采用顶推法设计施工的两联不同跨的上连续梁secret.doc
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1、采用顶推法设计施工的两联不同跨的连续梁 1.绪言 上越新干线后闲B,位于高崎车站之南约1公里,有连续梁跨线桥(长442米),跨越17号国道线、县道、市道等7条公路的上空。下部工程采用钻孔灌注桩施工。桩支承于深约20米的砂砾层。上部工程:由4跨连续梁(城南B大宫起点75K816M)同6跨连续梁(新后闲B大宫起点76K037M)组成。现用顶推法架设此连续梁,有关设计和施工要求分述于后:图1 上越新干线线路图 2.设计概要 两梁全为铁路复线用单室面设计,但城南B17号国道线梁高限制为3.10米,全长442米的中间的大宫方292米,圆曲线半径R3500米的曲线设计,在缓和曲线区间同轨道中心偏移,根据轨
2、道的变化修正顶板悬出的长度。 其基本的设计条件于下: 结构形式,用后张法单室箱型断面。 顶推时4跨与6跨的连续梁连接一起顶推。完成之后,再行分开。 顶推时,在跨径为55米的区间,设置临时支柱。 设计计算,顶推时与完成各自分别计算。根据完成时的自重的断面力,要以施工整体构造计算。 在曲线区间,腹板施工要设置曲线。 采用弗莱西奈施工方法,预应力钢丝使用12T15.2mm的。 顶推用钢筋要使用32mm(95/110,110/125)的。 每联作成34节段,最大节段梁之长为14.4米。 以上是设计概要,关于各设计项目概略论述于下: 21 临时设置钢筋 在顶推时把4跨同6跨连续梁联在一起梁高的变化以一联
3、梁高作为设计。支承条件,因桥台、墩基础与临时支柱的刚度有很大的不同。所以作为支承的桥墩、台按刚性支承,临时支柱按垂直弹性支承。并每隔5m计算出断面力。架设时的预加应力,全部给与纵向固紧钢筋,使用的钢筋有B种32mm的SBPR95/110的钢筋。 钢筋的配置,以两节段为1个单位。相邻的钢筋张拉端使其交互的出现。因此给与的应力,施工中的最后节段的前一节段梁使达到100%,最终节段使其导入的应力为50%。 当算出输入力时,要考虑摩擦损失、蠕变、干燥收缩。摩擦损失的有效系数可按下式计算出: =e-(+) 式中:角变化,钢筋的形状是直线时0 :每米的摩擦系数0.03 又由钢筋产生蠕变,干燥收缩,在顶推完
4、成时,假定各自完成50%,蠕变系数用2.050%1.0 干燥收缩度用 1510 50% 7.510 算出输入力。但是由于梁身自重而引起的断面力的交替,可不考虑由于这种应力而产生的蠕变影响。 22 连接钢索连接钢索,顶推完了后,到了终点时的问题是把梁分开,因为在4跨及6跨连续梁里给予加应力是钢索,钢丝要使用SW-PRTA及12T15.2mm的。当计算出输入力时,要考虑摩擦损失定位损失蠕变,干燥收缩,松驰。(4)由于架设钢筋的弹性收缩输入力损失等。 摩擦损失使用(1)式,对于(4)钢筋设置的中心位置同各断面的中心轴的位置大致是一致的,钢索采用的预加应力要考虑轴向力本身。对于2混凝土的应力强度在输入
5、钢索时,要考虑侧向压缩,但在设计荷重时,要严格的考虑侧向拉力,下面是制定的简略假定: 1.蠕变,干燥收缩,在钢索拉紧后全部产生。 2.钢筋的松驰作为完成。 3.全部钢筋,要按重心位置配合。 4.松驰损失,钢筋按3%,钢索按5%可用 5.钢索的松驰,拉紧后立即产生,对于蠕变在应力上要考虑。在以上静荷重(隔音墙、混凝土垫层、钢轨等)活荷重,钢筋预应力,钢索预应力各自的断面力。其合成应力,在输入预加应力时要满足=17MPa,=-1.5MPa的条件。 设计荷重要满足=13MPa,=0的设计条件。 设计条件 表1城南B新后闲Bv型 式4跨单箱预应力连续梁6跨单箱预应力连续梁桥 长171.9米269.9米
6、跨 径42.2+43.0+43.0+42.239.2+55+402+55+39.2梁 高3.1米3.6米桥 宽11.60米曲线半径3500(一部分在缓和曲线上)纵断坡度8/1000荷重列车荷重N-18 P-19冲击系数RC标准地震系数K=0.2(支座上场力K=0.1)干燥收缩=15105蠕变系数Q-20松弛损失预应力钢绞线 5%预应力钢筋 3%SBPR95/110110/1250 SWPR12T15.2钢料钢材抗拉强度110/cm2 125kg/cm2 167kg/cm2屈服点95kg/cm2 110kg/cm2 142kg/cm2混凝土标准强度400 kg/cm2纵向夹紧力导入时260kg/
7、cm2顶推时压缩强度 170kg/cm2拉力 -15kg/cm2钢筋SD-35 23 梁的连接部分 4跨同6跨连续梁的连接部分,因为轴方向没有钢筋,所以在设计时,要使顶推施工中不产生拉力。使用钢筋时,要使用SBPR110/125标准中的32mm的钢筋82根。 这个断面产生的最大正负弯矩,分别为4285t.m及-4257t.m,对于断面的有效预应力轴向为5267t,弯矩为-114t.m,作为组合应力最小是130kPa。剪应力混凝土面的摩擦力作为抵抗力,摩擦系数使用0.5。对于这种摩擦抵抗力满足设计为2604t,对于最大剪应力满足设计为840t。 在这里用82根钢筋,下缘配置40根,使用抗气候的无
8、握裹力的钢筋。钢筋应力解除之后,保存起来,要利用它作为落梁的防止装置。 24 支座及制动器(挡块) 支座及制动器,每个支点共用2个,把支点3及支点8作为固定支承,平常及地震时的上升力,由支座负担。地震时的水平力,由制动器负担。 通过下式计算设计的荷重。 支座、水平荷重、桥轴方向(温度变化) 0.1Rdl 上升力(地震时)0.21Rd 墙块(制动器) 桥轴方向 0.2Rd1.3桥轴垂角方向 0.2Rd 上部工程反力一鉴表 表-2-1 桥 基反力P1P2P3P4P5P6P7P8P9P10P11死荷重反力Rd(t)7592073166020742667142333321871620213723333
9、674活荷重反力Rd(t)274682594682274266736705520705736266共计(t)1033275522542755104098030992892214928923099940 支座、制动器设计荷重 表-2-2 桥基 荷 重P1.5.11(可动)P3.5(固定)P.2.4.4.7.9.11(可动)Rd(t)76616602334Rd+Re(t)104022543070温度变化水平力(t)104225.43070上升力(t)76.676.6233.4地震时水平 力桥轴方向99(P3)216(p8)211(p2.4)(6.7.8.9.10270 303直角方向76166 1
10、62207 233 3.施工概要 31 大梁制作场地 大梁制作场,有模板设备的大梁制作台,在进行钢筋的装配,内模板的装配,钢索的安装等准备场及一次进行的道路断面,所以制作场的前方必需有延长约90米的大梁制作设备。又关于制作场地的基础,要利用已有的刚性构架高架桥的柱子作为构造物。 31(1)大梁制作台(模板设备) 大梁制作台有能制作标准块段长14.4的大梁的模板设备。 模板作成固定式的,侧模和底模可以分离,能够各自操作脱模的结构。关于内模板、用模梁和钢索内部固定等关系组成的巴拉斯式构造。腹板下面底模板宽0.7米的部分,因为节段梁顶推时成为滑动面。所以称为滑移座,同桥轴平行并排敷设H4883001
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