临时结构设计

目录

第1章绪论 (1)

1.1 课题研究的目的及意义 (1)

1.2 国内外研究现状 (1)

1.3 论文研究的内容及设计思路 (1)

1.3.1 主要研究内容 (1)

1.3.2 临时结构设计的总体思路 (1)

第2章中堂大桥施工方案总体说明及施工布署 (3)

2.1 工程基本概况 (3)

2.1.1 中堂大桥工程概况 (3)

2.1.2 桥位处的水文地质资料 (3)

2.1.3 设计主要技术指标 (3)

2.1.4 桥梁设计用主要材料 (4)

2.2 桥梁的施工总体布署 (4)

2.2.1 下部结构施工布署 (4)

2.2.2 上部结构施工步署 (4)

第3章水中桩基及承台的施工 (6)

3.1 水中桩基施工方案 (6)

3.1.1 工艺流程 (6)

3.1.2 施工过程 (7)

3.2 水中承台施工 (8)

3.2.1 承台技术资料 (8)

3.2.2 施工工艺流程 (8)

3.2.3 施工方法 (8)

第4章墩身施工方案 (11)

4.1 墩身技术资料 (11)

4.2 墩身施工方案 (11)

4.2.1 墩身施工实施程序 (11)

4.2.2 墩身施工要点 (11)

第5章托架的设计计算 (12)

5.1 托架的设计要点及主要技术参数 (12)

5.1.1 托架的设计要点 (12)

5.1.2 托架设计的主要技术参数 (12)

5.2 托架的设计计算 (12)

5.2.1 力学简化模型及荷载统计 (12)

5.2.2 Midas/Civil 计算梁的内力 (17)

5.2.3 截面选择及强度检算 (22)

5.2.4 托架的设计计算 (24)

第6章菱形悬臂挂篮的设计 (30)

6.1 挂篮设计概述 (30)

6.1.1 挂篮的设计原则及总体构思 (30)

6.1.2 菱形桁架挂篮的构造及特点 (31)

6.2 挂篮设计的主要技术参数及桁架尺寸拟定 (33)

6.3 挂篮各承重构件的设计 (34)

6.3.1 模板及行走系统的设计 (34)

6.3.2 挂篮主桁杆件的设计 (44)

6.3.3 后压锚固装置的设计计算 (48)

6.4 挂篮自重及材料统计 (50)

6.4.1 挂篮自重统计 (50)

6.4.2 主桁杆件材料统计表 (51)

第7章悬臂段及合拢段施工 (52)

7.1 悬臂段施工 (52)

7.1.1 0#、1#块施工 (52)

7.1.2 悬臂段现浇施工 (52)

7.2 合拢段施工 (53)

7.2.1 中跨合拢段施工 (53)

7.2.2 边跨合拢段施工 (53)

第8章箱梁预应力施工 (55)

8.1 主要工程技术参数 (55)

8.2 预应力施工工艺 (55)

第9章设计结论与展望 (58)

参考文献 (59)

致谢 (60)

附录 (61)

附录A 外文资料及翻译 (61)

附录B 设计图纸 (61)

第1章绪论

1.1 课题研究的目的及意义

随着国家基础设施建设的快速发展，尤其是高速公路和大量铁路客运专线的兴建，预应力混凝土连续箱梁刚构桥以其结构刚度大、行车平顺性好、伸缩缝少和养护简单等优点成为桥梁建设中的主要桥型之一。

而临时结构在刚构桥的施工中非常重要，一个合理的临时结构，不但要能够满足受力性能方面的需要，而且能缩短施工工期，减少工程投资，保证施工质量，保证施工人员生命安全。选择此课题，意在对连续梁桥悬臂施工方案进行优化，对施工临时结构加以改进。

1.2 国内外研究现状

经过几十年的发展，我国在建造大跨度预应力混凝土连续刚构桥、悬臂梁桥等方面，无论是设计、施工工艺还是施工机具的研制上都已达到甚至超过西方发达国家的水平。1997年建成的虎门大桥辅航道连续刚构跨度达270m，当时创世界之最（目前最大跨度为挪威的斯托尔马桥，跨度为301m）。悬臂灌注、悬臂拼装等先进工艺和施工技术已在各类桥梁施工中广泛应用。从世界范围来看，各国的工程技术设计人员都非常注重对临时结构的研究和改进，临时结构的设计，正朝着标准化、轻型化、人性化的方向发展。

1.3 论文研究的内容及设计思路

1.3.1 主要研究内容

本设计以《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）为依据，参考相关文献，结合中堂大桥施工实例，对大跨预应力混凝土连续刚构在悬臂挂篮施工中的施工方案进行了总体说明；对施工过程中使用的托架、菱形挂篮进行了设计计算；对上部结构的施工工艺流程和箱梁预应力施工技术做了简单介绍。

1.3.2 临时结构设计的总体思路

本课题在设计过程中对桥梁施工中所使用的每种临时结构都是按照以下设计思路和设计步骤进行的：

1、熟悉结构的构造特点；

2、掌握结构的工作原理；

3、明确结构构件的传力途径；

4、结构设计荷载统计及内力计算；

5、杆件截面选择及强度检算；

6、结构的施工要点。

第2章中堂大桥施工方案总体说明及施工布署

2.1 工程基本概况

2.1.1 中堂大桥工程概况

中堂大桥隶属芦村特大桥的一部分，是广东省东莞市北五环城市高架快速路市政工程。此桥位于道路直线段（道路竖曲线半径为8000m）航道交汇处。该处河道较宽，主桥主孔中心道路桩号为K2+291.973，位于芦村特大桥28#～31#墩之间，西岸分别为西引桥，东岸为东引桥，均采用30m预制简支T梁。

中堂大桥桥型采用悬臂浇注预应力混凝土连续刚构，主桥分孔为75+120+75=270m，单幅桥面宽度为0.60（防撞护栏）+12.25（机动车道）+0.25（防撞护栏）+1.50（人行道）+0.40（防护栏干）=15.00m。两幅桥间净距0.80m,人行道在桥梁外侧分别设置，每幅桥行车道横向设单向2%横坡，人行道设1%反坡，两侧引桥位置设人行梯到方便行人上下。

2.1.2 桥位处的水文地质资料

桥址位置地面标高为1.0～3.0m.中堂水道主河道河面宽约为120m，为在利用的水运航道，最高潮水位为2.5m，最低约为-0.5m，最大潮位落差为3.0m。河床标高最浅处约为1.00m，最深处为-9.9m，最大高差超过11m。河床土层主要为淤泥或淤泥质砂，岩土层主要有填筑土层（Q4me）、种植土层（Q4pd）、冲积土层（Q4ql）、白垩系页岩、泥岩。

2.1.3 设计主要技术指标

中堂水道—内河Ⅳ级航道，净高≥8.00m（洪水重现期10年），净宽≥60.00m，≥4.50m。

被交路净高

1、设计荷载

车道荷载：城市A级

人行道荷载: 人群荷载5.0KN/㎡

2、地震基本烈度

桥位抗震设防烈度为Ⅶ度，设计分组为第一组，设计基本加速度值为0.10g。