为什么桥梁预应力张拉厢梁厢室内模在张拉前必须拆除

ValueEngineering·119·
某鱼腹式连续箱梁桥设计
DesignofContinuousBoxGirderBridgewithFish-belliedType
(中铁第五勘察设计院集团有限公司市政工程设计院,北京102600)
(MunicipalEngineeringDesignInstituteofChinaRailwayFifthSurveyandDesignInstituteGroupCo.,Ltd.,Beijing102600,China)
摘要:文章介绍了山东邹城某预应力鱼腹式连续箱梁的设计理念、设计构思和结构分析,对今后鱼腹式连续箱梁的应用有一定的借鉴意义。
Abstract:Thispaperintroducesthedesignconcept,designideaandstructuralanalysisofcontinuousboxgirderbridgewithfish-belliedtypein
ShandongZoucheng,whichprovidesomereferenceforthefutureapplicationofcontinuousboxgirderbridgewithfish-belliedtype.
关键词:鱼腹梁;闭合框架;花瓶墩;结构设计Keywords:Fish-belliedgirder;closedframe;vasepier;structuraldesign
中图分类号:TU2
文献标识码:A
文章编号:(9-01
本项目为城市主干路,跨越京沪铁路,为适应交通发展的需求,并结合城市的经济发展及总体城市规划的要求等,在确保功能安全情况下,重视桥梁景观设计,力求大桥总体平纵线形完美结合、结构
该桥采用30m跨径现浇预应力造型新颖,同时与周围环境和谐协调。
抗弯上有利,而混凝土鱼腹式连续箱梁,不仅较普通连续梁在抗扭、
且其边腹板的流线型设计使得它较之普通箱梁风载体型系数更低,满足桥梁对抗风性能的要求。因本工程上部箱梁采用弧形截面,为与之相协调,形成整体的美观效果,墩柱采用新颖独特的花瓶式桥墩[1]。
本线路为城市主干路;设计车速为50公里每小时;桥面宽度为18米.双向4车道;纵坡≤4%;横坡2%,净空高度≥5.5米;荷载等级为公路-I级,桥梁结构设计基准期100年,桥梁结构设计安全等级为一级;抗震设防基本烈度7度,地震动峰值加速度a=0.05g,地震动反应谱特征周T=0.40s。
3上部结构设计
3.1结构构造设计箱梁横截面为单箱3室,梁高1.7m,保持三角箱室内腔尺寸始终不变,以便
直腹立模浇注。采用2道直腹板,
板跨中厚60cm,支点加厚为80cm;两
顶板厚25cm,底板侧斜腹板厚30cm,
厚25cm,在中支点处底板直线加厚为40cm。中横梁厚度为250cm,端横梁厚度为200cm。箱梁横断面如图1所示。
3.2预应力布置箱梁根据受力计算配置纵向预应力束,布置了腹板束、顶板通长束、顶板短束、底板通长底板短束。在各横梁处均设置了横束、
向预应力束。所有钢束采用高强度低松弛钢绞线,主要技术指标为标准强
度1860MPa,屈服强度比≥90%,低松弛(初试核载为70%持续1000h的松弛值≤2.5%)。所有预应力钢束均采用圆锚体系,在各施工缝处预应力筋通过联结器,可以分段进行连续张拉。
3.3结构纵向计算本结构分别采用桥梁博士V3.0平面杆系程序和MIDAS空间分析程序进行结构受力分析,按照现行规范标准对结构的受力情况进行了全面计算分析。内力计算主要考虑了下列各类计算内力:一期恒载(结构自重)、二期恒载(铺装、防撞护栏)、活载内力及基础不均匀沉降、温度力、混凝土收缩徐变、预应力及所产生的次内力等。按部分预应力混凝土A类构件设计,分析了施工各阶段及成桥运营阶段的应力及变形。计算结果表明,长期组合作用下主梁混凝土的最大压应力为14.36MPa、最小压应力为1.92MPa,无拉应力,满足规范要求;短期组合作用下主梁混凝土的
最小压应力为-0.15MPa,拉应力小于规范最大压应力为14.36MPa、
限值1.33MPa;抗力及主应力均满足规范要求。最大主压应力13.42MPa,最大主拉应力0.62MPa,满足规范要求。
3.4桥面板计算本文采用框架分析法,将箱梁空间三维问题
其原理是将箱梁的长度方向上截取单位转化为平面框架问题求解。
长度薄片框架,再按结构力学的方法进行分析。具体做法是先加刚性支承进行框架分析,再释放支承,将支反力以大小相等方向相反的力加到框架上,并将释放的荷载分解为对称荷载与反对称荷载分别进行计算,然后将三部分计算结果叠加而成[2]。主桥桥面板沿纵向每米范围内布置2根预应力钢束,间距50cm,两端交错单端张拉。用桥梁博士对该截面按部分预应力A类构件计算。桥面横向恒载集度按10cm混凝土、8cm沥青的桥面铺装进行计算,分隔带另计。汽车活载按车道荷载进行加载。桥梁博士在进行车道荷载加载时,将荷载看作单位力,用“横向分布系数”这个概念来描述汽车荷载作用在桥面横向时所产生作用效果。横向分布系数的计算,应根据某一
将荷载分布宽度范围内可能有的最大轴重比乘上这一宽度所得出。
主桥横向分成五个部分计算荷载分布宽度:悬臂部分、边腹板支点
边跨跨中部分、中腹板支点部分、中跨跨中部分。按照规范计部分、
算桥面荷载横向分布系数。计算结果表明,在顶板配置横向预应力钢束后能降低顶板底横向拉应力的水平,尤其是能有效改善由于集中荷载作用而引起的横向弯曲引起的集中效应。横向预应力的设置不仅提高了桥面板的抗裂性、增大了桥面板的横向刚度,而且大大
提高了整体结构的耐久性,保证了桥梁结构质量。
3.5横梁计算在两点支承的箱梁桥中,选取两支承点中间的横向间距的时候,我们通常首先要考虑上部结构应具有足够的倾覆稳定安全系数,然后在考虑墩柱自身与上部结构的受力优化。有些时候,我们会使用相对小的支承点之间的横向距离,旨在达到美观目的以及满足地面交通,然而,这样做就相应地加大了悬臂长度,进而增大和提高了结构的横向变形与应力,并且使得倾覆稳定安全系数减少。对于处于悬臂状态的箱室,当支座横向间距越小即悬臂长度越大时,箱梁边室横向受力越不利。因此,在此类弧形底宽箱梁的设计中,支座横向间距取值是否合理对箱梁结构横向受力影响很大。中横梁2.5m范围内布置5根和6根预应力钢束,纵向间距50cm。桥面横向恒载集度按10cm混凝土、8cm沥青的桥面铺装进行计算,分隔带另计。在各种荷载组合下,横梁应力、正截面强度和抗剪强度均满足规范要求。
4下部结构设计
桥墩采用独柱花瓶式矩形桥墩,矩形墩沿横桥向通过圆弧形式进行墩顶扩大。桥梁下部结构墩柱形式采用独柱墩,既节约用地,便于桥下辅道系统对桥下空问的利用;又增强了桥梁下部建筑的通透性,提高了城市桥梁的美观效果。墩顶扩大后设置双支座。对上部结构形成稳定的支承体系,增强桥梁的稳定性和抗震性。花瓶墩采用撑杆-系杆体系进行配筋分析计算。
本桥上部采用鱼腹式断面,结构轻盈美观,下部采用花瓶墩,墩身设弧形倒角,柔和了结构线条,与箱梁上下呼应,并有意识的对桥梁细部结构优化设计,为今后鱼腹梁的设计提供了经验。
参考文献:
[1]徐亮.某鱼腹式箱梁的总体设计[J].山西建筑,):327-328.
[2]陶舍辉.预应力混凝土箱梁横向受力分析方法的研究比较[J].公路交———————————————————————
).作者简介:何敏(1983-),男,湖南益阳人,工程师,研究方向为公路市政桥梁设计。通科技,
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正确答案:
1.预拱度偏差防治措施还有:严格控制预应力筋在结构中的位置,以及张拉时的应力值;加强施工控制,及时调整预拱度误差。检验内容还有:跨径、支座表面平整度、横系梁及预埋件位置。箱梁存放时支垫应采用四点支垫。
& &2.属于一般分包。因为是承包商将自己承担的一部分工程,经业主或监理批准后,交给另外的承包人施工。而指定分包则是业主或监理指定分包人。
& &3.箱梁安装主要检验内容,还有两项:支座中心偏位及接缝填充材料的要求。
& &4.属于质量问题。处理方式不妥。其理由是:问题发生单位应在2天内书面上报建设单位、监理单位和质量监督站。
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第&1&题:填空题:
& &背景资料
& &某承包人承接了一条高速公路的交通工程,公路全线长60km,有7座互通立交,全线设7个收费站和一个收费、监控、通信分中心,并且收费分中心和监控分中心设于同一个大厅内。本公路的收费视频监视系统采用收费站和分中心两级监视方式,各收费站设有广场遥控摄像机,收费车道、收费亭、收费站监控室及金库等处都设固定摄像机,在收费站有人值班的监控室内设有视频切换控制系统、彩色监视器组、数字录像机、控制键盘等设备,每个收费站选择两路视频信号送至收费、监控分中心进行监视,在分中心能任意切换选择收费站的各个摄像机视频图像。
& &此外,本公路的监控系统中各互通立交处都设有1台遥控摄像机,用于监视道路的交通状况,7台遥控摄像机都用光端机和光纤将视频图像传送至监控、收费分中心进行监视,收费与监控分中心合用一套视频设备,其视频设备的构成与收费站的基本相同。
& &为了提高项目经济效益,项目经理部加强管理,及时识别处理变更并调整合同价款。半年后,工程完工,经监理工程师同意后,施工单位申请交工验收。
1.说明收费视频监视系统的功能。(注:2004年考过类似问题)
2.试将本路收费与监控系统中的视频监视系统分出三个不同范围的子系统,供系统调 (测)试时选用。
3.对于该项目发生的工程变更,如果合同中有适用于变更工程的价格,可按合同已有价格计算变更合同价款,对于没有适用于变更工程的价格,该如何处理?
4.交工验收时,验收组除应听取和审议施工单位关于工程施工情况的报告外,还要审议哪些报告?如果工程验收不合格,施工单位应做何处理?
答案解析:第&2&题:填空题:
& &背景资料
& &某承包人承接了一座大桥工程,该桥采用1.6m的桩基础,桩长约25~32m;桥位处地层均为天然砂砾,地下水位在原地面下约1.5m处。其桩基主要施工过程如下:
& &平整场地、用水准仪进行桩位放样、埋设钢护筒、选用正循环回旋钻机作为成孔钻机,终孔检查合格后,采用抽浆法进行清孔排渣;根据《公路工程质量检验评定标准》对成孔的孔位、孔深、孔径及泥浆相对密度检验合格,孔底沉淀厚度检验合格。
& &钢筋笼骨架在现场分段制作、吊装、搭接焊接长、钢筋笼放人孔内,然后将导管沉放到距桩底0.25m处,开始灌注水下混凝土。在灌注混凝土过程中,导管埋人混凝土的深度在1m以内。在距桩顶5m处发生堵管,施工人员采用了转动导管的方法试图疏通导管。
& &为了减小混凝土灌注过程中因混凝土初凝导致导管堵塞的风险,经施工单位项目总工同意,在混凝土中掺入了适量的缓凝剂,混凝土的坍落度为16cm。
1.该项目在桩基钻孔过程中存在的主要问题有哪些?
2.在成孔检验中存在的缺项是什么?
3.指出钢筋笼入孔后应注意的两个要点。
4.该项目施工中发生堵管后,采取的措施是否恰当?如果不恰当,应采取哪些措施?
5.该项目在钻孔桩混凝土灌注施工方面存在哪些错误做法?
6.指出该项目施工现场劳动力的四大组成部分。
答案解析:第&3&题:填空题:
& &背景资料
& &某承包人承接了一特大桥工程,该工程工期紧、任务重、合同价低。为既要保质保量完成工程任务,又能尽力节约施工成本,公司要求项目部认真做好施工组织设计和成本控制工作。为此提出了四条成本管理的原则:(1)成本管理最低化原则;(2)全面成本管理原则;(3)成本管理有效化原则;(4)成本管理科学化原则。
& &为了编写好实施性施工组织设计,项目部组织人员搜集了如下一些资料:施工技术资料、工程设计文件、自然条件及有关政策规定。并拟定了如下编写步骤:
& &(1)分析设计资料,选择施工方案和施工方法;
& &(2)计算人工、材料、机具需要量,制定供应计划;
& &(3)编制工程施工总体进度计划;
& &(4)设计临时工程,编制供水、供电(供热)计划;
& &(5)编制工地运输计划;
& &(6)绘制施工平面布置图;
& &(7)分析计算技术经济指标;
& &(8)编写说明书。
& &同时,项目部也充分认识到,要降低施工成本,重点是要降低材料成本,特别是抓好材料的采购环节。因此在工程开工前,项目部就积极地选择材料供应商。经人介绍,选择了一家砂、石供货商,并依据其资信状况、业绩信誉进行了评价,认为符合相关要求,随后就与其签订了长期供货合同。
1.解释全面成本管理原则的含义。
2.成本管理的原则是否完整?若不完整,请补充。(注:2004年考过)
3.项目部为编写实施性施工组织设计所搜集的资料是否完善?若不完善,请补充。
4.关于施工组织设计的步骤是否正确?请说明理由。
5.技术经济指标通常用于评价施工方案的合理性,如分项工程生产率。请再列举两项技术经济指标。
6.项目部对材料供应商的选择和评价是否恰当?请说明理由。
答案解析:
做了该试卷的考友还做了
······(需要 0 积分)
   铁路客运专线的双线整孔简支箱梁采用后张法施工,预应力主筋设计采用符合1×7- 15.2 -1860 -GB/T5224 - 2003 标准的高强低松弛钢绞线,截面积为 140mm2 , 钢绞线标准强度为RY=1860MPa,EP=1.95×105MPa(实测平均值)。锚外控制应力σcon为 72.43MPa之间,张拉使用四台YCD350-200 型液压千斤顶在梁两端对称张拉。钢绞线孔道采用橡胶抽拔管成型。
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正确答案:
1.2号桥墩施工属于特级。凡患有高血压、心脏病、精神病、恐高症、癫痫病、严重贫血病、严重关节炎等疾病及其他不适合高处作业的人员,不适合在本桥墩作业。作业人员应配备安全帽、安全带、防滑鞋个人安全防护设施。
& &2.3号墩作业人员的错误做法有:(1)安全防护设施不得擅自拆除。如因施工需要暂时拆除的,要报项目负责人审批后方可拆除,工作完成后要即行复原。(2)作业人员乘坐电梯时不能人货混装。
& &3.混凝土搅拌站用于拌制施工所用混凝土;反循环钻机、钢护筒用于桩基础施工;刚模板用于承台施工;混凝土高压泵、塔吊、载人电梯、爬模设备用于桥墩施工;预应力张拉成套设备、挂篮设备用于桥梁上部结构施工。悬臂式掘进机和架桥机不适用于本桥施工。
& &4.本桥变截面箱梁宜采用挂篮悬臂浇筑施工方法。本桥承台属于低桩承台。
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第&1&题:填空题:
& &背景资料
& &某施工单位中标承担了某路段高速公路收费系统的施工,该路段设计车速为100km/h,有8处互通立交,其中2处互通立交连接高速公路,其余6处连接地方道路。全线设一个监控、通信、收费分中心,6个收费站,采用封闭式半自动收费方式,并且纳入全省高速公路联网收费。
& &收费车道计算机系统具有按车道操作流程正确工作、对车道设备的管理与控制、设备状态自检并将故障信号实时上传等功能。设计文件要求货车不称重而按载重吨位分型收费,但是在招标文件中要求收费应用软件应满足货车计重收费的需要。签订合同10天后,业主正式书面告知施工单位,本路段要新增货车计重收费系统,并且提供了原设计单位收费系统变更的相应图纸和说明,其涉及的变更未超过批准的建设规模。业主请施工单位组织实施。
1.施工企业应具备何种企业资质才能承担该收费系统的施工任务?
2.收费国产计算机系统除背景资料中提及的功能外,还有哪些功能?
3.说明本工程新增货车计重收费系统的变更依据和变更确认过程。
4.项目变更为采用货车计重收费方式时,出口车道应增加哪些设备?
答案解析:第&2&题:填空题:
某施工企业承包了一段36.8km的四车道高速公路沥青混凝土路面工程路面单幅宽 11.25m。路面结构形式为:基层为两层18cm的石灰粉煤灰稳定碎石;底基层为一层18cm的石灰粉煤灰稳定碎石;沥青混凝土面层为7cm的下面层,6cm的中面层和5cm的SMA表面层,桥上只铺5cm的SMA表面层,隧道内为水泥混凝土路面。
& &项目经理部人员进场后,完成了经理部的建设和设备的进场工作。施工平面布置示意图如下。
& &合同规定沥青材料由业主提供,地方材料由施工单位自采。材料管理人员在查看过料场、进行了价格比选后,就开始进料。
& &项目经理部按照各项要求,在完成了一系列的准备工作后,开始施工石灰粉煤灰稳定碎石底基层。施工中,施工人员发现其中一段800m长的底基层出现了大量裂缝和破损,经检查是由于路基质量差所致,路面施工单位拟向路基施工单位提出索赔。
1.项目部需要采购哪几大类地材?项目部材料采购程序存在什么问题?
2.指出石灰类材料质量检验中的两大主指标。
3.上述平面布置方式对稳定料的场内运输费有什么影响?请说明理由。
4.施工中,工地实验室对石灰粉煤灰稳定碎石应检测哪两项指标?并说明其合格值。
5.由于路基交工推迟,经沥青混凝土路面施工的时间仅有140d,请通过计算(要求列出计算过程),从生产能力为160t/h、240t/h和320t/h的沥青搅拌站中选择出满足工期要求的合理设备。(已知:沥青混凝土的容重取为2.4t/m3,搅拌站每天有效工作时间按8小时计算)
6.路面施工单位的索赔对象是否恰当?请说明理由。
答案解析:第&3&题:填空题:
& &背景材料
& &某施工单位承接了一4&20m简支梁桥工程。桥梁采用扩大基础,墩身平均高10m。项目为单价合同,且全部钢筋由业主提供,其余材料由施工单位自采或自购在离本工程不远的江边有丰富的砂源,经检验,砂的质量符合要求。采砂点位于一跨江大桥下游150m处,施工用砂均取自这里。项目部拟就1~3号排架组织流水施工,各段流水节拍见下表: & &
注:表中排架由基础、墩身和盖梁三部分组成。
& &根据施工组织和技术要求,基础施工完成后至少10d才能施工墩身。
& &施工期间,还发生了如下事件。
& &事件1:由于业主大型安装设备的进场,业主委托承包人对一旧桥进行加固。加固工程中的施工项目在原合同中有相同项目,承包人要求直接采用相关单价来处理加固费用。
& &事件2:在桥梁基础开挖完成后,施工项目负责人组织施工人员、质检人员对槽基几何尺寸和高程这两项隐蔽工程进行了检查和验收,随即进入下一道工序。
& &事件3:施工单位准备开始墩身施工时,由于供应人的失误,将一批不合格的钢筋运到施工现场,致使墩身施工推迟了10d开始,承包人拟就此向业主提出工期和费用索赔。
1.计算排架施工的流水工期(列出计算过程),并绘制流水横道图。
2.事件1中,承包人的要求是否合理?请说明理由。
3.事件2中,隐蔽工程的检查验收项目是否完善?请说明理由,并指出检查方式的错误之处。
4.针对事件3,承包人是否可以提出工期和费用索赔?请说明理由。
5.指出背景资料中施工单位存在的违法行为,以及违反了哪部法律或法规?按有关规定应作何处理?
答案解析:
做了该试卷的考友还做了
······}

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