炭厂沟预应力混凝土连续梁桥的设计

1、 炭厂沟预应力混凝土连续梁桥设计第167页 共167页TOC o 1-3 h z u炭厂沟预应力混凝土连续梁桥的设计设计说明设计依据1、公路路钢筋混混凝土及及预应力力混凝土土桥涵设设计规范范（JTGG D662- 20004）2、公路路桥涵设设计通用用规范（JTG D60- 2004）3、公路路工程技技术标准准（JTGG B001-220033）二、技术标标准和技技术规范范 2.1技技术标准准 1、荷荷载等级级：公路路级； 2、桥桥面宽度度：0.25mm（栏杆杆）+0.55m（防防撞栏）+1.55m（人人行道）+9m（行行车道）+1.55m（人人行道）+0.55m（防防撞栏 ）+0.225m（

2、栏栏杆）=13.5m。 3、桥桥面设有有双向2%的横坡坡，通过过桥面铺铺装完成成； 2.2采采用规范范1、公路路钢筋混混凝土及及预应力力混凝土土桥涵设设计规范范（JTGG D662- 20004）2、公路路桥涵设设计通用用规范（JTG D60- 2004）3、公路路工程技技术标准准（JTGG B001-220033）4、公路路桥涵地地基和基基础设计计规范（JTJ024-85）5、公路路桥涵施施工技术术规范（JTJ041-2000）三、基础资资料 该桥地质质情况从从上到下下为黄土土、古土土壤、亚亚粘土和和石灰岩岩。前三三种土质质的侧阻阻力分别别为65KKPa、70 KPaa、85 KPaa。由于

3、于本桩基基础是支支撑在基基岩上的的端承式式。基岩岩为石灰灰岩，其其地基承承载力特特征值。四、结构设设计 4.1 孔跨布布置根据路线设设计线位位，结合合桥跨范范围地形形地质情情况，对对变截面面连续梁梁桥孔跨跨布置设设计，全全桥孔跨跨组合为为80mm+1255m+80mm。图4-1 桥梁纵纵断面布布置图 4.2 箱梁结结构箱梁采用的的是单箱箱单室箱箱型截面面。桥面行车道道的净宽宽为9mm，人行行道净宽宽为21.5m，因因此在设设计时设设置20.55m的防防撞栏及及20.25mm的人行行栏杆。故故箱顶宽宽为133.5m，底底宽为77.5mm，箱梁梁顶为平平行面。箱箱梁跨中中及边跨跨现浇段段梁高为为2

4、.88m，箱箱梁根部部断面和和墩顶00号梁段段高为77.0mm。从中中跨跨中中至箱梁梁根部，箱箱高、箱箱梁底板板、箱梁梁腹板均均是按照照二次抛抛物线变变化的。从从跨中跨跨中至箱箱梁根部部箱梁腹腹板从440cmm变化为为80ccm，底底板从330cmm变化为为90ccm。4.3预应应力钢束束纵向预应力力钢束共共设置有有顶板束束、中跨跨底板束束、边跨跨底板束束、合龙龙段临时时束和预预备束五五种。钢钢筋束均均采用s15.2钢绞绞线，该该设计中中共采用用27束和和15束的的两种钢钢筋束。采采用的是是预埋波波纹管的的形式形形成管道道。 4.4桥桥面系、支支座及伸伸缩缝桥面铺装采采用100cm厚厚的沥青青

5、混凝土土和1ccm沥青青抗摩层层，桥面面上设有有防撞栏栏和人行行栏杆。支支座采用用盆式橡橡胶支座座；伸缩缩缝为梳梳齿状伸伸缩缝。详详见施工工图所示示。4.5 主主要材料料主梁采用的的是C555号混混凝土；墩身承承台采用用的是C35号混凝凝土，基基础采用用的是C30号混凝凝土。防防撞栏杆杆和人行行栏杆采采用的是是C25号混凝凝土。预预应力钢钢筋束采采用的是是 QUOTE QUOTE EMBED Unknown 钢绞线线。普通通钢筋采采用的是是HRBB3355。五、主要计计算成果果 5.1 计算参参数（1）汽车车横向分分布系数数计算 车车道横向向分布系系数为2.330；（2）混凝凝土结构构的收缩缩

6、徐变按按照公公路钢筋筋混凝土土及预应应力混凝凝土桥涵涵设计规规范取取值计算算；（3）温度度作用 根据据气象资资料，全全桥结构构体系温温差为+25,-155。温度度梯度作作用取值值为：正温度梯度度为：114,5.55,0；负温度梯度度为；-7.00，-2.75，0；（4）主桥桥结构计计算挂篮篮重量为为1255吨。六、施工方方案 6.1下下部结构构施工该桥的基础础均采用用的是钻钻孔灌注注桩基础础。主墩墩采用立立模现浇浇施工。承承台混凝凝土体积积较大，设设计采用用冷却管管和低水水化热水水泥施工工，减少少水化热热，防止止混凝土土开裂。墩身采用的的是翻模模法或者者是滑模模法施工工，除安安装模板板外，每每

7、个桥墩墩处至少少配有一一部高塔塔吊与一一部施工工电梯，其其余所需需则为常常规的施施工设备备。6.2 上上部结构构施工（1）主梁梁段施工工 桥墩施施工完成成后，墩墩顶0号块梁梁段拟在在墩顶埋埋有牛腿腿支撑托托架上施施工。用用挂篮依依次悬臂臂浇筑其其余梁段段，设计计挂篮现现浇阶段段最大的的重量为为157吨，挂挂篮重量量为125吨。（2）边跨跨现浇段段 边跨现现浇段在在落地支支架上施施工，一一次连续续浇筑完完成，边边跨底板板张拉时时，应保保证箱梁梁和支架架间水平平向自由由变形，为为此在现现浇段底底模与支支架承重重纵梁间间密排钢钢管，在在浇筑混混凝土时时应保证证梁体稳稳定。（3）主梁梁合龙段段施工全桥

8、分三个个合龙阶段段，第一一、二阶阶段合龙龙两边边边跨；第第三阶段段合龙中跨跨，施工工顺序和和过程分分述如下下：（1）支架架上浇筑筑箱梁的的渐变段段，完成成边跨合合龙，待待砼强度度大于80%设计强强度后，张张拉钢束束；（2）中跨跨合龙中跨合龙施施工顺序序如下:在中跨跨两悬臂臂端将挂挂篮改装装为吊架架，并在在悬臂端端设水箱箱作平衡衡重。在在满足设设计合龙龙温度情情况下，焊焊好合龙龙骨架，浇浇筑合龙龙段砼，边边浇筑砼砼边同步步等效的的放水。6.3 主主梁施工工流程主墩上搭设设托架现浇0号块混混凝土（可可分为两两次浇筑筑）张拉钢钢筋束安装挂挂篮现浇1号块混混凝土张拉钢钢筋束移动并并安装挂挂篮按照此此程

9、序施施工主梁梁各节段段至合龙龙段搭设边边跨支架架浇筑边边跨主梁梁节段浇筑边边跨合龙龙段张拉边边跨现浇浇段钢束束安装主主跨合龙龙吊架跨中配配重安装跨跨中合龙龙骨架浇筑跨跨中合龙龙段砼，并并同时等等重卸除除配重分两次次交错张张拉主边边跨底板板钢束。七、施工注注意事项项1、本桥使使用的各各种材料料必须符符合设计计提出的的技术要要求，按按有关质质量标准准严格进进行检验验，妥善善保管，并并满足现现行有效效的规范范、规程程要求。2、主梁各各阶段（除除现浇段段和0号块外外）应一一次现浇浇完成，浇浇筑时应应保证连连续和振振捣密实实。所有有工作缝缝应认真真凿毛清清洁，确确保新老老混凝土土结合可可靠等强强。全桥预

10、应力力混凝土土构件，混混凝土强强度必须须达到设设计要求求的值后后（即混混凝土强强度达到到80%以上且且在标准准养护条条件下，混混凝土养养护龄期期不小于于5天）才才能施加加预应力力，悬臂臂拼装现现浇构件件应及时时（一般般不宜超超过122天）进进行预应应力钢束束的张拉拉，所有有预应力力钢束严严格按照照对称、均均衡张拉拉的原则则进行张张拉。预预应力钢钢束采用用张拉力力和伸长长量双指指标控制制，以张张拉力为为主，伸伸长量为为辅（伸伸长量又又施工单单位根据据所购钢钢束的具具体参数数指标校校核计算算，并报报监理工工程师审审批）。预应力钢束束张拉完完毕后，严严禁撞击击锚头和和钢束，钢钢绞线和和粗钢筋筋多余长

11、长度应用用切割机机切割。主梁纵向预预应力体体系设计计采用真真空灌浆浆法施工工工艺，并并采用向向配套的的塑料波波纹管。3、主梁双双悬臂浇浇筑施工工时，梁梁段砼的的浇筑、挂挂篮和机机具的移移动等，均均应遵循循对称、均均衡、同同步进行行的原则则，主梁梁面上应应严格控控制堆放放材料和和施工机机具，并并注意悬悬臂两端端对称堆堆放。每每个梁段段各个施施工工序序应有监监控、监监测以确保施施工质量量。在特特殊情况况下两侧侧不平衡衡重（含含现浇砼砼不对称称的质量量）只允允许偏差差1/44节段重重量（节节段自身身不平衡衡重除外外）。4、主梁悬悬浇至最最大悬臂臂时，应应根据分分析计算算所确定定的危险险风速，有有必要

12、时时（施工工季节），结结合现场场和施工工实际情情况，研研究制定定具体抗抗风措施施（可设设临时抗抗风索），并并报监理理工程师师或专家家评审批批准后实实施。5、主梁合合龙段砼砼浇筑采采用预压压配重法法，即预预先在合合龙段两两端按合合龙段砼砼重量注注水压重重，边浇浇筑砼边边防水。为为了尽量量减小温温度的影影响，要要求尽快快焊接合合龙段劲劲性骨架架连接（待待压重水水灌满后后再施焊焊合龙段段刚性骨骨架），并并尽快浇浇筑合龙龙段砼。 6、主梁梁施工完完成现浇浇桥面铺铺装时，应应将主梁梁顶面全全面凿毛毛，清除除松散物物、施工工防水层层后，方方可浇筑筑桥面铺铺装，确确保桥面面板与桥桥面铺装装有效结结合。7、承

13、台、墩墩身等构构件的砼砼体积较较大，施施工时应应采取可可靠措施施（如采采用低水水化热的的水泥、掺掺入粉煤煤灰、埋埋设冷却却管）降降低水化化热，避避免砼形形成微裂裂缝甚至至开裂；结构各各施工缝缝、后浇浇筑的构构件结合合面（包包括封锚锚处）应应严格处处理，确确保可靠靠结合；封锚区区砼可采采用微膨膨胀砼。墩墩身施工工需要设设置劲性性骨架。8、施工中中应注意意有关预预埋件的的设置。9、对施工工图设计计中所提提供的基基础坐标标、高程程等必须须先进行行核查，确确认无误误后方可可对照实实施。10、设计计说明中中未尽事事宜，请请详细参参阅图中中标注，并并严格按按照公公路桥梁梁施工技技术规范范(JTJJ0411

14、-20000)执行。一方案简介介和上部部结构尺尺寸拟定定本设计方案案比选后后采用的的是三跨跨预应力力混凝土土变截面面连续梁梁结构。边边中跨比比为0.64，全全联跨径径为800m+1255m+80mm=2855m。桥上部结构构采用的的是单箱箱单室结结构，箱箱宽为113.55m。下部结结构采用用的摩擦擦桩。1.1设计计基本资资料平曲线半径径：无平平曲线；竖曲线半径径：半径径为无穷穷大，不不考虑纵纵坡；通航要求：无；地震参数：不考虑虑地震影影响。1.2设计计标准1.2.11顺桥上上的尺寸寸拟定跨径：800m+1255m+80mm，施工工方法为为悬臂施施工。图1.1 桥梁纵纵断面图图梁高：根据据规范，

15、跨跨中梁高高取2.8m（L/444.66），支支点处梁梁高取77.0mm（L/117.99）。梁底曲线：选用二二次抛物物线形式式。在支支座处设设3m的直直线梁，以以悬臂梁梁的悬臂臂为起点点，梁底底曲线方方程为 （式中中的），L为悬臂臂长611m。箱梁底板上上缘曲线线：箱梁梁底板从从跨中到到支点截截面是按按照二次次抛物线线逐渐变变厚的，坐坐标原点点仍为悬悬臂梁的的悬臂起起点，则则箱梁底底板上缘缘曲线方方程为1.2.22横桥向向的尺寸寸拟定桥面布置为为：0.25mm（栏杆杆）+0.55m（防防撞栏）+1.55m（人人行道）+9m（行行车道）+1.55m（人人行道）+0.55m（防防撞栏 ）+0.2

16、25m（栏栏杆）=13.5m。图1.2 桥面布布置横断断面图通过桥面铺铺装实现现双向2%的横坡坡。二 桥型方方案的选选择2.1方案案选择原原则在桥梁设计计中要求求桥梁技技术先进进、安全全可靠、适适用耐久久、经济济合理。 随着和和谐社会会的提出出和公众众环保意意识的提提高，生生态环保保已经成成为一种种不可或或缺的考考虑因素素。建设设在城市市中的桥桥梁还特特别注重重美观大大方，即即遵循我我国桥梁梁设计中中还要满满足美观观、环境境保护和和可持续续发展的的原则。由由此，对对于一定定的建桥桥条件，根根据侧重重点的不不同可能能会做出出基于基基本要求求的多种种不同设设计方案案，只有有通过技技术经济济等方面面

17、的综合合比较才才能科学学的得出出最合适适的设计计方案。在桥梁设计计中，基基本设计计原则如如下：（1）适用用耐久桥上应保证证桥梁在100年的设设计基准准期内正正常使用用；桥面面宽度满满足当前前以及今今后规划划年限内内的交通通流量；桥梁结结构在通通过设计计荷载时时不出现现过大的的变形和和过宽的的裂缝；应考虑虑不同的的环境类类别对桥桥梁耐久久性的影影响；在在选择材材料、保保护层厚厚度、阻阻锈等方方面满足足耐久性性的要求求；桥跨跨结构下下面有利利于泄洪洪、通航航等要求求。具体到本三三跨连续续梁桥，因因为是高高山峡谷谷所以没没有通航航要求、不不需要考考虑腐蚀蚀性水对对结构的的影响。（2）安全全可靠对于设

18、计的的桥梁结结构在强强度和稳稳定方面面应有足足够的安安全储备备；防撞撞栏杆应应有足够够的高度度和强度度，人与与车流之之间应做做好防护护栏、防防止车辆辆撞入人人行道或或破坏栏栏杆而落落入桥梁梁；对于于交通繁繁忙的桥桥梁，应应设计好好照明设设施，并并有明确确的交通通标志，两两端引桥桥坡度不不宜太陡陡，以避避免发生生车辆碰碰撞等引引起的车车祸；对对于修建建在地震震区的桥桥梁，应应按抗震震要求采采取防撞撞措施，对对于河床床易变迁迁的河道道，应设设计好导导流措施施，防止止桥梁基基础底部部被过度度的冲刷刷等。对于该桥在在设计上上选用的的是新泽泽西防撞撞栏杆、双双菱形人人行道栏栏杆；因因处在不不是地震震区的

19、沟沟谷，则则不需要要考虑抗抗震要求求、不需需要考虑虑桥梁基基础被冲冲刷的要要求。（3）技术术先进桥梁设计应应体现现现代桥梁梁建设的的新技术术。积极极采用国国内外的的新结构构、新材材料、新新工艺和和新设备备，以便便于桥梁梁的建造造和架设设、减少少劳动强强度、加加快施工工进度、提提高施工工效率、保保证工程程质量和和施工安安全。充充分利用用最新科科学技术术成就，把把学习和和创新结结合起来来，淘汰汰和摒弃弃原来落落后和不不合理的的东西，只只有这样样才能提提高我国国的桥梁梁建设水水平，赶赶超世界界先进水水平。（4）经济济性桥梁设计应应遵循因因地制宜宜、就地地取材和和方便施施工的原原则，经经济的桥桥型应该

20、该是造价价和使用用年限内内养护费费用综合合最省的的桥型，设设计中应应充分考考虑维修修的方便便和维修修费用少少，维修修时尽可可能的不不中断交交通、或或中断交交通的时时间最短短。（5）美观观一座桥梁应应具有优优美的外外形，结结构布置置必须精精炼，并并在空间间上有和和谐的比比例。桥桥型应与与周围的的环境向向协调，城城市桥梁梁和旅游游区的桥桥梁，可可比较对对多的考考虑建筑筑艺术上上的要求求。合理理的结构构布置和和轮廓是是美观的的主要因因素，结结构细部部的美学学处理十十分重要要，另外外，施工工质量对对桥梁的的美观也也有影响响。（6）环境境保护和和可持续续发展桥梁设计必必须考虑虑环境保保护和可可持续发发展

21、的要要求，包包括生态态、水、空空气、噪噪音等方方面，应应从桥位位布置、基基础方案案、墩身身外形、上上部结构构施工方方法、施施工组织织设计等等方面全全面考虑虑环境要要求，采采取必要要的工程程控制措措施，并并建立环环境监测测保护体体系，将将不利影影响减至至最小。2.2方案案比选合理性往往往都是在在比较中中发现的的，没有有最好的的，只有有更合理理的。所所以本桥桥的初步步设计是是在综合合考虑适适用性、舒舒适与安安全性、经经济性、先先进性、美美观等多多方面因因素，结结合本桥桥址处地地形、地地貌、水水文等信信息进行行方案必必选。方案必选的的重要流流程为：综合地地质、地地貌、水水文信息息确定桥桥梁长度度和桥

22、面面标高选择桥桥型，拟拟定尺寸寸多方案案比较，择择优。设计方案通通常是从从拟定桥桥梁型式式和桥梁梁分孔开开始。根根据不同同的桥梁梁采用合合理的主主跨与边边跨的比比值，一一般选几几个(通常23个)有特色色的体系系进行进进一步的的分析。设计方案的的评价和和比较要要全面考考虑上述述各项指指标，综综合分析析每一方方案的优优缺点，最最后选定定一个最最佳的推推荐方案案。按桥桥梁的设设计原则则，造价价低、材材料省、施施工难度度小、劳劳动力少少和桥型型美观的的方案应应优先采采用。但但当技术术因素或或是使用用性质有有特殊要要求时就就另当别别论了，因因此我们们在选择择时还要要注重考考虑设计计的侧重重点。技技术高，

23、造造价必然然会高，各各个因素素是相互互制约的的。所以以在比选选时必须须从任务务书提出出的要求求以及地地形资料料和施工工条件，找找出影响响方案的的最重要要因素，分分清主次次，进行行比选。在本次初拟拟方案时时，共提提出800m+1255m+80mm的预应应力混凝凝土变截截面连续续梁、775m+1355m+75mm的预应应力混凝凝土连续续刚构、80m+125m（挂梁长为30m）+80m T型刚构三种桥型，三种桥型均为变截面的梁。三种桥型的的上部尺尺寸的拟拟定分别别综述为为下：（1）800m+1255m+80mm的预应应力混凝凝土变截截面连续续梁：由由于预应应力混凝凝土变截截面桥的的边中跨跨之比以以0

24、.66-0.7为宜（文文献122P4480），故故选取0.664的边跨跨比。且且支点梁梁高选取取L/117.99=7.0m，跨跨中梁高高取L/444.66=2.8m.梁底曲曲线选用用最常用用的二次次抛物线线形式。桥面宽为00.255m（栏栏杆）+0.55m（防防撞栏）+1.55m（人人行道）+9m（行行车道）+1.55m（人人行道）+0.55m（防防撞栏 ）+0.225m（栏栏杆）=13.5m。故故横截面面可选取取的是单单箱单室室截面。由由文献122P4480和文献133P884拟定出出箱梁截截面的细细部尺寸寸为：箱箱梁顶宽宽为133.5mm，底宽宽为7.5m.顶板厚厚度支点点为700cm,再

25、转化化为355cm，其其余为228cmm，悬臂臂端厚度度为200 cmm，底板板厚度由由跨中到到支点由由30 cm变变厚到990 ccm，腹腹板厚度度由跨中中到支点点从400 cmm变厚到到80 cm，均均是按照照二次抛抛物线变变化。顶顶板与腹腹板连接接处的承承托选用用1:3的比例,底板与与腹板的的连接处处的承托托选用1:1的比例例。具体的尺寸寸见预应应力混凝凝土连续续梁桥的的总体布布置图。 （2）75mm+1355m+75mm的预应应力混凝凝土连续续刚构：根据文文献122P4487拟定边边中跨之之比选用用0.5556。支点点梁高取取L/118=77.5mm，跨中中梁高取取L/554=22.5

26、mm.为了改改善L/4 L/8截面底底板的混混凝土的的应力，梁梁底截面面选用1.665次曲线线形式。桥面宽为112m，横横截面形形式仍然然选用的的是单箱箱单室截截面。由由文献2P977、文献122P4487和文献133P884拟定出出箱梁的的细部尺尺寸为: 箱梁顶顶宽为113.55m，底宽宽为7.5m. 顶板厚厚度除支支点为330cmm其余为为27ccm，悬悬臂端厚厚度为220 ccm，底底板厚度度由跨中中到支点点由322 cmm变厚到到90 cm，腹腹板厚度度由跨中中到支点点从400 cmm变厚到到70 cm，顶顶板与腹腹板连接接处的承承托选用用1:3的比例,底板与与腹板的的连接处处的承托托

27、选用1:1的比例例。具体的尺寸寸见预应应力混凝凝土连续续刚构桥桥的总体体布置图图。 (3) 80mm+1255m（挂挂梁长为为30mm）+80mm T型刚构:根据文文献133P2202拟定边边中跨之之比为0.664。支点点梁高为为L/117-LL/211，取6.5m,跨中梁梁高为支支点梁高高的1/55-1/2，选取取2.55m。梁梁底截面面选用二二次抛物物线形式式。挂梁梁选用330m长长。 桥桥面宽为为13.5m，但是是由于腹腹板的经经济间距距为2.55-4mm，悬臂臂端的长长为2-4mm，故此此桥型的的横截面面选用的的是单箱箱双室截截面。由由文献133P2202拟定出出的箱梁梁的细部部尺寸为

28、为：箱梁梁顶宽为为13.5m，底宽宽为7m 悬臂端端长为22m。顶顶板厚度度除支点点为255cm其其余为220cmm，悬臂臂端厚度度为155 cmm，底板板厚度由由跨中到到支点由由18 cm变变厚到660 ccm，腹腹板厚度度从跨中中到支点点为600 cmm等厚，顶顶板与腹腹板连接接处的承承托选用用1:3的比例,底板与与腹板的的连接处处的承托托选用1:1的比例例。具体的尺寸寸见预应应力混凝凝土连续续刚构桥桥的总体体布置图图三种桥型的的比选方方案如表表2-1所示。综上所述，由由于该桥桥位处的的地基不不好，而而连续刚刚构桥对对地基的的承载力力要求较较高，并并且此桥桥型为超超静定结结构，由由于混凝凝

29、土收缩缩徐变、温温度变化化、预应应力作用用、墩台台不均匀匀沉降的的影响将将会产生生较大的的次内力力，因此此结构的的受力不不明确，主主墩的直直接抗压压能力较较差。若若地基发发生过大大的不均均匀沉降降，连续续梁可通通过支座座调整标标高，抵抵消下沉沉来补救救，而连连续刚构构做不到到。而且且，连续续刚构的的梁墩联联结处应应力复杂杂，也是是该桥型型的一大大缺点。T型刚构桥由于其在施工阶段经常会遇到强迫合龙，使用阶段经常会因为挠度多使得桥面线性不平整，结构中的伸缩缝较多，现在该桥型已经不流行。鉴于以上理理由，现现推荐880m+1255m+80mm的预应应力混凝凝土变截截面连续续梁为最最佳方案案。设计计采用

30、变变截面梁梁是为了了能更好好地符合合梁的内内力分布布规律，从从绝对值值看，一一般情况况下，支支点的负负弯矩大大于跨中中的正弯弯矩，结结构的抗抗弯刚度度与弯矩矩分布规规律基本本协调；采用悬悬臂施工工法时变变截面梁梁与施工工状态的的内力吻吻合，且且施工内内力与成成桥结构构内力也也基本吻吻合，预预应力筋筋的作用用效益高高；线形形美观，外外型和谐谐，增大大了桥下下净空，有有利于桥桥下通航航和降低低桥头引引线标高高以节省省投资。除除外形高高度变化化外，为为满足梁梁内各截截面抗压压和抗剪剪的受力力要求，设设计中底底板和腹腹板均采采用二次次抛物线线变厚度度。表2-1 桥型的的比选表表桥型80m+1125mm

31、+80mm预应力力混凝土土连续梁梁桥75m+1135mm+75mm预应力力混凝土土连续刚刚构桥80m+1125mm+80mm预应力力混凝土土T型刚构构桥适用性全桥伸缩缝缝只有两两道，行行车舒适适；此桥桥不考虑虑通航要要求，跨跨径可以以跨过沟沟谷标高高较低的的一段，两两桥墩均均可避免免高墩形形式，跨跨径布置置合理全桥伸缩缝缝只有两两道，行行车舒适适；此桥桥不考虑虑通航要要求，跨跨径可以以跨过沟沟谷标高高较低的的一段，两两桥墩均均可避免免高墩形形式，跨跨径布置置合理全桥的伸缩缩缝为桥桥孔数的的偶数倍倍，较多多，行车车舒适性性差，跨跨径不受受通航要要求，跨跨径可以以跨过沟沟谷标高高较低的的一段，两两

32、桥墩均均可避免免高墩形形式，布布置合理理安全性墩顶设置有有滑动支支座时，温温度变化化、混凝凝土收缩缩对上下下部结构构产生的的超静定定内力较较小，有有较好的的抗震能能力主墩无支座座，施工工时无体体系的转转化，结结构为超超静定，由由于温度度变化、混混凝土收收缩徐变变对上下下结构产产生较大大的内力力，该结结构对基基础地基基要求较较高在跨中容易易产生较大大的收缩缩徐变挠挠度，主主墩无支支座，在在施工时时无体系系的转化化，全桥桥为静定结结构，不不产生此此内力美观性全桥梁高为为二次抛抛物线，线线性简洁洁明快、流流畅，与与周围环环境协调调好，桥桥型美观观全桥梁高为为1.665次抛物物线，线线性流畅畅，墩梁梁

33、固结，气气势宏伟伟，与周周围环境境协调好好，桥型型美观全桥梁高采采用的是是二次抛抛物线形形式，与与周围环环境协调调良好，但但是由于于挂梁的的存在，使使得接缝缝较多。经济型三种方案材材料均为为预应力力混凝土土，桥长长相同，下下部结构构的施工工方法均均可采用用爬模或或者翻模模施工，上上部结构构均可采采用悬臂臂施工与与支架现现浇的方方法相结结合。横横截面均均采用的的是箱型型截面。两两桥墩的的高度相相差不大大。因此此在总体体上的经经济性相相差不大大。经济济上主要要是由于于各种桥桥梁的细细节部分分的处理理引起的的差异，例例如连续续梁桥要要进行体体系的转转化、连连续刚构构对下部部地基处处理要严严格、T构桥

34、型型在最终终合龙时时大多数数情况下下都要进进行强迫迫合龙。三 设计依依据和主主要参数数3.1 主主要材料料参数（1）混凝凝土：主主梁采用用的是C55号混凝凝土。墩墩身承台台采用的的是C35号混凝凝土，基基础采用用的是C300号混凝凝土；防防撞栏杆杆和人行行栏杆采采用的是是C25号混凝凝土。（2）预应应力钢筋筋:采用的的是 QUOTE QUOTE EMBED Equation.DSMT4 ，公称直直径为1139mmm，采用的是27 QUOTE QUOTE EMBED Equation.DSMT4 、15 QUOTE QUOTE EMBED Equation.DSMT4 和9 QUOTE QUOT

35、E EMBED Equation.DSMT4 三种形形式。（3）普通通钢筋：采用的的是HRBB3355。（4）锚具具：采用用的是OVMM1527、OVMM1515以及OVMM15-9三种，对对应的锚锚固垫的的尺寸是是35002995210、30002440170和240018801255（单位位均为mm）。（5）预应应力管道道:采用预埋埋橡胶波波纹管成成孔，三三种预应应力钢筋筋束对应应的波纹纹管的内内径分别别为1220mmm、90mmm、80mmm。（6）支座座：采用用盆式橡橡胶支座座。（7）桥面面铺装：采用的的是100cm的沥青混凝凝土铺装装层和1cmm抗滑磨磨耗层。（8）伸缩缩缝：采采用的

36、是是梳齿式式伸缩缝缝。3.2设计计计算主主要依据据公路钢筋筋混凝土土及预应应力混凝凝土桥涵涵设计规规范（JTGG D662- 20004）公路砖石石及混凝凝土桥涵涵设计规规范（JTGG D663-220055）公路桥涵涵设计通通用规范范（JTGG D660- 20004）公路工程程技术标标准（JTGG B001-220033）3.3基本本计算数数据根据公路路钢筋混混凝土及及预应力力混凝土土桥涵设设计规范范中的的各种规规定，混混凝土的的各项基基本数据据以及各各阶段的的限值，如如下表所所示：表3-1 材料的的各项基基本数据据与限制制名称项目符号单位数据主梁混凝土土立方体强度度MPa55弹性模量MP

37、a3.551044轴心抗压标标准强度度MPa35.5轴心抗拉标标准强度度MPa2.74轴心抗压设设计强度度MPa24.4轴心抗压设设计强度度MPa1.89主梁混凝土土短暂状态压应力限值值MPa24.855拉应力限值值MPa3.1511持久状态主压应力限限值MPa17.755拉应力限值值MPa21.300s15.2钢绞线线标准强度MPa1860弹性模量MPa1.951055抗拉设计强强度MPa1260最大控制应应力connMPa1395材料重度钢筋混凝土土1 kN/mm26.5 沥青混凝凝土铺装装层2 kN/mm25钢绞线3 kN/mm78.5沥青抗滑磨磨耗层4 kN/mm24四设计、受受力、构

38、构造以及及施工特特点4.1 设设计特点点：本桥上部结结构为三三跨预应应力混凝凝土连续续梁桥，采采用分段段悬臂浇浇筑的方方法施工工，预应应力混凝凝土连续续梁桥采采用悬臂臂施工法法需在施施工中进进行体系系转换，经经过一系系列施工工阶段逐逐渐形成成最终的的连续梁梁体系。在在各个阶阶段，可可能具有有不同的的静力体系系，其中中包括安安装单元元、拆除除单元、预预应力张张拉、移移动挂篮篮等工况况，因此此恒载内内力计算算时必须须精确模模拟各个个施工阶阶段。桥桥梁的恒恒载内力力是有各个施施工阶段段引起的的内力迭迭加而成成，显然然对不同同的施工工方法，桥桥梁的恒恒载内力力是有很很大的区区别的。而而活载和和温度、沉

39、沉降内力力在成桥桥后才发发生，作作用在最最终的连连续体系系上，故故与施工工方法无无关。悬悬臂施工工涉及到到非常 多的施施工工况况，且由由于体系系发生转转换而使使得预加力力和混凝凝土徐变变产生的的次内力力的计算算变得复复杂，故故该设计采用用桥梁博士软件进进行计算算。4.2受力力特点：采用悬臂施施工的连连续梁，在在施工阶阶段中经经历T型刚构受受力状态态，合龙龙后形成成连续梁梁桥，恒恒载产生生的内力力有各个个施工阶阶段产生生的内力力迭加而成成。由于于合龙段段较短，其产产生的内内力一般般较小，故T型刚构受力状态为主要部分。对悬臂施工连续梁桥，合龙后根部负弯矩很大，而中跨跨中弯矩很小；二期恒载加上去以后

40、，根部弯矩增大，中跨跨中承受较小的正弯矩。因而，截面尺寸拟定时，应根据以上弯矩分布特点，增大主梁根部附近的抗弯刚度，提高截面下缘的承压能力。悬臂是施工工时，浇浇筑一节节段梁体体，达到到一定强强度后张张拉此段段钢束。梁梁体自重重产生负负弯矩，而预应力钢束产生正弯矩，二者结合使得梁体基本处于偏心受压受力状态，其轴向力非常大，抗剪强度一般不成问题，而最小正压力又较大，故主拉应力也易满足，所以可不设下弯配索。否则，可微弯纵向束，设置竖向预应力筋。4.3构造造特点4.3.11零号块块零号块是悬悬臂浇筑筑施工时时的中心心块体，又又是体系系转换的的控制体体。梁体体的受力力经过零零号块通通过支座座向墩身身传递

41、，零零号块受受力非常常复杂，且且一般作作为施工工机具和和材料堆堆放的临临时场地地，故其其顶板、底底板、腹腹板尺寸寸都取的的较大。4.3.22合龙段段合龙段的施施工是桥桥梁施工工的重要要环节。在在合龙段段施工过过程中，由由于温度度变化、混混凝土早早期收缩缩、已完完成结构构的收缩缩徐变、现浇混凝土的水化热，以及结构体系变化和施工荷载等的因素，对尚未达到强度的合龙段混凝土有直接的影响，故必须重视合龙段的构造措施，使合龙段与两侧梁体保持变形协调，并在施工过程中能传递内力。合龙段的长度在满足施工要求的情况下，应尽量缩短，以便于构造处理，该设计中取2m。合龙段施工工应注意意以下几几点：（1）合龙龙段应采采

42、用早强强、高强强、少收收缩混凝凝土；(2)合龙段段混凝土土浇筑时时间应选选在一天天中温度度较低时时，并使使混凝土土浇筑后后温度开始始缓慢上上升为宜宜；（3）加强强混凝土土的养护护。4.3.33临时固固结措施施悬臂施工时时，为保保证结构构几何体体系不变变，需将将墩梁固固结，以以承受不不平衡弯弯矩。常常用的固固结方法法为：在在支座纵纵向两侧侧设置两两排临时时混凝土土块作为为临时支支座。临临时支座座内穿预预应力钢钢束，两两端分别别锚固在在主墩和和主梁横横隔板内内。钢束束的数量量应由施施工中的的不平衡衡弯矩确确定。为为便于拆拆除，在在临时支支座内设设有约22cm厚厚的硫磺磺砂浆夹夹层。硫硫磺砂浆浆具有

43、抗抗压强度度高、加加热容易易软化的的特点，便便于临时时支座的的拆除。4.4施工工特点 本设计采采用的是是后支点点挂篮悬悬臂浇筑筑的施工工方法。用用挂篮逐逐段悬拼拼浇筑施施工的主主要工艺艺程序为为：灌注注0#块，拼拼装挂篮篮，对称称的浇筑筑1号段，挂挂篮的锚锚固点的的转移、前前移、调调整，灌灌注下一一段梁，依依次类推推完成悬悬臂灌注注，挂篮篮拆除换换为吊架架，边跨跨、中跨跨的合龙龙。按照每一梁梁段的混混凝土分分为分两两次浇筑筑，即先先浇筑底底板、后后浇筑腹腹板和顶顶板混凝凝土的施施工流程程图如图图4-1所示。图4-1 悬臂浇浇筑流程程五建立计算算模型使用环境：Dr.Briidgee3.00外部环

44、境特特性：计算相相对湿度度为80%，升温按按照25，降温温按照115。5.1单元元的划分分根据该桥梁梁的构造造特点，划划分的单单元为以以下形式式，共划划分为886个单元，边边跨为2224个，中中跨为1338个，如如图5-1所示。图5-1 边跨的的模型简简图5. 2施施工阶段段划分按照该桥的的实际施施工工序序，首先先浇筑1号墩和2号墩的0号块件件（采用用托架支支撑）并并设置临临时固定定支座，以以抵抗在在悬臂施施工中产产生的不不平衡弯弯矩。然然后安装装挂篮，并并对称的的浇筑其其他块件件，支架架现浇边边跨，合合龙边跨后后拆除临临时固定定支座再再合龙中跨，然然后施加加二期恒恒载。根根据各阶阶段的施施工

45、顺序序，由桥桥梁博士士软件建建立桥梁梁的施工工模型。 阶段1:0号块件件的施工工阶段2:挂挂篮拼装装阶段3：挂挂篮加载载本阶段的新新浇筑的的单元通通过挂篮篮传递其其自重，但但本身不不参与结结构受力力。阶段4：安安装1号块件件在浇筑的混混凝土经经过养护护后强度度达到要要求时，对预应应力进行行张拉，施施加预应应力。阶段5：挂挂篮转移移锚固当浇筑的单单元开始始参与结结构受力力（即填填入施工工阶段的的“安装杆杆件号”中），其其重力不不再通过过挂篮传传递。进进行挂篮篮加载后后，必须须进行相相应的“挂篮锚锚固”阶段，解解除挂篮篮受力。阶段6：挂挂篮的拆拆除和安安装在挂篮进行行移动操操作时，除除了在“挂篮拆

46、拆除”信息中中填入拆拆除挂篮篮号还要要在“挂篮安安装”信息中中填入要要安装的的挂篮号号和移动动的距离离。即一一个挂篮篮的移动动操作是是由挂篮篮拆除和和挂篮安安装两个个操作在在同一个个阶段完完成的。 （重复复阶段3到阶段7）阶段64：悬臂挂挂篮拆除除，换为为吊架进进行边、中跨的的合龙阶段65：支架现现浇边跨跨阶段66:在悬臂臂端采用用水箱压压重，重重量为合合龙段自自重(455t)的一半半加上吊吊架重量量(255t)的一半半，边跨跨合龙段段用劲性性钢杆临临时锁定定。阶段67：浇筑合合龙段砼砼，同时时逐级卸卸除边跨跨悬臂端端的压重重荷载(222.5tt)并且张张拉部分分边跨合合龙钢束束。阶段68：边

47、跨现现浇支架架落架，拆拆除主墩墩顶临时时支座，锁定定主墩顶顶永久支支座，完完成体系系转换(结构变变为两个个单悬臂臂梁），拆拆除边跨跨吊架（25tt/个）。阶段69 ：浇筑筑中跨合合龙段砼砼，同时时逐级卸卸除中跨跨悬臂端端的压重重荷载(455t)，中跨跨合龙段段临时锁锁定，并并且切断断主墩临临时支承承的钢筋筋。同时时按先长长后短的的顺序张张拉部分分中跨合合龙段钢钢束。阶段70：拆除中中跨的吊吊架阶段71：张拉边边、中跨跨剩余的的连续钢钢束，施施加桥面面二期恒恒载 阶段72：根据公公桥规的的编制理理念，使使用阶段段的收缩缩徐变时时间应为为“0”天，而而将结构构的收缩缩徐变考考虑到施施工阶段段中，即

48、即添加一一个较长长的施工工周期，用用以完成成结构的的收缩徐徐变，而而不在使使用阶段段考虑。故故最后一一个阶段段为考虑虑收缩徐徐变，加加一个较较长的施施工期，本本设计选选用10年，即36550天。5.3荷载载信息桥梁模型在在建立的的过程中中，需输输入施工工荷载和和使用荷荷载，以以模拟实实际桥梁梁的受力力状况。5.3.11施工荷荷载（1）永久久荷载：永久性性作用于于结构上上的荷载载，如二二期恒载载等，在在阶段771施加加二期恒恒载-588.133KN/m。（方向向向下，故故为负号号）每延米的二二期恒载载的计算算:10cm厚厚的沥青青混凝土土铺装层层：1=0.122511.52+（0.11+0.11

49、1.022）4.522500.52=330.223 kkN/m；1cm厚沥沥青找平平及抗滑滑层：2=1.500.011224+（0.001+00.0111.02）4.522400.52=22.900 kNN/m；人行道栏杆杆与新泽泽西防撞撞栏容重重总共记记3=255 kNN/m。综上所述,二期恒恒载每延延米的容容重为558.113kN/m。（2）临时时荷载：一般为为施工机机具等荷荷载，下下一阶段段将自动动去除；在阶段段66到阶阶段700添加吊吊架和压重重的临时时荷载。5.3.22 使用荷荷载（1）升温温温差为为25，降温温温差为为15；非线线性温度度根据通通规第第4.33.100条规定定，温度

50、度基数T1为14，T2为5.5。梁高高均大于于4000mm，则A值取3000mmm。如图5-2所示。图5-2 非线性性温度示示意图（2）车道道荷载为为公路级； 人群荷荷载根据据“计算跨跨径小于于或等于于50mm，人群群荷载标标准值为为3.00kN/m，计算算跨径等等于或大大于1550m时时，人群群荷载标标准值为为2.55kN/mm，对跨跨径不等等的连续续结构，以最大跨径为准”，故采用内插法得到125m跨径的人群荷载为：（3）升温温温差取取25，降温温温差取取15；（4）三跨跨连续梁梁桥四个个支点中中的每个个支点分分别下沉沉2cmm。六 恒载、活活载内力力的计算算6.1 恒恒载内力力的计算算恒载

51、内力主主要包括括结构自自重内力力和二期期恒载内内力叠加加。一期期恒载和和二期恒恒载由所所建的计计算模型型输入单单元结果果信息中中引用。一期恒载：程序按按照截面面尺寸信信息自动动计入；二期恒载：含铺装装层和栏栏杆重，按58.1kN/m计入。根据以上建建立的计计算模型型，利用用桥梁博士软软件对结结构进行行计算，得得出每个个单元的的特征值值以及各各截面的的内力、位位移值。6.1.11截面几几何特性性的计算算计算结构的的内力、应应力前，需需要首先先计算出出截面的的几何特特性。由由于结构构对称，故故现在只只列出1-444号结构构的各个个截面的的几何特特性值，其其余截面面与其对对应。如如表6-1。表6-1

52、截截面几何何特性值值节点号截面抗弯截面面积中性轴高（m）截面高度（m）惯距(m44)(m)110.18874 8.41112 1.70 2.80 210.18874 8.41112 1.70 2.80 310.18874 8.41112 1.70 2.80 410.18874 8.41112 1.70 2.80 510.18874 8.41112 1.70 2.80 610.18874 8.41112 1.70 2.80 710.19960 8.41220 1.70 2.80 810.48883 8.46994 1.71 2.83 911.18884 8.60779 1.74 2.89 101

53、2.34436 8.82999 1.78 2.99 1114.03388 9.13552 1.83 3.13 1216.37778 9.53332 1.90 3.30 1319.53325 10.03313 1.98 3.51 1423.63398 10.62275 2.08 3.75 1528.23300 11.24430 2.17 3.99 1633.97764 11.94477 2.28 4.26 1741.10063 12.76613 2.39 4.56 续表6-111849.89987 13.67730 2.51 4.89 1960.72270 14.70018 2.65 5.24

54、2074.04413 15.85554 2.79 5.62 2190.38816 17.16646 2.95 6.03 22115.770300 19.25514 3.21 6.47 23130.662000 20.25519 3.35 6.73 24172.337600 24.61175 3.87 7.00 25172.337600 24.61175 3.87 7.00 26172.337600 24.61175 3.87 7.00 27130.662000 20.25519 3.35 6.73 28115.770300 19.25514 3.21 6.47 2990.38816 17.16

55、646 2.95 6.03 3074.04413 15.85554 2.79 5.62 3160.72270 14.70018 2.65 5.24 3249.89987 13.67730 2.51 4.89 3341.10063 12.76613 2.39 4.56 3433.97764 11.94477 2.28 4.26 3528.23300 11.24430 2.17 3.99 3623.63398 10.62275 2.08 3.75 3719.53325 10.03313 1.98 3.51 3816.37778 9.53332 1.90 3.30 3914.03388 9.1355

56、2 1.83 3.13 4012.34436 8.82999 1.78 2.99 4111.18884 8.60779 1.74 2.89 4210.48883 8.46994 1.71 2.83 4310.19960 8.41220 1.70 2.80 4410.18874 8.41112 1.70 2.80 6.1.22使用阶阶段结构构重力作作用效应应计算表6-2 结构重重力作用用下的位位移节点号位移节点号位移水平(m)竖向(m)转角（raad）水平(m)竖向(m)转角（raad）15.04EE-0330-4.700E-003237.42EE-0552.45EE-033-2.322E-00

57、424.79EE-033-9.355E-003-4.644E-003246.94EE-0551.48EE-033-7.133E-00434.47EE-033-2.077E-002-4.400E-00325-2.866E-0051.61EE-044-1.055E-00343.97EE-033-3.700E-002-3.722E-00326-1.277E-004-1.666E-003-1.388E-00353.46EE-033-5.011E-002-2.788E-00327-6.566E-004-4.888E-003-1.866E-00362.95EE-033-5.911E-002-1.700E-

58、00328-5.277E-004-9.166E-003-2.400E-00372.82EE-033-7.255E-002-6.833E-00429-3.122E-004-1.933E-002-3.422E-00382.02EE-033-8.633E-0029.66EE-044303.59EE-044-3.299E-002-4.477E-00394.13EE-044-0.11193.42EE-033311.19EE-033-4.999E-002-5.522E-00310-8.455E-004-0.13335.24EE-033322.14EE-033-7.000E-002-6.533E-00311

59、-1.711E-003-0.13336.43EE-033333.07EE-033-9.199E-002-7.400E-00312-2.199E-003-0.12247.06EE-033343.95EE-033-0.1115-8.133E-00313-2.633E-003-0.11157.51EE-033354.67EE-033-0.1338-8.688E-00314-2.377E-003-9.466E-0027.20EE-033365.36EE-033-0.1664-9.155E-00315-1.999E-003-7.600E-0026.69EE-033375.90EE-033-0.1992-

60、9.400E-00316-1.600E-003-5.999E-0026.11EE-033385.70EE-033-0.2008-8.866E-00317-1.100E-003-4.400E-0025.35EE-033395.40EE-033-0.2224-8.111E-00318-5.888E-004-2.933E-0024.46EE-033404.66EE-033-0.233-6.777E-00319-9.911E-005-1.644E-0023.44EE-033413.49EE-033-0.2222-4.777E-003202.41EE-044-6.733E-0032.39EE-03342