5孔预应力混凝土连续刚构大桥设计说明书.doc

设 计 说 明一. 概况: XX大桥位于XX市XX乡XX村附近，桥址以上流域面积46.47平方公里，主沟谷长度约8公里，平均纵坡2.12%。桥址地貌单元为黄土台塬U字型沟谷。谷底开阔平坦,沟岸陡峭，两侧支沟发育, 沟谷内多为耕地及稀疏的灌木丛。 该沟谷平时干枯无水，其流域范围内降雨亦较少，仅在雨季（七、八、九月）间有短时洪水产生。百年一遇设计流量Q1/100=129.73m3/s。最大水深2.03m，设计流速为V=2.81m3/s。一般冲刷深度3.60m，局部冲刷深度1.06m。由于本桥桥墩较高，且沟谷内流量较小，因此，本桥桥长不按水文流量控制，以地形控制设计。本设计图为为XX大桥修改设计图。二、技术标准及规范: 1、技术标准及规范 (1)中华人民共和国交通部部标准(JTJO1-97) (2)中华人民共和国交通部部标准(JTJ021-89) (3)中华人民共和国交通部部标准(JTJO23-85) (4)中华人民共和国交通部部标准(JTJO41-89) (5)中华人民共和国交通部部标准(JTJOO4-89) 2.技术指标: (1)设计荷载:汽车-超20级;挂车-120(2)桥面净宽:2X净-12.25米(3)桥面横坡:2% (4)桥面平曲线半径: R=4200.0米 (5)桥面竖曲线半径: R=11000.0米 (6)斜交角度:90 (7)地震烈度:7度三、主要材料: (一)上部结构 1.混凝土:现浇预应力混凝土箱梁为60号混凝土，桥面铺装为50号防水混凝土,孔道压浆为50号水泥浆，防撞护栏为30号混凝土。砂、石骨料宜就地取材,但应经过试验,并符合第十章第一节的有关条文要求。 2.预应力材料:纵向预应力和横向预应力分别采用高强度低松驰270级 j15.24毫米和j12.70毫米钢绞线。标准强度Rby1860MPa, 张拉控制应力 k=1395 Mpa，初始载荷为70%持续1000小时的松驰值2.5%；竖向预应力采用40Si2MnMoV高强精轧螺纹钢筋，直径25cm，张拉力为32.4吨（张拉控制应力为 k=660Mpa）。 .锚具及其附件:钢绞线锚具采用OVM锚具及配套锚垫板、螺旋筋，或其它经过省部级鉴定的专业厂家同类型产品。竖向预应力采用YGM锚具。 4.普通钢材:普通钢筋直径12mm者用级钢筋,直径12mm者用级钢筋,钢板采用16Mn或A3钢. 5.伸缩缝:采用经省部级鉴定的专业厂家产品。本图按毛勒伸缩缝的有关技术指标进行设计，如施工中采用其他型号伸缩缝时，请注意核定其有关技术指标。 (二)下部结构混凝土: 盖梁、台身、承台为30号混凝土,墩身为40号混凝土,钻孔桩为25号水下混凝土。四、设计要点:1、本桥经过初步设计三个方案的技术经济比较，后又经多次技术论证，确定施工图按5孔预应力混凝土连续刚构进行设计，桥梁总长348.4米，具体分跨为：50+3X80+50米。下部构造为薄壁双墙式墩身和肋板式台身，钻孔灌注桩基础。2、桥梁横断面型式采用单箱单室箱梁，其高度按二次抛物线变化，桥墩处梁高4.5米,跨中截面梁高2.0米,箱底宽7.0米,两侧翼板悬臂长2.8米。为便于施工，桥面横坡靠箱梁顶、底板斜置形成；箱梁腹板铅垂。箱梁上施加三向预应力。纵向采用7j5钢铰线（1860MPa），横向采用7j4钢铰线（1860MPa），竖向采用40Si2MnMoV高强精轧螺纹钢筋（935Mpa）。3、由于本桥处于R=4200.0米平曲线内，形成了左右幅桥跨不等长，为克服由此给桥梁施工带来的诸多不便，设计采用了合拢段集中调整，其余两侧各梁段对应等长的方法。图中各梁段长度及其纵向钢筋、钢索长度均按各幅箱梁中心长度标注，施工时请按其曲率进行调整。4、桥面铺装采用8厘米防水混凝土加8厘米沥青混凝土面层，总厚度16厘米。桥面横坡2。在两幅桥外侧每隔5米设排水管一道。桥外侧设钢筋混凝土防撞护栏，内侧设波形钢板护栏。5、本桥上部构造采用悬臂浇筑的施工方法进行设计。6、根据以上施工方法，设计将五孔连续结构划分成五个施工单元体，即两个边孔的9米长梁段作为支架现浇，中间四个主墩作为四个单“T”结构进行悬臂浇筑，形成单“T”后，分别进行三次体系转换，最终形成五孔连续刚构。7、结构分析按上述施工方法，将结构离散成为172个单元，分成25个受力阶段。采用“公路桥梁结构设计计算系统GQJS”及“弯斜坡异形桥梁空间结构分析软件系统3D-BSA2.0”对每个受力阶段进行应力、位移分析（上、下部结构进行整体计算），将应力和位移控制在规范允许范围内。计算中除考虑结构自重外，还考虑了不均匀沉降、温度、混凝土收缩徐变，活载及挂篮自重50吨等外加荷载。五、 施工程序概述1、本设计对施工过程分为两个大的时间区间，两个时区的工作内容为，第一个时区悬浇1、4号墩T构及两个边孔现浇梁段的施工，第二个时区悬浇3、4号墩T构及边跨与中跨的合拢。这两个时区工作内容可相互重叠，但先后顺序按照上述安排进行。2、一个单“T”的悬浇过程按照下述顺序进行：首先在墩顶浇筑0号梁段，并张拉完1号横断面钢束（T1）。1号梁段可在支架或托架上浇筑，也可以利用挂篮悬浇。1号梁段浇筑完成并张拉完2号横断面钢束（T2）后，安装挂篮，对29号梁段进行悬臂浇筑。一个梁段的施工顺序为：安装调试挂篮、支模板、绑扎钢筋、浇筑混凝土、张拉预应力钢束（包括压浆）等五道大的工序。本桥要求每个悬浇梁段施工周期不少于7天。3、第一次体系转换为将1孔及5孔分别合拢，第二次体系转换为第2、4孔合拢，第三次体系转换为中间孔合拢最终形成5孔连续刚构。六、 施工注意事项1、悬浇施工必须对称、平衡进行，严格禁止偏载施工。每一施工阶段都必须注意调整梁顶高程和水平偏差，为正确估计收缩徐变影响，施工应严格按照设计要求进行。2、设计文件中提供的立模高程未计入挂篮弹性变形所产生的位移，施工时应首先对所采用挂篮各部的弹性变形进行认真验算后，再确定出各段的最终立模高程。各悬浇段高程应严格按立模高程控制，施工过程中还应在早、中、晚不同气温下进行高程、位移观测，根据其结果以及实有施工荷载、工期、实际发生的箱梁变形、挠度等数据，进行调控，以保证合拢时高程的正确性。3、要求施工挂篮系统的总重量不超过50吨，挂篮的承重能力不小于120吨，挂篮支承、吊点、锚固点均须验算，必要时对箱梁的配筋作局部加强。4、预应力钢束张拉应按照公路桥涵施工技术规范的规定进行，张拉初应力采用15%k。预应力钢束张拉前应进行摩阻试验，必要时可调整张拉控制力。5、箱梁顶板备用孔道在施工中不使用时，应在合拢前将其压浆封孔；底板备用孔道在施工中不使用时，应用木塞将其锚端堵上。6、边孔现浇梁段的模板支架应在浇筑混凝土前进行预压，以保证其强度、刚度、稳定性，减少支架的非线形变形。7、由于桥墩墩柱较高，施工过程中应密切注意保证其稳定性及垂直度。鉴于桥墩竖向钢筋筋受力较大，设计采用“等强度滚轧直螺纹钢筋连接”接长。8、各合拢段浇注必须在低温条件下进行（既低温合拢），最高温度不得超过15，其施工步骤应按照以下要求进行：（1） 在合拢段两悬臂端压重（压重等于合拢梁段自重）。（2） 安装合拢梁段临时刚接构造。张拉合拢钢束H1或H2。（3） 边浇注合拢段混凝土边分级拆除压重，使合拢梁段施工保持在不变荷载下进行。（4）张拉底板预应力钢束9、箱梁普通钢筋是按横向受力和构造要求配置，未包括施工挂蓝设备所需用的预埋件和模板支撑、吊点处局部加强钢筋。10、各梁段应一次浇注，如确需分两次浇注，应先浇注底板及底承托以上的一部分肋板，然后再浇注其上的肋板和顶板，并注意新老混凝土的结合与养护。11、其他未尽事宜参照公路桥涵施工技术规范规定及各设计图中有关说明办理。