炭厂沟预应力混凝土连续梁桥设计
炭厂沟预应力混凝土连续梁桥的设计
设计说明
一、 设计依据
1、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62- 2004） 2、《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60- 2004） 3、《公路工程技术标准》（JTG B01-2003）
二、技术标准和技术规范
2.1技术标准
1、荷载等级：公路—Ⅰ级；
2、桥面宽度：0.25m（栏杆）+0.5m（防撞栏）+1.5m（人行道）+9m（行车道）+1.5m（人行道）+0.5m（防撞栏 ）+0.25m（栏杆）=13.5m。 3、桥面设有双向2%的横坡，通过桥面铺装完成； 2.2采用规范
1、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62- 2004） 2、《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60- 2004） 3、《公路工程技术标准》（JTG B01-2003） 4、《公路桥涵地基和基础设计规范》（JTJ024-85） 5、《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）
三、基础资料
该桥地质情况从上到下为黄土、古土壤、亚粘土和石灰岩。前三种土质的侧阻力分别为65KPa、70 KPa、85 KPa。由于本桩基础是支撑在基岩上的端承式。基岩为石灰岩，其地基承载力特征值
fak?4000KPa。
四、结构设计
4.1 孔跨布置
第 1 页 共 97 页
炭厂沟预应力混凝土连续梁桥设计
根据路线设计线位，结合桥跨范围地形地质情况，对变截面连续梁桥孔跨布置设计，全桥孔跨组合为80m+125m+80m。
285008000125008000桥面设计标高 1436.0007001:1.57001437142714171407139751.1:20001406.5501388.5501387黄土13771367135713471376.901367.90古土壤亚粘土1359.201354.50石灰岩图4-1 桥梁纵断面布置图
4.2 箱梁结构
箱梁采用的是单箱单室箱型截面。
桥面行车道的净宽为9m，人行道净宽为2×1.5m，因此在设计时设置2×0.5m的防撞栏及2×0.25m的人行栏杆。故箱顶宽为13.5m，底宽为7.5m，箱梁顶为平行面。箱梁跨中及边跨现浇段梁高为2.8m，箱梁根部断面和墩顶0号梁段高为7.0m。从中跨跨中至箱梁根部，箱高、箱梁底板、箱梁腹板均是按照二次抛物线变化的。从跨中跨中至箱梁根部箱梁腹板从40cm变化为80cm，底板从30cm变化为90cm。 4.3预应力钢束
纵向预应力钢束共设置有顶板束、中跨底板束、边跨底板束、合龙段临时束和预备束五种。钢筋束均采用Фs15.2钢绞线，该设计中共采用27束和15束的两种钢筋束。采用的是预埋波纹管的形式形成管道。 4.4桥面系、支座及伸缩缝
桥面铺装采用10cm厚的沥青混凝土和1cm沥青抗摩层，桥面上设有防撞栏和人行栏杆。支座采用盆式橡胶支座；伸缩缝为梳齿状伸缩缝。详见施工图所示。 4.5 主要材料
主梁采用的是C55号混凝土；墩身承台采用的是C35号混凝土，基础采用的是C30号混凝土。防撞栏杆和人行栏杆采用的是C25号混凝土。预应力钢筋束采用的
第 2 页 共 97 页
3800 炭厂沟预应力混凝土连续梁桥设计
s?是15.2钢绞线。普通钢筋采用的是HRB335。
五、主要计算成果
5.1 计算参数
（1）汽车横向分布系数计算 车道横向分布系数为2.30；
（2）混凝土结构的收缩徐变按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》取值计算；
（3）温度作用
根据气象资料，全桥结构体系温差为+25℃,-15℃。温度梯度作用取值为： 正温度梯度为：14℃,5.5℃,0℃； 负温度梯度为；-7.0℃，-2.75℃，0℃； （4）主桥结构计算挂篮重量为125吨。
六、施工方案
6.1下部结构施工
该桥的基础均采用的是钻孔灌注桩基础。主墩采用立模现浇施工。承台混凝土体积较大，设计采用冷却管和低水化热水泥施工，减少水化热，防止混凝土开裂。
墩身采用的是翻模法或者是滑模法施工，除安装模板外，每个桥墩处至少配有一部高塔吊与一部施工电梯，其余所需则为常规的施工设备。 6.2 上部结构施工 （1）主梁段施工
桥墩施工完成后，墩顶0号块梁段拟在墩顶埋有牛腿支撑托架上施工。用挂篮依次悬臂浇筑其余梁段，设计挂篮现浇阶段最大的重量为157吨，挂篮重量为125吨。 （2）边跨现浇段
边跨现浇段在落地支架上施工，一次连续浇筑完成，边跨底板张拉时，应保证箱梁和支架间水平向自由变形，为此在现浇段底模与支架承重纵梁间密排钢管，在浇筑混凝土时应保证梁体稳定。 （3）主梁合龙段施工
全桥分三个合龙阶段，第一、二阶段合龙两边边跨；第三阶段合龙中跨，施工顺序
第 3 页 共 97 页
炭厂沟预应力混凝土连续梁桥设计
和过程分述如下：
（1）支架上浇筑箱梁的渐变段，完成边跨合龙，待砼强度大于80%设计强度后，张拉钢束；
（2）中跨合龙
中跨合龙施工顺序如下:在中跨两悬臂端将挂篮改装为吊架，并在悬臂端设水箱作平衡重。在满足设计合龙温度情况下，焊好合龙骨架，浇筑合龙段砼，边浇筑砼边同步等效的放水。 6.3 主梁施工流程
主墩上搭设托架→现浇0号块混凝土（可分为两次浇筑）→张拉钢筋束→安装挂篮→现浇1号块混凝土→张拉钢筋束→移动并安装挂篮……按照此程序施工主梁各节段至合龙段→搭设边跨支架→浇筑边跨主梁节段→浇筑边跨合龙段→张拉边跨现浇段钢束→安装主跨合龙吊架→跨中配重→安装跨中合龙骨架→浇筑跨中合龙段砼，并同时等重卸除配重→分两次交错张拉主边跨底板钢束。
七、施工注意事项
1、本桥使用的各种材料必须符合设计提出的技术要求，按有关质量标准严格进行检验，妥善保管，并满足现行有效的规范、规程要求。
2、主梁各阶段（除现浇段和0号块外）应一次现浇完成，浇筑时应保证连续和振捣密实。所有工作缝应认真凿毛清洁，确保新老混凝土结合可靠等强。
全桥预应力混凝土构件，混凝土强度必须达到设计要求的值后（即混凝土强度达到80%以上且在标准养护条件下，混凝土养护龄期不小于5天）才能施加预应力，悬臂拼装现浇构件应及时（一般不宜超过12天）进行预应力钢束的张拉，所有预应力钢束严格按照对称、均衡张拉的原则进行张拉。预应力钢束采用张拉力和伸长量双指标控制，以张拉力为主，伸长量为辅（伸长量又施工单位根据所购钢束的具体参数指标校核计算，并报监理工程师审批）。
预应力钢束张拉完毕后，严禁撞击锚头和钢束，钢绞线和粗钢筋多余长度应用切割机切割。
主梁纵向预应力体系设计采用真空灌浆法施工工艺，并采用向配套的塑料波纹管。 3、主梁双悬臂浇筑施工时，梁段砼的浇筑、挂篮和机具的移动等，均应遵循对称、均衡、同步进行的原则，主梁面上应严格控制堆放材料和施工机具，并注意悬臂两端对
第 4 页 共 97 页
炭厂沟预应力混凝土连续梁桥设计
称堆放。每个梁段各个施工工序应有监控、监测以确保施工质量。在特殊情况下两侧不平衡重（含现浇砼不对称的质量）只允许偏差1/4节段重量（节段自身不平衡重除外）。 4、主梁悬浇至最大悬臂时，应根据分析计算所确定的危险风速，有必要时（施工季节），结合现场和施工实际情况，研究制定具体抗风措施（可设临时抗风索），并报监理工程师或专家评审批准后实施。
5、主梁合龙段砼浇筑采用预压配重法，即预先在合龙段两端按合龙段砼重量注水压重，边浇筑砼边防水。为了尽量减小温度的影响，要求尽快焊接合龙段劲性骨架连接（待压重水灌满后再施焊合龙段刚性骨架），并尽快浇筑合龙段砼。
6、主梁施工完成现浇桥面铺装时，应将主梁顶面全面凿毛，清除松散物、施工防水层后，方可浇筑桥面铺装，确保桥面板与桥面铺装有效结合。
7、承台、墩身等构件的砼体积较大，施工时应采取可靠措施（如采用低水化热的水泥、掺入粉煤灰、埋设冷却管）降低水化热，避免砼形成微裂缝甚至开裂；结构各施工缝、后浇筑的构件结合面（包括封锚处）应严格处理，确保可靠结合；封锚区砼可采用微膨胀砼。墩身施工需要设置劲性骨架。
8、施工中应注意有关预埋件的设置。
9、对施工图设计中所提供的基础坐标、高程等必须先进行核查，确认无误后方可对照实施。
10、设计说明中未尽事宜，请详细参阅图中标注，并严格按照《公路桥梁施工技术规范》(JTJ041-2000)执行。
第 5 页 共 97 页