按平均值计算。即:由《规范》附表查得,锚具为4mm,两端同时张拉,则;l取各钢束锚固点间的平均长度,。表2-10号束钢面截号束钢面截支点截面l(mm)T130001.95*105260.40T230001.95*105260.40T360001.95*105173.33T460001.95*105173.33T590001.95*105134.25T690001.95*105134.25T7120231.95*10594.29T8120231.95*10594.29T9160001.95*10567.83T10160001.95*10567.83T11202301.95*10555.88T12202301.95*10555.88T13250001.95*10547.64T14250001.95*10547.64T15300001.95*10536.74T16300001.95*10536.74T16300001.95*10536.74故:③分批张拉时混凝土弹性压缩引起的应力损失()按简化公式进行计算。即:由于,预应力钢束共64束,梁的截面采用变截面箱形梁,在每个截面同时布置4个千斤顶同时张拉。因此,可以一次性张拉4束钢束,即16。混凝土的弹性模量。表2-11钢束号钢束距离截面中性轴处的距离所有钢束重心至截面中性轴的距离Δσ()ΔσΣσσ()T1207.16216.160.T2207.16216.160.T3207.16216.160.T4207.16216.160.T5207.16216.160.T6207.16216.160.T7207.16216.160.T8223.16216.160.T9223.16216.160.T10223.16216.160.T11223.16216.160.T12223.16216.160.T13223.16216.160.T14223.16216.160.T15223.16216.160.T16223.16216.160.故④钢筋松弛引起的预应力损失()考虑采用超张拉工艺施工,张拉系数=0.9,对于钢绞线(低松弛级),钢筋松弛系数=0.3,为:式中——传力锚固时的钢筋应力,对于后张法构件=故=15.558MPa⑤混凝土收缩、徐变引起的预应力损失()有公式有:,今设该构件所属的桥位于郊外中,相对湿度55%,其理论厚度由截面可得。由此按《规范》的表可查得其相应的徐变系数终值为=2.06;混凝土收缩应变终值为=0.34*10-3。表2-12截面(Mpa)(Mpa)支点截面27400.003152.43599993.604.41895.275则:支点截面钢束预应力损失平均值及有效预应力汇总表表2-13阶阶段应力损失截面预加应力阶段=++使用阶段=+钢束有效预应力预加应力阶段使用阶段支点截面163.3108.88.0280.115.695.3110.71114.91004.2四、截面验算(一)持久状况应力验算:1.截面混凝土正应力验算持久状态预应力混凝土构件应力计算:混凝土法向压应力和拉应力或预应力钢筋应力混凝土受弯构件由作用(或荷载)组合和预加力产生的混凝土的主拉应力和主压应力,应按下列公式计算:式中—按作用(或活载)标准值组合计算的弯矩;—构件换算截面重心至受压区或受拉区计算纤维处的距离—在计算主力点,由预加力和作用(或荷载)组合计算的弯矩产生的混凝土法向应力;—由竖向预应力钢筋的预加力产生的混凝土竖向压应力;—由预应力弯起钢筋的预加力和作用(或荷载)组合效应计算的剪力产生的剪应力—在计算主应力点,由扣除所有预应力损失后的纵向预加力产生的混凝土法向预压应力—换算截面重心至计算点的距离;n—在同一截面上竖向预应力钢筋的肢数;,—竖向预应力钢筋,纵向预应力弯起钢筋扣除所有预应力损失后的有效预应力;—单肢竖向预应力钢筋的截面面积;根据《桥梁设计规范》JTGD62-2023第7.1.5条规定,使用阶段预应力混凝土受弯构件正截面混凝土的压应力和预应力钢筋的拉应力,应符合下列规定;1).受压区混凝土的最大压应力未开裂构件+2).受拉区预应力钢筋的最大拉应力;对于钢绞线,钢丝未开裂构件式中—全预应力混凝土和A类预应力混凝土受弯构件,受拉区预应力钢筋扣除所有预应力损失后的有效预应力;—由预加力产生的混凝土法向拉应力—预应力钢绞线的弹性模量与混凝土的弹性模量的比值现以正常使用极限状态荷载组合控制荷载来验算,对于支点截面(35);由于支点截面只有负弯矩,则在作用标准值组合计算的弯矩作用下,应力为:则混凝土受压区的法向应力为;由预加力产生的混凝土法向拉应力;满足规定受拉区预应力钢筋产生的拉应力:=5.428619.39=105.2606Mpa满足规定对于中跨跨中截面(25):则混凝土受压区的法向应力为:由预加力产生的混凝土法向拉应力:满足规定受拉区预应力钢筋产生的拉应力:=5.428612.4301=67.4780Mpa满足规定(二)短暂状况应力验算:预应力混凝土受弯构件,在预应力和构件自重等施工何载作用下截面边沿混凝土的法向应力应符合下列规定:1.上缘混凝土应力下缘混凝土应力对于支点截面(13):上缘混凝土应力下缘混凝土应力满足规定中跨跨中截面(25):上缘混凝土应力下缘混凝土应力满足规定(三)正截面强度验算正截面强度验算:矩形截面或翼缘位于受拉边的T行截面受弯构件,正截面抗弯承载力计算应符合下列规定:对于支点截面(35):求受压区高度x满足规定满足规定对于中跨跨中(25):求受压区高度x满足规定满足规定(四)抗裂验算预应力混凝土受弯构件应按下列规定进行正截面和斜截面抗裂验算:1.正截面抗裂应对构件正截面混凝土的拉应力进行验算,并应符合下列规定:全预应力混凝土构件,在作用(或荷载)短期效应组合下分段浇筑或砂浆接缝的纵向分块构件σst-0.8σpc≤0—按作用(或荷载)短期效应组合计算的弯矩值;对于支点截面(35):满足规定对于中跨跨中(25):满足规定斜截面抗裂应对构件斜截面混凝土的主拉应力σtp进行验算,并应符合下列规定:全预应力混凝土构件,在作用(或荷载)短期效应组合下:现场浇筑(涉及预制拼装)构件其中式中—在作用(或荷载)短期效应组合下构件抗裂验算边沿混凝土的法向拉应力;—扣除所有预应力损失后的预加力在构件抗裂验算边沿产生的混凝土预压应力;—由作用(或荷载)短期效应组合和预加力产生的混凝土主拉应力—在计算主力点,由预加力和作用(或荷载)组合计算的弯矩产生的混凝土法向应力;—由竖向预应力钢筋的预加力产生的混凝土竖向压应力;此处取0—由预应力弯起钢筋的预加力和作用(或荷载)组合效应计算的剪力产生的剪应力—在计算主应力点,由扣除所有预应力损失后的纵向预加力产生的混凝土法向预压应力—换算截面重心至计算点的距离;n—在同一截面上竖向预应力钢筋的肢数;,—竖向预应力钢筋,纵向预应力弯起钢筋扣除所有预应力损失后的有效预应力;—单肢竖向预应力钢筋的截面面积;对于支点截面(35):满足规定对于中跨跨中(25):五、桥面板计算计算图式对于箱梁来说,两个腹板之间的桥面板当作单向板.将翼缘板当作悬臂板.图2-9桥面板示意图(一)单向板计算一、横载效应先计算中间单向板的跨中湾矩和支点剪力值。根据“公预规”,梁肋间的板的计算跨径按下列规定取用:计算弯矩时,→L=6.38m(将承托面积摊于桥面板上,则t=0.3+0.8×0.6/6=0.38计算剪力时,L=→L=6m上述规定中,L为板的计算跨径,为板的净跨径,t为板的厚度,b为梁肋宽度。横载内力以纵向梁宽为1米每延米板上的横载g:(桥面铺装为11cm的混凝土调平层())沥青混凝土面层=0.11×1.0×25=2.75KN/m承托的换算横载=0.38×1×25=9.50KN/m合计:纵向每米宽板条的横载内力弯矩:剪力:综上所述,连续板横载效应如下:支点断面横载弯矩为:支点断面横载剪力为:跨中断面横载弯矩为:二、活载内力城市-A级荷载产生的内力:由公路桥涵设计规范知:城市-A级车后轮的着地长度:,.板上荷载压力面积的边长为:根据分析知:用两辆车布载(布置情况见下图所示)时车辆荷载产生的内力最大图2-10荷载分布图荷载位于板中央地带的有效分布宽度:≮2L/3=max(+L/3,2L/3)→a=2L/3=4.253m即:a=2.547m则a=2.547+1.4=3.947荷载位于靠近支承处的有效分布宽度:<L/3=2.127m则支点与跨中之间的有效分布宽度可近似按45度线过渡考虑了相应的有效分布宽度后,每米板宽承受的分布荷载:=43.256KN/=40.134KN/计算跨中弯矩时,将车后轮作用于板的中央,以及横向相邻车轮的布置如图1可知板跨中最大汽车荷载弯矩的计算公式为:其中:P=140KN故计算支点剪力时,荷载必须尽量靠近梁肋边沿布置,如图2,板跨中最大汽车荷载剪力的计算公式为:剪力的计算如下所示:图2-11剪力计算图其中: 故综上所述,连续板横载效应如下:支点断面横载弯矩为:支点断面横载剪力为:跨中断面横载弯矩为:三、荷载组合对于桥面板设计一般应考虑五种荷载组合中的组合Ⅰ和Ⅲ.并根据公路桥涵设计规范中的相应的荷载安全系数来求解计算内力.对于跨中:对于支点:(二)悬臂板计算悬臂板计算图示如下:图2-12悬臂板计算图一、横载效应悬臂一边为人行道,一边为行车道,按最不利情况,以行车道一边计算。先计算中间单向板的跨中弯矩和支点剪力值。根据“公预规”第,梁肋间的板的计算跨径按下列规定取用:每延米板上的横载g:(桥面铺装为11cm的混凝土调平层(沥青混凝土面层=0.11*1.0*25=2.75KN/m悬臂板自重纵向每米宽板条的横载内力弯矩:剪力:二、活载内力城市-A级荷载产生的内力。由公路桥涵设计规范知:城市-A级车后轮的着地长度:板上荷载压力面积的边长为:根据分析知:车辆布置情况见下图所示时荷载产生的内力最大:图2-13荷载布置图悬臂端部纵向两个车轮对于悬臂板根部有效分布宽度为:则:悬臂根部尚有宽度为c的部分受轮压作用:轮压c上的荷载对于悬臂板根部的有效分布宽度为:则:最后得悬臂板根部每米板宽的弯矩为:此时作用在每米宽板条上的剪力为:三、荷载组合对于桥面板设计一般应考虑五种荷载组合中的组合和.并根据公路桥涵设计规范中的相应的荷载安全系数来求解计算内力.(三)桥面板中横向预应力筋的计算和布置1.支点截面配筋悬臂板和连续板支点采用相同的抗弯预应力筋,故只需按最不利荷载效应配筋,最不利弯矩效应为:箱梁顶板横向预应力筋采用钢铰线以75cm间距布置.对于支点截面:取a=4cm,按公预规第4.1.6条规定:取用1束2钢铰线:由于此处钢筋保护层与试算值相同,实际配筋面积大于计算面积,则抗力肯定大于外荷载效应,故强度验算可以省略。2.跨中截面配筋对于单向板跨中,最不利的荷载效应为设a=4cm解得取用1束2钢铰线:由于此处钢筋保护层与试算值相同,实际配筋面积大于计算面积,则抗力肯定大于外荷载效应,故强度验算可以省略。3、抗剪验算按公预规4.1.12条规定,矩形截面受弯构件的截面尺寸应符合下列规定:按公预规4.1.13条规定,不需要斜截面抗剪强度验算,仅需按构造规定设立钢筋,板内分布钢筋取用钢筋,间距取为20cm。第三部分、施工组织设计第一节概述桥梁施工与设计有着十分密切的关系,特别是对于体系复杂的桥梁,施工方法是否选择得当,施工设计是否符合实际情况,是否考虑周详,都将影响桥梁是否能安全成功的修建,将直接影响桥梁的工程造价,特别是近年来,材料费用占整个工程造价的比例有所下降,而施工费用和劳动力工资所占比例有所上升,对特大跨径和结构复杂的桥梁更是如此。因此,选择适当的施工方法和进行对的的施工设计是修建一座桥梁非常重要的一个环节。第二节施工方法选择(一)、施工方法的选择1、下部结构由于桥台没有出现有水的情况,为节约施工时间、施工的费用,所以桥台的施工用了钻孔灌注基础,就地浇筑墩台,这样在施工中可以大量使用大型机械,保证施工的质量。施工使用的材料是块石混凝土。两个主桥墩,由于不通航,且雨季仅有小溪,为了节约施工时间和成本,采用了挖孔灌注混凝土桩基础施工方法。当桩基础施工完毕,现场浇筑承台,由于承台体积较大,因此在浇筑的时候应当注意混凝土的水化热问题。当浇筑的承台强度到达预定的强度时,开始桥墩的施工,本桥桥墩采用了柔性薄壁墩,施工的方法采用了滑模施工,它的优点表现在施工进度快;在一般的气温下,每昼夜的平均进度可以达成5—6米,混凝土质量好,采用干硬性混凝土,机械振捣,连续作业,可以提高墩特别是高墩的质量;可以节约木材和劳力;安全可靠。2、上部结构上部结构为单箱单室预应力混凝土梁,采用悬臂现浇的施工方法和支架上立模施工,为了方便施工的安排,节省费用,使用的方法是T构—单悬臂梁—连续梁的施工方法,由两个桥墩开始同时悬臂现浇施工,然后同时向两岸和跨中施工,当悬臂施工到最后一块的时候,两岸跨边段合拢,拆除模架,然后进行中跨合拢,这样的话,可以加快施工的速度,节约施工工期。具体施工的措施见下面:(1)、悬臂0号块施工采用悬臂现浇施工时,墩顶0号块梁段采用在托架上立模现浇,并在施工过程中设立临时梁墩锚固、使0号块梁段可以承受两侧悬臂施工时产生的不平衡力矩。本桥采用万能杆件、贝雷梁、板梁、型钢等做托架。采用预压的方式,减少拖架变形。(2)、梁墩临时固结措施用硫磺水泥沙浆块,砂筒或者混凝土块等卸落设备,以使体系转换时,较方便的撤除临时支承。在临时固结前考虑两侧对称,因此在施工时有一个梁段超前的不平衡力矩,应验算其稳定性,稳定系数不小于1.5。在采用高温熔化撤除支承时,还必须在支承块之间设立隔热措施,以免损坏之座部件。(3)、施工挂篮的设计和安装选择挂篮形式重要考虑结构简朴,自重轻,受力明确,变形较小,行走安全,装撤方便等因数。布置的时候采用一个挂篮施工,。挂蓝组拼以后,全面检查安装质量,并且做载重实验;然后安装;装好以后在操作平台下面设立安全网,尚有在挂篮尾部压平衡重。(4)、悬臂浇筑梁段混凝土在挂篮就位以后,开始从两个0号块作为基点向两边和中间浇筑,浇筑到最后两块的时候,先浇筑边跨合拢段,即先两边跨段合拢,拆除模架,然后进行中跨合拢。(二)、每块构件的施工顺序1、新一块构件浇筑前先将与前一块接触面凿毛2、立模,将模板安装完毕3、搅拌混凝土,然后现场浇筑混凝土4、拆模5、张拉预应力钢,(三)、施工中注意的几个问题1、每项施工以前应当严格按照有关施工规范,保证工程质量和工人人身安全。2、施工中要不断校对千斤顶,防止超过允许误差。3、在张拉预应力钢筋的时候要严格按照规范操作,有关人员必须在场严格控制张拉应力。4、边跨的支架施工时,支架基础应当水平夯实,支架牢固可靠,防止下沉变形。5、悬臂浇筑的时候要注意浇筑时的误差,防止浇筑误差较大而引起桥面的平整度减少。施工组织设计重要材料规格①混凝土主梁混凝土采用50号,桥墩混凝土采用40号,桥台基础及桥墩基础采用20号混凝土。②预应力钢材预应力采用Φ15.24mm高强低松弛钢线,公称抗拉强度为Ryb=1860Mpa,张拉控制应力采用0.75Ryb,计算弹性模量E=1.95×105Mpa技术规定必须符合ASCM-90a270级技术标准,生产厂家必须获得③预应力锚具与钢铰线配套的锚具采用OVM型锚。④普通钢筋普通钢筋均采用Ⅱ级钢筋,技术标准必须符合GB1499-84的规范。钢筋抗拉、抗压设计强度为:Ⅱ级钢筋:Rg=Rg’=340Mpa(2)施工单元划分图图3-1施工单元划分图施工流程图基础施工桥墩、台施工浇注0号块,养生,达成强度后拆摸张拉预应力钢束准备挂蓝调式好挂蓝,作好浇注1号块准备,0号块拖架可拆除桥的1#-8#梁段悬臂挂篮施工,现浇段施工浇注边跨现浇段,作好合拢准备边跨合拢段施工,达成设计强度后张拉预应力钢筋,拆除边孔支架中跨合拢段施工,张拉预应力钢筋全桥横向,竖向预应力孔道压浆,封锚护栏,人行道施工,桥面铺装施工,伸缩缝安装图3-2施工流程图(4)施工要点①材料各部分混凝土和钢筋必须严格按照重要材料规格的规定。②基础施工本桥墩、桥台的基础均采用桩基础,桥墩台基础施工尽量少扰动地层施工,施工遵照施工技术规范及有关规定进行施工。③桥墩施工桥墩采用空心薄壁墩,施工采用滑模法施工.④0号梁段施工墩顶0号梁段拟在墩顶预埋牛腿支撑的托架上施工,施工前应认真设计,验算预埋牛腿及托架.由于0号梁段混凝土方量大,且管道,钢筋密集,为减轻托架负载和保证混凝土浇注质量,可分段浇注,但必须保证新老混凝土的结合质量和加强养护。⑤箱梁的悬臂施工a、1至8号箱梁是在挂篮上悬臂浇注的,挂篮在保证承载能力和刚度的前提下,尽也许轻型化和行走方便。设计规定挂篮的最大承载能力不得小于1000KN,挂篮自重及所有施工荷载应控制在500KN以下。b、各悬臂施工梁段规定一次浇注完毕,无论在浇注阶段,挂篮移动或拆除阶段,均须保持对称施工。⑥边跨现浇段的施工两边边跨现浇段在落地支架上一次连续浇注完毕。落地支架应进行预压以保证安全和消除非弹性变形,并按实测的弹性变形量和施工控制规定,拟定底模标高和预拱度。⑦箱梁合拢段的施工a、箱梁的合拢是控制全桥受力状况和线形的关键工序,因此箱梁的合拢顺序,合拢温度和工艺都必须严格控制。b、全桥箱梁合拢应由边跨至中跨进行,即先两边跨合拢,最后中跨合拢。c、合拢梁段中跨拟运用合拢吊架施工,边跨合拢段在落地支架(同现浇段)上立模浇注。⑧伸缩逢及桥面系施工伸缩缝是在主桥箱梁所有合拢后才进行安装。⑨预应力施工a、预应力钢材及预应力锚具进场后,应分批严格检查和验收,妥善保管。b、所有预应力钢材不准焊接,凡有接头的预应力钢绞线部位应予切除,不准使用。钢绞线使用前应作除锈解决。所有预应力张拉设备应按有关规定进行标定。c、所有预应力管道的位置必须按设计图准拟定位,管道顺直,波纹管应具有足够的刚度和密实性,接头处严防泥浆和卷口。d、所有预应力施加都应在箱梁混凝土强度达成40MP(即设计混凝土强度的80%)以上进行,且采用张拉吨位与延伸量双控,以延伸量为主。e、纵向预应力钢束在箱梁横截面应保持对称张拉,纵向钢束张拉时两端保持同步。f、钢束张拉时应在初始张拉力(可取设计张拉吨位的5%)状态下注标记,以便直接拟定各钢绞线的引伸量,对引伸量局限性的应查明因素,并采用补张拉等相应措施。二、基础施工钻孔灌注多排桩基础的施工重要内容涉及基础定位放样,基坑开挖,基底解决和浇筑基础结构物等。1.基础的定位放样:将设计图上的基础位置准确的设立到桥址上,根据桥梁中心线和墩台基础的纵横轴线,推出基础边线的定位点,再放线画出基坑的开挖范围。2.基坑开挖:由于地质没有水文影响,所以没有地下水渗漏,故采用垂直开挖,不设护壁,直接用坑壁作基础模板,自开挖至基础完毕,应抓紧时间连续施工。3.基底检查与解决:基坑施工是否符合设计规定,在基础浇筑前应按规定进行检查,检查基底平面位置,尺寸大小,基底标高,基底岩质的均匀性及承载能力等。《桥涵施工技术规范》规定,基底平面周线位置允许偏差不得大于20cm,基底标高不得超过±5cm~20cm。检查结果假如不符合设计或规范规定,不得进行基础浇筑,在基础浇筑前对基底进行解决,先清除岩面碎石、石块、淤泥等,用水洗净岩层表面。4.基础混凝土浇筑:在挖基完毕前准备好基础所需混凝土,采用20号混凝土,以保证及时浇筑基础,搭模现浇,在浇筑时,预埋直径18mm的Ⅰ级钢筋,埋入长度0.6m,露出长度0.6,间距0.3m,以保证基础和墩台身的连接。三、桥台施工采用就地浇注法,其优点是工序简朴,机具较少,操作难度小,缺陷是工期较长,需花费较多的劳力和物力。1.安装桥台模板:桥台施工采用拼装模板,用标准模板运用销钉连接,与拉杆、加劲构件等组成桥台所需形状,板扇高度5m,宽度2m,分节灌筑高度5m,模板在厂内加工制造完毕后运送至工地安装。2.混凝土浇筑施工要点:台身混凝土施工前,应将基础顶面冲洗干净,凿除表面浮浆,整修连接钢筋,灌注混凝土时,应经常检查模板,钢筋及预埋构件的位置和保护层的尺寸,保证位置的准确,不发生变形。应的保证证混凝土的配合比,水灰比和坍落度等技术指针满足规范规定。(1)混凝土的灌注速度:为保证灌注质量,混凝土的配制、输送及灌筑速度不得小于v>sh/t。具体数值由施工单位根据具体情况计算。式中:v—混凝土配料,输送及灌注的允许最小速度(m3/h)s—灌注面积(m2)h—灌注层厚度(m)t—所用水泥的初凝时间(2)混凝土浇注:为防止基础第一层混凝土的水分被基底吸取或基底水分渗入混凝土,在浇筑前应对基底加以湿润,铺一层厚约2~3cm的水泥砂浆,然后于水泥砂浆凝固前浇筑第一层混凝土,台身钢筋的绑扎应和混凝土的灌筑配合进行,在配置第一层钢筋时,应有不同的长度,同一断面的钢筋接头应符合施工规范的有关规定。水平钢筋的接头也应上下左右互相错开。台身受力钢筋的保护层不小于30mm,承台基础受力钢筋的净保护层不小于35mm,台身混凝土要一次连续灌筑,台身混凝土未达终凝前不得泡水。这些施工要点亦合用于桥墩和桥塔的施工。四、桥墩施工采用滑模现场浇筑法施工。1.桥墩模板用滑动钢模板,由施工单位元根据其技术设备能力自行设计模板,模板的设计可参照交通部标准《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》(JTJ025—85)的有关规定,验算模板的刚度时,其变形值不得超过以下数值:结构表面外露的模板,挠度为模板构件的1/400;结构表面隐蔽的模板,挠度为模板构件跨度的1/250;钢模板的面板变形为1.5mm,钢棱变形3.0mm,模板安装前应对模板尺寸进行检查,安装要坚实牢固,以免振捣混凝土时引起跑模漏浆,安装位置要符合结构设计规定。2.滑动模板构造滑动模板系将模板悬挂在工作平台的围圈上,沿着所施工的混凝土结构截面的周界组拼装配,并随混凝土的灌筑由千斤顶带动向上滑升。模板的构造,由工作平台、外钢模、混凝土平台、工作吊篮和提高设备等组成。3.滑动模板提高工艺采有液压千斤顶提高。4.滑动模板设计要点滑动模板整体结构是混凝土成形的装置,也是施工操作的重要场地,必须具有足够的整体刚度、稳定性和合理的安全度。为了保证施工质量和安全,滑动模板各组成部分必须按强度和刚度规定进行设计与验算。重要有以下几个方面:(1)荷载取值:作用于滑动模板整个结构上的荷载有静荷载和活荷载。工作平台、钢模板、混凝土平台、工作吊篮、提高设备、液压管线等自重都属于静荷载;操作人员、施工机具、平台上堆放的材料及半成品等的重力,以及滑升时混凝土与模板间的摩阻力等属于垂直活荷载;向模板内倾倒混凝土时所产生冲击力,新浇混凝土对模板的侧压力,以及风荷载等属于水平活荷载。具体可按有关规范与设计规定分别取值。(2)拟定支承顶杆和千斤顶的数量:支承顶杆数量由施工单位自行按计算或经验决定,液压千斤顶起重力约为30KN,施工时考虑其它因素后,按15KN取值,大体上与支承顶杆的承载能力相同。所需千斤顶数量与支承杆数量相同。(3)拟定支承顶杆、千斤顶、顶升架和工作平台的布置方案:a.支承顶杆和千斤顶的布置方案:采用均匀布置方案,千斤顶在布置时,应使各千斤顶承受的荷载大体相同,以利同步提高。当平台上荷载分布不均时,荷载较大的区域和摩阻力较大的区域,千斤顶布置的数量要多些。b.顶升架的布置方案:采用均匀布置,间距1.5m。c.工作平台的布置方案:工作平台的承重结构采用单向布置,承重梁间设立水平支撑,两端的承重梁设立垂直支撑。(4)模板的设计采用标准模板,但须验算新浇混凝土的侧压力,模板按简支板计算。(5)顶升架和工作平台的设计顶升架采用双横梁式,为了满足绑扎水平钢筋和预埋件的规定,顶升架的横梁底面与模板顶面间的距离取0.5m,顶升架的立柱按拉弯构件计算,工作平台按常用的结构计算方法验算其强度。5.滑模浇筑混凝土施工要点(1)滑模块装在墩位上就地进行组装,安装环节为:a.在基础顶面搭枕木垛,定出桥墩中心线;b.在枕木垛上依次安装辐射梁、外钢环、立柱枯、顶杆、千斤顶、模板等;c.提高整个装置,撤去枕木垛,再将模板落下就位,随后安装余下的设施;吊架待模板滑升至一定高度,及时安装;模板在安装前,表面需涂润滑剂,以减少滑升时的摩阻力;组装完毕后,必须按设计规定和组装质量标准进行全面检查,并及时纠正偏差。(2)灌注混凝土灌注混凝土时应分层、分段的进行,分层厚度30cm,灌注后混凝土表面距模板上缘的距离要不小于10cm,混凝土入模时,要均匀分布,采用插入式振捣器捣固,振捣时应避免触及钢筋及模板,振动器插入下一层混凝土的深度不得超过5cm;脱模时混凝土的强度应为0.2~0.5Mpa,以防在其自重压力下变形。为此,可根据气温和水泥标号经实验后加入一定的早强剂,以加速提高;脱模后8小时左右开始养生,用吊在下吊架上的围绕墩身的带小孔的水管来进行。养生水管设在距模板下缘2m处。(3)提高整个灌注过程分为初次滑升,正常滑升和最后滑升三个阶段,初灌混凝土高度60cm,在底层混凝土强度达成0.2~0.4Mpa即可试升,假如混凝土具

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