公路预应力混凝土V型墩连续梁桥_75m_120m_75m_设计
- 格式:pdf
- 大小:172.02 KB
- 文档页数:1
三、实务操作和案例分析题(共 5 题,(一)、(二)、(三)题各 20 分,(四)、(五)题各 30 分)。
(一)背景资料甲公司中标某城镇道路工程,设计道路等级为城市主干路,全长560m,横断面型式为三幅路,机动车道为双向六车道,路面面层结构设计采用沥青混凝土,上面层为厚 40mmSMA-13,中面层为厚 60mmAC-20,下面层为后80mmAC-25。
施工过程中发生如下事件:事件一:甲公司将路面工程施工项目分包给具有相应施工资质的乙公司施工,建设单位发现后立即制止了甲公司行为。
事件二:路基范围内有一处干涸池塘,甲公司将原始地貌杂草清理后,在挖方段取土一次性将池塘填平并辗压成型,监理工程师发现后责令甲公司返工处理。
事件三:甲公司编制的沥青混凝土施工方案包括以下要点:(1)上面层摊铺分左、右幅施工,每幅摊铺采用一次成型的施工方案,2 台摊铺机成梯队方式推进,并保持摊铺机组前后错开40~50m距离。
(2)上面层碾压时,初压采用振动压路机,复压采用轮胎压路机,终压采用双轮钢筒式压路机。
(3)该工程属于城市主干路,沥青混凝土面层碾压结束后需要快速开放交通,终压完成后拟洒水加快路面的降温速度。
事件四:确定了路面施工质量检验的主控项目及检验方法。
问题:1.事件一中,建设单位制止甲公司的分包行为是否正确?说明理由。
2.指出事件二中的不妥之处,并说明理由。
3.指出事件三中的错误之处,并改正。
4.写出事件四中沥青混凝土路面面层施工质量检验的主控项目(原材料除外)及检验方法。
【参考答案】1.建设单位制止甲公司的分包行为是正确的。
依据《建筑法》及《招标投标法》,建设工程主体施工必须由总承包单位自行完成,依法只能分包非主体、非关键性工作,路面工程施工属于城镇主干路工程关键性工作、主体结构,不得进行分包。
2.(1)不妥之处一:甲公司将原始地貌杂草清理后,填土碾压。
正确做法:①路基施工前,原地面处理应排除原地面积水,清除树根、杂草、淤泥等;②妥善处理井穴树根的坑槽,分层填实至原地面高;③填方段事先找平,横向坡度陡于1:5时,修成台阶形;④处理原地面后应检查基底承载能力,符合要求方可进行后续施工。
公路桥梁预应力“V”形墩施工技术公路桥梁预应力“V”形墩施工技术1.公路桥梁预应力“V”形墩施工技术综述铁四局二处桥梁工程段――――――――2.“V”形墩壁的施工铁四局二处桥梁工程段――――――――3.“V”构合拢施工铁四局二处桥梁工程段――――――――4. “V”形墩施工模拟计算铁四局二处桥梁工程段――――――――公路桥梁预应力“V”形墩施工技术综述铁道部第四工程局第二工程处一、工程概述南京集庆门大桥横跨外秦淮河,东接风台路,西连长虹路,桥长114M,桥宽40M,设计为三跨连续钢构,桥跨布置为32+50+32,钻孔灌注桩基础,桩长51.2M,桩尖入岩8.0M,,墩梁固结,梁体为单箱双室变高度双向预应力梁,双桥并列,各自成桥。
全桥设计为两墩两台,两主墩为“V”形预应力墩身,与墩座连为一体,墩座高2.3m,墩壁倾斜度40°,墩壁斜长为6.0 m,厚度为1.0 m,属于板式结构,墩壁中布有角钢劲性骨架,设置32根φ32预应力粗钢筋,其下端锚固于墩座内,上端锚固于箱梁底板上,与箱梁底板纵向预应力构成稳固的倒三角形结构。
全桥立面图“V”形墩身结构外形美观,结构简洁轻巧,在风景区有着广泛的应用。
另外,由于“V”形墩结构抵抗风力及曲线离心力性能较好,因此在曲线桥梁中也得到广泛的应用。
但“V”形墩身结构新颖,兼有刚架和梁的性质,其施工难度较大,工序复杂,工艺要求高,在本桥“V”形墩结构施工中,主要存在两大技术难点:第一、“V”形墩墩壁属于斜向悬臂结构,其空间定位精度要求较高,且其本身不能克服自重,必须利用有限的空间,合理解决“V”形墩墩臂的支撑问题,以确保“V”形墩墩身的形成;第二、箱梁0#、1#段施工的过程是倒三角形结构形成的过程,此时“V”形墩受竖向力性能较差,在由“V”形转变成“▽”过程中,如何保证“V”形墩墩壁根部砼不被拉裂,控制其根部砼的拉应力,是“V”构施工的关键技术,也是本课题着重阐述的问题。
0引言V 形墩连续刚构桥因其造形别致、美观,具有较高的景观效果,始终在市政桥梁的选形中占有一席之地[1,2]。
作为常规连续刚构桥的变形,V 形墩连续刚构桥除了造形上富有特色以外,其力学性能也发生了较大的变化。
因此对其进行相关研究,本文以景观桥为背景,采用三维有限元软件建立杆系模型[3,4],基于控制变量法对V 形墩连续刚构桥的设计参数进行影响性分析[5,6],分布研究边中跨比μ、V 腿角度α、中墩约束刚度K 对V 形墩连续刚构桥支反力和内力的影响规律,相关工作可为类似V 形墩连续刚构桥设计提供参考依据[7,8]。
1工程概况某景观桥采用(15+18+15)m 钢筋混凝土V 形墩连续刚构,V 腿与竖直夹角52.5°,桥宽为12.5m 。
桥梁总体布置图见图1。
2V 形墩连续刚构桥参数特性研究2.1边中跨比μ对结构效应的影响提出四种不同跨径组合(12+24+12)m 、(13+22+13)m 、(14+20+14)m 、(15+18+15)m ,其对应的边中跨比μ分别为0.50、0.59、0.70、0.83,分别建立有限元模型分析得到各自的结构效应。
①不同边中跨比μ对V 形墩连续刚构桥边墩和中墩支反力的影响,结果如图2所示。
由图2可见,当边中跨比μ逐渐增大时,中墩支反力有减小的趋势,而边墩支反力有增大的趋势。
当边中跨比过小时,边墩在最小标准组合作用下可能出现负反力,即在实际结构中表现为支座脱空,这将对结构的安全使用产生影响。
因此在设计过程中不宜选取过小的边中跨比。
②不同边中跨比μ对V 形墩连续刚构桥中墩墩底水平力和弯矩的影响见图3。
由图3可以得到,边中跨比μ增大时,中墩墩底水平力先减小,再增大;而中墩墩底弯矩则始终呈现减小的趋势。
从具体数值上分析,墩底水平力由4100kN 减小到4030kN 再增大到4140kN ,变化幅度很小,在工程中几乎可以忽略不计;而中墩墩底弯矩则减小了10%。
由此可见,在实际的设计中,适当选取较大的边中跨比能够降低中墩墩底弯矩,这对于中墩桩基的受力是有利的,同时也能够降低桩基的造价。
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:公路一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fak4oooKPa。
四、结构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+80mo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2X1.5m,因此在设计时设置2X).5m的防撞栏及2X0.25m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 o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。
本科毕业设计说明书70m+120m+70m预应力混凝土连续梁桥设计70m+120m+70m PRE-STRESSED CONCRETE CONTINUOUSGIRDER BRIDGE DESIGN学院(部):土木建筑学院专业班级:土木09-9班学生姓名:徐亚指导教师:李海涛副教授安徽理工大学毕业设计任务书专业、班级土木09-9班姓名徐亚日期2013.3.131.设计题目70m+120m+70m预应力混凝土连续梁桥设计(专题)2.设计原始资料:地形、地质图,设计荷载、桥宽等3.设计文件:相关文献和规范以及一些相关的图集说明书设计计算书一份,由中英文摘要、设计说明、计算内容三部分组成。
图纸总体布置图、方案比选图、构造图、钢筋图等等4. 设计任务下达日期:2013.3.135. 设计完成日期:2013.6.36. 设计各章节答疑人:李海涛部分方案比选部分熟悉桥博软件部分桥博建模部分钢束布置部分桥面板计算部分下部结构拟定7. 指导教师8. 教研室负责人9. 系负责人安徽理工大学毕业设计成绩评定专业、班级土木09-9班姓名徐亚完成日期2013.6.3 1、设计题目70m+120m+70m预应力混凝土连续梁桥设计2、专题3、答辩评定意见4、毕业设计成绩的评定5、答辩委员会(签名)日期摘要在本设计中,根据地形图和任务书要求,依据现行公路桥梁设计规范提出了预应力混凝土连续梁桥、预应力混凝土连续刚构、拱桥三种桥型方案。
按照“实用、经济、安全、美观”的桥梁设计原则,经过对各种桥型的比选最终选择70m+120m+70m的预应力混凝土连续梁桥为本次的推荐设计桥型。
本设计利用桥梁博士软件进行结构分析,根据桥梁的尺寸拟定建立桥梁基本模型,然后进行内力分析,计算配筋结果,进行施工各阶段分析及截面验算。
同时,必须要考虑混凝土收缩、徐变次内力和温度次内力等因素的影响。
本设计主要是预应力混凝土连续梁桥的上部结构设计,设计中主要进行了桥梁总体布置及结构尺寸拟定、荷载内力计算、预应力钢束估算与布置、预应力损失及应力的验算、次内力的验算、内力组合验算、主梁截面应力验算。
V形墩连续刚构桥特点及设计要点梁某某(长安大学公路学院,陕西西安 710064)摘要:V形墩连续刚构桥由于其优美的造型及较好的受力特点,在城市桥梁中得到越来越广泛的运用。
本文将着重分析该桥型的受力特点,并介绍在设计过程中的一些技巧。
关键词:V形墩;连续刚构;受力特点;设计要点0引言V形墩连续刚构桥是一种近年来比较常见的桥梁形式,具有造型活泼、美观、富有动感的特点。
V形墩连续刚构桥通过把竖直桥墩变为分叉倾斜的桥墩而达到减小跨径,降低梁的高度的目的,而城市桥梁的特点是桥梁高度不高,对跨越能力有一定的要求。
因此,V形墩连续刚构桥受到许多城市桥梁建设者的青睐。
但是V形墩结构体系受力复杂,施工技术难度大,在设计和建设过程中有些突出的问题必须予以考虑,已达到安全可靠的目的。
1 V形墩连续刚构桥概述V形支撑混凝土连续刚构桥具有刚构桥和斜腿刚架的受力特性。
这种桥型与相同跨径的连续梁相比,缩短了计算跨径,降低了梁高,与直墩连续刚构桥相比,减少了跨中和支点部位的弯矩,同时结构轻巧美观,是城市立交桥的较好形式之一。
斜支撑与水平面的夹角依桥下净空和总体布置确定,主梁的截面形式可采用I形、T形及箱形。
桥梁的截面设计主要取决于边跨、中跨截面的最大弯矩和V形墩支点截面的最大负弯矩。
V形支撑连续刚构桥的支座受力要大一些,如一座三跨V形支撑连续梁,在布置时可以考虑将两桥台处做成活动支座。
目前国内外已建成多座V形支撑连续梁桥。
2 V形墩连续刚构桥的主要优点2.1结构受力合理由于V形支撑的设置,减小水平主梁的计算跨度,降低梁高缩短桥梁长度,与常规竖直墩的连续梁桥或刚构桥相比,可以有效的减少跨中和支点部位的弯矩峰值,对最大正负弯矩起到削峰作用。
同时,正负弯矩图的总面积减小,节省上部工程材料数量,减轻梁的自重,提高跨越能力。
2.2梁的整体刚度大幅提高特别对于桥墩较高的桥梁,由于V形支撑的存在,大大加大了支点附近的梁的刚度,并相应的减小了跨径,使得结构的挠度减小。
筑龙网 W W W .Z H U L O N G .C O M 目 录一、编制依据二、工程概述三、资源安排四、施工进度五、详细施工工艺六、材料、设备、人员进场计划七、项目经理部组织机构八、质量及工期保证措施(一)、确保工程质量的措施(二)、确保工程工期的措施(三)、创优计划(四)、雨季施工安排九、安全生产、环境保护和文明施工(一)、安全生产 (二)、环境保护措施(三)、文明施工筑龙网 W W W .Z H U L O N G .C O M一、编制依据1. 扬州XX公路二期工程施工图设计;2. 《公路桥涵设计通用规范》(JTJ021-89);3. 《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTJ023-85);4. 《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000)二、工程概述XX 特大桥主桥跨越XX 河采用78m+120m+78m 单箱单室变截面三向预应力砼连续箱梁,挂篮悬臂浇筑。
箱梁顶板宽12.25m ,底板宽6.5m ,两翼悬臂长2.875m ,顶板厚25cm ;梁高在端支座处和中跨跨中及边跨直线段为3.0m ,中支点处6.5m ;梁底采用1.8次抛物线过渡,底板为变厚度,由30cm 至80cm 呈1.8次抛物线变化,腹板厚度由40至75cm 线性变化。
横隔板沿梁全长在支点及跨中处共设8道,端隔板厚120cm ,临时支撑处厚100cm ,中墩墩顶隔板厚250cm ,在每道隔板均开有人孔。
预应力连续箱梁采用50号砼浇筑,节段划分为:0#段长度12m ,1#~5#节段长度均为3.0m ,6#~9#节段长度为3.5m ,10#~15#节段长为4.0m ,合拢段长度均为2.0m ,边跨直线段长度为17m 。
施工最大悬臂长为59m ,悬臂施工最重节段为1#块,重量为126吨。
三、资源安排 名称悬浇砼C50 Ⅰ级钢筋 Ⅱ级钢筋 精轧螺纹钢 钢绞线 备注 材料 7039.4方 34.9t 1282.4t 66.5t 356.1t四、施工进度见“进度计划表”。
-240-
公路预应力混凝土V型墩连续梁桥
(75m+120m+75m)设计
吴伟宏
(中铁第四勘察设计院集团有限公司桥梁处)
引言
第四湘江大桥为城市I级主干道。
两岸均有防洪大堤,大堤间距为1430m左右。
属河流侵蚀地貌。
湘江为III级航道,通航水位和设计洪水位分别为H1=35.85m和H0=36.78m,该桥设计为双向六车道,设计活载为公路-I级,按地震基本烈度7度设防。
1桥式方案比选
根据本桥的具体地形和水文等实际情况,综合考虑安全性、适用性、经济性和造型美观等要求,共拟定了三个方案:
方案一:预应力混凝土V型墩连续梁桥;方案二:预应力混凝土刚构桥;方案三:预应力斜拉桥。
1.1预应力混凝土V型墩连续梁桥
1.1.1预应力V型墩混凝土连续梁桥优点:
a.V形支撑可以有效减少计算跨度,降低主梁弯矩,进而可以减少一定的梁部工程数量;
b.能充分发挥高强材料的特性,使结构轻型化,以至具有较大的跨越能力;
c.可以有效地避兔处于负弯矩区的桥面板开裂;
d.具有刚度大、
行车平稳、养护简便等优点;
1.1.2桥跨布置
本方案由中间主桥部分和两侧简支梁桥
部分组成(全桥长1470m),孔径布置:10×50m+
75m+120m+75m+14×50m,主桥部分见图1。
图1V型墩连续梁(单位:cm)1.1.3中间主桥部分构造
a.采用三跨一联预应力混凝土V型墩连续梁,中跨120m,边跨跨径为主跨的0.5~0.8倍,取0.625,即75m。
b.梁底曲线:以跨中梁底为原点,曲线方程
为二次抛物线。
c.梁尺寸拟定:支点处梁高:梁高为L/16~L/25,取L/20,即6m;跨中梁高:梁高为支点处梁高的L/30~L/50,取2.6m;横桥向的尺寸:行车道为六车道,两边各设1.5米的人行道,选用双幅单箱单室截面,主梁截面尺寸见预应力钢索布
置图。
d.V字撑构造
V型墩斜腿与水平面的夹角,通常大于40°,一般在44°~60°
之间。
本设计采用50°,斜腿截面形式为矩形。
其构造如图2。
图2V字撑构造(单位:cm)
1.2预应力混凝土刚构桥1.2.1桥跨布置
本方案由中间主桥部分和两侧简支梁部分组成(全桥长1470m),桥跨布置为:10×50m+80m+80m+2×50m+80m+80m+11×50m。
1.2.2中间主桥部分构造
采用两联四跨一联预应力混凝土连续刚构,主跨为80米,边跨跨径为主跨的0.5~0.8倍,采用0.625,即50米。
顺桥向尺寸拟定:支点处梁高:梁高为L/16~L/20,取L/20,即4.0m;跨中及边跨直线段梁高:梁高为L/30~L/50,取2.0m,L/40;横桥向尺寸拟定:六车道,两边各设1.5m的人行道,选用分离式双箱双室截面形式,桥面设2%的双向横坡。
1.3预应力斜拉桥1.3.1桥跨布置
本方案由中间主桥部分和两侧简支梁部分组成(全桥长1460m),桥跨布置为:50m+3×
40m+50m+55m+200m+480m+200m+55m+5×50m。
1.3.2中间主桥部分构造
采用五跨一联双塔双索面斜拉桥,主跨为480m,边跨比为0.35~0.50,取0.5,即200m。
主塔采用“瓶颈”型索塔,塔高自承台顶157.95m,高出桥面126.95m,上、
下塔柱采用箱型截面。
主梁与塔墩采用悬浮体系,主梁采用边主梁断面,悬臂人行道设于斜索面的外侧。
经过方案比选,最终选定预应力混凝土V形墩连续梁桥作为本桥的设计方案。
2选定方案设计
2.1施工方案拟定V型墩类桥梁属刚架桥,分为V型墩结构、锚跨结构和合拢段三个施工阶段,其中V型墩结构是全桥的施工重点。
本桥V型墩采用墩旁托架施工,梁体采用分段移动式挂篮悬臂
现浇施工。
为避免出现双悬臂状态,采用先边跨后中跨的合拢顺序。
两幅箱梁分开浇注,合拢后,对称铺装桥面。
2.2结构内力分析
2.2.1荷载分析
a.永久荷载包括结构重力、
二期恒载(桥面铺装、
防撞栏和人行道等)、混凝土收缩及徐变影响、基础变位影响力及预加力等。
b.可变荷载:汽车、
挂车和人群荷载;施工荷载、
温度力、冲击力及风力。
2.2.2结构内力计算
根据计算及施工等要求,将结构划分成102个节点、101个单元,其中桥面有82个单
元,83个节点,v型墩划分为10个单元。
通过有线元分析程序计算整桥及V型撑各种荷载效应下的结构内力和变形。
2.3预应力钢束配置
依据钢束布置原则及具体的布置尺寸要求布置钢束,如图3:
图3钢束布置图(单位:cm)
3V型墩连续梁桥与普通连续梁桥比较3.1V形支撑的存在可以有效减少计算跨
度,大大减小主梁弯矩;3.2V字撑构造也有其负面效应:在梁式
桥一般的孔径布置参数内,由于两肢所分担的竖向荷载大小不同、斜撑的剪力及混凝土的收
缩徐变、温度变化、预应力力张拉均会产生水平力,导致V形支撑的基础承受的水平力较大,同时V字结构本身受力也很复杂。
参考文献[1]范立础著.预应力混凝土连续梁桥[M].北京:
人民交通出版社,1988.[2]裘伯永,盛兴旺等著.桥梁工程[M].北京:中国
铁道出版社,2001.[3]雷俊卿著.桥梁悬臂施工与设计[M].北京:人民交通出版社,1999.[4]姚玲森著.桥梁工程[M].北京:人民交通出版
社出版,1985.作者简介:吴伟宏,中铁第四勘察设计院集团有限公司桥梁处,助理工程师。
摘要:长沙三叉矶湘江大桥共拟定了三个方案:预应力混凝土V型墩连续梁桥、预应力混凝土连续刚构桥、预应力斜拉桥。
经过多方面比选,最终选定预应力混凝土V型墩连续梁桥方案。
设计的主要内容包括:桥式方案比选;桥跨布置及结构尺寸拟定;施工方法拟定;各种内力的计算及组合,预应力估索;施工过程的模拟计算;预应力钢筋的设计及具体布置;下部结构设计;施工和成桥的应力、变形和强度检算。
关键词:湘江大桥;V型墩;连续梁;预应力;混凝土;箱梁市政与路桥。