50m+70m+50m预应力混凝土连续箱型梁桥设计 毕业设计设计说明书.doc

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1、1 摘要 本论文主要是进行预应力混凝土连续箱型梁桥上部结构设计。预应力混凝土连 续梁桥具有变形小、行车稳定舒适、结构受力性能好、后期维护量小、抗震能力强 等优点成为现代桥梁的主要组成之一。 本论文设计分为主桥和引桥的设计，在方案比选阶段，主桥只涉及到了主要的 尺寸拟定及平、纵、横断面图的绘制，不做计算。引桥为本论文的核心。 引桥为 50+70+50m 的预应力混凝土连续箱型梁桥，分为单幅设计，单箱双室， 桥面宽 13m，为 3 车道，设计荷载标准为公路一级。 设计过程如下： 尺寸拟定、利用桥博建模、恒载计算、次内力计算、预应力钢筋的估算、内力 组合、 、预应力损失计算、主梁验算、挠度与预拱度的

2、设置、主要工程数量的汇总。 关键词：预应力混凝土连续梁桥 恒载 次内力 内力组合 桥梁博士 主梁验算 地震 Abstract This dissertation is mainly on superstructure design of prestressed concrete continuous box girder bridge . The prestressed concrete continuous beam bridge has the advantages of small deformation、 stable driving comfort、 good mechanical

3、properties of the structure、 small amount of maintenance、 strong seismic ability and so on, which become one of the main components of modern bridge. This dissertation is divided into the design of the main bridge and the bridge approach. During comparison and selection phase of the program, the mai

4、n bridge involves only the main dimensions formulate and flat、vertical、cross-sectional drawing, without being calculated. The approach bridge is the core of this dissertation. The approach bridge is a prestressed concrete continuous box girder bridge(structure size:50+70+50m ),which is divided into

5、a single design, single box and double room.Other indicators:bridge deck width of 13m、3 lanes, design load standard for highway 1. The design process is as follows: Size formulation、modeling by using Dr. bridge software、the calculation of dead load、the calculation of secondary internal force、estimat

6、ion of prestressed reinforcement、the combination of internal forces、the calculation of the prestressed loss、girder checking、deflection and camber setting、the summary of major engineering quantity. Keywords: prestressed concrete continuous beam bridge; dead load、secondary internal force；the combinati

7、on of internal forces；Dr. Bridges Software; beam calculation；earthquake I 目录 1 绪论 1 1.1 预应力混凝土连续箱型梁桥的概述 .1 1.2 选题的意义 .2 2 设计资料 3 2.1 工程概况 .3 2.2 主要材料及要求 .4 3 桥跨总体布置及结构尺寸拟定 6 3.1 尺寸拟定 .6 3.1.1 桥孔分跨 .6 3.1.2 截面形式 .6 3.1.3 梁高 .7 3.1.4 细部尺寸 .7 4 主梁建模 .10 4.1 主梁分段与施工阶段划分 10 4.1.1 分段原则 10 4.1.2 具体分段 10 4.

8、1.3 主梁施工方法及注意事项 11 5 恒载计算 .14 5.1 主梁内力计算 14 5.1.2 恒载计算 16 5.2.活载因子的计算 .17 5.3 活载内力计算 18 5.4 单元影响线计算 19 6 次内力计算 .23 6.1 预加力引起的次内力 23 6.2 收缩徐变引起的次内力 23 6.3 温度次内力的计算 .25 6.4 支座沉降次内力的计算 27 7 预应力钢束的估算与布置 .32 西南石油大学本科毕业设计 II 7.1 预应力束筋的估算 32 7.1.1 计算原理 32 7.1.2 钢束估算 35 7.2 预应力束筋的布置 36 8 预应力损失及有效应力计算 .39 8.

9、1 预应力损失的计算 .39 8.1.1 摩阻损失 39 8.1.2.锚具变形损失 40 8.1.3.混凝土的弹性压缩 40 8.1.4.钢束松弛损失 40 8.1.5.收缩徐变损失 41 9 内力组合 .43 9.1 承载能力极限状态下的效应组合 43 9.2 正常使用极限状态下的效应组合 45 10 主梁验算 48 10.1 持久状况承载能力极限状态验算 .48 10.1.1 正截面承载力计算 .48 10.2 持久状况正常使用极限状态应力验算 50 10.2.1 正截面验算（法向拉应力） .51 10.2.2 混凝土的主压应力验算 .54 11 挠度与预拱度设计 55 12 主要工程数量

10、计算 57 12.1 混凝土总用量计算 57 12.1.1 梁体混凝土计算 .57 12.1.2 桥面铺装层混凝土计算 .57 12.1.3 防撞墙栏杆计算 .57 12.2 钢绞线用量 .57 12.3 波纹管用量 .57 12.4 锚具用量 .57 13 总结 59 致谢 .60 50m+70m+50m 预应力混凝土连续箱型梁桥设计 III 参考文献 .61 1.参考教材 .61 2.相关规范 .61 50m+70m+50m 预应力混凝土连续箱型梁桥设计 1 1 绪论 1.1 预应力混凝土连续箱型梁桥的概述 随着交通运输特别是高等级公路的迅速发展，对行车平顺舒适提出了更高的要 求。连续梁桥

11、以其整体性好、结构刚度大、变形小、抗振性能好、主梁变形挠曲线 平缓、伸缩缝少和行车平稳舒适等突出优点而得到了迅速发展。预应力混凝土连续 箱型梁桥在 60-150m 跨径范围内得到了广泛的应用。下面简介其发展。 先前使用的普通钢筋混凝土在结构上存在许多缺点：如过早出现裂缝，使其不 能有效的采用高强度材料，结构自重增大跨越能力小，材料利用率降低。为了弥补 这些缺点，预应力混凝土应运而生。 所谓预应力混凝土就是在结构承担荷载之前，预先对混凝土施加压力。这样就 可以抵消外荷载作用下混凝土产生的拉应力。自从有了预应力混凝土，许多桥梁和 公路的建设中，普通钢筋混凝土被预应力混凝土逐渐所代替。 预应力混凝土

12、是 20 世纪 30 年代诞生的，它的出现给桥梁建设提供了廉价、耐 久且刚度和承载力均很大的建筑材料，从而推动桥梁的发展产生又一次的飞跃。 1953 年，前联邦德国 Finsterwald 首创采用挂篮的平衡悬臂施工法建造预应力混凝 土桥梁技术，在莱茵河上成功建造了沃伦姆斯桥，该桥为带剪力铰的刚架桥，跨径 为 101.65+114.20+104.20（m） 。其后，该施工方法在全世界大跨度梁式桥中得到发 展和应用。在我国虽然预应力混凝土起步晚，但是目前也取得了许多成就。如虎门 大桥辅航道桥（主跨 270m） ，云南元江大桥（主跨 265m）宁德下白石大桥（主跨 260m） 。 连续梁桥主梁是以

13、若干个孔为一联，在中间支点上连续通过，是超静定结构。 连续梁桥的最大正弯矩发生在跨中附近，而最大负弯矩（绝对值）发生在支点截面 上。由于支点负弯矩的存在，可使得跨中正弯矩比同跨的简支梁减少很多。比简支 梁桥有更大的跨越能力。 （目前建成的重庆石板坡长江大桥复线桥主跨为 330m 的连 续钢箱梁结构，是世界首位。当跨度较大，恒荷载相对于总的荷载的比值稍大时， 采用连续梁可导致材料用量的减少。 在近几年中由于施工技术的进步，连续梁桥更适合采用悬臂拼装和悬臂灌筑、 纵向拖拉或顶推法施工。当一个孔受到破坏时，相邻的孔可以给予支持，而使得整 个桥梁不能够坠落，对修复与加固整个桥梁是有利的，且连续梁桥的刚

14、度比较大， 抗震性能也比较好。为了使连续梁桥的平面位置得到固定，而且能将纵向水平力传 2 给墩台，每一联必须设立一个固定支座，其余的为活动支座。公路桥为满足高速平 稳行车的要 西南石油大学本科毕业设计 3 求，常常采用多孔一联，用来减少桥面伸缩缝的数目，而将伸缩量集中在桥的活动 支座的那一端，并且设置完善的、具有大变形量的伸缩缝装置。这就使它更具有了 竞争力，在 50-300 米范围内占据了主导地位。无论是城市桥梁、高架道路、山谷高 架桥、还是跨河大桥预应力混凝土连续箱型梁桥发挥了其独特的优势，成为了优选 方案。目前，连续结构体系已成为混凝土桥梁中的主要体系。 从当前的桥梁成就水平来看，小跨径

15、桥梁已经无法满足人们的需求了。为了满 足现代人们的物质生活和精神生活方面的需求，今后修建的桥梁的趋势和原则如下： 1、研究具有轻质、高强、耐腐蚀、高性能的新型建桥材料，以适合更大跨径桥 梁重载交通和长寿命运营的要求。 2、探索和研究适应于超大跨度桥梁的结构体系，结合海洋工程的经验，研究超 深水基础的结构形式与施工方法，以及抗风、抗震、抗海浪的技术措施。 3、研究更适合实际受力状态的力学分析法和新的设计理论。在大跨径桥梁设计 方面，重视对空气动力学、振动、稳定、非线性等的研究。研究开发成套的设计、 计算和绘图软件，进一步完善 CAD 技术。 4、施工方面，越来越要求施工方法快速简便，提倡工业化制

16、造。 5、环境保护已经成为 21 世纪的建桥工程师及其他各行各业建设者们共同面临 的一大课题，因此，在桥梁建设中，更加注重桥梁自身的美学要求及其对周边环境 的影响。 总而言之，桥梁的设计包含许多考虑因素，在具体设计中，要求设计人员综合 各种因素，做分析、做判断得出最优方案。 1.2 选题的意义 本次设计计算仅进行引桥的设计计算，跨径布置为 50+70+50m 的预应力混凝土 连续箱型梁桥，桥宽 26m，分为两幅，设计时只考虑单幅的设计。主梁采用单箱双 室型截面，为了提高跨越能力、减轻结构自重、线性优美等原则采用变截面形式。 连续梁桥由于是超静定结构，计算量大，且准确性难以保证，所以采用有限元分

17、析 软件-桥梁博士 3.03 进行，这样不仅提高了效率，而且准确性也得到了保证。 在施工方面，结合其地形情况及起重设备等方面的考虑，采用满堂支架施工法。 4 2 设计资料 2.1 工程概况 1 工程概况 本工程属于 xxx 到 xxx 的高速公路，桥梁全长 1105m，宽 26m，主桥为双塔三跨 式斜拉桥（跨径布置为 170m+425m+170m） ，两端引桥均为预应力混凝土连续箱型梁 桥（跨径布置为 50m+70m+50m） 。设计标准为公路一级。本次设计为该工程中的引桥 部分为主要设计对象进行其相关的设计计算。 2 技术标准 1）公路等级：一级 2）荷载等级：公路一级 3）截面形式:单箱双

18、室 4）桥面全宽：12+2*0.5m 单幅 5）设计车速：80km/h 6）坡度：横坡为 2% 纵坡5% 7）计算跨径：50m+70m+50m 8） 地震烈度 8 度设防, 场地类别为类, 地震加速度 0.10g。设计特征周期 0.35 秒 3 地质条件 桥位地形系由侵蚀作用形成低山河谷 ，桥区附近河段顺直，河流呈 N50E 方 向。河段呈“U”型河谷，大桥北岸级阶地几乎被人工破坏殆尽，边滩、漫滩发育， 南岸为基座阶地，漫滩后部基岩裸露。经钻探及地调测绘，桥址区出露及揭露地层 为第四系及侏罗系中统沙溪庙组。现分述如下： 第四系全新统人工填筑层（ ）meQ4 人工填筑土：杂色，填筑物主要为建筑垃

19、圾和少量生活垃圾以及砾、卵石、碎、 块石土、低液限粉土。稍湿，松散。分布于左岸公路沿线及房屋周围，厚度变化在 0.510.00m 之间。 第四系全新统近代河流冲击层（ ）al24 粉砂：浅黄灰色，成份以石英、长石为主，及其它深色矿物次之，次棱角状。 结构不均，夹薄层状的低液限粉土，局含少量卵砾石。松散，饱和，透水性好。主 要分布于高河漫滩上部，厚 16m 不等。卵石质土：褐黄色，石质成份主要以石英 50m+70m+50m 预应力混凝土连续箱型梁桥设计 5 岩、砂岩为主，灰岩、花岗岩、等次之，次圆圆状，一般粒组组成 约m20 5%，20060mm 约 20%，6020mm 约 20%，202mm

20、 约 45%，余为砂及少量粉粘粒。 全层结构不均，局部砂、砾石分别富集或含较多的漂石，松散稍密，饱和，透水 性好。分布于河床以及左岸高河漫滩粉砂层之下，该层在左岸可大于 45m，沿桥轴 往南岸则逐渐变薄，至南岸地段该层已尖灭称为基岩河床。 第四系全新统坡洪积层（ ）pldQ4 低液限粘土：褐黄、黄棕色，结构不均，局部夹淤泥质粘土，底部含少量碎、 块石，软硬塑状。分布于右岸斜坡以及坳沟地带，厚度 0.510.00m 不等。 第四系全新统阶堆积层（ ）al14 低液限粉土：灰黄色，夹 510cm 厚的粉细砂，底部含少量的小砾石，软塑状。 分布于左右两岸的阶地上，厚 310.00m 不等。卵石质土：

21、褐黄色，石质成份主要 以石英岩、砂岩为主，灰岩、花岗岩、等次之，次圆圆状，一般粒组组成 约 5%，20060mm 约 20%，6020mm 约 20%，202mm 约 45%，余为砂及m20 少量粉粘粒。全层结构不均，局部砂、砾石分别富集，松散稍密，饱和，透水性 好。分布于阶低液限土之下，厚度 510.00m 不等。 2.2 主要材料及要求 混凝土 1)桥面混凝土铺装：C40； 2)箱梁主体；C50； 3)桩基、承台、桥墩、桥台、搭板：C30 ； 4)防撞墙：C20； 钢筋 1)主筋：II 级钢筋 2)辅助钢筋：I 级钢筋 3)预应力筋：箱梁纵向预应力束采用 j15.24 高强度低松弛预应力钢

22、绞线， ASTMA416-90a270 级标准，标准强度 Ryb=1860MPa ，Ey=1.9510 5MPa；加载至规定 负荷的 80%时，松弛损失不大于 3.5；张拉控制应力 k=0.75 Rby=1395MPa。要求 钢绞线的供货厂家必须取得 ISO9002 质量体系认证证书，产品质量应有部级以上鉴 定证书。 预应力管道 6 预应力管道均采用预埋波纹管。 锚具采用群锚体系 OVM 锚或 YM 锚。建议钢绞线规格采用 75，以下为常用 锚具尺寸供设计时选用。如表 2.1 所示 表 2.1 常用锚具型号 其 产 品 性 能 符 合 国 际 预 应力协会编制的后张预应力体系验收建议 （FIP

23、-91）和预应 力筋锚具、 夹片和连接器(GB/T14370-93)的要求。供货厂家必须取得 ISO9002 和 BSI 质量体系认证证书。 2.3 主桥箱梁施工 箱梁采用满堂支架法施工。 锚具型号 锚垫板 寸 mm 波纹管径 外/内 mm 螺旋筋 圈径 mm 圈数 千斤顶 型号 锚具最小布 置间距 mm OVM15-5 180 62/55 170 4 Ycw100 200 OVM15-7 200 77/70 240 6 Ycw150 230 OVM15-9 230 87/80 270 6 Ycw250 260 VM15-12 270 97/90 330 7 Ycw250 290 OVM15-

24、19 320 107/100 400 8 Ycw400 420 OVM15-27 370 127/120 470 8 Ycw650 490 YM15-5 165 67/60 170 5 YDC1500 210 YM15-7 190 77/70 190 5 YDC1500 230 YM15-9 215 87/80 210 6 YDC2000 270 YM15-12 250 92/85 250 6 YDC2500 320 YM15-15 290 102/95 320 6 YDC3200 370 YM15-17 300 107/100 340 7 YDC4200 400 YM15-19 300 10

25、7/100 350 7 YDC4200 420 YM15-24 320 117/110 400 7 YDC5200 460 50m+70m+50m 预应力混凝土连续箱型梁桥设计 7 3 桥跨总体布置及结构尺寸拟定 3.1 尺寸拟定 本方案引桥采用三跨一联的预应力混凝土连续箱型梁桥，桥梁全长 170m，设计 主跨为 70m。 3.1.1 桥孔分跨 连续梁桥有做成三跨或者多跨一联的，但一般不超过六跨。对于桥孔分跨，往 往受到以下因素的影响：地形、地质和水文条件，通航要求以及墩台基础及支座构 造，力学要求，美学要求等。若采用三跨一联不等的桥孔布置，一般边跨与主跨之 比为 0.-0.8 倍，这样可使中

26、跨跨中不至于产生正弯矩，此外，边跨与中跨之比还与 施工方法有关系。本设计跨度，主要根据设计任务书来确定，其跨度组合为 50m+70m+50m。符合以上原理要求，主跨比为 0.71。 3.1.2 截面形式 1.立面布置 当连续梁的跨径接近或大于 70m 时，在恒、活载作用下，支点截面将出现较大的负 弯矩。从绝对值来看，指点截面的负弯矩远远要大于跨中截面的正弯矩。所以，采 用加大支点高度的变截面梁可以更好的适应结构的内力分布规律。这样做既对恒载 引起的截面内力影响不大，也不会妨碍桥下通航的净空要求，并且还能满足支点处 较大剪力的要求。同时，变截面的立面布置使结构外形和谐、美观。采用变截面布 置尤其

27、适用于悬臂法施工，施工阶段主梁的刚度大，且与施工内力状态相吻合。图 形如 3.1 所示。 8 图 3.1 立面布置 2.横截面布置 预应力混凝土连续梁桥横截面形式主要有：板式、肋梁式和箱型截面。板式截 面一般用于中小跨径的连续梁桥中，多采用支架现浇施工，一般空心截面用于跨径 15-30m 的连续梁桥中。此外，连续梁桥主梁除了跨中部分承受正弯矩外，支点还要 承受负弯矩，因此，在截面设计中支点截面往往需要加强。常做成马蹄形的 T 形截 面，适用跨径在 30-50m。当跨径较大时，主梁一般采用箱型截面。箱型截面的顶、 底板都有比较大的面积，因而能有效抵抗正、负弯矩，并满足配筋要求。而且截面 闭合抗扭

28、刚度比较大，具有比 T 形截面高的截面效率指标，当桥梁承受偏心荷载时 内力分布比较均匀，整体性好。另外，箱型截面构造布置灵活，适用于悬臂施工、 逐孔施工、支架现浇施工等。箱型截面根据桥面宽度、施工方法的不同，可以采用 不同的形式，常见的截面形式有单箱单室（顶板宽度小于 20m） ；单箱双室（顶板宽 度 35m 左右） ；双箱单室（顶板宽度达 40m 左右） ；多箱多室截面可以不受限制。 本设计采用单箱双室截面，截面宽度为 13m。 3.1.3 梁高 根据经验数据和已建成桥梁的资料分析可知，通常支点梁高和主跨之比一般为 （1/16-1/20）L，跨中梁高：一般为(1/30-1/50)L。当建筑高

29、度不受限制时，增大 梁高往往是比较经济的方法，因为增大梁高只是增加腹板高度，而混凝土的用量却 增加不多，却能显著减少预应力钢束的用量。 经验数据如下 等截面连续梁：一般施工法梁高为 1/15-1/25 顶推法施工梁高为 1/12-1/17 变截面连续梁：折线形 跨中梁高为 1/22-1/28 支点处梁高为 1.1-1.75 倍的跨中梁高，即 1/16- 1/20 曲线形 跨中梁高为 1/30-1/50 支点处梁高 1.5-3.2 倍的跨中梁高，即 1/16-1/20 本次设计采用变截面曲线形，支点梁高取 1/18.7，即 3.75m，跨中梁高取 1/40，即 1.75m。 50m+70m+50

30、m 预应力混凝土连续箱型梁桥设计 9 3.1.4 细部尺寸 一、顶板与底板 顶板厚度一般要考虑两方面的因素：一方面，按照行车道板的要求，具有承受 横向弯矩的能力；另一方面，要满足布置纵、横向预应力束筋的要求。通常，顶板 的中部厚度不应小于板净跨径的 1/30，且不小于 200mm。 连续梁中底板要承受支座负弯矩和跨中正弯矩，因此，要按构造要求设计。支 点处底板：一般为（1/10-1/12)H 支， 跨中底板一般在 22-25cm 之间。 本次设计中采用双面配筋，且底板也是由支点处向跨中按抛物线变化，因此， 支点处底板取 37cm，跨中底板取 25cm，顶板取 25cm。 二、腹板和其它细部尺寸

31、 1)、腹板厚度 一般来说，变截面箱梁采用直腹板，主要功能是承受结构的弯曲切应力和扭转 切应力所引起的主拉应力，墩顶区域剪力大，因而腹板较宽，跨中区域的腹板较窄。 一般设计经验为： 1、腹板内无预应力束筋管道布置时，其最小厚度采用 20cm。 2、腹板内有预应力束筋管道布置时，其最小厚度采用 25-30cm。 3、腹板内无预应力束筋锚固头时，其最小厚度采用 35cm。 本次设计支座处腹板厚度取 60cm，跨中腹板厚度取 25cm。 2)、承托 箱型截面梁顶与腹板相连处应设置承托，底板与腹板相连处应设倒角，必要时 也设置承托。目的在于提高截面的抗扭刚度和抗弯刚度，减小扭转切应力和畸变应 力。此外

32、，承托使力线过渡比较平缓，减弱了应力的集中程度。常用的承托在顶板 与腹板之间一般为 1:1,1:2.1:3，底板与腹板之间一般为 1:1。 本次设计中，支点处顶板与腹板之间采用 200x600mm，底板与腹板采用 600x600mm，跨中处顶板与腹板之间采用 200x600mm，底板与腹板采用 300x300mm。 跨中截面和支点截面示意图如 3.2a 和 b 所示：（单位为 cm） 10 图 a 支点处截面 b 支点横断面图 图 3.2 桥梁断面图 50m+70m+50m 预应力混凝土连续箱型梁桥设计 11 4 主梁建模 4.1 主梁分段与施工阶段划分 4.1.1 分段原则 采用杆系结构有限

33、元单元法分析桥梁时，分段越细，计算所得的内力越接近实 际内力的分布状况真实值。本次设计分为 80 个单元。 4.1.2 具体分段 本次设计引桥部分全长 170m，全桥共分为 80 个单元，分别为 17*1m、10*3m、2*3m、10*3m、2*2m、10*3m、2*3m、10*3m、17*1m。 起初，本次设计采用悬臂施工法进行建模，因为悬臂施工法在施工阶段划分的 过程有一定的难度，而且存在体系转换，受力比较复杂，具有一定的挑战性。建力 模型如下图所示（由于单元号和节点号较多，显示出来无法看清，故省略）如图 4.1 和 4.2 所示 图 4.1 全桥外形图 图 4.2 全桥三维图 本次设计中

34、在采用悬臂施工法时，由于考虑施工阶段较多，而且存在体系转换， 受力比较复杂，由于时间关系，没有过多的时间和精力去研究和考虑，所以临时改 为满堂支架法。全桥共分为 80 个单元，分别为 12 17*1m、10*3m、2*3m、10*3m、2*2m、10*3m、2*3m、10*3m、17*1m。因为满堂支架 不考虑施工阶段的划分，所以单元划分不像悬臂施工法那么麻烦，由于时间关系， 单元划分和悬臂施工法的单元划分采取一致建模图形如下 4.3 和 4.4 所示（由于单 元号和节点号较多，故省略） 图 4.3 全桥外形图 图 4.4 全桥三维图 4.1.3 主梁施工方法及注意事项 满堂支架法是采取按一定

35、间隔，密布搭设，起支撑作用的脚手架的施工方法。 目前常见于现浇桥梁施工及现浇楼板施工。满堂支架法施工是一种长期被采用的方 法,施工时需要大量的模板支架。支架法施工是在桥位处搭设支架,在支架上浇筑桥 体混凝土,待混凝土达到强度后拆除模板及支架。支架法施工最大的优点是不需要大 型吊装设备,其缺点是施工用的支架模板消耗量大、工期长,对山区桥梁及高墩有很 大的局限性 满堂支架法现浇预应力混凝土连续箱梁在桥梁工程中是一种较为常见的施工方 法，最近几年，随着国内铁路、公路交通基础设施建设的高速发展，按照满堂支架 施工设计的桥梁也越来越多，大大推进了满堂支架的应用进程，满堂支架施工工艺 也不断进行改进。 现

36、代满堂支架施工技术亦朝着大吨位、大跨径方向发展，常规满堂支架钢管杆 件本身承载能力有限，所以探讨如何实现在特殊大吨位箱梁、高墩、大断面现浇箱 梁等工况条件下的现浇箱梁施工是桥梁建设者经常考虑的问题之一。 50m+70m+50m 预应力混凝土连续箱型梁桥设计 13 一、施工特点： 满堂支架是在一联或多跨桥下设置支架，体系转换次数很少，或者没有，南京 三桥南引桥满堂支架施工按照逐孔现浇设计，需要发生体系转换，但是逐孔现浇施 工法的优点是需要的支架数量少，周转次数多，利用效益高，而且可以超前抢大支 架及支设模板，施工速度快。 移动模架逐孔现浇施工接缝一般设置在跨径的 1/4-1/6 处，即接近连续梁

37、零弯 矩点附近，施工状态与成桥状态受力模式比较接近。 二、适用范围： 一般造桥机等设备由于本身体积庞大，安装比较麻烦，经过测算，如果待建桥 梁长度不足 800m，造桥机安装费用摊销很高，如果施工长度大于 1300m，导致工程 工期较长，所以移动模架施工的适用桥梁长度为 8001300m，大于 1300m 可以考虑 采用 2 套移动模架，同时造桥机施工尽可能的避免中途拆装作业；由于移动模架设 备本身比较昂贵，一次性投入相当大，往往是未得到第一孔现浇梁的计价款，在安 装完毕之前先期投资巨大，导致一般项目上的资金压力相当大，目前制约其推广的 主要因素是按照移动模架施工的桥梁设计还是相对较少，移动模架

38、的周转次数相对 较少，如果一套模架能够周转施工 2 次以上，经济效益比满堂支架相当可观；同时 虽然移动模架施工速度相当快，但是由于一般施工单位投入数量有限，导致工作面 少，所以对于工期特别紧的项目，没有满堂支架大面积采用人海战术施工突击抢工 期的条件。 满堂支架适用于高度低于 20m 左右的墩身上部结构以及其它施工方法不经济的 情况下建造桥梁上部结构，具有周转次数多，周转时间短，使用辅助设备少，减少 了人力物资的浪费，特别适用于多跨现浇梁施工，既保证了工程质量，又能加快施 工进度，具有良好的经济效益。尤其是在无通航要求的地方，干扰性小、灵活性强， 更适合用此方法。 三、工艺原理： 满堂支架是通

39、用桥梁施工的工法，施工时多点支撑，沉降容易控制，张拉时支 架反弹量小，对主梁健康有利，线型也同样容易控制。 1、支架的搭设 2、支架预压 3、模板的调整：满堂支架预拱度的调整是施工中重点，施工前要进行超载预压， 得到可靠的预拱度各项设计参数，并考虑周全，挠度值的计算要尽量结合实际情况， 14 模板的调整主要通过可调顶托来实现。 4、内模支撑及混凝土的浇注箱梁混凝土整孔一次浇注完成，由悬臂端向已浇梁 段推进。 5、门洞搭设 满堂支架施工现浇箱梁线性控制：实际控制标高（设计标高位置处）fc=f0+f2- f3-f4+f5 公式计算： 其中： f0:线路设计标高； f2:满堂支架支撑系统的弹性与非弹

40、性压缩变形； f3:预应力张拉对砼箱梁线型的影响，设计院提供参考数据； f4:现浇箱梁张拉压浆完毕后的箱梁的预拱度，设计院提供参考数据； f5:正常跨施工时悬臂端后吊点下挠度由设计院提供参考数据，将其以线性分配 计入施工段模型预拱度中，影响较小。 四、移动模架施工现浇箱梁砼二次浇筑要点： 二次浇注混凝土同样采取对称、平衡浇注，纵向分段，水平分层，但比一次全 断面浇注混凝土质量容易控制，但是共同的难点在于是保证腹板与底板相交梗掖处 的砼密实，同时为了保证施工缝处前支点墩顶顶板不出现裂缝，需要结合现浇梁钢 筋、预应力孔道布置（特别是梗掖处的底板预应力孔道是否布置非常集中） 、底板承 托是否很平导致

41、砼很难进入充满梗掖等，确定合理的浇筑顺序以及内模结构，一般 砼浇筑纵向顺序采用由跨中向两边，即墩顶合拢的纵向浇注顺序，横向采用先梗掖 底板、腹板顶板的浇筑顺序，梗掖处可内模板开天窗观察及辅助振捣，具体落 实过程要视具体情况合理选用，不断摸索坍落度等技术指标，优化施工方案。 50m+70m+50m 预应力混凝土连续箱型梁桥设计 15 5 恒载计算 5.1 主梁内力计算 5.1.1 截面特征计算 截面计算通过桥梁博士计算得到以下数据，由于结构式对称的，所以表格中数 据只列出全桥结构的一半，如表 5.1 所示 表 5.1 截面特征 单 元 号 节 点 号 截面 截面高度 截面面积 截面抗弯惯距 截面

42、中性轴高度 单元自重 1 边支座 1.75 7.4075 3.43284 11 2 1 1.75 7.4075 3.43284 1 185 2 1 1.75 7.4075 3.43284 12 3 2 1.75 7.4075 3.43284 1 185 3 2 1.75 7.4075 3.43284 13 4 3 1.75 7.4075 3.43284 1 185 4 3 1.75 7.4075 3.43284 14 5 4 1.75 7.4075 3.43284 1 185 5 4 1.75 7.4075 3.43284 15 6 5 1.75 7.4075 3.43284 1 185 6

43、5 1.75 7.4075 3.43284 16 7 6 1.75 7.4075 3.43284 1 185 7 1/8截面 1.75 7.4075 3.43284 17 8 7 1.75 7.4075 3.43284 1 185 8 7 1.75 7.4075 3.43284 18 9 8 1.75 7.4075 3.43284 1 185 9 8 1.75 7.4075 3.43284 19 10 9 1.75 7.4075 3.43284 1 185 10 9 1.75 7.4075 3.43284 110 11 10 1.75 7.4075 3.43284 1 185 11 10 1.

44、75 7.4075 3.43284 111 12 11 1.75 7.4075 3.43284 1 185 12 11 1.75 7.4075 3.43284 112 13 12 1.75 7.4075 3.43284 1 185 13 1/4截面 1.75 7.4075 3.43284 113 14 13 1.75 7.4075 3.43284 1 185 14 13 1.75 7.4075 3.43284 114 15 14 1.75 7.4075 3.43284 1 185 15 14 1.75 7.4075 3.43284 115 16 15 1.75 7.4075 3.43284 1

45、 185 16 15 1.75 7.4075 3.43284 116 17 16 1.75 7.4075 3.43284 1 185 16 续表 5.1 单 元 号 节 点 号 截面 截面高度 截面面积 截面抗弯惯距 截面中性轴高度 单元自重 17 17 16 1.75 7.4075 3.43284 1 185 18 18 17 1.75 7.4075 3.43284 1 562 19 3/8截面 1.84 7.58505 3.8947 1.05 19 20 1.84 7.58505 3.8947 1.0519 20 23 1.95 7.83165 4.54764 1.1 578 20 23

46、1.95 7.83165 4.54764 1.120 21 26 2.08 8.15549 5.44849 1.17 600 21 1/2截面 2.08 8.15549 5.44849 1.1721 22 29 2.24 8.57006 6.66538 1.24 627 22 29 2.24 8.57006 6.66538 1.2422 23 32 2.43 9.08144 8.26955 1.33 662 23 3/8截面 2.43 9.08144 8.26955 1.3323 24 35 2.64 9.71053 10.3863 1.42 705 24 35 2.64 9.71053 10

47、.3863 1.4224 25 38 2.88 10.4697 13.1405 1.53 757 25 1/4截面 2.88 10.4697 13.1405 1.5325 26 41 3.15 11.3852 16.7355 1.64 820 26 41 3.15 11.3852 16.7355 1.6426 27 44 3.44 12.4739 21.4044 1.76 895 27 1/8截面 3.44 12.4739 21.4044 1.7627 28 47 3.75 13.772 27.4371 1.89 984 28 47 3.75 13.772 27.4371 1.8928 29

48、50 3.75 13.772 27.4371 1.89 1030 29 支座 3.75 13.772 27.4371 1.8929 30 53 3.75 13.772 27.4371 1.89 1030 30 53 3.75 13.772 27.4371 1.8930 31 56 3.39 12.307 20.6454 1.74 978 31 56 3.39 12.307 20.6454 1.7431 32 59 3.07 11.1093 15.6181 1.61 878 32 1/8截面 3.07 11.1093 15.6181 1.6132 33 62 2.78 10.1369 11.90

49、69 1.48 797 33 62 2.78 10.1369 11.9069 1.4833 34 65 2.53 9.35541 9.18369 1.37 731 34 65 2.53 9.35541 9.18369 1.3734 35 68 2.31 8.74135 7.19748 1.27 679 35 1/4截面 2.31 8.74135 7.19748 1.2735 36 71 2.13 8.26605 5.77143 1.19 638 36 71 2.13 8.26605 5.77143 1.1936 37 74 1.98 7.91073 4.76316 1.12 607 37 74 1.98 7.91073 4.76316 1.1237 38 77 1.87 7.65838 4.07955 1.06 584 38 38 3/8截面 1.87 7.65838 4.07955 1.06 559 50m+70m+50m 预应力混凝土连续箱型梁桥设计 17 续表 5.1 单 元 号 节 点 号 截面 截面高度 截面面积 截面抗弯惯距 截面中性轴高度 单元自重 39 80 1.79 7.48989 3.64928 1.0239 40 83 1