连续梁施工监控计算书.docx

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连续梁施工监控计算书

新建客货共线

（40+64+40）m预应力混凝土连续梁桥

施工监控计算书

计算：

复核：

审核：

1工程概况

新建（40+64+40）m连续梁，墩号134#～137#，正线间距S＝4.6m，按200km/h（预留250km/h）城际客运专线铁路标准设计，采用悬臂现浇法施工。

1.1结构概况

（40+64+40）m预应力混凝土连续梁，采用悬臂法施工。

梁全长145.5m，计算跨度为（40+64+40）m，中支点处截面最低点梁高5.204m，边跨8.75m直线段截面最低点梁高2.804m，梁底下缘按圆曲线变化。

边支座中心线至梁端0.75m，边支座横桥向中心距4.60m，中支座横桥向中心距4.20m。

截面类型为单箱单室，变高度、变截面箱梁。

底板、腹板、顶板局部向内侧加厚，中支点处局部向外加厚，均按直线线性变化。

全联在端支点、中跨跨中及中支点共设5个横隔板，横隔板设有孔洞，供检查人员通过。

挡砟墙内侧净宽9.0m，线路中心至挡砟墙内侧2.2m，桥面宽12.2m，桥梁建筑总宽12.50m（按桥上设置插板式金属声屏障计算）。

1.2施工概况

根据（40+64+40）m连续梁施工设计图，本桥施工采用悬臂浇注，边跨及中跨合拢利用吊架合拢。

该桥施工过程概略如下：

第一阶段：

承台、墩身、托盘、顶帽施工及在0号块现浇支架上浇筑墩顶0#梁段，对称张拉0#块梁段内相应钢束。

第二阶段：

在0#块上墩身两侧对称拼装悬浇挂篮，进行挂篮静载测试后，对称悬浇1#梁段混凝土，对称张拉1#块梁段内相应钢束。

第三阶段：

挂篮前移，墩身两侧对称悬浇2#梁段，对称张拉2#梁段内相应预应力钢束。

第四阶段：

挂篮前移，墩身两侧对称悬浇3#梁段，对称张拉3#梁段内相应预应力钢束。

第五阶段：

挂篮前移，墩身两侧对称悬浇4#梁段，对称张拉4#梁段内相应预应力钢束。

第六阶段：

挂篮前移，墩身两侧对称悬浇5#梁段，对称张拉5#梁段内相应预应力钢束。

第七阶段：

挂篮前移，墩身两侧对称悬浇6#梁段，对称张拉6#梁段内相应预应力钢束。

第八阶段：

挂篮前移，墩身两侧对称悬浇7#梁段，对称张拉7#梁段内相应预应力钢束。

第九阶段：

挂篮前移，墩身两侧对称悬浇8#梁段，对称张拉8#梁段内相应预应力钢束；

同时搭设边跨直线段支架并预压，边跨直线段混凝土浇筑。

第十阶段：

拆除挂篮，安装边跨合拢吊架，边跨临时锁定，边跨合拢段混凝土浇筑，张拉边跨合拢相应钢束。

第十一阶段：

安装中跨合拢吊架，中跨临时锁定，中跨合拢段混凝土浇筑，张拉中跨合拢相应钢束。

第十二阶段：

进行桥面系（桥面栏杆、桥面铺装）施工。

2计算规范及依据

1）《高速铁路设计规范（试行）》（TB10621-2009）

2）《新建时速200公里客货专线铁路设计暂行规定》（上、下）（铁建设[2005]285号）

3）《铁路桥涵设计规范》（TB10002.1～TB10002.5-2005）

4）《铁路桥涵设计基本规范》（TB10002.1-2005）（局部修订条纹：

铁建设[2010]5号、铁建设[2010]257号）

5）《铁路桥涵钢筋混凝土与预应力混凝土结构设计规范》（TB10002.3-2005）局部修订条纹：

铁建设[2009]22号、铁建设[2010]257号）

6）《铁路混凝土结构耐久性设计规范》（TB10005-2010）

7）《铁路工程抗震设计规范》（GB50111-2006）（2009年版）

8）《客运专线铁路桥涵工程施工技术指南》（TZ213-2005）

9）《客货专线高性能混凝土暂行规定》（科技基[2005[101号）

10）《客货共线铁路桥涵工程施工技术指南》（TZ203-2008）

11）《铁路混凝土工程施工技术指南》（铁建设[2010]241号）

12）新建郑州至焦作铁路工程郑州黄河大桥铁路桥梁通用参考图-时速250公里客运专线铁路有砟轨道悬臂现浇预应力混凝土连续梁（双线）（40+64+40）m连续梁（图号：

专桥（2010）2267A-Ⅴ）

13）其他相关规范、规程

3计算基本资料及参数选取

3.1基本资料

3.1.1技术指标

1）设计速度：

客车250Km/h及以下，货车160Km/h（C62、C64为80Km/h）及以下。

2）线路情况：

双线，正线间距为4.6m；直、曲线，最小曲线半径4000m，困难条件下按3500m进行检算。

3）环境类别及作用等级：

一般大气条件下无防护措施的地面结构，环境类别为碳化环境，作用等级为T1、T2。

4）设计使用年限：

正常使用条件下梁体结构设计使用寿命为100年。

5）长大货车检算类型：

本设计仅对常用D2、D30、D35列车通过时进行检算。

6）施工方法：

桥位悬臂浇筑施工。

7）地震烈度：

本结构适用于设防烈度八度及以下（地震动峰值加速度Ag≤0.3g）地区。

8）养护维修方式：

桥上不设人行道检查车。

3.1.2主要材料

1）混凝土

梁体混凝土强度等级为C50，封锚采用强度等级为C50的干硬性补偿收缩混凝土，挡砟墙、遮板、电缆槽竖墙混凝土强度等级为C40；电缆槽盖板可采用RPC-H混凝土或C40混凝土，其中RPC-H混凝土性能指标应满足《客运专线活性粉末混凝土（RPC）材料人行道挡板、盖板暂行技术条件》要求。

2）预应力体系

①纵向预应力体系

纵向预应力筋采用1×7-15.2-1860-GB/T5224-2003预应力钢绞线，抗拉强度标准值为fpk=1860MPa，弹性模量为Ep=195GPa。

锚具应符合《铁路工程预应力筋用夹片式锚具、夹具与连接器技术条件》（TB/T3193-2008），金属波纹管应符合《预应力混凝土用金属波纹管》（JG225-2007）要求。

纵向预应力筋管道形成采用内径为90mm与80mm的镀锌金属波纹管成孔，锚固体系采用自锚式拉丝体系，张拉采用及之配套的机具设备；合拢段处纵向预应力筋镀锌金属波纹管采用增强型，其它可采用标准型。

②横向预应力体系

横向预应力筋采用1×7-15.2-1860-GB/T5224-2003预应力钢绞线，抗拉强度标准值为fpk=1860MPa，弹性模量为Ep=195GPa。

锚固体系采用BM（P）15-4锚具及配套的支承垫板，锚具应符合《铁路工程预应力筋用夹片式锚具、夹具与连接器技术条件》（TB/T3193-2008）。

张拉体系采用YDC240Q型千斤顶，管道形成采用70×19mm扁形镀锌金属波纹管成孔，金属波纹管应符合《预应力混凝土用金属波纹管》（JG225-2007）要求。

③竖向预应力体系

竖向预应力筋采用25mm高强精轧螺纹钢筋，型号为PSB785，应符《预应力混凝土用螺纹钢筋》（GB/T20065-2006）要求；抗拉强度标准值为fpk=785MPa，弹性模量为Ep=200GPa，锚固体系采用JLM-25型锚具。

张拉体系采用YC60A型千斤顶，管道形成采用内径φ35mm铁皮管成孔。

3）普通钢筋

普通钢筋采用HPB235与未经高压穿水处理过的HRB335钢筋，其技术条件应符合现行国家标准《钢筋混凝土用钢第1部分：

热轧光圆钢筋》（GB1499.1）与《钢筋混凝土用钢第2部分：

热轧带肋钢筋》（GB1499.2）的规定。

HRB335钢筋的化学成分C+Mn/6应小于或等于0.5%。

4）支座

采用客运专线铁路桥梁盆式橡胶支座（图号：

专桥（2007）8360）或铁路连续梁球型钢支座（图号：

专桥（2009）8361（G）），根据列车活载类型及桥梁处地震区动峰值加速度确定支座吨位及钢板的类型，安装方式详见专桥（2011）2267A-V-变63～64图。

3.2主要参数选取

3.2.1恒载

1）结构自重

①混凝土：

C50（梁体）、C35（承台、墩身、托盘、顶帽）、C50（支座垫石），其容重取26kN/m3（梁体）、25kN/m3（承台、墩身、托盘、顶帽、支座垫石）

②预应力

a）纵、横向预应力

标准抗拉强度：

fpk=1860Mpa

弹性模量：

Ep=1.95×105Mpa

锚下张拉控制应力：

按设计图纸给定的张拉控制应力计入

波纹管摩阻系数：

=0.26

孔道偏差系数：

κ=0.003

一端锚具回缩：

0.006m

钢绞线松弛系数：

按照《铁路桥涵钢筋混凝土与预应力混凝土结构设计规》（TB10002.3-2005）第6.3.4条规定计入

b）竖向预应力

标准抗拉强度：

fpk=785Mpa

弹性模量：

Ep=2.0×105Mpa

锚下张拉控制力：

350KN/根

波纹管摩阻系数：

=0.35

孔道偏差系数：

κ=0.003

一端锚具回缩：

0.006m

钢绞线松弛系数：

按照《铁路桥涵钢筋混凝土与预应力混凝土结构设计规》（TB10002.3-2005）第6.3.4条规定计入

2）二期荷载：

187.4kN/m

3）混凝土收缩徐变

按老化理论计算混凝土的收缩徐变，收缩速度系数0.00625，收缩终极值0.00015，徐变增长速率0.00556，徐变终极值2.0。

4）基础部不均匀沉降：

以10mm计

3.2.2活载

1）列车荷载

郑焦线：

采用ZK标准活载

京广线：

采用中-活载普通活载

2）动力系数

动力系数按《高速铁路设计规范（试行）》（TB10621-2009）第7.2.7条计算：

ZK活载1+μ=1+（）

式中Lφ为梁的加载长度，以米计。

中-活载1+μ=1+α（）

式中L为梁的计算长度，以米计。

3.2.3附加力

1）温度变化作用

按《铁路桥涵钢筋混凝土与预应力混凝土结构设计规范》（TB10002.3—2005）第4.3.10~12条规定计入。

整体升温取值40℃；整体降温取值40℃。

2）制动力

制动力按《高速铁路设计规范（试行）》（TB10621-2009）第7.2.10条规定计入。

3.2.4特殊荷载

仅计入施工荷载

挂篮自重：

60t

吊架自重：

40t

3.2.5荷载组合

分别以主力、主力+附加力进行组合，取最不利组合进行计算。

主力与主力+附加力组合如下：

1）主力

组合Ⅰ：

自重+活载+预应力+混凝土收缩徐变+二期恒载

组合Ⅱ：

自重+活载+预应力+混凝土收缩徐变+二期恒载+基础沉降

2）主力+附加力

组合Ⅲ：

自重+活载+预应力+混凝土收缩徐变+二期恒载+温度变化+制动力

组合Ⅳ：

自重+活载+预应力+混凝土收缩徐变+二期恒载+基础沉降+温度变化+制动力

4计算模型

采用桥梁结构分析专用程序桥梁博士V3.03建模，进行各施工阶段、成桥状态的恒载、活载、预应力、混凝土收缩徐变等荷载作用下的分析计算。

4.1结构离散

参照有砟轨道（40＋64＋40）m悬臂现浇预应力混凝土连续梁（双线）（图号：

专桥（2011）2267A-V）设计图纸将该桥各个阶段离散为梁单元。

单元划分考虑施工节段、变截面、支座等因素，计算模型中根据悬臂施工梁段的划分、支点、跨中、截面变化点等控制截面将全桥划分为55个单元。

图4-1、图4-2与图4-3分别为该桥的三维模型图、单元离散图与全桥钢束图。

图4-1三维模型图

图4-2单元离散图

图4-3全桥钢束图

135#墩顶支座为固定支座，采用及桥墩竖向与纵桥向水平的主从约束模拟，其余墩顶支座采用及桥墩仅竖向的主从约束模拟，边跨直线段现浇支架考虑到施工时为一次浇筑完成并进行了预抬，故边跨现浇钢管桩采用134#（137#）墩支座的弹性刚度。

悬臂浇注施工过程中的墩梁固结钢管桩设置在距主墩支座中心线2.55m处，采用竖向弹性支座模拟。

墩顶箱梁截面参数及相邻截面参数一致，其多余混凝土转化为集中荷载施加于墩顶位置；各块段内齿板在计算模型中不予考虑，均转化为集中荷载施加于相应块段上。

桥面铺装及附属设施，以均布荷载施加于箱梁上。

施工挂篮，以一对集中荷