公路桥梁交通是为国民经济、社会发展和人民生活服务的公共基础设施，是衡量一个国家经济实力和现代化水平的重要标志。我国从“七五”开始，公路建设进入了高等级公路建设的新阶段，近几年随着公路等级的不断提高，路桥方面知识得到越来越多的应用，同时，各项规范也有了较大的变动，为掌握更多路桥方面知识，我选择了支井河大桥施工图设计这一课题。
本次设计路段位于巴东县野三关镇支井河村. 它是根据设计任务书的要求和《公路桥规》的规定，选定装配式预应力T形截面简支梁桥，该类型的梁桥具有受力均匀、稳定，且对于小跨径单跨不产生负弯矩，施工简单且进度迅速等优点。设计内容包括拟定桥梁纵,横断面尺寸、上部结构计算，下部结构计算，施工组织管理与运营，施工图绘制,各结构配筋计算，书写计算说明书、编制设计文件这几项任务。
在设计中，桥梁上部结构的计算着重分析了桥梁在施工及使用过程中恒载以及活载的作用力，采用整体的自重荷载集度进行恒载内力的计算。按照新规范公路I级车道荷载进行布置活载，并进行了梁的配筋计算，估算了钢绞线的各种预应力损失，并进行预应力阶段和使用阶段主梁截面的强度，正应力及主应力的验算。下部结构采用以钻孔灌注桩为基础的墩柱，并分别对桥墩和桩基础进行了计算和验算。主要依据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D062-2004）,《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTJ 024-85、,《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（简称《预规》）JTG D60—2004《公路桥涵设计通用规范》（简称《通用规范》）
在本次设计过程中，新旧规范的交替，电脑制图的操作，都使我的设计工作一度陷入僵局。在指导老师***老师及本组其他组员的帮助下，才使的这次设计得以顺利完成。在此，对老师和同学们表示衷心的感谢。
由于公路桥梁工程技术的不断进步，技术标准的不断更新，加之本人能力所限，设计过程中的错误和不足再所难免，敬请各位老师给予批评指正。
第一部分 桥梁设计 1. 概述
1.1 设计题目
支井河大桥11×40m装配式预应力混凝土T梁桥施工图设计.
1.2工程概述
支井河特大桥位于巴东县野三关镇支井河村一组，沪蓉国道主干线湖北省宜昌至恩施高速公路榔坪～高坪段，桥梁中心桩号为K120+433.507，起点桩号为K120+170.037，终点桩号为K120+715.577，桥梁全长545.54米，主桥为1-430米钢管混凝土拱桥，横跨支井河峡谷，该峡谷两岸悬崖陡立，山顶高程1415米，河床高程660米，相对高差755米，谷底宽30米，地形复杂，施工条件极为困难。
支井河特大桥地处构造侵蚀溶蚀峰丛槽谷中山区，地形上属于不对称“V”字型河谷岸坡，河谷东岸为陡缓相间的折线陡坡，河谷西岸下方为悬崖峭壁，崖肩高程845m，以
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上为40°陡坡。大桥东桥头处于陡崖崖肩一带，西桥头则处于崖肩以上陡坡段。在高程660～665m段为一深切河谷，河流总体流向由北向南，河谷谷底宽30m。支井河特大桥横跨支井河，该河水量丰富，为一常年性河流，河床宽约15～30m，水量随季节变化大，调查最高洪水位远低于拟建桥面，对建桥无影响。支井河全长数十公里，流域面积大，总落差一千余米，平均坡降18%，年迳流量达亿立方米。
1.3技术标准及技术规范
1.3.1技术标准
⑴公路等级：高速公路。
⑵设计行车速度：110公里/小时。 ⑶路基宽度： 24.5米。 ⑷设计荷载：公路I级。 ⑸设计洪水频率： 1/300。 ⑹地震烈度：VI度，按VII度设防。 1.3.2技术规范：
(1)中华人民共和国交通部部标准《公路工程技术标准》(JTJ 001-97) (2)中华人民共和国交通部部标准《公路工程抗震设计规范》(JTJ 004-89) (3)中华人民共和国交通部部标准《公路桥涵设计通用规范》(JTJ 021-89) (4)中华人民共和国交通部部标准《公路砖石及混凝土桥涵设计规范》 (JTJ 022-85)
(5)中华人民共和国交通部部标准《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设 计规范》(JTJ 023-85)
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(6)中华人民共和国交通部部标准《公路桥涵地基与基础设计规范》 (JTJ 024-85)
(7)中华人民共和国交通部部标准《公路桥涵施工技术规范》(JTJ 041-2000) 1.3.3设计依据
(1)关于上海至成都国道主干线湖北省宜昌至恩施公路初步设计的批复，交公路发[2004]271号。
(2)支井河大桥初步设计文件
(3)支井河大桥工程地质详勘报告。（湖北省神龙地质工程勘察院编） (4)支井河大桥西岸岩基变形稳定性研究报告（武汉大学水利水电学院编） (5)支井河特大桥技术设计文件
1.4设计资料
1.4.1主要材料
1．混凝土：预应力钢筋混凝土主梁：C50；盖梁采用C40混凝土；墩柱采用C30混凝
土，基桩、承台、台身采用C25混凝土，预应力钢筋混凝土容重γ=25 KN/m³，混凝土容重γ
=24 KN/m³，沥青混凝土容重γ=23 KN/m³。
2．预应力钢筋：混凝土用预应力均采用按ASTMA 416-97a标准生产的低松弛270级钢绞线，公称直径15.24mm，公称截面积140mm2，标准强度1860Mpa，弹性模量为1.95×105Mpa，松弛率3.5%。
3．普通钢筋：
钢筋直径≥12mm者，采用Ⅱ级热轧螺纹钢筋，其性能应符合《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》GB1499-98的规定；直径＜12mm者，采用Ⅰ级钢筋，其性能应符合《钢筋混
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凝土用热轧光圆钢筋》GB13013-91的规定。 1.4.2上部结构：
桥面系的尺寸自定或参照标准图。 1.4.3下部结构
桥墩：采用桩柱式桥墩。 桥台：采用桩柱式桥台。
支座：板式橡胶支座，尺寸：0.047×0.30×0.50（m），其摩擦系数f=0.05，摆动支座的最小摩擦系数可取为f=0.03，一般情况为f=0.05。
1.5工程地质条件
1.5.1地形地貌
支井河特大桥地处构造侵蚀溶蚀峰丛峡谷低中山区，山顶高程为1415m，河床高程660m，相对高差755m，地形上属不对称“V”字型峡谷，两岸地形变化极为复杂，谷深陡坡、悬崖连绵，整体呈现纵坡陡峻、横坡起伏变化、切割强烈的幽谷地貌景观。东岸沿桥轴线为陡缓相间的折线陡坡，桥面下方斜坡由下至上坡度变化为45°～30°～20°～45°～64°～73°，桥面上方坡度为42°陡坡，仅在760～810m高程为缓坡带，拱座及桥台位于64°～73°急陡坡及陡崖地段，平面投影范围对应的地面高程850～888m。西岸下方为悬崖峭壁，崖肩高程855m，以上为40°陡坡，拱座位于崖肩以上地带，平面投影范围对应的地面高程887～904m。在高程660～665m段为深切河谷，河流总体由北流向南，河谷谷底宽30m。 1.5.2 地基土工程地质特征
桥址区分布地层较简单，根据岩性成分的工程地质特征及工程使用意义分为两大层，其工程地质特征分述如下：
①残坡积碎石土（Qel+dl）：松散～中密状，中等～低压缩性，属性质不均一的松散
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岩类，强度低。推荐承载力[σ0]=200～250kPa，极限摩阻力
τi=50～70kPa。由于分布有限、厚度小，实际无工程使用意义。
②-1强风化灰岩（T1d2）：薄层状碎裂结构岩体，整体性较差，裂隙发育且充填软弱粘性土，属各向差异性大的不均质岩类，结构及强度较差。推荐承载力[σ0]=500kPa，极限摩阻力τi=120kPa。由于分布有限、厚度小，基本无实际工程基础使用意义。
②-2弱风化灰岩（T1d2）：薄层～中厚层状构造，层理较清晰，为层状碎块结构岩体，岩石较完整～完整，性质坚硬，节理裂隙较发育，多为方解石充填呈闭合状，少量微张充填泥质。岩芯多呈短～中长柱状。岩石天然抗压强度31.1～34.6MPa，饱和抗压强度26.2MPa，承载力[σ0]=2000～2300kPa。
②-3微风化灰岩（T1d2）：薄层～中厚层状构造，层理较清晰，为层状块体结构岩体，岩石完整，性质坚硬，节理裂隙较发育，为方解石充填呈闭合状，岩芯多呈长柱状。岩石天然抗压强度37.9～64.2MPa，平均饱和抗压强度37.1MPa，推荐承载力[σ0]=2500～2600kPa。 1.5.3水文地质条件 (1)地表水 支井河特大桥跨越的支井河，全长数十公里，流域面积大，总落差1000余米，平均坡降18%，年迳流量达亿立方米，为一常年性河流。河床宽30m，水量随季节变化大，调查最高洪水位高出河床约3m，远低于拟建桥面，对拱桥无影响。但施工中架设过河临时设施，必须考虑山洪及其搬运物质的冲击破坏作用，应采取防洪、防冲击措施。
(2)地下水水质
据支井河水水质分析成果：PH值8.24，硬度111.9mg/l，矿化度169.98mg/l，水化学类型为HCO3·Ca型，属中性微硬淡水。参照《公路工程地质勘察规范（JTJ064-98）》结合区域水文地质条件综合判断，桥址区地表水、地下水水质均较好，对混凝土无腐蚀性，对钢结构具弱腐蚀性。
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1.5.4 地震 根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001）及中国地震局地震研究所《沪蓉国道主干线湖北省宜昌～恩施公路工程场地地震安全性评价报告》的划分，桥址区隶属我国大陆地震活动较弱的华中地震区江汉地震带秭归～渔洋关地震亚带，该区地震活动微弱，历史上无中强地震记载，地震动峰值加速度为0.05g、地震动反应谱特征周期为0.35s (地震基本烈度6度)。
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2．方案比选及桥梁纵断面、横断面设计及平面布置
2.1.桥型方案比选
2.1.1桥梁总体规划原则
桥梁的形式可考虑拱桥、梁桥、梁拱组合桥和斜拉桥。任选三种作比较，从安全、功能、经济、美观、施工、占地与工期多方面比选，最终确定桥梁形式。
桥梁设计原则 （1） 适用性
桥上应保证车辆和人群的安全畅通，并应满足将来交通量增长的需要。桥下应满足泄洪、安全通航或通车等要求。建成的桥梁应保证使用年限，并便于检查和维修。
（2） 舒适与安全性
现代桥梁设计越来越强调舒适度，要控制桥梁的竖向与横向振幅，避免车辆在桥上振动与冲击。整个桥跨结构及各部分构件，在制造、运输、安装和使用过程中应具有足够的强度、刚度、稳定性和耐久性。
（3） 经济性
设计的经济性一般应占首位。经济性应综合发展远景及将来的养护和维修等费用。 （4） 先进性
桥梁设计应体现现代桥梁建设的新技术。应便于制造和架设，应尽量采用先进工艺技术和施工机械、设备，以利于减少劳动强度，加快施工进度，保证工程质量和施工安全。
（5） 美观
一座桥梁，尤其是座落于城市的桥梁应具有优美的外形，应与周围的景致相协调。合理的结构布局和轮廓是美观的主要因素，决不应把美观片面的理解为豪华的装饰。
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2.1.2方案比选
方案比选应完成以下内容：
（1）确定桥孔孔径。根据桥位附近的地形、水文等资料，确定一河一桥或一河多桥的可靠桥位，接着进行桥孔布设，确定桥长，如需要约束桥孔，则应根据«公路桥规»的要求计算冲刷系数，且不能超过规定的容许值。
（2）初拟桥梁图式。拟定方案比选阶段的桥梁图式时，要满足必需的孔径要求，可暂不管经济、美观与否。
初拟方案时，通常先考虑主孔要求，再考虑边孔或引桥，能用标准跨度时，宜优先考虑采用定型图，桥长不大时，往往不分正桥和引桥，而是统筹全长来设计。
（3）方案评比和优选
各方案在评比时，应注意他们的评比条件应力相同，例如桥梁全长应接近，桥面与桥头引线的标高是否一致，冲刷线下的基础埋深要相同。
方案评比的主要内容是：①材料（造价）；②施工设备和能力；③工期；④养护和维修运营；⑤修复⑥抗震性能（若桥址位于地震区）⑦航运和跨线条件；⑧美观。
应根据上述原则，对桥梁作出综合评估。
方案比选表
比较项目 主桥跨桥型 主桥跨结构特点 第一方案 预应力混凝土连续梁 预应力混凝土连续梁桥第二方案 预应力混凝土简支梁 在垂直荷载的作用下，第三方案 梁拱组合桥 软土地基上建造拱桥，可修改编辑
在垂直荷载的作用下，其支座仅产生垂直反力，而无水平推力。结构造型灵活，可模型好，可根据使用要求浇铸成各种形状的结构，整体性好，刚度较大，变性较小。受力明确，理论计算较简单，设计和施工的方法日臻完善和成熟 侧面上看线条明晰，与建筑造型 当地的地形配合，显得美观大方 养护维修量 小 经验较丰富，国内先进设计技术水平 水平 满堂支架法：结构不发生体系转换，不引起恒施工技术 载徐变二次矩，预应力筋可以一次布置，集中张拉等优点。施工难度其支座仅产生垂直反力，而无水平推力。结存在桥台抵抗水平推力的薄弱环节。为此采用构造型灵活，整体性好，大吨位预应力筋以承担刚度较大， 拱的水平推力；预应力筋的寄体是系梁，即加劲纵梁，从而以梁式桥为基体，按各种梁桥的弯矩包络图用拱来加强。这样可以使桥梁结构轻型化，同时能提高这类桥梁的跨越能力 跨径一般，线条明晰，但比较单调，与景观配合很不协调。 小 经验丰富，国内先进水平 预制T型构件，运至施工地点，采用混凝土现浇，将T型梁连接，其特点外型简单、制造方便，整体性好 跨径较大，线条非常美，与环境和谐，增加了城市的景观 较大 经验一般，国内一般水平 转体施工法：对周围的影响较小，将结构分开建造，再最后合拢，可加快工期，是近十年来新兴的施工方法，施工精选资料
一般 工 期 较 短 较短 难度较大 较 长
综上所述，简支梁受力明确，受无缝钢轨因温度变化产生的附加力、特殊力的影响小，设计施工易标准化、简单化、可明显缩短工期。再结合所选地区的地质和地形情况。
本次设计选用预应力混凝土简支梁桥作本桥的桥梁形式，并采用装配式设计。
2.1.3、梁部截面形式
梁部截面形式考虑了箱形梁、组合箱梁、槽型梁、T型梁等可采用的梁型。 连续单箱梁方案该方案结构整体性强，抗扭刚度大，适应性强。景观效果好。该方案需采用就地浇筑，现场浇筑砼及张拉预应力工作量大，但可全线同步施工，施工期间工期不受控制,对桥下道路交通影响较其他方案稍大。
简支组合箱梁结构整体性强，抗扭刚度大，适应性强。双箱梁预制吊装，铺预制板，重量轻。但从桥下看,景观效果稍差。从预制厂到工地的运输要求相对较低，运输费用较低。但桥面板需现浇施工,增加现场作业量，工期也相应延长。但美观较差，并且徐变变形大，对于无缝线路整体道床轨道结构形式来说，存在着后期维修养护工作量大的缺点。
槽型梁为下承式结构，其主要优点是造型轻巧美观，线路建筑高度最低,且两侧的主梁可起到部分隔声屏障的作用，但下承式混凝土结构受力不很合理，受拉区混凝土即车道板圬工量大，受压区混凝土圬工量小，梁体多以受压区(上翼缘)压溃为主要特征，不能充分发挥钢及混凝土材料的性能。同时，由于结构为开口截面，结构刚度及抗扭性较差，而且需要较大的技术储备才能实现。
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T型梁结构受力明确，设计及施工经验成熟,跨越能力大,施工可采用预制吊装的方法，施工进度较快，工期较短。
相比之下，T型梁构造较快，跨径较长，且施工技术成熟，造价较低。因此，结合工程特点和施工条件，选择T型梁。 2.1.4、桥墩方案比选
桥墩类型有重力式实体桥墩、空心桥墩、柱式桥墩、轻型桥墩和拼装式桥墩。 重力式实体桥墩主要依靠自身重力来平衡外力保证桥墩的稳定，适用于地基良好的桥梁。重力式桥墩一般用混凝土或片石混凝土砌筑，街面尺寸及体积较大，外形粗壮，很少应用于城市桥梁。
空心桥墩适用于桥长而谷深的桥梁，这样可减少很大的圬工。
柱式桥墩是目前公路桥梁、桥宽较大的城市桥梁和立交桥及中小跨度铁路旱桥中广泛采用的桥墩形式。这种桥墩既可以减轻墩身重量、节省圬工材料，又比较美观、结构轻巧，桥下通视情况良好。
轻型桥墩适用于小跨度、低墩以及三孔以下（全桥长不大于20m）的公路桥梁。轻型桥墩可减少圬工材料，获得较好的经济效益。在地质不良地段、路基稳定不能保证时，不宜采用轻型桥墩。
拼装式桥墩可提高施工质量、缩短施工周期、减轻劳动强度，使桥梁建设向结构轻型化、制造工厂化及施工机械化发展。适用于交通较为方便、同类桥墩数量多的长大干线中的中小跨度桥梁工点。
由上面的解释可知，柱式桥墩是最合适的墩型，所以选择柱式桥墩。
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图2-1 桥墩尺寸 (尺寸:
)2.2.桥梁纵断面、横断面设计及平面布置
2.2.1 桥梁纵断面设计
桥梁纵断面设计包括确定梁桥的总跨径、桥梁的分孔、桥道的标高、桥上和桥头引道的纵坡以及基础埋置深度。
对于一般跨河桥梁，总跨径可参照水文计算确定。桥梁的总跨径必须保证桥下有足够的排洪面积，使河床不致遭受过大的冲刷。另一方面，根据河床土壤的性质和基础的埋置情况，设计者应视河床的允许冲刷深度，适当缩短桥梁的总长度，以节约总长度。 桥梁的分孔，对于一般较长的桥梁，应当分成几孔，各孔的跨径应该多大，这不仅影响到使用效果、施工难易等，并且在很大程度上关系到桥梁的总造价。最经济的分孔方式就是使上下部结构的总造价趋于最低。 该桥跨径40m，共11孔，全长440m。
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2.2.2 横断面布置
2.2.2.1 主梁间距与主梁片数
主梁间距通常应随梁高与跨径的增大而加宽为经济，同时加宽翼板对提高主梁截面效率指标很有效，故在许可条件下应适当加宽T梁翼板。故本设计主梁翼板宽度为2000mm，由于宽度较大，为保证桥梁的整体受力性能，桥面板采用现浇混凝土刚性接头，因此主梁的工作截面有两种：预施应力、运输、吊装阶段的小截面（上翼板宽度1980mm）和运营阶段的大截面（上翼板宽度2000mm）。桥宽为净－11.5+2×0.25，桥梁横向布置选用六片主梁
2.2.2.2 主梁跨中截面主要尺寸拟定
（1）主梁高度
预应力混凝土简支梁的主梁高度与其跨径之比通常在1/15-1/25之间，标准设计中高跨比约在1/18-1/19。当建筑高度不受限制时，增大梁高往往是较经济的方案，因为增大梁高可以节省预应力钢束的用量，同时梁高加大一般是腹板加高，而混凝土用量增加不多。综上所述，本设计中取用2000mm的主梁高是比较合适的。
（2）主梁截面细部尺寸
T梁翼板的厚度主要取决于桥面板承受车轮局部荷载的要求，还应考虑能否满足主梁受弯时上翼板抗压强度的要求。本设计预制T梁的翼板厚度取用160mm，翼板根部加厚到260mm以抵抗翼缘根部较大的弯矩。在预应力混凝土梁中,腹板内主拉应力较小，腹板厚度一般由布置预制孔管的构造决定，同时从腹板本身的稳定要求出发，腹板厚度不宜小于其高度的1/15。本设计取腹板厚度为240mm。马蹄尺寸基本由布置预应力钢束的需要确定，设计实践表明，马蹄面积占截面总面积的10%-20%为合适。本设计考虑到主梁需要配置较多的钢束，将钢束按三层布置，一层最多排三束，同时“公预
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归”第9.4.9条对钢束净距及预留管道的构造要求，初拟马蹄的宽度为660㎜，高度200㎜，马蹄与腹板交接处做三角过渡，高度为240㎜，以减小局部应力。按照以上拟定的外形尺寸，就可以绘出预制梁的跨中截面布置图（如图2-2所示） （3）恒截面沿跨长的变化
本设计主梁采用等高形式，横截面的T梁翼板厚度沿跨长不变，马蹄部分为配合钢束弯起而从四分点附近开始向支点逐渐抬高。梁端局部区段由于锚头集中力的作用而引起较大的局部应力，同时也为布置锚具的需要，在距梁端7000㎜范围内将腹板加厚到与马蹄同宽。“公预归”第9.3.3条规定，当腹板宽度有变化时，其过渡段长度不宜小于12倍腹板宽度差。因此变化点（腹板开始加厚处）到支点的距离为6600㎜。 （4） 横隔梁的设置
模型试验结果表明，主梁在荷载作用位置的弯矩横向分布，在当该位置有横隔梁时比较均匀，否则主梁弯矩较大。为减小对主梁设计起主要控制作用的跨中弯矩，在桥跨三分点、六分点和支座处共设置六道横隔梁，其间距为6.49m。端横隔梁的高度与主梁同高，厚度为上部160㎜，下部140㎜；中横隔梁高度为1640㎜。 2.2.2.3其他
⑴分配方法采用后张法，再吊装，各板块之间有2cm企口缝，采用C50混凝土，全桥由6片预制T梁拼装而成。
⑵ 桥面铺装：采用6～12cm厚的沥青混凝土铺装层形成，桥面铺装横坡2.0%。
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图2-2跨中截面
⑶桥面采用连续桥面，采用钢板伸缩缝，钢板通过预埋钢筋锚固在桥面板或桥台上。 ⑷泄水管采用直径12mm的铸铁管，每两段设一泄水孔，且在全桥两侧对称布置，其纵向间距根据降水资料另行计算。 2.2.3 桥梁平面布置
桥梁的线形及桥头引道要保持平顺，使车辆能平稳的通过。高速公路和一级公路上的大中桥，以及各级公路上的小桥的线形一般为直线，如必须设成曲线时，其各项指标应符合路线布设规定。
两岸地形不受限制，线形取与河岸正交。设计荷载取公路-I级，桥梁宽度取净—11.5＋2×0.25m。
2.2.4 桥面构造及主要尺寸
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C25沥青混凝土6-12cm图2-3桥梁纵断面布置
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3. 桥梁上部结构计算
3.1. 设计资料
3.1.1.资料
⑴.跨径：标准跨径：L0=40m，计算跨径：L=39.16m，主梁全长39.96m； ⑵.荷载：公路-I级；
⑶桥面净空：净—11.5＋2×0.25m ⑷.材料：
混凝土：主梁用C50混凝土，桥面铺装和栏杆等用C25混凝土；
普通钢筋：直径大于和等于12mm的采用HRB335热轧螺纹钢筋，直径小12mm的均用R235级热轧光圆钢筋；
j预应力钢筋采用ASTM416-87a级15.24低松弛钢绞线。
表3-1 基本数据表 名称 混 凝 使用荷载作用预施应力阶段 项目 立方强度 弹性模量 轴心抗压标准强度 抗拉标准强度 轴心抗压设计强度 抗拉设计强度 极限压应力 极限拉应力 极限压应力 符号 R 单位 MPa MPa MPa MPa MPa MPa MPa 数据 50 3.45×10 32.4 2.65 22.4 1.83 24 4Ec fck ftk fcd ftd 0.75fck 0.7ftk MPa 1.86 0.5fck MPa 16.2 精选资料
土 阶段 极限主压应力 极限主拉应力 0.6fck MPa 19.44 0.8ftk fpk MPa MPa MPa MPa MPa MPa KN/m KN/m KN/m 单位 无量纲 2222.12 1860 1.95×10 1488 1395 1302 25 23 78.5 数据 5.65 5标准强度 j15.24 钢 绞 线 弹性模量 抗拉设计强度 最大控制应力σk 使用荷载作用阶段极限应力 钢筋混凝土 Ep fpd 0.75fpk 0.7fpk γ1 γ2 γ3 符号 αEP 材料容重 沥青混凝土 钢绞线 名称 材料容重 项目 钢束与混凝土弹性模量比
3.1.2 截面惯矩的计算
⑴．计算跨中各截面的几何性质
将主梁跨中截面划分成五个规则的小单元，截面几何特性列表计算 见表3－2
截面面积： Ac=
1980160(1801980)100/21801300(180660)240/26602008.91610mm52
截面重心至构件上缘的距离： ycs=666.4m
截面重心至构件下缘的距离： ycx＝1333.6mm
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截面惯性矩： Jc=0.3975×1012mm4 ⑵．检验截面效率指标
上核心距： Ks=∑I/∑A ycx =0.3975×1012/0.8916×106×1333.6=334.3mm 下核心距：Kx=∑I/∑A ycs =0.3975×1012/0.8916×106×666.4=669.0mm 截面效率指标：ρ＝(Ks + Kx）/h=(334.3+669)/2000=0.502>0.5 表明以上初拟的跨中截面尺寸时合理的。
表3－2 跨中截面的几何特性表
分块面积对分块分块面积面积分Ai 块(cm2) 名yi(cm) 上缘的距离矩（cm4） 矩Ii(cm4) (cm) Ix=Ai×di2(cm4) 分块面积形心至对上缘静的自身惯di=yi-ys的惯矩I=Ii+Ix 分块面积截面积形心1011 107 105 107 称 (3)=(1) ×(1) (2) (2) 1 2 3.168 0.45 80 80+100/3 2.534 0.51 67.584 2.5 586.4 553.1 （4） （5） 1011 （6）＝（1）（7）＝（4）×（5）2 1.089 0.138 +（6） 1.089 0.138 精选资料
＝113.3 3 2.952 80+820＝900 80+1640-240/4 0.288 3 =1640 5 1.32 1900 25.08 59.415 44 1233.6 2.109 2.111 3.975 4.723 9.216 973.6 0.373 0.373 26.568 6616.48 233.6 0.261 0.264 ∑ 8.916
3.1.3恒载内力
⑴恒载：假定桥面构造各部分重量平均分配给各主梁承担
表3－3 预应力钢筋混凝土T型梁结构自重集度
预制段 g1 边横隔梁 主梁 A=0.8916m2 g11=0. 8916×25=22.29kN/m A=2.1244m2 g12=[(0.3182/2)×7×25/39.96]=0.696kN/m 中横隔梁 现浇段 g2 边梁处湿接缝 中梁处湿g2’=0.16 kN/m g12’=2×0.696＝1.393 kN/m g20.02×0.16×25=0.08kN/m 可修改编辑
接缝 后期恒载 g3 合计 边主梁 g1=g11+g12=23 kN/m g2=0.08 kN/m g3＝g31+g32＝7.95kN/m 合计 中主梁 g1=g11+g12’=23.68kN/m g2=0.16kN/m g3＝g31+g32＝7.95 kN/m 桥面铺装 栏杆 g31=[0.02×11.50×23+(0.06+0.175)/2×11.50×24]/6=6.287 kN/m g32=5×2/6=1.667kN/m
⑵结构自重内力计算
表3－4 边主梁恒载内力计算结果
截面位置 距支点截面的距离(m) 跨中截19.98 4590.81 0.00 15.97 0.00 1588.82 0.00 6195.61 0.00 预制段自重 MG1K VG1K 现浇段自重 MG2K VG2K 二期恒载 MG3K VG3K M 合计 V 精选资料
面 1/4截面 变化点 支点 0.00 0.00 459.54 0.00 1.60 0.00 158.84 0.00 619.98 7 2653.28 298.54 9.23 1.04 918.27 103.19 3580.81 402.77 9.99 3443.11 229.77 11.98 0.8 1191.62 79.42 4646.71 309.99
表 3－5 中主梁恒载内力计算结果
截面位置 距支点截面的距离(m) 跨中截面 1/4截面 变化点 7 2731．72 307．37 18．46 2．08 918．27 103.19 3668.51 412.64 9.99 3544.87 236.56 23.95 1.60 1191.61 79.42 4760.41 317.58 19.98 4726.53 0.00 31.94 0.00 1588.82 0.00 6347.27 0.00 预制段自重 MG1K VG1K 现浇段自重 MG2K VG2K 二期恒载 MG3K VG3K M 合计 V 可修改编辑
支点 0.00 0.00 473.13 0.00 3.20 0.00 158.84 0.00 635.17
（注）：
弯矩影响线剪力影响线图3-1 恒载内力计算图计算梁的弯矩和剪力值计算 计算公式为：M(X)= g.L.x/2- g.x2/2 Q(X)= g.L/2- g.x x为距左支点的距离 3.1.4活载内力的计算 3.1.4.1 冲击系数的计算
按《桥规》第4.3.2 条规定，结构的冲击系数与结构的基频有关，因此要先计算结构的基频：
精选资料
f=
p2l2EIcmc
式中：l—结构的计算跨径（m），l＝34.16m
E—结构材料的弹性模量（N/m2），E＝3.25×104（MPa） mc－结构跨中处的单位长度质量（m4），Ic＝0.3929m4
G－结构跨中处延米结构重力（N/m） g－重力加速度，g＝9.81(m/s2)
Ic—结构跨中截面的截面惯性矩。
简支梁桥：mc=G/g＝19.56/9.81＝2.0×103KS3/m2
l34.16m,E3.25104MPa,Ic0.39291012m4
代入公式：
f=p2l2EIcmc
得：
f2l2c3.14mc234.1623.251040.3929103 2.03.4HZ当f<1.5HZ时，u=0.05
当1.5HZf14HZ时，u0.176Inf0.0157当f14HZ时，u0.45其他的内插所以当发f=3.4时，u0.176Inf0.0157＝0.176In3.40.01570.200 3.1.4.2横向分布系数的计算
a.荷载位于跨中时，按偏心压力法计算 由设计知该桥设有刚度很大的横隔梁，
且承重结构的跨宽比：L/B=39.016/(6×2)=3.25>2为窄桥，
可修改编辑
，
故可按偏心压力法计算横向分布系数。
①由图知：a1=5; a2=3;a3=1; a4=-1;a5=-3a6=-5; e1=5; e2=3;e3=1; e4=-1;e5=-3e6=-5;
∑ai2=52+32+12+(-1)2+(-3)2+(-52)=70
图3-3 偏心压力法图示
②则各梁横向影响线的竖标值为：
由公式hij=1+naie
å5ai2i=11号梁（见图3－4）： η11=1/6+5×5/70=0.524 η16=1/6-5×5/70=-0.19
精选资料
图3-4 1号梁影响线图
2号梁（见图3-5）： η22=1/6+3×3/70=0.295 η25=1/6-3×3/70=0.038
图3-5 2号梁影响线
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3号梁（见图3-6）： η31=1/6+1×1/70=0.238 η36=1/6-1×1/70=0.095
图3-6 3号梁影响线
③绘制荷载横向分布影响线如图示，并按最不利位置布载
1号梁：mcq=1/2×(0.542+0.413+0.320+0.192+0.099-0.029)=0.7595
2号梁：mcq=1/2×(0.391+0.314+0.259+0.181+0.126+0.049)=0.6600
3号梁：mcq=1/2×(0.243+0.204+0.176+0.137+0.109+0.007)=0.4700
b.当荷载位于支点时，按杠杆原理法计算绘制1号梁，2号梁，3号梁的荷载横向分
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布系数影响线，如图3-7，按《桥规》在横向影响线上确定的最不利荷载布置位置 1号梁： moq=1/2×(1.125+0.225)=0.675
2号梁: moq=1/2×2×0.55=0.55
3号梁 moq=1/2×(0.675+0.675)=0.675
1号梁号梁号梁图3-7 支点处各梁荷载影响线-杠杆原理
c.荷载横向分布系数汇总见表3-7
表3-7 荷载横向分布系数
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梁号 1号梁 荷载位置 跨中mc 支点mo 公路-I级 0.76 0.68 0.66 0.55 0.47 0.68 备注 按刚性横梁法 按杠杆原理法 按刚性横梁法 按杠杆原理法 按刚性横梁法 按杠杆原理法 2号梁 跨中mc 支点mo 3号梁 跨中mc 支点mo
d.荷载横向分布系数m沿桥跨的变化
用杠杆原理法确定出位于支点处的荷载横向分布系数以mo表示，用刚性横梁法确定出位于跨中的荷载横向分布系数以mc表示，其它位置的荷载横向分布系数可用过渡的近似处理方法来确定。
据《桥规》在横向影响线上确定最不利荷载位置 则：延桥跨方向和在横向分布系数的变化（见图3-8）
图3-8 延桥跨方向荷载横向分布系数的变化
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e．车道荷载的取值
按《桥规》4.3.1条，公路－I级的均布荷载标准值qk和集中荷载标准值Pk为： qk＝10.5 kN/m
计算弯矩时Pk＝316.64 kN
f．比较边梁1号梁与中梁2号梁，3号梁的Ms
+mx)P(k?yi1号梁 Mmaxq,=(1q碬k )＝1.146´0.8´0.76´（316.64´9.79+10.5´0.5×9.79×39.16） ＝3559.97kN m
Ms=(MG1k+ MG2k+ MG3k)+ 0.7´MQ1k/(1+v) =3559.97+0.7´6195.6/1.146=8370.1 kN m
表3-8 各梁的Ms值
梁号 边梁 中主梁 1号梁 2号梁 3号梁 3559.97 3093.59 2203.1 6195.6 6347.3 6347.3 8370.1 8236.9 7693.0 Mmax,q MG MS
则由表知1号梁Ms最大，则以1号梁控制设计。
g．各截面的最大弯矩和剪力计算荷载内力
在活载内力计算中，对于横向分布系数的取值作如下考虑：计算主梁活载弯矩时，
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采用全跨统一的横向分布系数mc，由于跨中和四分点的剪力影响线的较大坐标位于桥跨中部，故也按不变的mc来计算。求支点和变化点截面活载剪力时，由于主要荷载集中在支点附近应考虑支承条件的影响，即从桥支点到L/4之间，横向分布系数用m0和mc内插，其余区段均取mc值
① 计算跨中截面最大弯矩和最大剪力(见图3-9) 采用以下公式:
+mx)mc(P? Mmaxq,=(1kyiq碬 ) kqk碬)
Qmax,q=(1+m)xmc(1.2Pk?yi Mmax=1/8 mcql Vmax=1/8 mcql 式中: μ------车辆冲击系数 ξ------车道折减系数
2 mc------主梁荷载横向分布系数
y------沿桥跨纵向与荷载位置对应的内力影响线最大值
Ω------影响线为正的处的面积
Mmax=1.146创0.8=3885.6kN.m{(316.64创9.790.76)+10.5创191.690.76}精选资料
跨中弯矩影响线剪力影响线图3-9 跨中弯矩剪力影响线（尺寸单位：）
表3-9 跨中内力计算表
荷载类别 1+μ 最大弯矩 相应剪力 最大剪力 相应弯矩 汽车荷载 1.146 (1+μ)ζmc (1/8ql+1/4Pkl) 3885.6 132.38 2(1+m)xmc(1.2Pk?yi175.35 2861.12 qk碬)
② 计算四分点截面最大弯矩和最大剪力(见图3－10)
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Mmax=1.146创0.80.76?316.64?7.343=2671.88kN.m10.5?143.77
弯矩影响线剪力影响线图3-10
弯矩剪力影响线（尺寸单位：）
表3-10 四分点内力计算表
荷载类别 1+μ 最大弯矩 相应剪力 最大剪力 相应弯矩 汽车荷载 1.146 (1+μ)ζmc (1/8ql+1/4Pkl) 2671.88 285.83 2(1+m)xmc(1.2Pk?yi296.59 2420.1 qk碬) 精选资料
③ 计算变化点截面最大弯矩和最大剪力(见图3－11)
表3-11变化点内力计算表
荷载类别 1+μ 最大弯矩 相应剪力 最大剪力 相应弯矩 汽车荷载 1.146 (1+μ)ζmc (1/8ql+1/4Pkl) 1976.31 336.7 2(1+m)xmc(1.2Pk?yi341.6 1870.11 qk碬)
④ 计算支点截面最大弯矩和最大剪力(见图3－11)
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支点剪力影响线图图示3-11 支点剪力弯矩
表3-11 支点内力计算
荷载类别 1+μ 最大弯矩 汽车荷载 1.146 (1+μ)ζmc (1/8ql+1/4Pkl) 0.00 2精选资料
相应剪力 最大剪力 相应弯矩 407.93 (1+m)xmc(1.2Pk?yi407.93 0.00 qk碬)
3.2.主梁内力计算
根据上述梁跨结构纵、横截面的布置，并通过活载作用下梁桥荷载横向分布计算，可分别求得主梁各控制截面（一般取跨中、四分点、变化点和支点截面）的恒载和最大活载内力，然后再进行主梁内力组合。
根据“桥规”第4.1.5 条：公路桥涵结构设计应考虑结构上可能同时出现的作用，按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行作用效应组合，取其最不利效应组合进行设计。
3.2.1 承载能力极限状态作用效应组合
永久作用的设计值效应与可变作用设计值效应相组合，其效应组合表达式为：
g0Sud=g0(邋gGiSGik+gQ1SQ1k+yci=1mngQjSQjk)j=2
式中：
Sud
－承载能力极限状态下作用基本组合的效应组合设计值；
g0 －结构重要性系数，按“桥规”1.0.9 规定的结构设计安全等级采用，取1.0；
gGi
－第i个永久作用效应的分项系数，按“桥规”4.1.6 的规定采用1.2；
SGik－第i个永久作用效应的标准值； gQ1－汽车荷载效应的分项系数，取gQ1＝1.4；
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SQ1k－汽车荷载效应（含汽车冲击力、离心力）的标准值和设计值；
gQj－在作用效应组合中除汽车荷载（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享系数，取gQj＝1.4；
SQjk－在作用效应组合中除汽车荷载（含汽车冲击力、离心力）外其他第j个可变作用效应的标准值；
yc－在作用效应组合中除汽车荷载（含汽车冲击力、离心力）外其他可变
作用效应的组合系数，本设计人群荷载的组合系数yc＝0.8。
3.2.2正常使用极限状态作用效应组合
（1）作用短期效应组合。永久作用标准值与可变作用频遇值效应相组合，其效应
Ssd=组合表达式为：
Ssdy1j邋Si=1mnGik+j=1y1jSQjk
－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，汽车荷载（不计冲击系数）
y1＝0.7
y1jSQjk－第j个可变作用的频遇值。
（2） 作用长期效应组合。永久作用标准值与可变作用准永久值效应相组合，其效应组合表达式为：Sld=邋Si=1mnGik+j=1y2jSQjk
Sld－作用短期效应组合设计值；
y2j－第j个可变作用效应的频遇值系数，汽车荷载（不计冲击系数）
y2＝0.4
y2jSQjk－第j个可变作用的准永久值。
精选资料
Ssd=
åmi=1骣SQ1k÷ Sld=SGik+y1jç+SQ2k÷ç÷÷ç1+m桫åmi=1骣SQ1k÷ SGik+y2jç+SQ2k÷ç÷÷ç1+m桫表3-12 荷载组合计算表
荷载 组合 基本 组合 Sd 最大剪力 最大弯矩 Md V Vd 11440.29 短期 组合 Ss 最大剪力 最大弯矩 Ms V Vs M 长期 组合 Sl 最大剪力 最大弯矩 Ml V Vl M 12874.56 185.33 245.49 8964.19 8569.71 80.88 107.14 7943.14 8551.67 46.23 61.20 7194.13 9316.67 772.15 787.21 6417.28 6279.22 484.63 491.21 6125.38 5579.19 409.75 413.50 5491.32 0 1315.08 1315.08 0.00 0.00 869.23 869.23 0.00 0.00 762.35 762.35 0.00 跨中 四分点 支点
Md=1.2×(MG1k+ MG2k+ MG3k)+ 1.4MQ1k Vd=1.2×(VG1k+ VG2k+ VG3k)+1.4VQ1k
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Ms=MG1k+ MG2k+ MG3k)+ 0.7MQ1k/(1+v) Ml=MG1k+ MG2k+ MG3k)+ 0.4(MQ1k/(1+v)
3.3.预应力钢束的计算及钢束布置
3.3.1跨中截面钢束的估算和确定
⑴．根据跨中截面正截面抗裂要求,确定预应力钢筋数量。为满足抗裂要求，所需有
Npe³效预加力
Ms/W骣1ep÷ç0.8ç5+÷÷çAW÷桫
Ms－ 短期效应组合设计值,由上表查的8569.71KN.m ep－ 预应力钢筋重心至毛截面重心的距离, ep =ycx-ap
假设ap=200mm,则ep=ycx-ap=1333.6-200=1133.6mm，由此得到：
8569.71创106/0.2999109Npe?6.8610?106N
骣11133.6÷0.85?ç÷çç桫8.916创1050.2999109÷拟采用fj15.2钢绞线，单根钢绞线的公称截面面积Apl=139mm2，抗拉强度标准值fpk=1860MPa，
张拉控制应力取scon=0.75fpk=0.75?18601395MPa，预应力损失按张拉控制
应力的20℅估算。所需的预应力钢绞线的根数为：
6.8610´106np===44.2，取48根。
(scon-ss)Ap(1-0.2)创1395139⑵. 预应力钢束布置
① 跨中截面及锚固端截面的钢束布置
采用4束10φs15.2预应力钢绞线束,则预应力钢筋的截面面积Ap=48×139=6672㎜2采用HVM15-8型锚具,内径70mm,外径77mm的预留铁皮波纹管，预应力筋束的
Npe精选资料
横截面布置如图3-12所示:
对于跨中截面，在保证布置预留管道构造要求的前提下，尽可能使钢束群重心到截面形心的偏心距大些，本设计采用内径70mm，外径77mm的预埋铁皮波纹管，根据“公预规”9.4.9条规定，直线管道的净距不应小于40mm，至梁底净距不应小于50mm，至梁恻的净距不应小于3.5cm，细部构造见图3-11，由此可直接得出钢束群重心至梁底的距离为：
ap=3?150250=175mm
4② 锚固端截面，钢束布置通常考虑下述两个方面：一是预应力钢束合力重心尽可能靠近截面形心，使截面均匀受压；二是考虑锚头布置的可能性，以满足张拉操作方便的要求。按照上述锚头布置“均匀”、“分散”原则，锚固端截面的钢束布置（如图3-12）所示。
锚固截面（尺寸单位：） 跨中截面（尺寸单位：）图3-12 预应力钢束截面布置
预应力钢筋采用抛物线形式弯起，抛物线方程，弯起角度，弯起点距跨中的距离及曲线水平长度如表
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表3－13 预应力钢筋弯起方程弯起点距跨中的距离及曲线水平长度
曲线编号 曲线方程 起弯点距跨中的距离 1 2 3，4 Y1=250+4.06×10-6X2 Y=150+5.01×10-6X2 Y=150+6.39×10-6X2 0 4000 13300 19800 15800 6500 曲线水平长度 精选资料
表3－14 各计算截面预应力钢束的位置和倾角
钢束到梁底距离(mm) 计算截面及与跨中距离(mm) 3、41号束 2号束 号束 所有束 1号束 钢束与水平线夹角( °) 累计角度( °) 3、4号2号束 束 所有 1号束 2号束 3、4号束 跨中截面(0) 250 150 150 175 0 0 0 0 9.13 8.99 4.75 L/4截面(8540) 639.1 318 150 314.3 4.54 3.32 0 1.97 4.59 5.67 4.75 变化点截面（11790） 934 554 150 447.1 6.02 5.14 0 2.79 3.12 3.85 4.75 支点截面(17080) 1806.5 1366.1 402 994.2 9.03 8.87 4.59 6.77 0.1 0.12 0.16 锚固截面(17300) 1840 1400 420 1020 9.13 8.99 4.75 6.91 0 0 0
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3.3.2．截面几何特性计算
⑴主梁浇筑预应力张拉阶段(阶段1)
混凝土浇筑并达到设计强度后,进行预应力钢绞线的张拉,此时管道尚未灌浆,因
此,其截面面积几何特性应为扣除预应力筋预留孔道影响的净截面.该阶段顶板的宽度为1980mm
⑵灌浆锚固、吊装并现浇顶板 无现浇段（阶段2）忽略
表3－15 截面几何特性计算
阶段 截面 A×106（mm2） 阶段1 L/2 L/4 0.8689 1376 624 631.7 1236 1054 Yx Ys ep I W×109（mm3） Wx=I/yx 0.2653 0.2711 Wp=I/ep 0.2953 0.3520 （mm） （mm） (mm） 1012mm4Ws=I/ys 0.365 0.371 0.5849 0.5873 0.8689 1368.3 变化点 支点 阶段3 L/2 0.8689 1365 635 918 0.376 0.5921 0.2756 0.4096 1.5745 1279.3 720.7 285.1 0.544 0.7548 0.4252 1.9081 0.925 1287.5 712.5 1112.5 0.452 0.6343 0.3512 0.8409 精选资料
L/4 0.925 1290.7 709.3 976.4 0.443 0.6150 0.3532 0.4537 变化点 支点 0.925 1302.1 697.88 855.11 0.424 0.6346 0.3620 0.4958 1.6134 1215 784 220.8 0.567 0.7232 0.4667 2.5679
⑶桥面铺装等后期恒载及活载作用（阶段3）
该阶段全桥截面参与工作，顶板宽度为2200mm，截面几何特性为计入预应力钢绞线的换算截面特性
3.4 预应力损失计算
3.4.1预应力钢束与管道壁之间的摩擦损失sl1
按“公预规”第6.2.2 条规定，后张法构件张拉时，预应力筋与管道壁之间的摩擦引
－(mq+kx)1-e起的预应力损失，可按下式计算：sl1=scon轾 犏臌式中
scon－预应力钢筋锚下的张拉控制应力
1395MPascon=0.75fpk=0.75?1860
m－摩擦系数，取m＝0.25
q－从张拉端至计算截面曲线管道部分切线的夹角之和（rad）； k－管道每米局部偏差对摩擦的影响系数，取k＝0.0015； x－从张拉端至计算截面的管道长度在纵轴上的投影长度（m）；
可修改编辑
表3－16 各控制截面摩阻应力损失的计算
钢束号 1 截面 x(m) 跨中 (弧度) (MPa) x(m) l/4截面 (弧度) (MPa) x(m) 变化点 (弧度) (MPa) x(m) 支点 (弧度) (MPa) 19.8 0.1593 93.69 10.01 0.0801 48.02 6.82 0.0545 32.84 0.22 0.0018 1.1088 19.8 0.1527 92.91 10.01 0.0801 54.33 6.82 0.0672 37.90 0.22 0.0021 1.19 19.8 0.1527 68.60 10.01 0.0801 48.96 6.82 0.0829 42.48 0.22 0.0028 1.44 255.2 151.31 112.41 3.72 2 3、4 总计
3.4.2．锚具变形损失sl2
按“公路桥规”规定，sl2可按平均值计算sl2= (SDl/L)×Ep SDl－锚具变形值，两端同时张拉时取4㎜； L－张拉端到锚固端的距离，L19800㎜ sl2=(4/19800)×195000=39.39 MPa
精选资料
考虑反摩阻作用时，钢束在各控制截面处的应力损失sl2的计算，需首先确定反摩阻影响长度Lf
Lf=
SDl?Ep Dσd=(σ0-σl)/L Dσ式中： σ0为张拉端锚下控制张拉应力
σl为扣除沿途管道摩擦损失后锚固端张拉应力； 反摩阻影响长度Lf，如图示
钢束数 σ0＝scon （MPa） σl＝σ0-σl1（MPa） 表3－17 反摩阻影响长度计算表
1 1395 1301.31 0.00473 2 1395 1302.08 0,00461 3，4 1395 1326.4 0.00346 Dσd=(σ0-σl)/L （MPa/mm） Lf (mm) 12841.5 13007.6 15014.4
当Lf≤L时，离张拉端x处由锚具变形，钢筋回缩和接缝压缩引起的考虑，反摩阻后的预应力损失Dσx为：
Dσx＝Dσ（Lf -x） Dσ=2Dσx Lf
当Lf≤x时，表示该截面不受摩阻的影响
考虑反摩阻作用时，钢束在各控制截面处的应力损失sl2的计算列于表
可修改编辑
表3－18 锚具变形损失计算
截面 钢束号 X（mm） 1 19800 121.48 0.00 10010 121.48 26.78 5510 121.48 56.96 220 121.48 119.4 2 19800 119.94 0.00 10010 119.94 27.64 5510 119.94 57.05 220 119.94 117.91 3，4 19800 103.9 0.00 10010 103.9 34.63 5510 103.9 56.7 220 103.9 102.38 总计 0.00 89.05 170.71 339.69 跨中 Dσ（MPa）sl2（MPa） X（mm） l/4截面 Dσ（MPa） sl2（MPa） X（mm） 变化点 Dσ（MPa）sl2（MPa） X（mm） 支点 Dσ（MPa）sl2（MPa）
由表可以看出，考虑反摩阻作用时，钢束在各控制截面处的应力损失sl2其分布规律比平时更符合实际情况，因此，应力损失组合时以考虑反摩阻计算 3.4.3分批张拉时混凝土弹性压缩引起的应力损失sl4
设预应力钢束张拉的顺序为4- 3- 2- 1
精选资料
由分批张拉引起的各批钢筋的弹性压缩损失，应按下式计算：
sl4=aEpSDspc
本设计采用后张法预应力曲线配筋，钢筋在各截面的相对位置不断变化，使各截面的SDspc值也不相同，取全梁的各截面计算分批张拉引起的弹性压缩损失。 aEp－预应力钢筋与混凝土的弹性模量之比，
aEp=Ep/Ec=（1.95×105）/（3.45×104）=5.56
spc－在计算截面先张拉钢筋截面重心处，由后张拉各批钢筋产生的混凝土法向
应力，即spc=Npei/A+ Npeiepiep/J
其中 Npei－第i束钢束的有效张拉力，为控制应力减去摩擦损失和锚具变形损失后
的张拉力，Npei=（spc－σl1－sl2）aPi
aPi－为一束预应力束的面积
epi－第i束钢束的重心到截面重心轴的距离 ep－计算钢束的重心到截面重心轴的距离
为了简化计算，对于简支梁，通常以l/4截面作为平均截面进行计算。 l4m1 c创epp2m M为计算截面张拉钢筋总批数， pc为计算截面全部预应力钢筋重心处
spc=Npei/A+ Npeie2/J P NP(conl1l2)´AP=(1395-151.31-89.05)´6672=7.70´106N epn1054MP
7 l467.6MP可修改编辑
3.4.4 钢筋松弛引起的预应力损失sl5
预应力钢丝、钢绞线的计算公式为：
骣spe÷÷çsl5=Yxç0.52-0.26spe÷ç÷fç桫pk
式中：Y－超张拉系数，取Y＝1.0；
x－钢筋松弛系数，采用低松弛钢绞线，x＝0.3；
spe－传力锚固时的钢筋应力，spe=scon-sl1-sl2-sl4
表3－19 锚具变形损失计算l5
钢束 截面 跨中 L/4 1 spe (MPa) sl5 (MPa) 2 3/4 1 2 3/4 1284.39 1285.17 1309.48 1303.28 1296.11 1294.49 38.18 40.81 38.75 34.55 38.28 39.80 38.11 34.74 41.68 39.57 37.42 36.80 变化点 1288.28 183.94 1278.90 支点
1257.59 1258.98 1274.26 精选资料
3.4.5混凝土收缩、徐变引起的应力损失sl6 取跨中截面进行计算，计算公式为
sl6=spc0.9轾Epecs(tu,t0)+aEpspcf(tu,t0)犏臌1+15rrps
=Np/A+Np.ep2/J－MGk.ep/J
ρps=1+epS2 /i2=1+ epS2.A/J
其中：σpc为构件受拉区全部纵向钢筋截面重心处，由预加力Np（扣除相应的应力损失）和结构自重MGk产生的混凝土法向应力，
Np=（
scon－σl1－
sl2－
sl4）AP
ρ为构件受拉区全部纵向配筋率，不考虑普通钢筋时，ρ= AP/A
ecs(tu,t0) 为预应力筋传力锚固龄期为t0，计算龄期为t时的混凝土收缩
应变
f(tu,t0)为加载龄期为t0，计算龄期为t时的混凝土徐变系数。
设预应力筋传力锚固龄期和加载龄期为28天，计算时间t=∞，该桥梁位相对湿度75％左右，构件的理论厚度由跨中截面计算，可得h=2AC/u =2×9344/800=220 查表得ecs(tu,t0)=0.372×10-3 f(tu,t0)=2.072
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表3－20 混凝土收缩、徐变引起的应力损失sl6
eps=ep截面 （㎜） 跨中 L/4 变化点 支点 537.5 406 279.4 220.8 0.00748 0.00748 0.00748 0.00422 1.591 1.344 1.157 1.137 7153.3 7252.0 6967.1 6565.0 6195.6 4646.7 3580.8 0 ρ ρps Np（KN） MGk(KN.m) (MPa) 19.67 14.75 10.93 4.46 σpc sl6 (MPa) 57.8 47.95 39.93 26.73
3.4.6.预应力损失组合及有效预应力的确定
表3－21 预应力损失组合及有效预应力的确定表
σpeⅠ截面 1 跨110.64 中 3 2 109.885.52 97.87 3 1297.1L/4 91.72 98.89 100.51 97.90 0 变111.0化点 106.72 6 116.10 112.50 0 1282.578.68 78.04 77.35 77.86 1204.64 88.76 87.25 87.52 87.89 1209.21 3(4) 平均 1297.195.98 96.08 99.48 97.76 1199.37 1 2 3(4) 平均 σl,l=σl1+σl2+σl4(MPa) (MPa) σl,Ⅱ=σl5+σl6(MPa) (MPa) σpeⅡ精选资料
支137.40 点 136.0129.74 2 128.73 1266.261.28 7 61.47 63.53 62.45 1203.82
3.5 承载能力验算
3.5.1 正截面承载能力验算 3.5.1 跨中截面正截面承载力计算
a.跨中截面正截面承载力计算(见图3－11)
hp=h－ap=2000－175=1825㎜ b=180㎜
上翼缘板平均厚度为hf=160 +100/2=193.3mm 上翼缘有效宽度取下列数值中较小者： （1）bf¢?S（2）bf¢?lf32000mm 39160=13053mm 3（3）b'f?b2bh+12h'f＝180+12?193＝2496，
综合上述计算结果，取bf=2000mm。 首先判断截面类型：
fcdAp=1260?66728.4?106N，
fcdbfⅱhf=22.4创2000193=8.65?106N
∴fpdAp 可修改编辑 x=fpdApfcdb'f=1260?672=188mm22.4´2000且x=188mm?hf¢193.3mmx=188mm?xbh00.4?1825730mm 说明x轴位于受压翼缘内，且不是超筋梁，满足设计要求 对预应力钢较线重心取矩得构件的抗弯承载力 骣x÷188)Mdu=fcdbxçh0-÷=22.4创2000188(1825-ç2ç桫2÷'f=14579?106N.mm?g0Md12874.56N.mm 计算结果表明，跨中截面的抗弯承载能力满足要求。 3.5.2 斜截面承载能力验算 （由于变化点截面的剪力、弯矩均较大，所以取变化点截面进行计算） ⑴.主梁截面尺寸复核 《公路桥规》规定，T梁截面进行斜截面抗剪强度设计时，其截面尺寸应满足以 下要求 g0vd４0.5110-3fcu,kbh0 由于aP=447mm，所以h0=h-aP=2000-447=1553mm带入上式，得 0.51?10-3fcu,kbh0?g0vd916.5KN0.51创10-350创1801553=1008.08KN 说明截面尺寸满足要求 ⑵.验算是否需要进行斜截面抗键强度的计算 《公路桥规》规定，若g0vd４0.510-3?2ftdbh0则不需要进行斜截面抗剪强度计算，仅需按构造要求配置箍筋。 精选资料 0.5?10-3a2ftdbh00.5创10-31.25创1.83180?1553961.5KN=319.7KN?g0vd 说明需要计算配置抗剪钢筋 ⑶. 箍筋设计 《公路桥规》规定，主梁斜截面抗剪强度按下式计算： g0vd?vcs+0.75?10vpd=0.45?10-3a1a2a3bh0(2-30.6p)fcu,krs,vfxd,vfpdåApdsinqp 式中：p为斜截面内受拉纵筋的配筋率，即 p=100r=100?Ap+Apdbh0100?6672180´15532.39<3.5(取p=2.39) fsd，v为箍筋的抗拉设计强度，取fsd，v=280MPa vpb=0.75´10-3´1260´1668´(0.184+0.0896)=305KN 带入上式，得 961.5=0.45创10-31.0创1.251.1创1801553?(2+3050.6创2.39)50280rs,v 解得rs,v=0.21%>rs,vmin=0.12% 所以，只需要按最小配箍率布置箍筋就可以满足斜截面抗剪要求 8单箍双肢箍筋则asv50.3mm2,n22´50.3266180´0.00211设则sv250h1000mm2且小于xsv svAsv2´500.00223,vduvcs+vpb969.5961.5bsv180´250则取据梁高一倍箍筋加密sv100mm⑷．斜截面抗弯强度验算 可修改编辑 由于钢绞线均锚固于梁端，数量上沿梁跨没有变化，且钢束弯起缓和可以不进行该项强度的验算 3.6 抗裂性验算 3.6.1正截面抗裂性验算 正截面抗裂性验算以跨中截面受拉边的正应力控制。在荷载短期效应组合下应满足： sst-0.85spc?0 sst为在荷载短期效应组合作用下，截面受拉边的应力： sst=MG3k+0.7MQ1k/(1+m)MG1kyn1x+y0x Jn1J0Jn1、yn1x、yn1x、J0、y0x分别为阶段1、阶段3的截面惯性矩和截面重心至 手拉边缘的距离， sst=spcMG1pkJn1yn1x+MG2k+0.7MQ1k/(1+m)J0y0x=28.60MPa 为截面下边缘的有效预压应力：spc=NpAn+NpepnJnynx， Np=speAp =(scon-slI-speII)Ap=1199.37?66728.0022?106N, epn =1236mm 得： spc=NpAn+NpeJnpnyn=MPa0 x46.5-10.9?0。 sst-0.85spc=28.6-0.85?46.7计算结果表明，正截面抗裂性满足要求。 精选资料 3.6.2 斜截面抗裂性验算. 斜截面抗裂性验算以主拉应力控制，一般取变化点截面点分别计算截面上梗肋、形 stp心轴和下梗肋处在荷载短期效应组合作用下的主拉应力，应满足stp£0.6ftk的要求。 为荷载短期效应组合作用下的主拉应力： sstp=cx-2骣scx÷ç÷+tçç桫2÷22 scx=?spcMG1kyn1xJn1MG3k+0.7MQ1k/(1+m)J0y0x VG3k+0.7VQ1k/(1+m)speApesinqpVG1kt=Sn1+y0-Sn1 Jn1bbJ0Jn1b上述公式中车辆荷载产生的内力值，按最大剪力布置荷载，即取即取最大剪力对应的弯矩值， 图3－13为计算点的位置示意图。各计算点的部分断面几何性质按表3-22取值，表中，A1为图中阴影部分的面积，S1为阴影部分对截面形心轴的面积矩，yx1为阴影部分到截面形心轴的距离，d为计算点到截面形心轴的距离。 图3-13 计算点位置 可修改编辑 表3-22 计算点几何性质表 计算点 受力阶段 阶段1 上梗肋处 阶段3 阶段1 形心位置 阶段3 阶段1 下梗肋处 阶段3 0.2328 982.11 862.11 0.2286 0.5036 0.2328 351.66 1045.00 0．00 925.00 0.1771 0．2433 0.4248 0.4923 504.55 354.7 437.88 62.88 0.2143 0.1746 A1(´106mm2) 0.4248 yx1(mm) 441.67 d(mm)375 S1(´109mm3) 0.1876 变截面处的有效预应力：， Np=speAp=1204.64?6672epn=918mm8.037?106N 预应力筋的弯起角度分别为 qp1=3.12鞍,qp2=3.85,qp3=qp4=4.75鞍,平均弯起角度qp=4.12， 将上述数值代入，分别计算上梗肋、形心轴和下梗肋处的主拉应力。 a.上梗肋处 8.0374创1068.0374106?918spc=-?3756120.8689创100.3761101.9MPa 2653.28创106375918.27+0.7?2653.28/1.1466scx=1.9++创437.88100.3761创10120.42401012＝7.17MPa 精选资料 298.54创1030.1876?109103.190.7?341.6/1.146t=+创0.2143109?10312120.3761创101800.4240创101808.0374创106sin4.12° -创0.187610912180创0.37610=0.11MPa7.17stp=-2骣7.17÷2ç+0.11=0MPa ÷çç桫2÷2b.形心轴处 8.0374创1068.0374106spc=+?66.886120.8689创100.3761102653.28创10662.88scx=10.48- 0.3761´1012＝7.58MPa10.48MPa 298.54创1030.1746?109103.190.7?341.6/1.146t=+创0.1771109?10312120.3761创101800.4240创101808.0374创106sin4.12°9 -创0.17461012180创0.37610=-0.06MPa10.04stp=-2骣10.04÷2ç+0.06=0MPa ÷çç桫2÷2c.下梗肋处 8.0374创1068.0374106spc=+?9250.8689创1060.3761101227.38MPa 2653.28创10662.88scx=27.38-925-5.16 120.3761´10＝15.69MPa298.54创1030.2433?109103.190.7?341.6/1.14693t=+创0.228610?100.3761创10121800.4240创10121808.0374创106sin4.12° -创0.243310912180创0.37610=-0.06MPa15.69stp=-2骣15.69÷2ç+0.06=0MPa ÷çç桫2÷2 可修改编辑 表3-23 计算结果汇总于表 计算点位置 上梗肋 形心轴 下梗肋 scx(MPa)7.17 10.04 15.69 t(MPa)0.11 -0.06 -0.06 stp(MPa)0 0 0 计算结果表明，上梗肋处主拉应力最大，其数值为stp,max=0MPa，但是小于规范的限制值0.7ftk=0.7?2.651.855MPa>0 3.7 变形计算 3.7.1使用阶段的挠度计算 （1）使用阶段的挠度计算 使用阶段的挠度值，按短期何在效应组合计算，并考虑长期影响系数hq，对于50号混凝土，hq=1.425，全预应力构件刚度B0=0.95EcJ0 预应力混凝土简支梁的挠度计算可忽略支点附近截面尺寸及配筋的变化，近似地按等截面梁计算，截面刚度按跨中截面尺寸及配筋情况确定，即取： B0=0.95EcJ0=0.95创3.450.45?10161.4814醋1016Nmm2 荷载短期效应组合下的挠度值，可简化为按等效均布荷载作用情况计算： 5L2Ms106Nmm,L=39160mm ，式中，Ms=8569.7醋fs=?48B05L2Msfs=?48B072.41mm 精选资料 5L2MGk自重产生的挠度值按等效均布荷载作用情况计算：fG= ?48B0MGK=MG1pk+MG1mk+MG2k＝6195.6醋10Nmm5L2MGKfG=?48B066.8mm 6 消除自重产生的挠度，并考虑挠度长期影响系数后，使用阶段挠度值为 fl=hq(fs-fG)=1.425?(92.466.8)=36.49mmL39160<==65.27mm600600 计算结果表明，使用阶段的挠度值满足规范要求。 3.7.2预拱度的设置验算是否需要设置预拱度. 预加力引起的反拱近似按等截面梁计算，截面刚度按跨中截面净截面计算，即取： B0=0.95EcJn=0.95创3.450.365?10161.1963醋1016Nmm2 反拱长期增长系数hq=2.0 预加力引起的跨中挠度为：fp=-hqòlM1MpB0dx，对等截面梁可不必进行上式的积 分计算，其变形值由图乘法确定，在预加力作用下，跨中截面的反拱可按下式计算 fp=-hq2wMl/2MpB0 式中wMl/2为跨中截面作用单位力P=1时，所产生的M1图在半跨范围内的面积： wMl/21L=创22LL2=416 Mp－为半跨范围M1图重心（距支点L/3处）所对应的预加力引起的弯矩图的纵坐 标Mp=Npep； Np－有效预加力，Np=(scon-slI-slII)Ap，其中slI、slII近似取L/4截面的损失 可修改编辑 值：Np=1209.21?66728.0678?106N； ep－为距支点L/3处的预应力束偏心距，ep=1295-273.88＝1021.12mm； ∴Mp=Npep=8.2382醋109Nmm 由预加力产生的跨中反拱为： fp=-hq2wMl/2MpB0=-263.88mm 将预加力产生的反拱与按荷载短期效应影响产生的长期挠度值相比较可知 fl=1.425?92.4＝131.67mmfp=-263.88mm 由于预加力产生的长期反拱值小于按荷载短期效应组合计算的长期挠度，所以需设预拱度。 3.8持久状况应力验算 按持久状况设计的预应力混凝土受弯构件，尚应计算其使用阶段正截面混凝土的法向应力、受拉钢筋的拉应力及斜截面的主压应力。计算时作用（或荷载）取其标准值，不计分项系数，汽车荷载应考虑冲击系数。 3.8.1跨中截面混凝土法向正应力验算 轾NpNpepn1MG1pkMG2k+MQ1k犏skc=-++?0.5fck 犏AWWWns1ns10臌n1ep=1112.5mm Np=speAp=8.0022?106N 8.0022创1068.0022106创1112.54590.8106skc=-+690.8689创100.5849100.5849?1091588.82+3885.66+?10 0.6343´109=10.47MPa?0.5fck0.5?32.416.2MPa精选资料 3.8.2 跨中截面预应力钢筋拉应力验算 sp=(spe+aeoskt)?0.65fpk skt是按荷载效应标准值（对后张法构件不包括自重MG1pk）计算的预应力钢筋 重心处混凝土的法向应力 skt=MG3mk+MQ1kW0p=1588.82+3885.66?100.4208´1096.51MPa 1269MPa sp=(spe+aepskt)=1199.37+5.65?6.511236.15MPa?0.65fpk3.8.3 斜截面主应力验算 一般取变截面点分别计算截面上梗肋、形心轴和下梗肋处在标准效应组合作用下的主压应力，应满足scp£0.6fck的要求。 轾scpscxk犏=?犏s2tp犏臌骣scxk÷ç÷çç桫2÷22tk scxk=?spcVG1pkJn1bMG1pkJn1yn1xMG2k+MQ1k+MQ2kJ0y0-speApesinqpSn1Jn1by0 tk=Sn1+VG3k+VQ1kJ0 ⑴.上梗肋处 8.0374创1068.0374106?918spc=-?3756120.8689创100.376110scx=1.9+2.659.827+2653.28创437.88106 120.414´10＝8.24MPa+1.9MPa (1.0319+341.6)创1030.2143?109t=0.83+ 0.424创1012180-1.6＝0.48MPa 可修改编辑 8.24stp=-2骣8.24÷2ç+0.48=8.27MPa ÷çç桫2÷2⑵.形心轴处 spc=10.48MPa scx=10.04MPa (1.0319+341.6)创1030.1771?109t=0.7+-1.49 0.424创1012180＝0.2422MPa stp=5.02+(5.02)+0.24222=10.05MPa 2⑶.下梗肋处 spc=27.38MPa scx=27.38-6.53-918.27+2653.286创862.1110 0.434´1012＝13.76MPat=1.07+0.94-5.8281?02433 ＝0.59MPa 13.76stp=-2骣13.76÷2ç+0.59=13.78MPa ÷çç桫2÷23.9 短暂状态应力验算 预应力混凝土结构按短暂状态设计时，应计算构件在制造、运输和安装等施工阶段，由预加力（扣除相应的应力损失）、构件自重及其它施工荷载引起的截面应力。对简直梁，以跨中截面上、下缘混凝土正应力控制。 3.9.1上缘混凝土应力 骣Np1Npepn1MG1pk÷'÷s=ç-+?0.7f çtk÷ç÷AWW桫n1ns1ns1tct式中 ftk'－与制作、运输和安装各施工阶段混凝土轴心抗拉强度标准值，本设计的 精选资料 ftk'=2.51MPa； Np=(scon-slI)Ap=Np=1297.13?6672epn=yn=1236mm。 8.654?106N； 骣Np1Npepn1MG1pk÷÷s=ç-+çç÷An1Wns1Wns1÷桫tct=8.654创108.65410创12364590.810-+=0.52MPa>06990.8689创100.5849100.5849?10666 3.9.2 下缘混凝土应力下缘混凝土应力 骣Np1Npepn1MG1pk÷'÷s=ç+-?0.7fçck ÷÷çAn1Wns1Wns1桫tcc'式中 fck－与制作、运输和安装各施工阶段混凝土轴心抗拉强度标准值，本设计的 'fck=32.4MPa； 骣Np1Npepn1MG1pk÷÷s=ç+-çç÷An1Wns1Wns1÷桫tcc8.654创1068.654106创12364590.8106 =-+6990.8689创100.2653100.2653?10'=22.98MPa?0.75fck0.75?32.424.3MPa计算结果表明，在预施应力阶段，梁的上缘不出现拉应力，下缘混凝土的压应力满足规范要求。 3.10 行车道板计算 考虑到主梁翼缘板内钢筋是连续的，故行车道板可按悬臂板（边缘）和两端固结的连续板（中梁）两种情况来计算。 3.10.1 悬臂板荷载效应计算 由于行车道板宽跨比大于2，故按单向板计算，悬臂板为0.9m。 可修改编辑 (1) 恒载效应 ① 刚架设完毕时桥面板可看成900mm长的单向悬臂板，计算图式见图3-14。 ② 计算悬臂根部一期恒载内力为： 弯矩：Mg1=-1125)?0.92(0.16创211创0.1创125?.92=-1.96kN?m 324.73kN 骣0.16?1剪力：Qg1=ççç桫1创0.1÷25?0.7÷÷2 ③ 总恒载内力（悬臂根部总恒载内力） 弯矩：Mg=-1.96-1.178=-3.14kN?m 剪力：Qg=4.73+1.52=6.25kN 精选资料 (2) 承载能力极限状态荷载效应组合 弯矩：Md=1.2Mg=-3.77kN?m 剪力: Qd=1.2Qg=7.6kN 3.10.2 连续板荷载效应计算 对于梁肋间的行车道板，在桥面现浇部分完成后，行车道板实质上是一个支承在一系列弹性支承上的多跨连续板，实际受力很复杂。目前，通常采用较简便的近似方法进行计算。对于弯矩，先计算出一个跨度相同的简支板在恒载和活载作用下的跨中弯矩 M0，再乘以偏安全的经验系数加以修正，以求得支点处和跨中截面的设计弯矩。弯矩 修正系数可视板厚t与梁肋高度h的比值来选用。本设计 t16011==<，即主梁h15609.754抗扭能力较大，取跨中弯矩Mc=+0.5M0；支点弯矩Ms=-0.7M0。对于剪力计算，可不考虑板和主梁的弹性固结作用，认为简支板的支点剪力即为连续板的支点剪力。下面分别计算连续板的跨中和支点内力值。 (1) 恒载效应 ① 刚架设完毕时 桥面板可看成700mm长的单向悬臂板,其根部一期恒载内力为： 弯矩：Mg1=-1.96kN?m；剪力：Qg1=4.73kN ② 成桥后 先计算简支板的跨中弯矩和支点剪力值。根据“公预归”第4.1.2条，梁肋间的板的计算跨径按下列规定取用： 可修改编辑 计算弯矩时：l=l0+t，但不大于l=l0+b，本设计取l=2000+160=2160mm 计算剪力时：l=l0，本设计取l=2m。 上述规定中，l为板的计算跨中，l0为板的净跨径，t为板的厚度，b为梁肋宽。计算图式见图3-15。 图中: g1忽略,为现浇部分桥面板的自重 g2=0.09创125+0.02??3=2.71kN/m,二期恒载,为沥青混凝土的自重。 计算得到简支板跨中二期恒载弯矩及支点二期恒载剪力为： Mg2=0.5创2.150.5375?2.711.57kN?m Qg2=0.5创12.16?2.712.91kN ③ 总恒载内力 综上所述，连续板恒载效应如下： 支点截面恒载弯矩：Msg=-1.96-0.7?1.57-3.06kN?m 支点断面恒载剪力：Qsg=4.73+2.91=7.64kN 跨中断面恒载弯矩：Mcg=0.5?2.911.46kN?m (2) 活载效应 按“桥规”第4.3.1条，后车轮着地宽度b2及长度a2为：b2=0.6mm,a2=0.2mm 顺行车方向轮压分布宽度：a1=a2+2H=0.41m 垂直行车方向轮压分布宽度：b1=b2+2H=0.82m 精选资料 荷载位于板中央地带的有效分布宽度：a=a1+l=1.14m，但是不能小于32l=1.4m3，取a=1.43m，此时两个后车轮的有效分别宽度发生重叠，应求两个荷载的3有效分别宽度，折合成一个荷载的有效分布宽度为：a=1.42m。 荷载位于靠近支承处的有效分布宽度：a'=a1+2h+t=0.58m，取a=0.58+2x。 支点与跨中之间的有效分布宽度课可近似按45线过渡。a的分布见图3-22。 将车后轮作用于板中央，求得简支板跨中最大汽车荷载弯矩为： b1÷P骣140çl-=1.146创ç÷ç2÷8a桫8´1.42骣0.82÷ç2.15-=24.57kN?m ÷ç÷ç桫2M0p=(1+m)计算支点剪力时，荷载必须尽量靠近梁肋边缘布置。考虑了相应的有效工作宽度后， 每米板宽承受的分布荷载如图3-16所示，支点剪力Qsp的计算公式为： Qsp=(1+m)(A1y1+A2y2+A3y3+A4y4) 其中： A1=A3=P140==49.30kN2a2´1.42 A2=1'1P'2p-p)(a-a')=a-a(()=18.28kN 228aa'b11''1P''''2p-pa-a=a-a=5.62kN ()()()''228aab1A4=y1= 2-0.8/22-0.425/3=0.8,y2==0.93 22可修改编辑 0.580.86图3-15 简直板计算图式 y3=2-0.4-0.26-0.80.14+0.285/3=0.27,y4==0.1175 2.32∴Qsp=(1+m)(A1y1+A2y2+A3y3+A4y4)=80.69kN 综上所述，连续板恒载效应如下： 支点截面恒载弯矩：Msg=-0.7?24.57支点断面恒载剪力：Qsg=80.69kN 跨中断面恒载弯矩：Mcg=0.5?24.57(3) 承载能力极限状态荷载效应组合 ① 支点截面 Msd=1.2Msg+1.4Msp=-27.75kN?m -17.20kN?m 12.29kN?m 精选资料 Qsd=1.2Qsg+1.4Qsp=122.13kN ② 跨中截面 Msd=1.2Msg+1.4Msp=18.96kN?m 3.10.3 截面设计、配筋与强度验算 悬臂板及连续板支点采用相同的抗弯钢筋，故只需按其中最不利荷载效应组合配筋，即Msd=-27.75kN?m。其高度h260mm，净保护层a=30mm。若选用f12钢筋，则有效高度h0为：h0=260-30-6.75=0.223m。 骣x÷g0Msd=fcdbxçh-÷ çç桫02÷骣27.75=22.4创1031?xç0.223çç桫x÷ ÷÷2124.9m。则可求得所需钢筋截面面积 整理展开，得：x=5.63m 连续板跨中采用相同的抗弯钢筋 查有关板宽1m内钢筋截面与距离表，当选用f12钢筋时，需要钢筋间距为200mm， 由于此处钢筋保护层与试算值相同，实际配筋面积又大于计算面积，则肯定有抗力大于 可修改编辑 外荷载效应，强度复核可以从略。 综上所述，为使得施工方便，取板上下缘配筋相同，均为f12，钢筋间距为200mm，配筋布置如图。 抗剪验算： 0.5?10-3a2ftdbh00.5创10-31创1.831000?223204.05kN 0.51?10-3fcu,kbh00.51创10-350创100223=835.73kN 204.05kN g0Vd=122.13kN<0.5?10-3a2ftdbh0所以，不需要进行斜截面抗剪强度计算，仅按构造要求配筋。根据“公预归”第9.2.5条规定，板内分布钢筋采用f12，间距取200mm。 3.11 局部承压演算 后张法预应力混凝土梁的端部，由于锚头集中力的作用，锚下混凝土将承受很大的 局部压力，可能使梁端产生纵向裂缝，局部需进行承压验算。 3.11.1 局部承压区的截面尺寸验算 根据公预规5.7.1条，配置间接钢筋的混凝土构件，其局部受压区的截面尺寸应满足下列要求： rFld1.3sfcdAln 式中： FldAbAl ——局部受压面积上的局部压力设计值，应取1.2倍张拉时的最大压力；本 算例中，每束预应力筋的面积为8.4cm,张拉控制应力1395MPa, 精选资料 则Fld1.2139516.6812792.23KN; fcd——预应力张拉时混凝土轴心抗压强度设计值，则fcd22.4MPa s——混凝土局部承压修正系数，混凝土强度等级为C50以下时，取s＝1.0，本算例预应力张拉时混凝土强度等级为C50,故取1.0； ——混凝土局部承压强度系数； Ab——局部受压时的计算底面积，按公预规确定； AlnAlAA，l——混凝土局部受压面积，当局部受压面有孔洞时，ln为扣除孔洞后的面积， 为不扣除孔洞除喇叭管尾端内孔面积。 本算例采用夹片式锚具，该锚具的垫板与其后的喇叭管连成整体，锚垫板尺寸为210mm*210mm，喇叭管尾端接内径70mm的波纹管。根据锚具的布置情况，取最不利的1号钢束进行承压验算。则： Aln210210470240252mm2 Al21021044100mm2 An3606302.268105mm2 Ab2.2671052.268 5Al0.44110公式左边＝1.02792.232792.23KN 公式右边＝1.31.02.26822.4402521032858.41KN左边 所以本算例主梁局部受压区的截面尺寸满足规范要求。 可修改编辑 3.11.2局部抗压承载验算 根据公预规5.7.2条，对锚下设置简接钢筋的局部承压构件，按下式进行局部抗压承载验算： bFld0.9(sfcdkvcorfsd)Aln corAcor AlAcorAb式中：A——配置简接钢筋时局部抗压承载力提高系数，当 时，应取 AcorAb K——简接钢筋影响系数，按公预规5.3.2条取用，当混凝土强度等级在C50及以下时，取k ＝2.0； Acor——间接钢筋内表面的混凝土核心面积，其重心应与 Al的重心重合，计算时按 通心，对称原则取值； v——间接钢筋体积配筋率，对于螺旋筋： v ——单根螺旋形间接钢筋的面积； 4Ass1 dcorsAss1dcor ——螺旋形间钢筋接内表面范围内混凝土核心面积的直径； S——螺旋形间接钢筋钢筋的层距。 本算例采用的间接钢筋为HRB335的螺旋形钢筋，fcd280MPa。直径为12mm,间距 s=40mm，螺旋钢筋中心直径为200mm. dcor20012188mm,Acordcor2427759mm2cor则： Acor4A0.7934,vss10.06158Aldcors 精选资料 公式右边0.9（1.02.26822.42.00.061580.7934280）40252103 =2851.43KN>公式左边=2792.23KN 因此，本算例主梁端部的局部承压满足规范要求。 3.12 支座计算 本设计在支座的初步拟定当中，选用板式橡胶支座，根据“公预规”第8.4条的规定计算，有两种结果，一是支座使用阶段的平均压应力限值sc£10MPa，得出支座形状系数不能满足规范要5＃S12；另一种是5＃S12，而平均压应力限值sc>10MPa。考 虑到支座压力标准值Rckmax=1891.2kN Rckmin=1745.8kN，因此，选用型号为GPZ2000-DX和GPZ2000-SX的盆式橡胶支座作为本设计的支座，其竖向平均压缩变形和抗滑稳定性满座规范要求，无需验算。 可修改编辑 4. 下部结构设计计算 4.1基本概况 4.1.1设计资料 盖梁采用C40混凝土；墩柱采用C30混凝土，基桩、承台、台身采用C25混凝土 钢筋：主筋采用HRB400钢筋其余的采用R235钢筋 抗拉强度标准值fsk=400MPa 抗拉强度设计值fsd=330MPa 弹性模量Es=2.0×105MPa C30混凝土抗压强度标准值fck=20.1MPa 抗压强度设计值fcd=13.8MPa 抗拉强度标准值ftk=2.01MPa 抗拉强度设计值ftd=1.39MPa 弹性模量 Ec=3×104MPa 4.1.2盖梁，墩柱尺寸 墩柱尺寸见图4－1 精选资料 图2-1 桥墩尺寸 (尺寸: )4.2盖梁的计算 4.2.1荷载计算 4.2.1.1上部构造恒载 表4-1 上部结构恒载表 每片边梁自重每片中梁自重 一孔上部构造总重每一个支座恒载反力(kN) (kN/m) 1、6号 (kN/m) 2、3、4，5号 (kN) 边梁1、6号 5623.17 459.54 中梁2、3、4，5号 473.13 23 23.68 可修改编辑 4.2.1.2 盖梁自重及内力计算 见表4－2尺寸见图4－2 ⑴⑵⑶⑷⑸图4-2 盖梁截面 表4－2 盖梁自重及内力计算表 截面编号 自重(kN) 弯矩(kN×m) 剪力(kN) 左 右 精选资料 1-1 q1=0.5创0.51.6?25+0.5复20.3创1.625 =13M2=-10锤0.5-3锤0.53=-32 -13 -13 2-2 q2=0.5?(0.81.1)创1.625=19 M2=-0.5创11.6?25-0.5创0.61创1.625?3 =-14-32 -32 3-3 q3=1.1创0.81.6?25=35.2 M3=-0.5创1.81.6?25?0.90.5创0.61?骣11.6创25ç+0.8÷÷ç÷ç桫3=-53.68 -167.2 162.8 4-4 q4=1.1创0.71.6?25=30.8 M4=230?0.7-0.5创11.6创2521-0.5创0.61创25（+1.5） 3-35.2?1.130.8?0.35=57.75132 132 5-5 q5=1.1创31.6?25=132 M5=230?3.7-0.5创11.6创2551创0.61创1.64.8332 -35.2?4.1-30.8?3.35--132?1.5=269.250 0 q1+q2+q3+q4+q5=230 4.2.1.3 活载计算 活载横向分布系数计算 单列车时，对称布置，采用杠杆法(见图4－3) 可修改编辑 h1=h6=0h2=h5=0h3=h4=1?(0.0520.95)=0.5号梁.725.825号梁.95号梁.204505.175.7955.8181.3864图4-3 单，双列车对称布置 双列车，对称布置，采用杠杆原理法（见图4－3） h1=h6=0h2=h5=h3=1?0.72520.0.3625 1?(0.2750.825+0.175)=0.63752单列车，非对称布置，采用刚性横梁法（见图4－4） n=6,e=4.35,åa2=7014.35´5-=0.477467014.35´3h2=-=0.353167014.35´1h3=-=0.2288 670h4=-0.1046h1=h5=-0.0191h6=-0.1440精选资料 双列车，非对称布置，采用刚性横梁法（见图4－4） n=6,e=2.8,åa2=7012.8´5-=0.366767012.8´3h2=-=0.286767012.8´1h3=-=0.2067 670h4=0.1267h1=h5=0.0467h6=0.0333图4-4 单，双列车非对称布置 4.2.1.4 求支座活载反力 车辆荷载： 考虑到支点外布置荷载，并以车轮顺桥向着地宽度边缘为限，布载长度l为： l=39.5m 单孔荷载 单列车时 B=316.6+43创9.52?10.527 3可修改编辑 二列车时 2?B双孔荷载 731.?392 71462.单列车时 B=39.?510.5二列车时 2?B k1048.0331=6.64 4524.2.1.5 活载横向支点反力（公式为Ri=Bhi） 活载横向分布后各点支点反力（公式为Ri=Bhi）见表4－3 表4－3 活载横向分布后各点支点反力表 计算 方法 对 称 布 置 杠 杆 原 理 法 双列 行车 汽车荷载 荷载 横向分布系数 布置 单列 行车 单孔 B R 0 0 262.01 262.01 0 0 双孔 B 731.39 0 0 365.70 365.70 0 0 1462.78 0 530.26 932.52 932.52 R h1=0h2=0h3=0.5h4=0.5h5=0h6=0 524.02 h1=0h2=0.3625h3=0.6375h4=0.6375h5=0.3625h6=0 1048.03 0 3779.1 668.12 668.12 精选资料 3779.1 0 非 对 称 布 置 偏 心 受 压 法 双列 行车 汽车荷载 单列 行车 530.26 0 731.39 349.17 258.25 167.34 76.50 -14.41 -105.32 h1=04774h2=03532h3=0.2288h4=0.1046h5=-0.0197h6=-0.1440 524.02 250.17 185.03 119.90 54.81 -10.32 -75.46 h1=0.3667h2=0.2867h3=0.2067h4=0.1267h5=0.0467h6=0.0333 1048.03 384.31 300.47 216.63 132.79 48.94 34.90 1462.78 536.40 419.38 302.36 185.33 68.31 48.71 4.2.1.6各梁恒载、活载反力组合 见表4－4其中均取用各梁的最大值 计算见表，表中均取用各梁的最大值，其中冲击系数为1+µ=1.146 表4－4 各梁永久荷载，可变荷载基本组合计算表 可修改编辑 编号 荷载情况 1号梁 恒载 汽车双列对称 919.08 0 2号梁 946.25 607.68 3号梁 946.25 1068.67 4号梁 946.25 1068.67 5号梁 946.25 607.68 6号梁 919.08 0 1 2 3 汽车双列非对称 614.71 480.61 346.51 212.39 78.28 55.82 4 5 1+2 1+3 918.08 1533.79 1553.93 1426.86 2014.92 1292.76 2014.92 1158.64 1553.93 1024.53 919.08 1002.07 4.2.1.7 双柱反力G的计算 表4－5 双柱反力G计算表 荷载组合情况 计算式 左柱反力G1 精选资料 组合6 919.08?8.71553.93?6.72014.92?4.7÷1骣ç?4487.93 ç÷+2014.92?2.71553.93?0.7919.08?1.3÷7.4ç桫4487.93 组合7 1533.79?8.71426.86?6.71292.76?4.7÷1骣4283.34 ç ?4283.34ç÷+1158.64?2.71024.53?0.71002.07?1.3÷7.4ç桫 由表可知，偏在右边的立柱反力最大，并由组合⑧1+3+4组合控制设计，此时 G1=4487.93kN 4.2.2 内力计算 恒载加活载作用下的内力 ⑴．弯矩计算（见图4－6） 为求最大弯矩值，支点负弯矩取用非对称布置时的数值，跨中弯矩取用对称布置的数值。弯矩计算式为 M1-1=0,M2-2=-R1?0.5,M3-3=-R1?1.3,M4-4=-R1?2M5-5=-R1?5 G1?0.7R2?3R3?1G1?3.7 可修改编辑 ⑴⑵⑶⑷⑸图4-6 双柱反力计算 其计算结果见表4－6 表4－6 弯矩计算值表 荷载组合情况 墩柱反力 梁的反力 G1 R1 R2 R3 各截面弯矩 2-2 3-3 4-4 5-5 6 7 4478.93 4283.34 919.08 1533.79 1553.93 1426.86 2014.92 -459.54 1292.76 -766.90 -1194.81 1303.39 5333.23 -1993.93 -69.24 2606.07 ⑵.剪力计算 其计算式为： 精选资料 截面1-1 Q左=0，Q右=-R1 截面2-2 Q左=Q右=-R1 截面3-3 Q左=-R1，Q右=G1-R1 截面4-4 Q左=G1-R1，Q右=G1-R1-R2 截面5-5 Q左=G1-R1-R2，Q右=G1-R1-R2-R3 可修改编辑 计算结果见表4－7 表4－7 剪力计算值 荷载组合情况 墩柱 反力 G1 R1 R2 R3 梁的反力 各截面剪力 1-1 左 右 2-2 左 右 3-3 左 右 4-4 左 右 5-5 左 右 6 4487.93 919.08 1553.93 2014.92 0 -919.08 -919.08 -1533.79 -919.08 -1533.79 -919.08 -1533.79 3568.85 35268.85 2014.92 1322.69 2014.92 1322.59 0 7 4283.34 1533.79 1426.86 1292.76 0 -1533.79 2749.55 2749.55 29.93 精选资料 可修改编辑 ⑶..盖梁内力汇总见表 表4－8 盖梁内力表 内 力 弯 自重 矩 荷载 计算 剪力 荷载 自重 左 右 左 右 计算 左 右 -3 0 -3 -13 -13 0 -1533.79 -13 -1546.79 -14 -166.90 -780.90 -32 -32 -1533.79 -1533.79 -1565.79 -1565.79 -53.68 -1993.93 -2047.61 -67.2 162.8 -1533.79 3568.85 -1600.99 3731.65 57.75 1303.39 1361.14 132 132 3568.85 2014.92 3700.85 2146.92 269.25 5333.23 5602.48 0 0 2014.92 29.93 2014.92 29.93 截 面 号 1-1 2-2 3-3 4-4 5-5 4.2.3、截面配筋设计与承载力校核 采用C40号混凝土，主筋采用HRB400F22，保护层用50mm（钢筋中心至混凝土边缘）。fcd=18.4MPa,fsd=330MPa, 4.2.3.1 弯矩作用时配筋设计和承载力复核 各截面所需纵向钢筋量，见表4－9 表4－9 纵向钢筋量表 精选资料 截 面 1-1 2-2 3-3 4-4 5-5 M计算 As 2实际用HRB335F22 所需根数 根数 6 6 16.07 10.56 50 6 10 20 15 50 (kN×m) -3 -780.9 -2047.61 1361.14 5602.48 (mm) 2281 2281.45 6107.71 4013.7 17873.65 As 2281 3801 7602 5701.5 19005 r（％） 0.266 0.302 0.604 0.453 1.13 g0Md?fcdbx(h0fsdAS=fcdbxAS=fcdbxfsdx/2) 以下取5-5截面做配筋设计,其他截面雷同,不做详细计算 已知:bh=1600×1100mm,Md=5602.48KN.m,取g0=1.0, h0=1100-50=1050mm, 5602.48矗106骣18.4创1600x?ç1050çç桫x÷÷2÷所以: x2-2100x+3.806105=0x=200.35mmfbx18.4创1600200.35As=sd==17873.65mm2fsa330 以用22钢筋,其根数n=配筋率r=As17873.65==47.02,实际选用50根, As1380.13.80150?100%160´1051.13% 该截面实际承载力Mu为: 可修改编辑 骣Mu=fsdAS(h0-x/2)=330创380.150?ç1040çç桫=5957KN.m>5602.48KN.m200.35÷÷2÷ 就正截面承载能力与配筋而言,配筋设计满足”公预规”要求,其他截面的配筋设计算，如表4-9。 4.2.3.3剪力作用时配筋设计和承载力复核： 按《公预规》5.2.10条要求，当截面符合：g0Vd４0.510-3a2ftdbh0可不进行斜截面抗剪承载力计算，仅需按各截面主拉应力计算，在盖梁悬臂部分变高度区间主拉应力的计算式为《公预规》9.3.13条构造要求配置箍筋。 式中：α2－预应力提高系数，取ftd＝1.74 对于①-①截面： 0.5?10-3a2ftdbh00.5创10-31.0创1.741600?7501044 对于②-②截面—⑤－⑤截面： 0.5?10-3a2ftdbh00.5创10-31.0创1.74160?10501461.6 按《公预规》5.2.10条要求，当截面符合： g0Vd４0.5110-3fcu,kbh0=0.51创10-3401600?1050对照表4－8可按构造要求设置斜筋与箍筋，见施工图。 4.3.1荷载计算 4.3.1.1 荷载计算 ⑴、上部结构恒载，一孔重5623.17kN ⑵、盖梁自重(半根梁盖)230kN ⑶、横系梁重1创0.76?25105kN 5418.88 精选资料 ⑷、墩柱自重3.14创0.727.9?25304.03kN 1恒载垂直力N恒5623.17304.033115.62KN 24.3.1.2 活载布置及行驶情况 汽车荷载： 单孔荷载：B1=0,B2=524.02kN,B1+B2=524.02kN T =524.02´2´0.1=104.81KN>90KN 双孔荷载：：B1=207.37kN,B2=524.02kN B1+B2=731.39kN 相应制动力: T=146.28kN>90kNkN,故取146.28 kN .0图4-7 顺桥向汽车荷载移动情况 4.3.1.3.双柱反力横向分布的计算 汽车荷载 单列车时：h1=4.35+3.7=1.088,h2=1-1.088=-0.088 1.4可修改编辑 双列车时：h1=4.1.3.4 荷载组合 2.88+3.7=0.878,h2=1-0.878=0.122 7.4⑴ 最大最小垂直反力时，计算见表4-11 表4-11 可变荷载组合垂直反力计算表（双孔） 编号 荷载情况 最大垂直反力 横向分布最小垂直反力 横向分布B1 B1 1 1 2 汽车荷载 单列车 双列车 1.088 0.878 911.93 1471.83 1 -0.088 0.122 73.76 204.52 注：冲击系数为1.146 精选资料 单列车双列车图4-9 双柱反力横向分布 ⑵、最大弯矩时计算见表4-12 表4-12 可变荷载组合最大弯矩计算（单孔） 编号 荷载情况 柱顶反力计算式垂直力 水对柱顶中心弯矩 0.25(B1-B2) B1 B2 B1+B2 平力 1.14H Bh1(1+m) H 1 上部结构与盖梁衡载 2 汽车荷载单孔双列 1048.03×0.878×1054.52 0 1054.52 52.4 263.63 59.74 － － － 2926.59 － 0 0 可修改编辑 1.146 4.3.2截面配筋计算及承载力验算 4.3.2.1、作用与墩柱顶的外力 ⑴、垂直力 最大垂直力：Nmax=2926.59+1471.83=4398.42kN 最小垂直力: Nmin=2926.591054.52=3981.11kN ⑵ 水平力：H=52.4kN ⑶ 弯矩：Mmax=263.6359.74=323.37kN.m 4.3.2.2,作用与墩柱底的外力 Nmax=4398.42304.03=4702.45kNNmin=3981.11304.03=4285.14kNMmax=323.3752.47.9=737.33kNm4.3.2.3截面配筋计算与承载力校核 采用C30混凝土，主筋采用HRB335，净保护层用4cm（钢筋外缘至混凝土边缘）。 ⑴ 配筋计算 已知墩柱用30号混凝土，[sc]=18400kpa，选用16根直径为16的HRB335钢 筋[sc]=280000kpa，Ag=201.116=3217.6mm2，由于l/d=2?7.5/1.4计偏心弯矩的增大系数，即h=j=1.00 1).双孔荷载，按最大垂直反力时，墩柱顶按轴心受压构件验算，根据《公预规》5.3.1条： 5.36<7，不 精选资料 g0Nd£0.9φ（fcdA+fcd`AS`）0.9φ（fcdA+fcd`AS`）＝0.9创1（11.5创1.539106+280创24.13102） ＝16536.73〉g0Nd＝5170.38满足规范要求 2)单孔荷载，最大弯矩时，墩柱按小偏心受压构件验算： Nd=4746.18kN；Md=256.39kN.m e0=Mmax/Nmin=256.39/4746.18=0.0540m 根据《公预规》5.3.9条偏心受压构件承载力计算应符合下列规定： g0Nd?Ar2fcdg0Nde0?Br3fcdCρr2f`sdDρgr3f`sdBfcd+Dρgr3f`sde0=rAr2fcd+Cρr2f`sde0=11.5B+0.764Dr11.5A+0.868C 设g＝0.88，代入fcd,f`sd,ρ后，经整理得：按《公预规》提供的附录C表C.0.2“圆形截面钢筋混凝土偏压构件正截面抗压承载力计算系数”表，经试算查的各系数A,B,C,D为： 设ξ＝0.86，A=2.3047,B=0.5304,C=1.8766,D=0.9639,代入后： e0=11.5B+0.764D11.5?0.53040.764?0.9639r＝＝0.24（m） 11.5A+0.868C11.5?2.30470.868?1.8786Ar2fcd+Cρr2f`sd＝（2.3407?11.51.8766创0.24）7002＝26600KN>g0Nd＝5170.38 Br3fcd+Dρgr3f'sd=(0.5304?11.50.9639创0.88280)?7003=8.36?10(KN.m)墩柱承载力满足规范要求。 4g0Nd＝5170.38 可修改编辑 4.4钻孔桩计算 4.4.1荷载计算 桩承受荷载计算： ⑴.一孔恒载反力 N1=1/2×7122.05=3561.03KN ⑵.盖梁恒重反力N2=3561.03KN ⑶.系梁恒重反力 N3=1/2×1085=542.5KN ⑷.一根墩柱恒重 N4=288.6KN 作用于桩顶的恒载反力 N恒=N1+N2+N3+N4=4756.94KN ⑸.灌注桩每延米自重 q=3.14/4×1.52×25=44.18KN/m（已扣除浮力） ⑹.活载反力 ①.两跨 N5=1004.43KN(汽车荷载) N′5=240.11（人群荷载，单侧） ②.单跨 N6=729.56KN(汽车荷载) N′6=90.78（人群荷载，双侧） ③.制动力T=49.2KN，作用点在支座中心距桩顶距离为： 1/2×0.0042+1.5+7.5=9.021m ④.纵向风力 （风压取0.7×442=309.4Pa） 则由盖梁引起的风力W1=1/2×2.314=1.157KN 对桩顶的力臂为1.50/2+7.5=8.25m 墩柱引起的风力 W2=0.85KN 对桩顶的力臂为 1/2×7.5=3.75m 精选资料 (因墩柱的横向刚度较大横向风力可不考虑) ⑺.作用于桩顶的外力 Nmax=4756.94+1004.43+240.11=6001.48KN Nmin=4756.94+729.56+90.78=5577.28KN M=N6×0.25+T×9.021+W1×8.25+W2×3.75+ N′6×0.25 =729.56×0.25+49.2×9.021+1.157×8.25+0.85×3.75+90.88×0.25 =661.65KN.m（单跨活载作用时） ⑻.作用于地面处桩顶上的外力 Nmax=6001.48+44.18=6045.66KN Nmin=5577.28+44.18=56.21KN H0=51.21KN M0=661.65+51.21×1.4=733.34KN.m 4.4.2桩长计算 由于土层不单一，需将土层换算成平均容重，再用确定单桩容许承载力的经验公式初步计算桩长，灌注桩原地面线以下的桩长为h [N]=0.5U?litilm0A{[s0]+k2g2(h3-3)} 式中：U- 桩周长考虑用旋转式钻机，成孔直径增大5cm 则U=3.14?1.55ti 桩基极限摩阻力 4.553m l0- 土层深度 l-考虑桩入土深度影响的修正系数 取0.75 m0- 考虑孔底沉淀层厚度影响的清底系数 取0.8 A -桩底截面积 A= pR2=7.07m 2可修改编辑 pR2-桩底土层容许承载力 取220kp ak2- 深度修正系数 取1.5 g2- 土层的容重 按g2= , g2= ågihi计算 åhi22?718?419.96?622?718?4=22.86KN2 m31.5,,g2=g2- gw=22.86-10=12.86KN2 （浮容重） mh- 桩底埋置深度 18?3.820?4代入得： [N]=0.5创4.553(h+8.5)?400.75创0.87.07?[2201.5创12.86(h+8.5-3)]=774.4+91.11h+933.24+279.97+50.9h =1987.6+142.01h 桩底最大垂直力为 N=6045.66+8.5*44.18+0.5qh=6421.19+22.09h max即 1987.6+142.01h =6421.19+22.09h 故 h=36.97m 取40 m 由上式反求可知道桩的轴向承载力能满足要求 4.4.3 桩的内力计算（m法） 4.4.3.1 桩的计算宽度的计算 b1=kf (d+1)=0.9× (1.5+1)=2.25m 4.4.3.2 桩的变形系数的计算 =5mb1 EI精选资料 式中：YE=2.6107KN4m2 4 I=0.0491d=0.249m 受弯构件EI=0.67EI h故 a=55000´2.25=0.3039m-1 70.67创2.610?0.249ah=0.3039107=12.16ñ2.5, 可按弹性桩计算 4.4.3.3 弯矩Mz与水平压力szx的计算 已经知道作用于地面处桩顶上的外力为: N0=5621.46kn H0=733.34kn M0=51.21kN.m 4.4.3.4 桩身弯矩MZ ⑴ MZ= H0Am+ M0Bm a式中的无量纲系数Am , Bm可由表格查得 计算见下表4-13 表4-13桩身弯矩计算表 Z 0.658 1.316 1.974 2.632 3.291 4.607 5.923 Z=aZ 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.4 1.8 -h=ah 12.16 12.16 12.16 12.16 12.16 12.16 12.16 -Am 0.19696 0.37739 0.52938 0.64561 0.72305 0.76498 0.76488 Bm 0.99806 0.98617 0.95861 0.91324 0.85089 0.68694 0.49889 H0Am a33.19 63.59 89.21 108.79 121.84 128.91 115.41 M0Bm 731.92 723.20 702.98 669.72 623.99 503.76 365.86 MZ 765.11 785.79 792.20 778.52 745.83 632.67 481.27 可修改编辑 6.581 7.897 9.872 11.517 13.16 2.0 2.4 3.0 3.5 4.0 12.16 12.16 12.16 12.16 12.16 0.61413 0.44334 0.19305 0.05081 0.00005 0.40658 0.24262 0.07595 0.01354 0.00009 103.49 74.71 32.53 8.56 0.0084 298.16 177.92 55.72 9.93 0.07 401.65 252.63 88.25 18.49 0.0784 ⑵ 桩身水平压应力zx --aH0a2M0 szx = Ax Z + Bx Z b1b1--式中的无量纲系数Ax ,Bx可由表格查得Z为换算深度Z = aZ 计算见下表4-14 aH0aH00.30992733.34a2M0 = =6.92 = =30.1 b1b12.25b1 表4-14 水平压应力 Z 0.658 1.316 1.974 2.632 3.291 4.607 5.923 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.4 1.8 2.11799 1.80273 1.50268 1.22370 0.97041 0.55175 0.25386 1.29088 1.00064 0.74981 0.53727 0.36119 0.10793 -0.03572 2.93 4.99 6.24 6.77 6.72 5.35 3.16 7.77 12.04 13.54 12.94 10.87 4.55 -1.94 10.7 17.03 19.78 19.71 17.59 9.9 1.22 zx计算表 aH0-ZAx b1Z= aZ -Ax Bx a2M0-ZBx b1szx 精选资料 6.581 7.897 9.872 11.517 13.16 2.0 2.4 3.0 3.5 4.0 0.14696 0.00348 -0.08741 -0.10495 -0.10788 -0.07572 -0.11030 -0.09471 -0.05698 -0.01487 2.03 0.06 -1.81 -2.54 -2.99 -4.56 -7.97 -8.55 -6.00 -1.79 -2.53 -7.91 -10.36 -8.54 -4.78 4.4.4 桩身截面配筋与强度验算 验算最大弯距（Z=2m）处的截面的强度，该处内力值为： M=690.1382KN.m N=3632.34+2×19.91=3672.16KN 桩内竖向钢筋若按含筋率0.2%配置，则 Ag=3.14/4×1.32×0.02%=26.55㎝2 选用14Ф16钢筋，Ag=28.28㎝2 µ=0.21% 桩的换算面积A0=Ah+nAg=3.14/4×1.32+8×28.28×10-4=1.35㎡ 桩的换算截面模量W0为： Agr2gp3W0=R+n=3.17/4×0.73+8×28.28×10-4×0.682/（2×0.7） 42R =0.251m3 lp-桩的计算长度，当a·h≥4时 取lp=0.7（l0+ 4） ¶=0.7×（0+4/0.33） =8.48m 根据《公预规》5.3.9条和5.3.10条相关规定： 可修改编辑 z1=0.2+2.7e0=0.786(r0+rs)l0=1.0709>1,取z＝12r偏心增大系数： z2=1.15-0.01l21h＝1+（0）z1 z2＝1.1121400e02r(r0+rs)e0=M0/N0＝242.54mm则：he0＝270mm 按墩柱计算方法，查《公预规》附录C相关表格，可得到相关系数， 经试算查的各系数A,B,C,D为： 设ξ＝0.6386，A=1.6144,B=0.6662,C=0.7250,D=1.7132,代入后： Bfcd+Dρgr3f`sde0=r22Arfcd+Cρrf`sd=11.5B+0.764D11.5?0.66620.764?1.7132r＝?750＝90.2（mm）11.5A+0.868C11.5?1.61440.868?0.7250 Ar2fcd+Cρr2f`sd＝（2.3407?11.51.8766创0.24）7502＝25337KN>g0Nd＝3672.16Br3fcd+Dρgr3f`sd=(0.6662?11.51.7132创0.88280)?7503=12.16?10(KN.m)4g0Nd＝3672.16 墩柱承载力满足规范要求。 4.4.5桩顶纵向水平位移验算 4.4.5.1 水平位移和转角（x、j0）计算 X0= H0M0A+Bx x32aEIaEI当ah≥4、Z=0时，查表得：Ax=2.44066 ，Bx=1.6210 a3EI=0.30393创2.6107创0.670.249=1.22?105 故： x0=51.21?2.4451.22创10733.34?1.621 54.00610精选资料 =1.32mm ＜ 6mm （符合“m-法”计算要求） j0= H0M0A+Bj j2aEIaEI图4-10 桩顶外力 0Bj=-1.75058 同上查表得： Aj=-1.6210 ， 2.6107创0.670.249=13.18?105 aEI=0.3039创 代入得： j0=51.21733.34?(1.62100)+?(1.75058) 554.006创1013.1810ra5d( =-0.000994.4.5.2 桩顶纵向水平位移验算 x1=x0-j0l0+xQ+xm Hl0351.2´134式中： xQ===0.16?6-130m 53EI3创46.6610Ml02733.3´424.0-3 xm===0.09?110m 52EI2创46.6610可修改编辑 3故： x1=0.13?2-10(--330.00?09)54.0?0.16610?- 0.09110m =2.23?9-1302.m2m4 桩顶容许的纵向水平位移[Δ]为： [Δ]= 0.5l=0.5?符合规范要求。 2022.4mm ＞x1 精选资料 第二部分 施工组织设计 1编制说明和编制依据 1.1 编制说明 考虑到经济的飞速发展，当前及未来交通量发展的趋势，以及行人需要通行等客观要求，本桥采用不等跨布置，单桥桥面净宽为11.5+2´0.25米。当需要拓宽桥面的时候，可以在其旁边再造一座与之平行的同种类型的桥，这不仅美观，而且有利于节约费用。 为保证工程顺利进行，按合同工期按时完成任务。根据业主的要求与公司季度生产会议精神组织编写本施工组织计划。 本施工组织计划一旦被批准，要对上部结构与下部结构的施工分别制定实施细则，以切实指导施工。 1.2编制依据 《公路桥涵施工技术规范》（JTJ 041-2000）、 《公路工程施工现行规范》及《公路工程技术标准》（JTG B01-2003）、 《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）、 《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D062-2004）、 《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTJ 024-85）、 《公路工程抗震设计规范》（JTJ 062-91）、 《公路工程质量检验评定标准》（JTG F80/1-2004）。 2 工程概况 支井河特大桥位于巴东县野三关镇支井河村一组，沪蓉国道主干线湖北省宜昌至恩施高速公路榔坪～高坪段 可修改编辑 2.1 工程结构形式： 本桥采用不等跨布置：采用11×40m后张法预应力混凝土T型梁桥。 本桥的跨径为40m 本桥下部结构为钻孔灌注桩基础，桩径为150cm，最大冲刷线以下桩长为28m，所有桩均设计为摩擦桩。 2.1.1主要技术指标： 设计荷载：公路一级 2.1.2通航标准： 本桥所跨航道为六级航道，设计通航水位为2.18 m，桥下通航净空高度为4.5米。 ⑴ 地震烈度：按基本地震烈度VII度考虑。 ⑵ 高程系统：本桥高程均采用黄海高程系统。 2.2 施工布置 2.2.1 驻地建设 桥梁工程队在桥位下方200米处租用民房作办公区和生活区，在桥位上端建材料库房，确保材料存放量及质量。 2.2.2 施工便道 便道由变电站专用公路进入桥梁施工现场，在施工场地内修筑纵向0.6km便道贯穿两端桥台。 2.2.3 预制场地 T梁预制场设在XX路与XX路至桥头路基上。 精选资料 2.2.4 水电供应 主电源安装配备315千伏安变压器1台供用，另配备1台120kw的发电机，作为工程施工备用动力电源。 由于地理条件特殊工程用水量大，生活用水及施工用水主要来源由提灌站供给。自备二台运水罐车备用。 2.2.5 通讯联系 工程施工队主要管理人员均配备移动电话，以方便联系。 2.2.6 卫生保健措施 保持施工及生活场地清洁，垃圾统一妥善处理，对饮用水定期取样送检，并按时发放各类劳保及防暑降温用品。工地设备药箱，能对一般伤病及时治疗处理，确保工程顺利进行 钻孔灌注桩安排在40天内完成；上部结构的施工时间安排在9个月内完成；最后20天进行现场清理及竣工验收。 根据工程特点分为上部结构与下部结构两个工段组织施工；混凝土搅拌站归实验室统一管理。 2.3 施工材料设备组织 ⑴外购主材：水泥、钢筋、河砂、碎石及其它材料按工程施工实际进度所需，提前进入库房。 ⑵成立机料科专门负责材料采购、设备管理、维修、保养工作。建立健全材料的采购、入库、验收、保管制度，根据施工组织计划每月科学地编制 材料用量计划，保证施工用材。同时，对于待进场材料严格按照施工术规范要求提前进行试验或抽检，确保 可修改编辑 用材质量。 3 主要施工方案 3.1 基础、下部构造 3.1.1 施工准备工作、场地清理布置 ⑴施工测量及场地清理对设计、业主交设的导线、中线、水准点用全站仪、水平仪进行复测并增设支导线及临时施工水准点，待复核结果达到施工设计及规范要求后， 报送交监理工程师核查，批准后进行施工细部测量。 施工测量是桥梁施工的要点，测量采用全站仪，精确测量墩、台位桩中心点，放出局部控制锁定桩位。并布置好三角控制点及监测点，测量结果报送监理工程师核查，批准后方能施工。按照所放桩位，清理施工范围内的障碍物，作好排水工作。布置好施工场地，完成三通一平，做到文明施工。 ⑵设备配备及进场计划，在接到监理下达开工令之前，将桥梁前期工程施工设备、小型机具陆续运至施工现场，作好安装调试工作。后期施工设备在分项工程施工前半月内进入施工现场，随即作好安装调试，同时报经监理工程师检验。 3.1.2 挖孔灌注桩 ⑴人工挖孔 施工作业顺序： 测量定位-----报监理批准-----开挖锁口-----开挖----- 支护----- 终孔处理------终孔检测------钢筋笼制作、检测、安装 ---- 混凝土灌注-------凿除桩头浮渣-------桩基检测。 挖孔前应采用全站仪准确测出各孔位的具体中心位置，并做好护桩，人工挖孔采取分节作业，现浇混凝土倒挂式护壁，强度不低于设计标号，开挖0.7m深后，进行第一 精选资料 节段的混凝土护壁，为避免挖孔过程中，孔外的渣子、石子掉入孔内伤人，第一节混凝土护壁应高出地面30cm左右，混凝土护壁厚度应根据实际开挖土石成分、地质情况计算后确定，一般最小厚度不得小于10cm，为便于下节护壁混凝土的浇灌，护壁用的模板应设计成上口直径以设计桩径为准，下口大，保证设计桩直径尺寸；各节护壁混凝土之间应配置一定数量的挂筋和环形箍筋，以便使各节混凝土形成整体，每挖1m进行一次护壁。若遇流砂，将进行特殊处理，每挖0.5m，打钢筋桩（编织钢筋网）或钢护筒，随挖随护。护壁模板采用自制四辨钢模，每次护壁、安装模板时，均用垂球对中确定模板位置，保证孔的平面位置及垂直倾斜度均在允许范围内。出渣设备采用手摇提升机或小型卷扬机提升。挖孔至设计标高后，人工检平基底，经监理工程师检查验收后，安装钢筋笼或现场制安，浇注混凝土。 ⑵桩基钢筋笼的制作和混凝土的浇灌 钢筋笼的制作可在桥墩附近位置进行，或将钢筋运至现场焊接加工，每个孔内的钢筋笼分两节，通过25T吊车或塔吊逐节吊入孔内，同截面错位应不小于50%，钢筋接头按相关规范执行，大于等于25mm的钢筋采用机械接头，在钢筋制作过程中，在笼体内以三角形设置声测管，焊接在笼体加强筋上。钢筋笼在入孔过程中为了防止变形，应在内部每隔2m距离焊“十”字撑加以固定，并用Φ20钢筋制成л型焊于钢筋笼主筋上，保证钢筋保护层厚度，钢筋笼入孔就位后。经监理工程师现场检验，检验合格后进行下道工序作业。 混凝土浇注前拌和场应有足够的材料，严格按混凝土灌注桩混凝土配合比施工。混凝土用泵送入孔，混凝土坍落度应控制在120mm-140mm。操作人员在孔桩内使用插入式振捣器振捣密实，若渗水量大于6mm/min按水下砼灌注。桩基混凝土达到强度后，采用超声波检测，桩基质量合格后方能进行下一步施工。 可修改编辑 ⑶基础工期进度：按总工期进度，桩基分为3个阶段施工。 ⑷施工难点、要点控制 ①1挖孔直径应按照设计规定； ②孔壁支护方案报批，应经过计算，确定施工安全满足设计要求 ③挖孔达到设计深度，应进行孔底处理。 ④孔内遇到岩层须爆破时，宜采用浅眼松动爆破法，严格控制炸药用量并在炮眼附近加强支护。孔深>5M时，必须采用电雷管引爆。孔内爆破后应先通风排烟15分钟，并经检查无有害气体后，施工人员方可下井继续作业。 ⑤设计桩长>10m时，应加强通风和安全措施。挖孔时应经常检查孔内的有害有毒物质，保证井内安全施工。如超过0.3%或孔深>10m时，采用机械通风，确保孔内无有毒有害物质。孔深＞10m时孔内出渣采用机械提升作业。 3.1.3 底系梁 地面系梁，基础采用机械结合人工开挖基坑，挖至坑底时应保留不小于30cm的厚度，用人工清基至基底标高，然后用人工凿除桩顶混凝土及浮浆，校正桩顶钢筋，除去钢筋表面的混凝土浆，并将废渣全部清除干净。基坑成形后，应立即浇注封底混凝土5cm。进行墩柱骨架钢筋焊接及系梁钢筋安装，钢筋安装完毕，经监理检查后开始模板安装，模板采用组合钢模，采用15*5木枋或［12槽钢作背方及横方，保持直顺、大面平整度，螺杆拉杆及撑方稳固。分层浇筑混凝土，用50或70型振动棒振捣，混凝土浇注振捣时，中途不能停止，应连续浇注完成。 精选资料 桥墩盖梁(系梁)施工工艺流程图施工方案报监理工程师审批托架拼装、安装测量放线底模安装钢筋骨架制作绑扎梁体及支座垫石钢筋标高复测、检验砼生产设备安装模板安装模板制作砼生产、运输浇筑混凝土取 试 件砼配合比试验安装支座垫石模板浇注砼养生、拆模压砼试件拆除托架交 验 可修改编辑 3.2 墩柱、台身、盖梁 3.2.1 墩柱 全桥墩柱都是桩柱式墩柱，在桩基系梁施工结束后，应对桩柱中心进行一次复测校检，并经监理工程师认可后进行墩柱施工。墩柱钢筋的加工可在墩柱就近场地进行，钢筋的安装利用吊车或塔吊配合人工焊接安装，钢筋焊接时钢筋轴线必须与墩柱下段钢筋一致，焊接质量必须符合规范要求，墩柱模板采用在工厂加工的定型钢模板，节长5.4m、模板厚8mm。模板表面平整，尺寸准确，尤其在接缝上能满足规范要求。用25T吊车或塔吊配合人工安装，桩柱模板稳定采用木方支撑，三方或四方用钢绳拉紧抗风，墩柱混凝土浇注采用输送泵直接泵送墩柱内。用60型振动器振岛密实。墩柱系梁采用满堂支架架设底模，上、下拉杆加固侧模。盖梁支撑采用绑扎加工字钢托架支撑底模，上下拉杆加固侧模。 墩柱养护采用套塑料薄膜利用墩柱自身水化热不被蒸发来养护，同时辅以人工浇水 模板制作、验收安装墩柱及中系梁模板配制混凝土墩柱钢筋制作凿毛墩柱部位混凝土墩柱施工流程图测量放样焊接墩柱及中系梁钢筋 混凝土养护制作混凝土试件墩柱及系中梁砼浇注仪器测验 拆模混凝土养护精选资料 3.2.2 台身 ⑴桥台一端是桩柱式桥台，施工方案同桥墩。一端桥台是重力式，基础土石方采用机械配合人工开挖，挖深至设计标高上0.2-0.3m，采用人工开挖整平，达到设计标高自检，同时报经监理工程师检验，基础承载力达到0.5MPa，否则将基底进行夯实，检验合格后方可进行下道工序。混凝土承载力达到0.5MPa，检验合格后方可进行下道工序，按基础设计几何尺寸、标高，采用组合钢模拼装外模，周边采用15*5的木枋固定，保持线型顺直，大面平整，基础几何尺寸符合设计要求后，经检验合格即可进行混凝土浇筑。 ⑵桥台台身：基础完工达到一定强度后，进行桥台台身中心点、纵横轴线定位放线，根据桥台台身轴、中心线方位，放出桥台台身边线，按桥台台身边线定位位置，使用组合钢模进行台身施工作业。模板采用大模板，其每块模板面积分，得小于2平方米。 可修改编辑 3.3 施工要点 混凝土浇筑前，严格校检各部几何尺寸，拌和场要有足够混凝土及其它原材料。混凝土分层浇筑完成，层厚不大于30cm，在浇筑中注意埋设结构预埋件。 钢模δ=8mm 抗风绳 吊车 墩柱施工立面图 说明：1.本图尺寸以厘米计。2.钢模的厚度为8mm，每节加工高度为5.4m.每次的浇筑高度根据墩柱总高度而定3.钢筋安装、模板安拆用25t吊车完成,砼用泵送砼浇注。 3.3.1 中系梁、盖梁 采用满堂架架设底模板，盖梁采用抱箍托架，其上置二根[45(b)型工字钢作为施工盖梁的支承梁，盖梁底及侧模采用定型组合钢模，接头采用榫接的企口形式，防止漏浆，可确保系梁、盖梁的外观质量，钢筋在钢筋加工场制作加工好，运至系梁及盖梁施工处，用吊车配合人工安装就位或现场绑扎成型，安装钢筋时，应注意系梁、盖梁架立筋位置，经检验符合设计后，进行系梁、盖梁的模板安装。作好挡块构造的钢筋预埋，安装底模 精选资料 板时，作好系梁的直顺度，盖梁施工横坡度。系梁、盖梁混凝土浇注采用泵送混凝土直接入模，分层用50或60型振动器振岛密实，混凝土养护采用潜水泵直接抽水养生。 3.3.2 支座垫石 按照设计图支座垫石轴线、标高进行施工放线，制安垫石钢筋网片，安装模板，检验各部几何尺寸，报经监理工程师检验，合格后方可进行混凝土浇注，垫石混凝土表面保持足够的平整度，以利各种橡胶支座的安放。 3.3.3 施工难点、要点控制 在整体混凝土施工中加强全面质量管理，严格按照混凝土施工规范进行施工。对个工序逐项严格检查，报经监理工程师检验合格后，方可进行下道工序的施工。混凝土采用拌和站集中拌制，采用混凝土输送泵或混凝土罐车运送至浇注现场，混凝土尽可能一次连续浇注完毕。加强混凝土振捣施工工艺的管理工作，确保不漏振和过振，在振捣中严格按操作规范进行作业。确保 混凝土表面平整、光滑、线条流畅、无蜂窝麻面。 3.4 T型梁的预制 3.4.1 预制场布置 预制场选择在禹城杨庄至桥头交接处路基上。进场后先进行该路段路基工程的施工工作，使路基压度及各项技术指标除满足高速公路路基施工技术规范要求外，还必须满足T梁的预制吊装运输的承载力要求。 在路基上布置一条平行于路（桥）轴线的纵移轨道，长度300m。增设一条纵移轨道钢轨间距主线1.1m，以适应顺轨道方向的混凝土浇筑及T梁移运场地。在路基上面布置轨道的范围内，顺轨道下端铺设20×20cm断面的枕木，枕木上面铺设重型（50kg/m 可修改编辑 级）钢轨。 平行于纵移轨道内布置3纵4-6排预制T梁胎座，胎座按照T梁底部尺寸进行制作，胎座应足够承受T梁荷载的能力，并按规范要求计算设置底座预拱度，底座表面采用C40细石混凝土找面，底座表面光洁平整，厚度为5cm。 预制场内设二套龙门架系统，龙门架承受荷载能力，应满足T梁重量。便于模板的移运安拆、混凝土的浇筑及T梁的纵向移运。 3.4.2 模板 ⑴设计与加工 采用自行设计并加工的钢模板。钢模板背肋采用[10槽钢，面板采用6mm厚钢板。根据我公司以往施工完成同类结构桥梁预制件，充分证明此类模板的强度、整体刚度、面板表面及接缝面的平整度等均能满足施工规范要求。 ⑵安装 采用预制场内的龙门桁车安装就位，底面采用对口楔支垫以便随意调整模板的标高和位置。按设计，模板上下口采用φ16拉杆螺栓对穿夹紧固定，接缝之间预置泡沫条以防漏浆。反复使用的底模板和钢模板要经过下述工序处理：用钢凿除表面余浆，用电动除锈钢刷磨去表面余浆等杂物直至可见钢板表面金属光，并涂抹一层脱模剂或纯机油。 由于模板是相互连接的，因此首先模板面要对齐，连接螺栓不能一次紧到位，要整体检查模板线形，发现偏差予以调整后再拧紧连接螺栓，并固定好支撑杆件。 ⑶拆除 混凝土浇筑完成，达到2.5MPa（施工经验值，混凝土中加入早强减水剂）后，便可进行模板的拆除工作。 采用龙门桁车拆除模板，各工序都轻柔地进行，以免将模板碰撞变形。首先是松 精选资料 动、拆除各拉杆和对口木楔，让模板凭自重自由地离开梁体，注意观察各点自由脱离情况，若发现有局部相抵等情况要加以处理或给予外力让其脱离。 模板与梁体分离过程的好坏，直接影响梁体的外观质量乃至外形质量（缺角掉边等），因此应特别加以注意，不能盲目蛮干。 3.4.3 混凝土浇筑 ⑴组成材料 水泥采用质量合格的大厂普通硅酸盐水泥。粗骨料采用5～31.5mm的碎石，细骨料用河采中砂。水用桥位附近河水或自来水。外加剂用大厂生产的、质量可靠的高效减水剂。 ⑵原材料质量抽检要求 加强抽检频率，不合格材料不得入场。水泥按进场批号检验一次安定性。碎石：每200m3抽检一次，作筛分、含泥量、针片状含量、压碎值检验。砂：每200m3抽检一次，作筛分、含泥量检验。 ⑶混凝土拌合与运输 混凝土拌合利用布置在大型预制场内的混凝土拌合站完成。混凝土运输利用预制场内的混凝土运输轨道和龙门桁车上的5T电动葫芦来完成。 ⑷混凝土浇筑 ①混凝土浇筑的基本技术要求：同拌合物材料均匀，浇筑密实。结构位置、外形尺寸偏差不超过允许范围。混凝土表面平整、密实。钢筋骨架及预埋件的位置准确，如有偏差、不超过允许范围。钢筋保护层厚度不小于规定值。 ②浇筑前的检查：模板内和钢筋上杂物、泥灰、油污清理干净。模板如有缝隙、孔洞要堵严。浇筑前模板要洒水湿润。钢筋的位置如有移动要及时纠正、恢复、保护层支 可修改编辑 垫要可靠牢固。对施工机具设备进行检查，特别是混凝土拌合设备要作试机作业检查。 ③混凝土分层方式：本方案拟采用斜向分层法浇筑，即从T梁的一端向另一端浇筑，先一次把梁肋浇完，再返过来浇筑翼缘板。 ④振捣：采用附着式振捣与插入式振捣相结合的方式，进行浇筑梁肋时，以附着式振捣器振捣为主，浇筑行车道板时，以插入式振捣器振捣为主。 砼养护监理签字认可T梁预制施工流程图平整场地，准备材料模板制作预制场布置制作安装钢筋修筑预制梁台座预应力索安装安装模板钢筋工程施工原始记录表浇 砼钢筋现场质检报告单 张 拉砼施工原始记录表孔道压浆预应力T梁现场质量检验报告锚 固监理签字认可由龙门架转入储梁场计 量精选资料 ③ ⑤混凝土泌水及表面处理：在混凝土浇筑过程中，若发现混凝土表面有泌水现象，要及时采取措施，在搅动已浇筑混凝土和不流失灰浆的条件下将泌水排除。同时分析原因后应采取减小水灰比、用水量、坍落度、增加含砂率、延长搅拌时间等措施。 T 梁混凝土表面处理，待浇筑混凝土完成后，在混凝土初凝前得到初步沉实，人工再压实、拉毛。 ⑥混凝土养护：用麻袋或稻草覆盖混凝土外露面，保持麻袋或稻草湿润，养护7~10天。 ⑦混凝土试件：每片T梁取四组试件，一组和梁体同步养护，作为移梁依据，另外三组分别取得3天、7天、28天抗压强度值，作为预应力张拉及评定混凝土强度合格的主要依据。 3.4.4 预应力张拉 梁体混凝土达到设计允许强度要求后，方可进行预应力张拉，张拉时严格按设计值、操作规范进行。 施加预应力原则：按设计应力和伸长量双控，以应力控制为主。张拉采用千斤顶对称两端张拉。张拉时，千斤顶张拉力作用线应与预应力钢材的轴线重合一致。 可修改编辑 张拉程序：0→初应力→σcon（持荷2min锚固） 张拉到初应力时，划线作测伸长值的标记，两端千斤顶升降压、划线、测伸长、插垫等工作应一致同时进行。 3.5 T梁安装施工工艺 3.5.1 组装 在桥面上依次按总装图要求组装摆放中支点横移轨道，在桥台摆放前支点 张拉时应精确控制张拉应力，当应力达到设计值、实际伸长值与理论伸长值误差在设计范围内（不得超过6%），作好现场张拉原始记录，并及时报监理工程师验收签认。 规定不允许发生断丝、滑丝，若实际发生了，便要及时作换索处理。 横移轨道，用硬木支垫保持水平，并保证各轨基础底面差不大于±20mm，纵向间距差不大于±20mm。 在横移轨道上依次吊装摆放前支点、中支点横移台车，然后将前支点、中支点吊至台车上固定，用临时缆绳固定好前支点，中支点用木塞好，保证两支点纵向直线顺度。 在前支点、中支点间搭设枕木垛，从前至后组拼引导梁、主导梁单元梁销接引导梁横联和前、后横联，使纵导梁联结成整体。组装时应严格控制水平旁弯小于L/2000（L为两支点间距离），达到精度时方可连接销轴、拧紧螺栓。分别将前支点、中支点悬挂自生装置、后支点组装在引导梁、主导梁上成整体。 将横导梁台车吊置在纵导梁上面的纵移轨上，然后将横导梁落在其上并连接固定好。吊装吊梁桁车置于横导梁上。安装、布置液压管路、电气控制线路。 组装时对所有栓接螺栓上紧上牢，保证受力均匀。组装前应检查各联接部位有无损伤变形情况，各部螺栓和销子有无脱落、丢失、损坏等情况，应注润滑油部位是否已注润滑油或脂等，然后进行组装。 精选资料 组装时对各联接部位、运动机构有无不整洁，附有杂物情况，应进行认真检查清理干净后进行组装。对运梁车轨道铺设应选择重型轨铺枕木加横连方式，首先对轨线应对准梁体中心线，以便于桥上运梁荷载分布在梁体肋板上。应选择坚实路基镇静铺设20cm道碴，在道碴上根据轨材、枕材及荷载选择轨木垫距离，达到安全可靠。 架桥机经组装后，应严格认真细致地检查各部螺栓联紧固情况。液压系统油面高度是否符合要求，液压系统管路是否有松动和泄漏。运动减速机润滑油是否符合使用要求。电气系统是否可靠、安全、操作无误。吊梁钢丝绳是否符合要求。限位开关、电铃是否正常。随车机具、工具是否齐全。电机制动部份是否可靠、正常。全车进行一次全面润滑。 3.5.2 试运行 组装完毕后应进行一次全面检查和调试运转，充分了解各部份工作状态和可靠程度，项目包括： 导梁纵移试验；整机横移运行及制动试验；行车运行和卷扬吊重试验；各油缸支腿伸缩试验；运梁台车运行试验；机械、电气设备、液压系统等设备及元件的试验。 3.5.3 运梁 铺设纵移轨道。从预制场铺设纵移轨道至架桥机安装现场。运梁平车在预制场停放后，采用预制场龙门吊将T梁吊或移至运梁平车上方。运梁车装梁时，T梁重心应落在平车纵向中心线上，偏差不得超过20mm，在曲线上装梁时，可使梁片中心与平车纵向中心线略成斜交。T梁落在平车上时，T梁与平车支承间应垫放四氟滑板，以便保护T梁混凝土。运梁平车运送梁片时，应在两台车上分别由专人护送，预防梁片支撑松动。运梁平车重载速度为5m/min，由专人操作控制动力。 可修改编辑 3.5.4 T梁捆绑、吊梁 T梁捆绑和吊梁作业是交叉进行的，主要包括以下进程：当运梁平车将T梁前端达到前吊梁桁车下方时，捆梁、吊梁使T梁前端脱离前运梁平车状态下进行，运行速度为3m/min，待T梁后端送到后吊梁桁车下方时再捆梁，吊起T梁后端，T梁全悬吊状态下进行对位。 3.5.5 落梁 由内向外逐片架设。架梁作业顺序应严格按要求进行，先架设中梁，由内向外逐片进行，不得擅自改变作业顺序。 3.5.6 T梁落位安支座 T梁到达就位支座上方后，应精细调整T梁和支座平面、立面上的位置，使之符合有关规定要求后落梁就位。 3.5.7 组织机构及人员配置情况 组织机构及人员配置情况表 序 号 1 2 3 4 5 6 7 项 目 技术员 指挥员 控制台兼电工 0#墩操作人员 1#墩操作人员 3#墩操作人员 运梁平车驾驶员 人 数 3 1 1 2 2 2 4 精选资料 8 9 合 计 25T吊车驾驶员 其他工人 2 4 19 3.6 桥面系 3.6.1 桥面铺装 采用人工分幅铺装桥面混凝土。用型钢作混凝土侧模，施工时应牢固稳定，并控制好标高以使桥面铺装厚度及坡度满足设计及技术规范要求。钢筋严格按技术规范进行安装，并错开接头。混凝土浇筑前将凿毛后的梁顶面进行清理，并用水冲洗干净，根据浇筑混凝土时的气温严格控制好混凝土的塌落度，使混凝土有较好的和易性。浇筑时用振动梁配合摊铺机进行，人工抹面。混凝土应振捣密实，且表面泛浆在3mm左右，确保桥面铺装平整度及压纹或刻纹符合设计要求。 3.6.2梁板湿接缝 待梁板安装完毕，对梁端进行清整凿毛，铺设底模。按照施工设计图进行钢筋加工制作，相继进行湿接缝钢筋绑扎、焊接。 浇注混凝土，混凝土严格按设计配合比进行施工，用φ30震动棒振捣密实，混凝土表面拉毛，与梁表面保持一致，加强养生。 3.6.3 防撞护栏 精确放出护栏平面位置，进行钢筋绑扎、模板安装，为保证护栏混凝土表面平整光洁，采用防撞护栏定型钢模，安装时采用对拉螺杆连接，确保模板安装稳定直顺，浇筑混凝土时不发生胀模和移位现象。模板底面孔隙用高标号砂浆填实抹平，以严格控制好模板标高，使护栏浇筑后线形顺适，外表美观，无明显的下垂和拱起，经监理工程师检 可修改编辑 查验收后进行混凝土浇筑。混凝土振捣采用插入式振捣器振捣，特别对护栏倒角处应仔细反复振捣，振捣时不能靠近模板。混凝土浇筑后覆盖麻袋洒水养生，达混凝土强度达到2.5MPa后方能拆模，在拆模时严禁重击，以免损坏护栏混凝土棱角。 3.6.4伸缩缝安装 伸缩缝严格按照施工设计图进行施工，对产品进行认真检验认证。 安装施工：清除伸缩缝平台、缝隙杂物并冲洗干净。使预埋钢筋完全满足伸缩缝焊接要求，将伸缩缝安置在定位横槽内，按设计高程、平面位置调平，初焊。进一步检测，经初焊检测达到设计要求后，进行加固焊接。 混凝土浇筑，浇筑前在伸缩缝的缩口处采用珍珠泡沫将缝口填实稳固，并用封口胶将伸缩缝顶面粘贴密实，防止混凝土渗入粘贴伸缩缝。混凝土应严格按照设计配合比要求进行混凝土拌和及浇筑，振捣利采用φ50振动棒振捣，平面用平板振动器振动。在初凝时用人工进行收面压实抹光，保持足够平整度。 3.6.5 泄水管 按照施工设计图设置好泄水管位置。泄水管安装高度应低于桥面铺装0.5厘米，按设计尺寸的PVC管安装并伸出翼缘板下缘，用高标号砂浆填实。泄水管孔洞应在T梁边板及桥面铺装面板时预留。 精选资料 桥面铺装施工工艺框图桥面铺装方案报监理工程师批准梁顶面清洗、凿毛测 量 放 样安装钢筋、模板并报监理工程师原材料试验摊铺机铺筑桥面砼砼配合比设计人工抹平、拉坡桥面压纹、养护清除不合格砼桥面铺装厚度、平整度检查混凝土强度检验并报监理工程师开放临时交通 3.6.6 施工要求 ⑴桥面系施工不仅要满足使用功能的要求，对外观质量也有较高的要求，在施工中应采取合理的施工工艺控制方法保证质量，重点要控制好路线的纵、横坡、厚度和平整度，协调一致，线形顺直，表面平整美观。 ⑵施工所用模板应在每次使用后清洗干净，并均匀涂刷脱模剂。同时要定期对模板 可修改编辑 进行检校，确保构件几何尺寸、线形满足设计要求。 ⑶施工中应准确预留好伸缩缝、泄水管、灯柱等的位置，并预埋好下步施工的预埋件，护栏、桥面均按设计要求及技术规范要求设置好胀缝。 ⑷所有外露钢材均应采用双层防腐，确保防腐效果。 4 工程进度和质量管理 4.1 工程进度计划 4.1.1 计划横道图 计划横道图表 工程项目时间（月）130d2360d45678910施工准备钻孔灌注桩承台墩柱盖梁及台墙钢筋砼梁预应力砼形梁其它工程竣工验收4.1.2 施工网络计划见图 30d30d60d60d90d60d30d 精选资料 120210F90003030⑦90120120150150210210270270300300①A3090②B60③C30④D30⑤E60⑥H60⑧I30⑨A----施工准备B----浇注灌注桩D----浇注墩柱E----浇注墩台盖梁及台墙H----其它工程I----竣工验收施工网络计划图4.1.3 施工平面图 （施工总平面布置见下图） 公路便道便桥厕所办公室宿舍预制场砂、石区库存区实验室钢筋加工场水泥库施工总平面布置图 可修改编辑 C----浇注承台F----预制工形梁 4.2 质量管理和质量保证 4.2.1 质量目标 本项目的质量目标是保证达到省、部级优质工程标准，争创国优。 4.2.2 组织管理 本工程内部实行经理部、工区、班组三级管理，各级均设质检员。项目总工程师作为质量控制总负责人。 项目经理部质量管理体系 项目经理项目总工程师工程部内务监理工程师材料部试验室测量组专职质检员桥1工区技术员桥2工区技术员拌和站技术员各班组QC小组项目组成员图 项目经理部要编制质量体系文件，并严格执行。 由公司派出内部监理工程师，代表公司经理和总工程师对工程项目的施工质量进行监督和检查。 4.2.3 技术保障 经理部下设工程部，应具有较高的专业水平和办事效率，能根据各级技术交底，弄清施工要点，协助解决质量问题等，同时，对关键部位的施工工艺进行重点控制。 经理部在公司施工技术部门的领导外，以总公司技术力量为依据进行工作，并加强与设计单位的合作。必要时，请有设计和施工经验的专家，成立顾问组，参与本项目的 精选资料 技术工作。 4.2.4 过程控制保证 重要的工作都在质量控制计划中进行策划，经理部确保各施工过程按规定的方法和顺序在受控状态下进行。 4.2.5 质量检测和试验设备保证 为了保证检测和试验结果的正确性，对工程包括过程控制作出质量可靠的结论，项目经理部将对所有与质量有关的检测和试验设备进行控制、校准和维护。 4.2.6 采购和分包保证 项目经理部要选择富有工作经验的供应商或分包商，根据其信誉、财务情况、管理能力和考察的结果，作出比较。采购产品时，要有可靠的产品证明，符合规范要求和可追溯性。 本工程主要施工部位将由项目经理部下属工区直接组织施工，但某些专业性较强的工作如钻孔桩、超声波检查等可分包给专业部门。 4.2.7 检验和试验 ⑴保证工序质量和最终质量，并有记录。 ⑵采购产品和材料，未经验证不得使用。 ⑶按质量控制计划规定对工序进行检查或试验，以完工作未经各级检查合格前不能进行下一阶段工作。 ⑷经理部要提供本工程全部质量控制资料和竣工检验记录，并符合要求。 ⑸经理部将按规定保存检验和实验记录，这些记录应报监理批准认可。 可修改编辑 4.2.8 不合格工作的控制 当工作确认不合格后，为了避免不合格的工作成为永久工程的一部分，将由监理评审决定接受、拒绝或采取补救措施。经理部将仔细研究和分析产生不合格工作的原因，提出适当改进措施。 4.2.9 质量记录 经理部存有工作程序、标识、编目、归档、贮存、保管质量记录。 4.2.10 内部质量控制体系和评审 经理部接受公司的内部质量评审，以证明涉及质量的工作均符合质量控制体系的要求并确保质量体系的有效性。经理部还接受业主的质量评审或质量检查。 4.2.11培训 根据职工和技术工人骨干的资历和经验安排工作，考虑到对某些分项施工经验的缺乏，经理部将有计划地组织有关人员到相应机构学习、考察和培训。 4.2.12 安全管理措施 ⑴.建立安全管理体系，组建以项目经理为首的安全工作小组，定期组织培训、检查和宣传工作。安全工作以预防为主，领导小组应督促建立规范化安全操作并监督执行。 ⑵.项目社专职安全员协助主管领导开展工作，各工点社兼职安全员，协助生产组织者执行安全规程。 ⑶.所有操作人员必持证上岗遵守操作规程，严禁无证作业。 ⑷.配电箱、油库、机械作业区域是重点监控部位。 ⑸.配备足够的防漏电、消防器材。 ⑹．施工便道与通行的道路交叉口处设专人值守，指挥车辆通过。 精选资料 4.2.13 环保措施 ⑴.钻孔灌注桩施工时，设泥浆池，不得将泥浆排入河流或其他地方。 ⑵.施工便道的扬尘可能涉及周围环境，应保持路面湿润。 ⑶.考虑到施工场地离居民区较近，应以白天施工为主，尽量避免夜间扰民。 可修改编辑 结束语 本设计经过实习前后近三个月，数次更改计算，最终排版定稿。看着手中两本厚厚的设计说明书以及堆满了整个书桌的参考资料，不由得感叹自己这段时间理论知识的系统化和升华，它不仅是对我大学期间综合水平的一次考验，更是我以后迈入社会的一次历练。 本课题紧扣专业知识，贴近实际工作，涵盖了桥梁工程,基础工程,工程概预算，桥梁施工组织管理,结构设计原理等重要专业课程,是多学科知识的交叉和融会，完美地将理论知识与实际工程相结合。 设计过程中，新旧规范的交替和缺乏实践经验是我遇到的最大困难。首先是资料的收集不如以前做课程设计时那么容易；其次是由于对新规范的不熟悉，我在设计过程中频频出现“返工”现象，直接影响设计进度。然而正是因为困难的存在才体现出了我们设计的意义和价值。多少次眉头紧锁的困恼，多少次茅塞顿开的喜悦，多少个不眠之夜的结晶,这些都给我将来的工作提供了宝贵的经验，同时也给我大学生活的最后阶段增添了浓重而艳丽的一抹色彩。 通过本次设计，我感觉收获很大，不仅有助于自己设计思维的培养，把以前所学的理论知识与实际结合在一起，对过去所学的知识进一步熟悉，而且为以后的工作、学习打下了结实的基础；四年来,我们所学的土木工程方面的知识面比较宽，但同时也致使了我们对桥梁的专业知识的学习还不够，对很多设计细节也不甚了解，所以在做桥梁毕业设计时遇到了相当大的困难，要做好毕业设计对我们来说无疑是一次巨大的挑战。 设计培养了我们综合运用所学知识，分析、解决桥梁工程领域工程设计问题的能力；提高自学和独立进行研究、设计工作的能力；使我们受到指导老师的基本训练，提高了我们调查研究、文献检索、搜集资料的能力，方案论证、确定方案的能力，理论分析、设计和计算的能力，计算机绘图及编程能力，和开展科学研究工作的初步能力，撰写科 精选资料 技论文及设计说明书的能力。 这次设计也有很多不足的地方，由于对施工过程不是十分了解，有很多地方进行了简化，当然也由于时间的问题，还有很多地方没有进行设计，比如说CAD大量制图。由于是第一次做一个相对完整的制图，没有设计经验，没有绘图经验，造成返工等，这些都是我的弱点，我会在将来的学习、工作中不断提高，积累经验，增强自己的理论知识，并有效的和实际结合起来。 总而言之，无论是困难重重或是轻车熟路，此次设计带给我的都是一笔难得的财富，它将丰富我今后的整个人生.执着是路,路是执着的精神,因为有执着的信念,所以我成功完成了本次设计任务.为我得大学生活划上了完整的句号. 再次感谢各位老师对我的指导和帮助。 致 谢 毕业设计已经结束了，同时也意味着大学生活即将结束。回眸四年的时光,回首走过的路，想要感谢的人真的太多太多了。 在我的整个设计过程中，我要由衷地感谢各位老师特别是***和***老师给予我的指导和帮助。老师在百忙之中，仍定期了解设计进展，关心设计出现的问题，耐心给我讲解设计中的难点,同时也给我树立了一个在科学上不畏艰难，积极进取的榜样. 可以说，没有指导老师的关心、指导与鼓励，就不可能有本设计的诞生。她们认真负责的工作态度和求真务实的工作作风深深地感动了我，在此我向他致意最崇高的敬意和表示衷心的感谢！ 除学习外，在生活及各方面，老师们一丝不苟的工作作风以及忘我的工作精神使我受到不断的鞭策，激励我永远奋发向上，使我终身受益，至此毕业设计完成之际，我向导师以及桥梁教研室的全体老师致以衷心的感谢!衷心地祝愿老师身体健康、工作顺利、 可修改编辑 生活幸福！我还要感谢的还有和我同一个设计小组的同学们，对他们和在本次设计过程中提供过帮助的其他同学表示诚挚的谢意；设计过程中,我们全组同学集思广益、精诚合作,为我们设计的顺利完成奠定了基础,在此一并致谢! 最后，感谢百忙之中答辩的各位专家，教授！最后衷心愿所有恩师身体健康，工作顺利，家庭幸福美满! 土木***班 *** ****年**月**日 精选资料 参考文献 [1]交通部公路公路规划设计院主编.公路工程技术标准(JTG B01-2003). 北京:人民交通出版社,2003 [2]交通部公路公路规划设计院主编.公路钢筋混凝土及预应力钢筋混凝土桥涵设计规范(JTG D62-2004).北京:人民交通出版社,2004.5 [3]交通部公路公路规划设计院主编.公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004).北京:人民交通出版社,2004 [4]徐光辉,胡明义.主编公路桥涵设计手册---梁桥. 北京:人民交通出版社,1996 [5]范立础主编.桥梁工程(土木工程专业). 北京:人民交通出版社,2004 [6]叶见曙主编.结构设计原理(公路与城市道路工程,桥梁工程专业). 北京:人民交通出版社,2004 [7]凌治平、易惊武主编基础工程(公路与城市道路工程,桥梁工程专业). 北京:人民交通出版社,2004 [8]苏建林主编.土木工程专业毕业设计与毕业答辩指导(下册). 北京:人民交通出版社,2002 [9]尚守平,吴炜熠主编.土木工程CAD.武汉：武汉理工大学出版社,2000.8 [10]李嘉主编.专业英语（公路与城市道路工程,桥梁工程专业). 北京:人民交通出版社,2001 可修改编辑 THANKS !!! 致力为企业和个人提供合同协议，策划案计划书，学习课件等等 打造全网一站式需求 欢迎您的下载，资料仅供参考，如有侵权联系删 除！ 因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容