铁路桥墩设计
浅谈高速铁路双线空心桥墩的设计
浅谈高速铁路双线空心桥墩的设计摘要:从高速铁路双线空心桥墩的两种常用墩型的比较入手,介绍了双线圆端形空心桥墩和双线矩形空心桥墩各自优缺点及适用范围,归纳了影响桥墩尺寸的主要因素,论述了两种墩型检算不同点及地震检算时柔度系数的选取,总结了墩身设计中的一些规律,阐述了高铁双线空心墩参考图的设计流程及其主要控制点。
关键词:高速铁路、双线空心墩、设计1、概述山区高速铁路建设中,由于曲线半径以及线路纵坡的限制,常需跨越冲沟及U形深谷。
受力性能好、纵横向刚度大又可显著节省圬工的空心墩越来越多地应用于高速铁路高墩工程实践中。
根据墩身截面形状的不同,高速铁路空心桥墩常分为双线圆端形空心墩和双线矩形空心墩。
双线圆端形空心墩,造型流畅,简洁美观,可减少水流冲刷的影响,适用于景观要求高的城市及跨河桥梁(如图1)。
双线矩形空心墩,造型稳重,坚固实用,不利于水流冲刷,适用于对景观要求低的山区旱桥;在工程实践中,为了满足美观要求以及减少水流冲刷的影响,常将矩形空心墩的四个角做成倒圆弧的型式(如图2)。
矩形空心墩较之同刚度的圆端形空心墩具有墩身尺寸较小,圬工量更省,模板倒用率高,较省模板等优点,更适用于山区旱桥的建设。
为了提高工作效率及设计质量,实现标准化设计,通常采用编制通用参考图的办法对桥墩进行系统性设计。
本文拟对高速铁路双线空心桥墩参考图的设计要点进行论述。
结构尺寸的拟定高速铁路桥梁对结构刚度、变形及基础沉降的要求比普通铁路更为严格,同时,还要满足《铁路工程抗震设计规范》GB50111-2006的相关要求。
这样,就要求桥墩纵横向线刚度要适配,墩身水平线刚度过大,地震力会增大,墩身钢筋会增多,造成圬工浪费;若墩身水平线刚度过小,虽节省圬工,但基础配置会很困难,这就要求桥墩设计时要结合以上各个因素进行综合比选。
2.1墩顶尺寸的拟定墩顶外形与梁形有很大关系,高速铁路常匹配箱梁,因箱梁支承中心距一般较小,根据箱梁的构造以及架设特点,墩顶常采用无顶帽设计。
铁路桥梁实心墩方案
中铁二十局集团有限公司蒙华铁路MHTJ-7标段项目部双线无砟圆端形实体桥墩专项施工方案编制:审核:审批:二O一五年九月八日目录一、编制依据 (3)二、工程概况 (3)三、施工准备 (4)㈠、现场准备 (4)㈡、技术准备 (4)㈢、原材料准备 (4)㈣、劳动力准备 (4)㈤、机械准备 (5)㈥、测量仪器准备 (5)四、施工方案 (6)㈠、进度指标 (6)㈡、施工方案 (6)㈢、施工工艺 (6)1、测量放线 (7)2、设置砂浆找平层 (7)3、墩底凿毛 (7)4、模板施工 (7)5、搭设脚手架 (8)6、钢筋绑扎 (9)7、混凝土浇筑 (10)五、质量保证措施 (11)六、安全保证措施 (12)七、文明施工及环保措施 (13)八、附图 (15)中铁二十局集团有限公司蒙华铁路MHTJ-7标段项目部双线无砟圆端形实体桥墩专项施工方案一、编制依据1.蒙西至华中地区铁路煤运通道工程浩勒报吉至三门峡段施工招标文件、施工图、施工合同等。
2. 新建蒙西至华中地区铁路煤运通道土建工程《指导性施工组织设计》;3.国家和行业现行的设计、施工、验收采用的规范、规则和标准:《客货共线铁路桥涵工程施工技术指南》(TZ203-2008);《铁路桥涵工程施工质量验收标准》(TB10415-2003);《铁路工程测量规范》(TB10101-2009);《铁路工程基本作业施工安全技术规程》(TB10301-2009);4.我单位现场踏勘所了解的资料等。
5.我单位的技术力量、类似工程的施工经验、机械设备、劳动力状况、管理水平及经济效益;二、工程概况蒙华铁路MHTJ-7标共设桥梁11座,其中特大桥1279.32延米/2座;大桥1609.87延米/7座;中桥210.66延米/2座。
2座特大桥分别为:DK345+932.48跨包西铁路特大桥、DK357+881.48延河特大桥。
7座大桥分别为:DK344+116.71小麻沟2#大桥、DK352+667.43杨家沟跨延延高速大桥、DK367+049.57张川河大桥、DK368+361.24王家仓大桥、DK370+500.65前杜家沟大桥、DK376+378.86石公河大桥、DK377+326.24郑庄大桥。
一般铁路桥梁墩台的尺寸拟定
一般铁路桥梁墩\台的尺寸拟定作者:张欣智马孟启来源:《中国新技术新产品》2011年第02期摘要:在工程设计中,根据工程的实际情况选定一种合适的墩、台形式后,就要拟定墩、台的基本尺寸。
本文具体介绍了一般铁路桥梁墩、台的尺寸拟定方法。
关键词:铁路桥梁;墩台形式;尺寸拟定中图分类号:TU248.9文献标识码:A1桥台尺寸拟定。
目前采用的矩形空心桥台主要有两种形式,一种是配合简支箱梁的混凝土矩形空心桥台,其台长为固定值,另一种是配合简支T梁的钢筋混凝土空心桥台,其台长随填土高而变化。
两种桥台及锥体形式如上图示。
1.1支承垫石尺寸。
支承垫石对应于支座位置设置,垫石平面尺寸根据支座底板尺寸按构造要求选定,支座底板尺寸可按所选用的支座吨位从相应的支座安装图中查取,《铁路桥涵设计基本规范》第5.3.8条规定,支承垫石的外边缘距支座底板的边缘为0.15~0.2m。
如果墩、台位于曲线上、坡道上或者直曲线上的墩、台合并设计,则还应考虑曲线及坡道上梁缝增加的影响,适当加大支承垫石的尺寸。
采用盆式橡胶支座时,支承垫石厚度一般采用0.35m。
1.2顶帽尺寸。
桥台的顶帽采用矩形截面,墩、台顶帽尺寸的选定应满足以下条件:a、顶帽尺寸应考虑梁跨、墩台身尺寸、施工、架设及电气化等要求决定。
b、对于采用T梁普通铁路,顶帽边缘至支承垫石边缘的距离不应小于《铁路桥涵设计基本规范》第5.3.8条的规定,如顺桥方向跨度L≥20m时为0.40m、横桥方向为0.50m;对于采用整孔箱梁的客运专线及城际铁路,顶帽顺桥向和横桥向到支座边缘的距离应大于下表的规定。
c、顶帽横桥方向的最小宽度应满足《铁路桥涵设计基本规范》第5.3.9条的规定,如跨度L≥20m时不小于6m。
d、顶帽上设置排水坡,防止表面及支座存水,必要时设置突出墩台身0.1~0.2m的飞檐。
e、顶帽尺寸同时还应满足养护维修和预留更换支座时顶梁的位置。
1.3前墙及托盘尺寸。
前墙顺桥向对应于顶帽选定尺寸,根据构造需要可设置飞檐,也可不设置飞檐,对于目前采用的矩形空心桥台,横桥向采用与后墙等宽。
铁路桥墩桩基础设计
基础工程课程设计——铁路桥墩桩基础设计指导老师:班级:姓名:学号:目录第一篇设计说明书 (2)第二篇设计计算书 (3)一、收集资料 (3)二、拟定尺寸 (5)三、承台底面形心处的位移计算 (7)四、墩身弹性水平位移δ的计算 (11)五、桩基检算 (13)六、电算结果 (19)第一篇设计说明书1.铁路桥墩桩基础设计中所依据规范有《铁路桥涵地基和基础设计规范》TB1002.5《混凝土结构设计规范》GB50010-2002《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》TB1002.3-992.铁路桥墩桩基础设计内容及步骤①收集资料②拟定桩的尺寸及桩数③承台底面形心处的位移计算④墩身弹性水平位移计算⑤承载力、位移、稳定性、抗裂性检算及桩身截面配筋设计⑥绘制桩基础布置及桩身钢筋构造图3.设计方案线路为双线、直线、坡度4‰、线间距5m,双块式无碴轨道。
桥跨31.1m,采用桩基础,蹲下设八根桩,设计直径为1.25m,成孔直径为1.28m,钻孔灌注桩,用旋转式钻头,桩身采用C25混凝土,桩长42m,粗砂层为持力层,桩底标高为-8.69m。
地基容许承载力[σ]=644kPa,单桩轴向受压容许承载力[P]=4048.52KN,对于主力加附加力[P]乘以1.2的提高系数。
桩顶和承台连接为主筋伸入式,桩顶深入承台0.1m。
桩身对称布置20根Φ20的光圆钢筋,钢筋总长15m,深入承台0.9m。
箍筋用Φ8@200mm,且沿钢筋笼方向,每隔2m设一道骨架钢筋和定位钢筋,均为Φ18的一级钢。
第二篇设计计算书一、收集资料㈠设计资料1、线路:双线、直线、坡度4‰、线距5m,双块式2无石渣轨道及双侧1.7m人行道,其重量为44.4kN/m。
2、桥跨:等跨L=31.1m无渣桥面单箱单室预应力混凝土梁,梁全长32.6m,梁端缝0.1m。
梁高3m,梁宽13.4m,每孔梁重8530kN,简支箱梁支座中心距梁端距离0.75m,同一桥墩相邻梁支座间距1.6m。
铁路桩基设计
第一章设计说明书1.1铁路桥墩桩基础设计中所依据规范有《铁路桥涵地基和基础设计规范》TB1002.5《混凝土结构设计规范》GB50010-2002《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》TB1002.3-991.2铁路桥墩桩基础设计内容及步骤(1)综合地层、荷载情况、使用要求、上部结构条件等确定桩基持力层;(3)选择桩材,确定桩的类型、外形尺寸和构造;(4)确定单桩承载力设计值;(5)根据上部结构荷载情况,初步拟定桩的数量和平面布置;(6)根据桩的平面布置,初步拟订承台的轮廓尺寸及承台底标高;(7)单桩竖向承载力验算(8)验算承台结构强度;(9)群桩承载力验算;(10)单桩桩身内力计算;(11)绘制桩的平面、横断面布置图。
1.3设计方案线路为双线、直线、坡度4‰、线间距5m,双块式无碴轨道。
桥跨31.1m,采用桩基础,墩下设八根桩,设计直径为1m,成孔直径为1.05m,钻孔灌注桩,用旋转式钻头,桩身采用C25混凝土,桩长31m,粗砂层为持力层,桩底标高为2.31m。
地基容许承载力[σ]=803.6kPa,单桩轴向受压容许承载力[P]=3683.29KN,对于主力加附加力[P]乘以1.2的提高系数。
建筑材料:支撑垫石、顶帽、托盘采用C40钢筋混凝土,墩身采用C30混凝土,桩身采用C25混凝土。
1.4地质资料墩柱下地层情况及主要物理力学指标如下: 地层号 岩层名称 标 高厚度基本 承载力 (kPa )容重 (kN/m 3)内摩擦角 (°) 1-1耕地36.79~36.290.56018101-2粉砂(中密)36.29~23.3113.020019.5181-3粗砂(中密)23.31~未揭穿40020.522地下水位高程为-50m 。
地层分布情况见图1。
36.7936.2923.31粉 砂33.31粗 砂比例 1:1000图1 地质横断面示意图1.5荷载资料该墩柱与承台布置详见图2。
铁路桥墩设计
1.8m
图1 梁截面
梁上设双侧人行道(直线梁桥面系重量为38kN/m), 梁全长Lo=24.6m,梁缝0.1m,梁高2.1m,轨底至梁底 2.6m,轨底至支撑垫石顶高度3.0m,垫石高度为0.20m ,垫石平面尺寸为0.5m×0.5m,支座全高0.4m,每孔 梁重1568kN。
一 基本资料
水文、气象:无水、无冰冻 。 土质情况:
图5 铁路托盘尺寸
二 主要尺寸拟定
采用托盘式顶帽时,墩身 顶面尺寸就是托盘底部的 尺寸。当墩身较高时,墩 身的纵、横向两个方向均 做成斜坡,铁路桥墩身侧 坡不应缓于20:1,更多情况 下采用40:1~30:1。
图6 墩身尺寸拟定
二 主要尺寸拟定
明挖基础可以采用单层式 或多层式,每一层的厚度 宜不小于1.0m,通常采用 层厚为1m的基础形式。
图8 单孔重载布置图式
三 内力计算
b)单孔轻载 在一孔梁上布满活载,但五个集中荷载位于检算 墩上梁的另一端。这种加载图式对桥墩的竖向偏心 压力较一孔重载为小,而纵向水平力(制动力)大 小与一孔重载相同,弯矩较大,往往是桥墩纵向合 力偏心距的控制荷载;直线上桥墩当截面合力偏心 距较大时,按应力重分布计算,可能出现最大应力。
图10 双孔重载布置图式
三 内力计算
d)双孔空车 在检算桥墩的相邻两孔梁上均布满空车活载,按 10kN/m计,对实体式桥墩一般检算不受控制。但当 同时计及横向风力等横向力对于桥墩的横向稳定性 可能其控制作用。
图11 双孔空车布置图式
四 检算
应对如下项目进行检算: (1)墩身受压稳定检算; (2)墩身截面强度检算; (3)墩身截面的偏心距检算; (4)墩顶弹性水平位移检算 (5)基地检算;
图9
单孔轻载布置图式
210878146_安九铁路跨既有合九线钢横梁门式墩设计
价值工程0引言随着我国经济的飞速发展,铁路建设如火如荼,城市建设也日新月异。
不可避免的,新建铁路与既有铁路、公路、航道、油气管道等的交叉也越来越普遍。
尤其是新建铁路在引入既有铁路车站时,受现场条件限制,新建线往往以很小角度上跨既有线。
两线夹角、既有线宽度、立交净空等条件,是控制设计方案的关键因素。
新建线小角度斜交上跨既有线常用“小跨度结构+门式墩”及大跨桥梁跨越两种方案。
其中“小跨度结构+门式墩”方案具有结构简单、施工方便、节约投资、上部可采用标准简支梁等优点,应用较为广泛[1][2][3]。
本文结合新建安九铁路孔垄上行联络线特大桥跨既有合九铁路工程实例,研究新建铁路小角度上跨既有线的钢横梁门式墩设计及实施方案。
1工程概况安九铁路孔垄上行联络线上跨既有合九铁路处孔垄上行联络线特大桥位于湖北省黄梅县孔垄镇,桥址位于长江沿岸冲积平原区,地形平缓,地面高程为5~18m 。
桥址范围地层为人工填土、粉质黏土、粉土、粉砂、细砂、中砂、粗砂、细圆砾土及砂岩等。
基本地震动峰值加速度0.05g ,基本地震动反应谱特征周期为0.35s 。
安九铁路孔垄上行联络线为单线Ⅰ级电气化铁路,设计速度目标值为160km/h 。
既有合九铁路为单线Ⅰ级铁路,内燃预留电气化条件。
安九铁路孔垄上行联络线与既有合九线交叉里程为KLSDK2+855.3,距既有孔垄站约3km 。
交叉处既有铁路为路基段,路肩宽度约7.6m ,路基填高为3.5~3.8m 。
由于既有线与新建线交叉角仅为5°,无法采用大跨桥梁一跨跨越,故孔垄上行联络线特大桥58~65号墩设计采用8榀门式墩跨越既有合九铁路,上部结构采用“通桥(2017)2101”系列32m 标准简支梁。
为尽量减少施工过程中对既有合九线的干扰,降低既有合九线运营安全风险,门式墩墩柱基础尽量不侵占既有线路基本体,同时考虑经济性因素,门式墩钢横梁跨度设计为24m 。
平面布置如图1所示。
2方案研究铁路工程中常见的门式墩横梁有预应力混凝土横梁、钢横梁两种形式[3]。
铁路桥墩基础设计(可编辑
铁路桥墩基础设计(可编辑
1.确定基础类型:根据桥梁所处环境条件和土质情况,选择适合的基
础类型。
常见的基础类型包括桩基、浅基础和深基础。
2.土质勘察和地质资料分析:进行土质勘察和地质资料分析,获取有
关地下水位、土壤类型、土层厚度等信息。
这些数据对基础设计起到了至
关重要的作用。
3.荷载计算:根据桥梁的设计荷载标准,计算出列车荷载、水流冲击、地震力等外部荷载的大小和作用方式。
4.基础尺寸确定:根据荷载计算结果和土壤特性,确定合适的基础尺寸。
基础尺寸的确定包括基础平面形状、所需面积、墩柱形式、锚固长度等。
5.基础槽型设计:根据基础尺寸确定的要求,进行基础槽型设计。
基
础槽型设计主要包括基础底床的形状、墩柱的支撑方式等。
6.基础材料选择:根据桥墩基础设计的要求,选择适合的材料,如混
凝土、钢材等。
材料的选择应与土壤特性和荷载要求相适应。
7.基础施工工艺设计:根据基础类型和设计要求,确定合理的施工工艺。
施工工艺设计要考虑到施工的可行性和经济性。
8.基础施工监测与验收:在基础施工过程中进行监测,以确保施工质
量符合设计要求。
施工结束后,进行基础验收,并编制验收报告。
以上是铁路桥墩基础设计的主要步骤。
在设计过程中,需要综合考虑
桥梁的荷载与土壤的承载能力,以及地震、水流等外部荷载的作用,以确
保桥墩基础的安全性和稳定性。
同时,还需要根据具体情况进行合理的设计优化,以实现经济高效的设计方案。
桥墩的组织与设计
模板施工
1、水平、放样测量 为了使桥墩位置、标高、外形尺寸符合设计要求,桥墩施工前,由测量班对桥墩所在位置控制点进行放样测 量,在现场定出控制桩,用墨线弹出墩身准确位置,并提供标高控制数据,作为模板安装依据。 2、模板安装 1桥墩采用大块定型钢模施工,人工配合汽车吊安装模板,模板采用分节拼装、分节吊装的方式进行。 2由于各个墩身高度有一定变化,节高0.5m、1.0m及1.5m高的模板作为底模调节块使用,底模安装完成后, 由现场技术人员测量底模标高并作相应技术交底,如出入较大,必须进行调整,保证模板标高准确。 3模板拼装时,注意板缝的调整。 4平模板对称采用三排φ20mm拉杆加固,拉杆紧固螺栓要求用双螺母固定。模板顶部用缆风绳固定,防止模 板发生倾斜。 5模板安装好后,报工区技术人员检查模板轴线、高程,经现场技术人员同意后方可进行下一步工序施工。下 附桥墩模板允许偏差和检验方法。
设备养护
墩柱混凝土浇注完毕后,隔2小时左右进行蓄水或洒水养护。墩柱混凝土达到规定拆模强度后,应立即拆模, 用塑料薄膜将墩(台)身整体包裹,并喷淋养生至规定龄期。
第六章安全施工保证措施
安全目标
在施工过程中始终不渝地贯彻“预防为主,安全第一”的方针,针对本工程情况和当地气候环境特点,成立 安全生产管理组织机构,建立健全安全管理体系和各项安全制度,确定安全目标,制定安全措施,实行目标管理, 切实做好施工中的安全工作。
结构加固
混凝土浇注
钢筋工程、模板工程、脚手架搭设及其他准备工作经检查均符合要求,各项签证齐全并获得监理工程师签字 同意后方可浇注混凝土。混凝土灌筑前再次复核预埋件、支承垫石及锚栓孔位置。
混凝土采用商品混凝土,罐车运输,吊斗起吊入模或高架泵车泵送施工,插入式振捣施工。墩身浇注时应注 意以下几点:
铁路简支梁圆端墩设计计算分析
高
速
铁
路 技
术
No 3. 1 3 . Ve .
第 3卷 第 3期
S PEED RAIj AY E HN0 0GY IW T C L
Jn2 1 u .0 2
文章 编号 :17 —8 4 (0 2)3 0 0 4 6 4 2 7 2 1 O —0 5 —0
铁 路简 支 梁 圆端 墩 设 计 计 算分 析
抗 震 设 防 烈 度 场 地 类 别
7 I、 Ⅲ
8 I、 Ⅲ
8 I、 Ⅲ
地震动峰值加速度 A 系数 水平地震基本加速度 值系数 重 要 性 系 数
地 震 角 ( ) 。
O 1 .5 OO .5 1
15 .
02 . 00 .7 1
30 .
03 . O1 . 1
引 言
铁路交通是国家的经济大动脉 , 由于其运输速度
快 、 输量 大 、 运 运输 成本 低 、 全可 靠等 优点 , 安 使其 成 为
越江河 、 山谷、 道路等障碍物。 桥 梁包 括两 大部 分 , 为上 部结 构 , 一 即梁体 及桥 面 系; 另一为下部结构 , 包括墩 台、 基础 。梁体用来跨越 , 墩 台支撑桥 跨结 构 、 并把荷 载传 至地 基 , 支座 是二 者 的
ZoU i Le
( hn ala ihS re n einIs tt G op C . t. B in 1 2 0 ,C ia C iaR i yFf uvyadD s tue ru o ,Ld , e ig 0 6 0 hn ) w t g ni j
Ab t a t:n t i a r,t o n n e s o h 2 m p n smp y s p o d T— e m fsn l r c al y o 0 s r c I h s p pe he r u d e d pir ft e 3 s a i l u p se b a o i g e ta k r i wa f2 0 k m/h a e c lu a e n n l z d.On t e p e s h tte p e ie ha e n c n r d,t e ma i m au fe s i r a c l td a d a ay e h r mie t a h ir sz s b e o f me i h x mu v l e o / s a aye n lz d,c n i g b he fc o so h eg to es,t e si n s fpir ha g n y t a tr ft e h i h fpir h tf e s o e s,st ls i c to f ie c a sf ai n,e rh ua n e iy, i at q ke i tnst si n s fe tr ir n h sto fp e so heln t f e s o n ie p e sa d t epo iin o ir n t i e;Att e s metme,t e ifu n eo h xmu v l e o / f h a i h n e c n t e ma i m au fe l s b i e e tso ai so iri lo a ay e n t o d t n h tt e c o s s ci n sz fpirtp i h a y df r n lper to fp e sas n l z d o he c n ii st a h r s e to ie o e o s t e s me.U1 f o 一 tma ey i i o c u e h tt x i m a u fe sfrti c e s sa h n d c e s si h a e o a s st ol i tl t sc n l d d t a hema mu v l e o / s n r a e nd t e e r a e n t e c s fCl s I i s i, i e
哈齐客运专线四线铁路桥墩设计
哈 齐客运专线 四线铁 路桥墩设计
顾津 中
( 铁 道 第 三 勘 察 设 计 院集 团 有 限 公 司 , 天津 3 0 0 1 4 2 )
摘 要 : 以哈 尔滨 至 齐 齐哈 尔客 运 专 线松 花 江特 大桥 主 桥 桥 墩 为 例 , 详 细 论 述 四 线 铁 路 桥 墩 的 设 计 思 路 与 设 计 方 法, 给 出四 线 铁 路 桥 墩 设 计 时应 重 点 关 注 的荷 载 组 合 工 况 ; 通 过 对 冰 压 力荷 载 的 分 析 , 提 出 高 纬度 严 寒 地 区桥 墩 的
第5 8 卷
第 3 期
铁 道 标 准 设 计
RAI LW AY STANI ) ARD DES I GN
V0 1 . 5 8 No . 3 Ma r c h 2 01 4
2 01 4年 3月
文章编号 : 1 0 0 4—2 9 5 4 ( 2 0 1 4 ) 0 3 —0 0 6 3— 0 4
1 O a d c 0 mb i n a t j 0 n
1 工 程 概 述
7 81 O
1 5 68 0
1 5 6 8 0
1 5 6 8 0
7 81 0
哈尔滨 至齐 齐 哈尔客 运专 线松 花江 特大 桥主 桥采
用1 一 ( 7 8 + 3 × 1 5 6 + 7 8 )m 钢 管 混 凝 土拱 加 劲 连 续 梁 , 四线并 行 , 设 计 线 间距 为 4 . 4 m+ 8 m+ 4 . 4 m。哈 齐客 运专线 为 双 线 , 设计活载为 Z K 活 载, 设 计 速 度 为 2 0 0 k m / h ; 改建 滨洲 线为 双线 , 设计 活 载为 中一 活载 , 设 计 速度 为 1 6 0 k m / h 。桥 址位 于 高 纬度 严 寒 地 区 , 冬季
高速铁路(60+100+60)m连续梁桥墩设计
高速铁路(60+100+60)m连续梁桥墩设计任逵;邹永伟;石鲁宁【摘要】介绍高速铁路(60+100+60) m连续梁桥墩通用图的设计与计算。
【期刊名称】《铁道勘察》【年(卷),期】2016(042)003【总页数】6页(P114-118,119)【关键词】高速铁路;连续梁;桥墩设计;通用图【作者】任逵;邹永伟;石鲁宁【作者单位】中铁工程设计咨询集团有限公司,北京 100055;中铁工程设计咨询集团有限公司,北京 100055;中铁工程设计咨询集团有限公司,北京 100055【正文语种】中文【中图分类】U442.5目前,我国高速铁路运营里程超过1.9万km,位居世界第一。
其中桥梁所占比例大,当跨越高等级公路、铁路、繁忙干道,常用跨度简支梁无法满足跨越条件要求时,应首先考虑预应力混凝土大跨连续梁。
连续梁占桥梁的比重也越来越大。
简支梁桥墩已编制通用图,常用跨度的连续梁桥墩通用图的编制势在必行。
受铁科院委托,对高速铁路(60+100+60) m连续梁桥墩通用图进行设计计算。
设计速度:350 km/h。
线路情况:双线,直、曲线,线间距5.0 m,最小曲线半径5 500 m。
轨道结构形式:无砟轨道。
设计跨度及配合的梁图:(60+100+60) m连续梁,配跨32 m简支梁(如表1)。
支座类型:符合“通桥(2007)8360”、“TJQZ-通桥8361”支座安装尺寸的盆式橡胶支座、球形钢支座。
环境类别及作用等级:一般大气条件下,环境类别为碳化环境,环境作用等级为T2。
设计使用年限:正常使用条件下,桥墩结构设计使用年限为100年。
按桥墩位于无缝线路固定区设计。
桥墩外形和设计墩高范围:墩身外轮廓采用圆端形截面。
为了简化类型,方便使用,固定中墩和活动中墩的墩身尺寸相同。
对于有声屏障、无声屏障等各种工况组合的梁部荷载,本图设计采用相适应的设计条件。
桥墩设计高度:墩全高4~20 m。
本图设计地震动峰值加速度Ag≤0.15 g,地震动反应谱特征周期Tg≤0.55 s。
关于 铁路重力式桥墩
铁路桥墩及桩基础课程设计一、基本资料及检算要求1.桥跨结构:等跨 L=32m 道碴桥面预应力混凝土梁,梁全长32.6m ,梁缝0.lm ,轨底至梁底高度为2.6m ,轨底至支承垫石高度为3.0m 。
摇轴支座,支座全高0.4m ,支座中心至支承垫石顶面为0.325m 。
每孔梁重2124kN (包括支座重)。
梁上采用道碴桥面钢筋混凝土轨枕及双侧有1.05m 宽人行道,其重量为V=48 kN/m 。
2.桥上线路情况:I 级线路,单线,曲线半径R =1500m ,设计行车速度 V=120km/h 。
3.荷载:列车活载为中一活载,风压强度按标准设计要求采用。
4.无流水,无冰冻。
5.土质情况:第1层杂填土,基本承载力=0ο130kPa ,土的容重γ=16kN/m 3。
第2层沙黏土,液化指数L I =0.667,空隙比e =0.88,基本承载力=0ο190kPa ,极限摩擦力f=80 kPa ,地基系数的比例系数m=10000 kN/m 4 , 土的容重γ=18kN/m 3,。
第3层卵石,中密,基本承载力=0ο500kPa ,极限摩擦力f=120 kPa ,土的容重γ=20kN/m 3 ,地基系数的比例系数m=30000 kN/m 4。
6.桥墩尺寸及所用建筑材料:桥墩尺寸见图,顶帽采用C20钢筋混凝土,托盘采用C20混凝土,墩身C15,及基础采用C20混凝土。
7.检算要求:按铁路《桥规》要求,检算墩身及基础设计。
二:计算步骤与内容:(一)荷载计算恒载恒载包括桥跨结构自重和桥墩(顶帽、墩身及基础)自重。
1.桥跨结构自重由支座传来的桥跨结构恒载压力,包括梁及支座、线路设备及人行道的重量。
梁及支座重可从选用的桥跨标准图中查取。
桥墩上所受的桥跨恒载压力等于相邻两桥跨通过支座传来的反力之和,等跨时传来的桥跨恒载压力作用在桥墩中心线上。
2. 桥墩自重计算桥墩自重时,常将桥墩顶帽、托盘、墩身分别计算,最后求和。
各种圬工容重统一按下列数值采用;钢筋混凝土25kN/m3,混凝土、片石混凝士、浆砌块石23kN/m3,浆砌片石22kN/m3。
下穿京山线铁路桥墩保护专项工程施工设计方案
下穿京山线铁路桥墩保护专项施工方案1、工程概况:龙港路(北环路~建设大街)道路工程位于省市海港区,北起北环路,南至建设大街,路线全长约3.614公里。
在K1+638.62处下穿京山线铁路桥第30和31孔,本方案以对30、31、32桥墩进行保护为容编制。
2、编制依据:本方案编制原则严格执行铁路相关部门、交通部颁发现行的和合同文件明确的设计规、施工规及验收标准。
3、设备、人员、材料的组织安排1)设备安排设备的选择和配备数量,充分考虑了影响施工工期、质量、安全的各种因素。
我部使用的机械设备等完全满足施工需要。
材料的组织与运输我单位自行采购的物资、材料、设备将确保质量满足设计要求,并提供产品合格证及检验资料。
开工前,落实各种工程物资、材料、设备的供应渠道,选择履约信誉好、产品质量优的正规企业的材料及产品,并与供应商签订合同,按规规定要求对材料及产品进行严格的质量检查验收,拒绝接受不符合要求的物资、材料和设备。
供货合同、质量合格证和自检合格证及时报送监理工程师审查和备案。
4、总体施工组织及安排1)施工工期安排2)项目管理基本目标工程竣工验收合格率100%,确保本工程竣工验收质量评定为合格等级;创建市级安全文明工地,杜绝死亡、重伤和重大机械事故;节能降耗,减少污染,达标排放,达到当地环保标准。
3)项目管理组织机构我单位成立“专项小组”,对本项目的质量、安全、进度、成本等生产经营活动进行全面的管理、组织指挥、外协调和对下服务。
根据本项目实际情况,考虑到工期较紧的特点,为确保工程质量和工期达到预期目标,施工队伍全部由技术水平高、专业熟练、经验丰富、工种齐全的施工人员组成。
在人员配备上考虑了一定的富余量。
5、方案容墩柱防护:龙港路在K1+638.62处下穿京山线铁路桥,根据下发图纸及现场实际情况,我部编制此方案来进行桥墩保护。
1)31号桥墩位于我部道路中隔带处,将中隔带加宽,设置钢筋混凝土挡墙进行防护,挡墙图平面、立面图如下:挡墙高度为现况路面以上 1.3m宽度为10.162m~12.792m渐变,北侧端头R=6.4m,南侧端头R=5.1m形成闭合椭圆;挡墙主筋为Ф32,分布筋为Ф12,采用C30商品混凝土浇筑;防撞等级SS;每4m设置结构缝,嵌纤维板厚5mm。
铁路工程设计技术手册—桥梁墩台
铁路工程设计技术手册—桥梁墩台桥梁墩台是铁路工程中的重要组成部分,用于支撑铁路桥梁的结构。
它承担着对桥梁的稳定性和安全性的重要保障作用。
随着铁路工程的不断发展,桥梁墩台设计技术也在不断进步和完善。
本文将从桥梁墩台的定义、结构类型、设计要点和施工技术等方面进行详细的介绍。
首先,桥梁墩台是指铁路桥梁的支撑结构,它位于桥梁上方的桥墩和桥面之间,承受来自列车荷载和自重的力。
桥梁墩台的主要作用是通过传递荷载到桥墩和地基上,使桥梁保持稳定和安全。
根据桥梁墩台的不同形式和结构,可以分为简单墩台、复杂墩台、特殊墩台等多种类型。
在桥梁墩台的设计中,需要考虑以下几个关键要点。
首先是荷载计算。
设计师需要根据所设计铁路线路的运营条件和行车速度,计算出列车的荷载。
然后根据荷载分布和作用点位置确定墩台的尺寸和支座位置。
其次是稳定性分析。
设计师需要对墩台进行静力和动力稳定性分析,确保墩台在各种荷载情况下都能保持稳定。
此外还需考虑墩台的地震稳定性,特别是对于地震频发地区的铁路工程来说,更需要进行地震设计和分析。
在桥梁墩台的施工过程中,需要控制以下几个重要方面。
首先是施工基坑的开挖和土方支护。
由于桥梁墩台的施工需要进行大量的土方开挖工作,因此需要合理安排基坑的开挖顺序和防止基坑坍塌。
其次是混凝土浇筑和养护。
混凝土浇筑是桥梁墩台施工过程中的关键环节,需要确保混凝土的质量和施工速度。
同时,还需要科学安排养护时间和方法,以保证混凝土的强度和耐久性。
另外,还需要注意墩台的连接方式和施工精度,确保墩台的整体稳定和连续性。
总结起来,桥梁墩台在铁路工程中起着重要的作用。
它不仅支撑桥梁结构,还承担着对桥梁的稳定性和安全性的保障作用。
在桥梁墩台的设计中,需要考虑荷载计算、稳定性分析和地震设计等关键要点。
在施工过程中,需要控制基坑开挖、混凝土浇筑和连接方式等方面。
通过科学合理的设计和施工,可以确保桥梁墩台的稳定性和可靠性,为铁路工程提供良好的基础设施。
铁路桥梁桥墩基础设计计算说明书
铁路桥梁桥墩基础设计计算说明书第1章概述1.1 工程概况和设计任务该桥梁系某I级铁路干线上的特大桥(单线),线路位于直线平坡地段。
该地区地震设防烈度为VI度,不考虑地震设防问题。
桥梁及桥墩部分的设计已经完成,桥跨由38孔32m后法预应力混凝土梁【图号:专桥(01)2051】组成,该梁全长32.6m,梁高2.65m,跨中腹板厚度0.18m,下翼缘梁端宽0.88m,上翼缘宽1.92m,为分片式T梁,两片梁腹板中心距为2.0m,桥梁跨中纵断面示意如图1-1所示。
每孔梁的理论重量为2276kN,梁上设双侧人行道,其重量与线路上部建筑重量为35.5kN/m。
梁缝10cm,桥墩支承垫石顶面高程1178.12m,轨底高程1181.25m,全桥总布置见图1—2。
图1—1 桥梁跨中纵断面示意图图1—2全桥总布置图101010101011111111111111111111111111111111111111地面高程里 程D K 12+748.26D K 12+780.96D K 12+813.66D K 12+846.36D K 12+879.06D K 12+911.76D K 12+944.46D K 12+977.16D K 13+009.86D K 13+042.56D K 13+075.26D K 13+107.96D K 13+140.66D K 13+173.36D K 13+206.06D K 13+238.76D K 13+271.46D K 13+304.16D K 13+336.86D K 12+715.561166.401161.751161.161160.101156.211153.991152.221147.681144.611142.321139.411134.821136.781133.941133.361130.191125.911124.841123.83101010101011111111111111111111111111111111111111地面高程里 程D K 13+369.56D K 13+402.26D K 13+598.46D K 13+434.96D K 13+467.66D K 13+500.36D K 13+533.06D K 13+565.76D K 13+925.46D K 13+958.16D K 13+631.16D K 13+663.86D K 13+696.56D K 13+729.26D K 13+761.96D K 13+794.66D K 13+827.36D K 13+860.06D K 13+892.761124.021120.411127.491122.151121.611121.401122.041123.041166.931133.431136.021141.661145.371147.991152.421156.931161.081163.92桥墩采用圆端形桥墩【图号:叁桥(2005)4203】和空心桥墩【图号:叁桥(2005)4205】2种,其中1#~6#、33#~37#采用圆端形桥墩,7#~32#采用空心桥墩。
宜万铁路大桥桥墩模板设计及应用
工 程师 , 事 电 气控 制 系统 的 设 计 工作 。 从
邵 翠 荣 (9 6 。 。 电 郑 州 机 械 设 计 研 究 院 有 限 公 司 1 6 一) 女 华 工 程 师 。 事 机 械 设 计工 作 。 从
先立正面和侧面模板 , 调整到位后 , 立斜面模板 , 并用横围令及 钩头螺栓将之与相邻两面模板 固定 。 这种设计方式优点在于立
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图 1 R E WOR OR DE C NE 软 件 组态 图 SN T X F VI E T
( ) 拉筋的规格尺寸选择偏小 , 3对 使得对拉筋 加固模 板 的 程序变得繁琐 。 () 4 设计 时因过多地考虑 了模板 的周转 使用性 , 使得模 板 板块相对较小 , 拼缝较多 , 拼缝处 平整度不好控制 , 造成砼表面
拼缝处的外观质量不甚理想。
上两层 待浇仓模板 的支撑 , 即翻模法施_ T。 () 2模板分块。 以往 的施工经验 , 据 若棱角处采用 两面模板
铁路桥梁一般设计原则
铁路桥梁一般设计原则一、一般桥涵设计原则(一) 桥涵水文、孔径设计原则1、大中桥冲刷采用《铁路工程水文勘测设计规范》公式计算;对于平原及山区稳定河段或卵石河床,一般冲刷可采用包氏公式计算。
2、岩石河床的冲刷深度,可参照《桥渡水文》手册“岩石上桥墩基础冲刷及基底埋置深度参考数据表”确定。
3、对于洪水已达桥台的桥梁,必须进行桥台冲刷计算。
4、桥台锥体坡脚处建桥前的天然流速,一般不宜大于2.0m/s,否则应增加桥长。
(二) 桥梁布置一般原则1、计算立交桥净高时,无论铁路在上在下,均应考虑墩台沉降及铁(公) 路抬高的可能,铁路留0.1~0.2m,公路留0.2~0.3m。
2、当跨越的铁路或道路位于曲线时,立交桥下净空除按铁路或道路的曲线规定加宽外,还应考虑超高的影响。
同时还应考虑铁(道) 路纵坡的影响。
3、山区地形复杂,地面纵横坡陡峻,桥梁布置应注意桥基和山体的稳定性,尽量避免在山坡堆积层上布置墩台。
4、为避免修建桥头大锥体,宜适当延长桥孔,采用挖方台。
5、墩台位置应按桥址地形图和大比例尺的局部地形图,及带地质资料的辅助断面确定,防止基础悬空,或地基软硬不一。
横断面没有地质资料的工点,参照地质孔平行推算各层承载力。
6、墩台设置应注意土体稳定,相邻两墩台的基底高程,不宜相差过大,建在非岩石地基上的明挖基础,相邻两基础底相互之间的连线与水平线的夹角不得大于土的内摩擦角,并不得大于30度。
7、跨越高等级公路时,路基边坡尽量不设置桥墩。
桥墩基础施工时尽可能不破坏公路路肩。
承台可斜交设置。
8、跨路进行净空检算时,应检查吊篮是否影响净空,困难条件下可不设。
9、除受控制点影响外,尽量按等跨布置。
10、为避免引起线间距的增加,桥梁尽量不采用错线布置。
11、跨越高速公路及其连接线的桥梁,桥墩设在边坡上时,应征得高速公路管理部门的意见;连续梁采用悬浇法施工时,应与公路管理部门协商挂篮下通行高度,并取得书面意见,否则挂篮下净高按线路专业提供的永久高度计。
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图8 单孔重载布置图式
三 内力计算
b)单孔轻载 在一孔梁上布满活载,但五个集中荷载位于检算 墩上梁的另一端。这种加载图式对桥墩的竖向偏心 压力较一孔重载为小,而纵向水平力(制动力)大 小与一孔重载相同,弯矩较大,往往是桥墩纵向合 力偏心距的控制荷载;直线上桥墩当截面合力偏心 距较大时,按应力重分布计算,可能出现最大应力。
图9
单孔轻载布置图式
三 内力计算
c)双孔重载 在检算桥墩相邻的两孔梁上都布置活载,要求使桥墩上两个 支座反力之和达到最大值。由结构力学原理可知,如果相邻 两孔梁的跨度分别为和,两孔梁上静活载分别为和,则当时, 检算墩的支座反力之和为最大。由此可求得加载图式中的x 值(即活载在梁上的加载位置)。双孔重载的支反力和离心 力都是最大值,因此计算截面的竖向力与弯矩也最大,它是 曲线上桥墩截面横向的合力偏心距、压应力、受压稳定、基 底压应力以及墩顶横向弹性水平位移验算的最不利活载组合。
图4 铁路桥墩顶帽尺寸
二 主要尺寸拟定
托盘底与墩身相接,其形状 与墩身截面相同。为保证悬 出部分的安全,规定墩帽下 四周设10~20cm宽的飞檐, 托盘底面横向宽度B不宜小 于支座底板外缘的距离b; 托盘侧面与竖直线问的夹角 β≤45° ,支承垫石横向 边缘外侧50cm处的顶帽底缘 点竖直线与该底缘点至托盘 底部边缘处的连线的夹角 α≤30°。
1.8m
图1 梁截面
梁上设双侧人行道(直线梁桥面系重量为38kN/m), 梁全长Lo=24.6m,梁缝0.1m,梁高2.1m,轨底至梁底 2.6m,轨底至支撑垫石顶高度3.0m,垫石高度为0.20m ,垫石平面尺寸为0.5m×0.5m,支座全高0.4m,每孔 梁重1568kN。
一 基本资料
水文、气象:无水、无冰冻 。 土质情况:
图7 明挖基础
三 内力计算
荷载分类: 主 力:恒载、列车竖向静活载、冲击力 附加力:制动力或牵引力、风力、列车横向
摇摆力
荷载组合 组合Ⅰ:主力 组合Ⅱ:主力+附加力
三 内力计算
考虑以下4种活载布置方式: a b c d 单孔重载 单孔轻载 双孔重载 双孔空车
三 内力计算
a)单孔重载 仅在一孔梁上布满活载,并使五个集中荷载位于 所需要检算桥墩的一侧。此种加载图式,能对桥墩 产生最大的竖向偏心压力和较大的纵向水平力(牵 引力),因此竖向力、弯矩都较大,对直线桥墩的 截面压应力、受压稳定、墩顶纵向弹性水平位移以 及基底压应力验算,可能是最不利的。
五 作图
桥墩(包括基础)一般构造图(平面图、立面图、 侧面图、横剖面图、构造配筋图)。
dynamic_615@ 密码:123456654321
图5 铁路托盘尺寸
二 主要尺寸拟定
采用托盘式顶帽时,墩身 顶面尺寸就是托盘底部的 尺寸。当墩身较高时,墩 身的纵、横向两个方向均 做成斜坡,铁路桥墩身侧 坡不应缓于20:1,更多情况 下采用40:1~30:1。
图6 墩身尺寸拟定
二 主要尺寸拟定
明挖基础可以采用单层式 或多层式,每一层的厚度 宜不小于1.0m,通常采用 层厚为1m的基础形式。
图10 双孔重载布置图式
三 内力计算
d)双孔空车 在检算桥墩的相邻两孔梁上均布满空车活载,按 10kN/m计,对实体式桥墩一般检算不受控制。但当 同时计及横向风力等横向力对于桥墩的横向稳定性 可能其控制作用。
图11 双孔空车布置图式
四 检算
应对如下项目进行检算: (1)墩身受压稳定检算; (2)墩身截面强度检算; (3)墩身截面的偏心距检算; (4)墩顶弹性水平位移检算 (5)基地检算;
四 检算
(1)墩身受压稳定检算 混凝土整体浇注实体桥墩在中心受压及偏心受 压时,其整体纵向稳定性应按下式检算:
K N N cr
式中K—安全系数,对整体灌注的混凝土桥墩,主力 时 K=2.0,主力加附加力时K=1.6; —作用于墩顶处的轴向压力(MN); N —桥墩顺截面回转半径较小方向的纵向弯曲 N (屈曲)临界荷载(MN)。
cr
四 检算
(2)墩身截面强度检算 ①强度检算公式 ②应力重分布计算 ③斜偏心应力重分布计算 ④极限状态强度验算
四 检算
(3)墩身截面的偏心距检算 铁路桥规规范规定了在不同荷载组合作用下,墩 身检算截面的容许偏心值。
主力作用下:
e 0 .5 s
主力加附加力作用下其他形状截面:
e 0 .6 s
粘土,液性指数 0.13;空隙比 0.69, 基本承载力 400kpa,土的容重 19.5kN/m3 设计荷载:
图2 中-活载图式
一 基本资料
列车制动力或牵引力按作用在桥跨范围内的列车竖向 静活载的10作用在轨顶面处, 其值为100kN。列车横向摇摆力不与离心、风力组合。 计算风压强度按W=1.10kN/m2 (此值已考虑各种 系数,计算时直接采用)计算。列车受风面积按3m高 的长方带计算,其作用点在轨顶以上2m高度处。
二 主要尺寸拟定
①墩帽 ②墩身 ③基础
图3 桥墩
二 主要尺寸拟定
顶帽的厚度不小于 40cm,并应采用不 低于C30的混凝土 ,一般要设置钢筋 。顶帽尺寸大小除 满足摆放支座的要 求外,还应考虑施 工架梁、更换支座 等临时设施的要求 。顶帽尺寸的大小 还直接影响到墩身 截面尺寸的大小及 材料的选用。
铁路重力式桥墩设计
指导教师:夏禾 张楠 郭薇薇 杜宪亭
北京交通大学土木建筑工程学院
主要内容
一 基本资料
二 三 四 五
主要尺寸拟定 内力计算 检算 作图
一 基本资料
本次混凝土桥课程设 计为一座两跨布置(跨度 L=24m)混凝土简支梁桥 在中-活载作用下桥墩的 设计。墩柱采用矩形截面 ,基础为明挖扩大基础。
四 检算
(4)墩顶弹性水平位移检算 墩顶弹性水平位移由两 部分组成,一部分是由桥墩 挠曲变形引起的位移,另一 部分是地基不均匀弹性压缩 引起的位移,总位移应为两 部分叠加。
图12 墩顶水平位移计算图示
四 检算
(5)基底检算(明挖基础) ①基底合力偏心检算 ②基底压应力检算 ③基底稳定检算 ④基底以下软弱土层的压应力检算