最新铁路长沙至昆明客运专线玉屏至昆明段施工图72 128 72m悬灌无砟轨道预应力混凝土连续梁双线梁部线.docx
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最新铁路长沙至昆明客运专线玉屏至昆明段施工图7212872m悬灌无砟轨道预应力混凝土连续梁双线梁部线
14.下面程序计算一个整数的各位数字之和。
在下划线处应填写的语句是______。
clear
一、填空(每空1分,总计30分)
endif
不同点:
TCP/IP没有对网络接口层进行细分;OSI先有分层模型,后有协议规范;OSI对服务和协议做了明确的区别,而TCP/IP没有充分明确区分服务和协议。
clear
8、目前无线局域网采用的拓扑结构主要有__点对点式_、_多点式_______、__中继式__。
c=subs(num,3,1)
ifi^3+n^3+m^3=i*100+n*10+m
A.OPENQUERYzgjk.qprB.MODIFYQUERYzgjk.qpr
新建铁路长沙至昆明客运专线玉屏至昆明段施工图
(72+128+72)m(悬灌)无砟轨道预应力混凝土连续梁(双线)
梁部线形监控实施原则
中铁二院工程集团有限责任公司
土木建筑设计研究一院
二O一二年十月
新建铁路长沙至昆明客运专线玉屏至昆明段施工图
(72+128+72)m(悬灌)无砟轨道预应力混凝土连续梁(双线)
梁部线形监控实施原则
文件编制:
复核:
项目负责人:
所审:
中铁二院工程集团有限责任公司
土木建筑设计研究一院
二O一二年四月
无砟轨道预应力混凝土(72+128+72)m连续梁
梁部线形控制实施原则
一、工程概况
1.1设计概况
1.1.1主要技术标准
1)线路等级:
客运专线。
2)设计速度:
速度目标值350公里/小时。
3)正线数目:
双线。
4)设计活载:
ZK活载。
5)轨道结构类型:
有碴轨道,区间无缝线路。
1.1.2地形地貌
详见工点图。
1.1.3气象特征
本线全部位于贵州省、云南省境内,起点贵州省玉屏东,终点昆明,基本特征是亚热带季风气候。
项目
新晃县
玉屏县
三穗县
凯里市
贵定县
贵阳市
安顺市
关岭县
普安县
富源县
曲靖市
马龙县
昆明市
气
温
(℃)
年平均
16.6
16.7
14.9
16.6
15.0
15.3
14.0
16.3
13.7
14.0
14.8
13.6
16.2
极端
最高
40.9
38.9
37.1
37.8
35.5
39.5
34.3
35.3
33.4
33.0
32.2
30.6
31.5
最低
-10.3
-4.3
-3.1
-6.1
-8.9
-9.5
-7.6
-6.1
-7.7
-11.0
-14.1
-12.6
-7.8
最热月平均
27.4
27.0
24.5
21.0
20.9
19.9
20.
18.6
20.7
最冷月平均
5.0
5.5
3.6
4.2
4.5
6.2
7.8
6.9
9.8
最大月平均日较差
21.5
7.5
湿
度
相
对
(%)
年平均
74~85
80
83
77
79.5
76.9
80
80
82
75
71
73
68
月最大
85
100
82
80
83
月最小
16
2
61
55
54
降
水
量
(mm)
年平均
1137.1
1192.0
1114.5
1249.3
1138.5
1200
1344.0
1340.1
1405.0
1083.5
954.3
993.1
1048.2
年最大
1510.8
1414.0
1458.5
1866.1
1864.5
1841.3
1567
1243
1352
年最小
935.3
730.0
776.1
947.6
794.4
1005.5
749
686
654
日最大
137.9
112.9
139.6
184.0
234.9
133.9
193.1
149.4
147.3
110.7
118.0
最大24小时降雨量
147.6
172.3
272.4
147.3
110.7
118.0
153.3
一次最大及延续时间
24
18
蒸发量
(mm)
年平均
1074.8
1088
1088.2
1156.2
1329.6
776.0
1263.1
1413.7
1883.4
2031.2
2063.9
1133.0
年最大
1368.8
1235.4
2312.1
2480.2
2471.8
风
(m/s)
平均风速及主导风向
1.3
0.9
1.3/NNE
2.3/NE
1.8
2.0
2.4
1.4/E
2.6/E,NE
3.0/SE
2.8/S
4.2/SSW
1.81
最大风速及主导风向
(定时)
10/W
11.7/NNE
12/SSW
15/SSW
16/SSE
17.0/NE
30.0/W
20.0/WSW
22.7
极大风速及主导风向
(瞬时)
22.3/NW
23.0/E
平均大风日数(8级
以上)
1.8
0.7
12
29
18
其他
年平均沙暴日数(天)
年平均日照时间(时)
1300.5
1212
1235.8
1135
1069.1
1412.6
1237.3
1346.3
1619.8
1703.6
2112.4
2208.6
2131.0
年平均雾天日数(天)
22
67.2
13
20
22
17.6
14.8
74.8
13.8
5.0
17.4
最大积雪深(cm)
23
26
16
19
22
22
23
27
22
年平均雷暴日数(天)
44
59
58
49
49
59.8
68.4
80.9
65.6
62
66.2
53
冰雹日数(天)
2.8
2.9
1.1.4桥梁概要
连续梁梁体采用单箱单室变高度箱形梁,箱梁顶板宽12.0米,箱宽6.7米,梁高5.5~10.0米,梁高变化段按二次抛物线变化。
梁体为单箱单室、变高度、变截面箱梁,梁体全长273.6m,中跨中部18m梁段和边跨端部17.8m梁段为等高梁段,梁高5.5m;中墩处梁高为10.0m,其余梁段梁底下缘按二次抛物线Y=5.5+4.5X2/51/51m变化。
(72+128+72)m预应力混凝土连续梁,梁体圬工采用C55混凝土,圬工共5525.6X3。
梁体纵向预应力体系采用高强度低松弛钢绞线,抗拉强度标准值f[pk]=1860MPa,技术标准应符合GB5224,顶、腹板钢束采用15-7∅5钢绞线,底板钢束采用18-7∅5钢绞线。
梁体顶、腹板纵向预应力锚具采用M15-15锚具锚固,张拉千斤顶采用YCW350B,底板纵向预应力锚具采用M15-18锚具锚固,张拉千斤顶采用YCW400B,全部采用两端对称张拉。
连续梁施工顺序采用轻型挂篮分段悬臂浇注施工,分别在2#、3#主墩顶立模灌注0号梁段,待砼达到95﹪强度,弹模达到100%后,并满足3天龄期时张拉0号梁段预应力。
在0号梁段安装挂篮,分别在挂篮上对称向两侧顺序灌注各梁段,移动挂篮,灌注下一个梁段,直到形成两个T构。
合拢中跨合龙梁段,接着继续利用挂篮灌注边跨梁段,最后灌注边跨剩余梁段形成连续梁体系。
1.2施工概况
该桥由中铁局承建,监理公司监理。
主桥施工进度:
55#墩,56#墩,57#墩,58#墩于2010年2月10日完成;连续梁梁体56#、57|#的0号块,4月完成。
连续梁布置如图1.1、2:
图1.1连续梁构造图
图1.2结构计算模型图
二、结构计算
2.1计算模型
连续梁简化为平面杆系结构,梁体分为85个节点,84个单元,采用逐个时段步进的弹性有限元法,考虑各梁段混凝土的不同龄期,进行结构位移计算。
2.1:
连续梁单元节点划分图
2.2荷载
在结构计算中,主要考虑了以下荷载因素:
梁体自重、二期恒载、活载;
挂篮、模板、人群、机具重量;
预应力及其损失;徐变、收缩;
不均匀沉降、温度变化;
2.3梁体线形的主要因素
2.3.1灌注混凝土引起的挠度
连续梁在悬灌阶段为悬臂梁体系,计算第n梁段在梁体自重作用下的挠度为△n1:
此公式出自《结构力学》,式中:
△n1—悬灌阶段第n梁段在梁体自重作用下挠度(m);
l—从支座中心到第n梁段自由端的长度(m);
a—第n梁段自由端到新悬灌梁段重心的距离(m);
F—新悬灌梁段与挂篮的重量之和(kN);
E、G—混凝土的弹性、剪切模量(kPa);
I(x)、A(x)—梁体X截面的惯性矩、面积(m4、m2);
k(x)—剪应力分布不均匀修正系数,近似计算为
,其中,Ax为X截面面积;A′x为X截面腹板面积。
2.3.2施加预应力的影响
该桥预应力筋为分段、分批张拉,计算悬灌阶段第n梁段施加预应力引起的挠度时,必须把张拉第n段以后(包括张拉第n段)引起的挠度值累加。
采用计算公式为:
此公式出自《铁路钢筋混凝土桥》
式中:
△n2—悬灌阶段施加预应力引起第n梁段的挠度(m);
Ay1、Ay2—预应力钢束面积(m2);
a、b、c、d、e、f—预应力钢束作用点到计算梁段重心处水平、竖直距离(m);
α、β—斜向预应力钢束与水平方向的夹角(rad);
δ1、δ2、
、
—斜向预应力钢束在计算梁段两侧的预应力,其中
、
为δ1、δ2扣除各自在计算梁段内的预应力损失后的预应力(MPa);
E—混凝土的弹性模量(MPa);
I—计算梁段重心截面的惯性矩(m4);
2.3.3混凝土收缩、徐变的影响
一般情况下,混凝土收缩变形会随时间的延长而减少,收缩主要在混凝土灌筑后1~3个月内完成,以后的收缩值很小可忽略不计,而前期的收缩值在施工期内基本完成;徐变是在长期荷载作用下,混凝土塑性变形随时间增长的现象,这种变化也可造成梁体线形变化。
这里主要阐述徐变的影响,通常徐变引起的变形大小是用徐变系数φt来表示的,徐变引起的X截面的次弯矩可由下式来计算:
式中:
M(x)—徐变引起的X截面的次弯矩(kN·m);
—在基本结构中,由单位冗余力引起的X截面的弯矩(m);
X1—全部恒载(包括预应力)作用下的冗余约束力(kN)。
可求在长期徐变的影响下第n梁段的挠度△n3为:
此公式出自《铁路钢筋混凝土桥》
式中:
△n3—长期徐变的影响下第n梁段的挠度(m);
—基本结构中,由作用在变位△方向的单位力引起的X截面的弯矩;
M(x)—徐变引起的X截面的次弯矩(kN·m);
其它符号同前。
2.3.4墩身压缩的影响
该桥分为2个T构,每个T构上悬灌梁体、施工挂篮、压重等重达40吨之多,墩身压缩对第n梁段产生的挠度△n4可计算为:
此公式出自《材料力学》
式中:
△n4—墩身压缩产生的挠度(m);
G—作用于墩身的荷载,计算方法为T构总荷载减去已施加荷载(kN);
E、A(x)—墩身混凝土的弹性模量和墩身各截面的面积(kPa、m2);
注:
x方向为墩身向上方向。
2.3.5挂篮移动引起的挠度变化
移动挂篮使悬臂下挠,但影响较小。
因为挂篮的移动只是荷载位置的变化,而荷载并未增加。
2.3.6气温变化对线形控制的影响
桥梁在野外自然环境中施工,工期长,温度对结构的位移状态及测量数据的真实性等均有影响,温差影响的效果复杂。
观测结构内部温度场比较困难,故对于变化的温差位移计算结果必然粗略。
因此对温差影响的处理可从两方面着手:
一是实测环境温度与其产生的位移的关系,在分析数据和计算立模标高时进行适当的补偿修正;二是还应重视采取另外的措施减小温差影响,一般均采用在清晨或傍晚进行观测。
另外,还采用了在梁体上洒水降温,覆盖桥面等措施,目的是降低梁体内部温度随环境温度变化的速度和幅度,可将温度影响减小到最低程度。
2.4梁段预拱度计算
分段施工的刚构梁部,各梁段混凝土龄期不同,随着施工的进展,结构体系不断转化,经历了从四个“T”构到两个“∏”型结构,再到连续结构的体系转换,荷载等因素在各段施工时也不一样,梁体位移则随之不断变化,即使在桥梁建成投入运营后的若干年内,因徐变和收缩等的持续作用,其位移仍将继续变化。
因此,将整个施工过程划分为26个施工阶段,每个施工阶段作为一个时段,每个时段的时长及荷载等先由预测的工期及荷载求得,理论计算各时段各梁段的挠度,汇总得到梁体总的挠度变化值,由总挠度曲线反向即得到梁体预拱度曲线。
在施工过程中,根据施工的实际进度、梁段的实测参数及荷载等变化及时重算,并根据前一梁段实测挠度变化情况修正后续梁段的预拱度值。
三、梁体线形控制实施
3.1线形控制的目标
连续梁线形以梁体合拢直至长期收缩徐变完成后桥面达到设计理论线形+1/2静活载影响线形为线形控制的目标。
3.2线形控制的内容
线形控制的内容主要包括各悬灌梁段的预拱度、各悬灌梁段中线的偏移、各悬灌梁段箱体的扭转、活动支座的纵向预偏量。
各梁段立模标高按下式计算:
Hn=hn+△h1+△h2+△h3
其中:
hn为梁面的设计高程
△h1灌注本节段需理论调整值
△h2为挂篮的弹性变形(含灌注后前一节段产生的变形)
△h3前一梁段调整存在的误差
注:
△h1,△h2,△h3均按向上为正。
挂篮弹性变形△h2由施工单位对挂篮进行压重试验,提供压重曲线,根据梁段重量及施工荷载来确定。
3.3相关要求
3.3.1梁体测点的布置
1、在各梁段端部道碴槽根部预埋钢质测点桩。
2、各模板折线点设置测点。
3.3.2相关参数修正
线控实施前,施工单位对影响线控计算的相关参数需现场测定并提供设计单位,设计单位据此调整计算模型。
表3.3:
参数修正表
序号
类别
内容
1
混凝土
弹性模量
容重
2
挂篮、托架及膺架
变形量(应消除其非弹性变形,取弹性变形)
挂篮及施工人员的实际重量
3
钢绞线
弹性模量
截面积
4
纵向预应力
孔道摩阻系数
孔道偏差系数
锚圈口摩阻损失
钢束回缩值
5
合拢时的温度
6
各梁段及体系转换实际工期
7
桥面施工及铺轨的工期
3.3.3测量的内容
1)灌注砼前模板标高测量。
2)每灌注一段砼,均测量0号段墩顶的标高。
测量每一梁段在灌注砼前后、张拉后本梁段及其它已施工梁段的标高。
在合拢前一段进行全桥联测,在合拢段施工过程中,测量合拢段临时锁定前后、张拉前后的标高,以及各梁段标高。
3)各梁段测量及模板调校的时间均宜安排在清晨。
3.3.4数据记录表格
1)由线控单位提供给施工单位《梁段立模标高表》见附表1。
2)由施工单位反馈给线控单位《梁段标高测量表》见附表2。
3.4支座预偏量
1)预偏量值为相对于支座下摆中心的偏移量,以大里程方向为正。
2)预偏量值应考虑合龙温度的影响,调整各墩支座纵向偏移量。
各墩支座纵向预偏量设置量应根据假设合拢温度按表中数值查取。
3)固定支座墩上、下摆中心重合,并与墩中心线重合。
活动支座墩支座下摆中心与墩中心线重合。
4)合拢顺序及体系转化为:
先合拢主跨;再合拢边跨。
四孔道摩阻试验
4.1概述
大桥纵向预应力钢束采用塑料波纹管成孔,相关规范中缺乏相关的孔道摩阻系数,为了准确计算梁体预应力效应,选择了顶板束进行孔道摩阻系数及锚圈口摩阻损失的测试。
预应力管道为塑料波纹管,设计张拉程序为0,初应力(0.1σcon),σcon锚固。
4.2试验检测依据
(1)《混凝土结构试验方法标准》(GB50152-92);
(2)《铁路桥涵设计通用规范》(TB10002.1-2005);
(3)《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》(TB10002.3-2005);
4.3孔道摩阻系数测试
4.3.1孔道摩阻损失的组成
张拉时,预应力钢束与管道壁接触面间产生摩擦力引起预应力损失、称为摩阻损失。
主要有两种形式:
一是由于曲线处钢束张拉时对管道壁施以正压力而引起的摩擦,其值随钢束弯曲角度总和而增加,阻力较大;另一是由于管道对其设计位置的偏差致使接触面增多,从而引起摩擦阻力,其值一般相对较小。
4.3.2孔道摩阻试验数据的计算分析
孔道摩阻试验数据的计算分析如下:
张拉时,预应力束距固定端距离为x的任意截面上有效拉力为:
Pχ=Pκe-(μθ+κχ)
式中:
Pχ——计算截面预应力束的拉力,测量时取至固定端;
Pκ——张拉端预应力束的拉力;
θ——从张拉端至计算截面的孔道弯角之和,以弧度计;
χ——从张拉断之计算截面的孔道长度,以米计;
μ——预应力束与孔道壁的摩阻系数;
κ——孔道对设计位置的偏差系数。
令A=Pχ/Pκ=e-(μθ+κχ)
则有:
-lnA=μθ+κχ,再令Y=-lnA
由此,对于同一片梁不同孔道的测量可得一系列方程式:
由于存在测试上的误差,上列方程式的右边不等于零,假定:
根据最小二乘法原理,则有:
当
=0且
=0时,
取得最小值,由此可得:
(6.3.2-1)
解方程组即可得μ、κ值。
4.3.3试验内容和方法
试验通过测定孔道张拉束主动端与被动端实测压力值,根据规范规定的公式计算偏差系数k和摩擦系数μ。
试验预应力束两端均安装压力传感器和张拉千斤顶。
在试验开始时,预应力束两端同时张拉至设计张拉控制荷载的10%,然后将一端封闭作为被动端,以另一端作为主动端,分级加载至设计张拉控制荷载。
每级荷载到位后,均读取两端传感器读数。
主被动端互换后再测试一次。
然后根据两端传感器读数,计算出孔道摩阻损失。
孔道摩阻试验的方法见图6.3.3-1。
1、千斤顶2、1#传感器3、工具锚4、2#传感器5、梁体6、喇叭口
图6.3.3-1孔道摩阻试验示意图
4.3.4试验结果
将预应力钢束两端压力荷载传感器测得的数据通过传感器的标定曲线换算成对应的荷载值后,即克计算得到各级荷载作用下张拉主动端至被动端的有效系数A=(Pχ/Pκ)及对应的Y(-lnA)值。
各预应力钢束孔道摩阻测试数据及对应的A值、Y值如表6.3.4-1所示。
表6.3.4-1孔道摩阻系数计算表
钢束号
次数
荷载级
主动端荷载
Pk(KN)
被动端荷载
Px(KN)
A=Pχ/Pκ
Y=-lnA
N9
将上表的数据及索长和转角代入公式(6.3.2-1)中,计算出孔道摩阻系数μ及偏差系数κ值。
μ、κ值的实测值和规范值见下表6.3.4-2。
表6.3.4-2孔道摩阻系数实测值和规范值
项目
实测值
公路规范值
铁路规范值(金属波纹管)
μ
0.14~0.17
0.20~0.26
κ
0.0015
0.0020~0.0030
牛角坪大桥为铁路桥梁,预应力钢束管道采用塑料波纹管成孔,铁路设计规范中没有塑料波纹管相关参数的规定,参照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004)对塑料波纹管的规定,预应力钢筋束与管道壁之间的摩擦系数μ=0.15,管道对其设计位置的偏差系数κ=0.0016;试验结果μ值在规范范围内,κ值比规范值略大。
对比《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》(TB10002.3-2005)中对金属波纹管的规定,塑料波纹管的μ、κ值均比金属波纹管要小。
6.4锚圈口损失测试
在试验束的张拉端安装2个传感器,一个在锚板内,一个在锚板外,张拉时两个传感器的荷载示值之差即为锚圈口摩阻损失。
锚圈口摩阻损失传感器的安装见图6.4-1。
试验张拉两次,测试结果列于表6.4-1中。
图4.4-1锚圈口摩阻损失测试图
表4.4-2锚圈口摩阻损失测试结果
钢束号
试验次数
锚板外传感器
(kN)
锚板内传感器
(kN)
锚圈口损失
平均
N9直
第一次
3811.4
3717.8
2.46%
3.1%
第二次
3745.9
3649.4
2.57%
N38弯
第一次
3865.9
3734.2
3.41%
第二次
3864.9
3711.3
3.97%
注:
五挂篮加载试验
5.1概述
铁路大跨连续刚构梁体施工采用逐段悬臂灌注施工, 挂篮模拟加载试验(预压)是大跨径预应力混凝土连续梁桥悬浇施工工艺的关键之一,对挂篮的强度、刚度及安全度都具有特殊的要求,已加工成型的挂篮在投入制梁前必须进行加载试验。
其目的与意义就是通过预压的手段检验挂篮整个系统在各种工况下的结构受力以及机具设备的运行情况,确保系统在施工过程中绝对安全和正常运行;通过预压掌握挂篮的弹性变形和非弹性变形的程度和大小,更加准确地掌握挂篮的刚度等力学性能指标,借以指导挂篮的立模标高,为施工线形监控提供可靠的参照数据,确保主梁施工线型、标高满足设计和规范要求。
挂篮预压试验常用的方法主要有水箱预压、袋装砂预压、千斤顶预压三种,同时又分桥上与桥下预压两种方式。
挂篮常规的预压方法虽说已是一种成熟的工艺,它们在理论与实践中都是可行的,但在实施中确都存在一些操作上的困难,费工费时、成本比较高,尤其对工期要求特别紧的桥梁还存在试验耗时与快速施工的突出矛盾。
所以,寻求一种操作简便、安全可靠、经济合理的新的预压方法,对加快大跨连续刚构与连续梁施工具有一定的现实意义。
本桥采用千斤顶加载试验法, 这种预压也基本上是模拟挂篮的工作状态,事先规划布置挂篮底板受力分配梁位置及受力点位置,在梁体施工时对应梁体的施力点预埋精轧螺纹钢,待0号段施工完成后,将挂篮的主要构件全部安装并将后锚点锚固,在底板分配梁上布置千斤顶,将梁体截面上的预埋精轧螺纹钢用转换器连接钢绞线穿过千斤顶完成加载准备工作,并作好测量观测点和连接泵站即可进行加载试验。
5.2挂篮结构
图7.2-1挂篮结构图
5.3加载前的准备
(1)挂篮检查
在挂篮主体安装完成后,进行全面检查,检查内容主要包括:
①挂篮两侧主桁架标高是否一致,间距是否与设计相符(轨道伸出1#块前端3m)。
②挂篮主桁B-1001是否已调成水平(通过前支点油顶和后锚下拉油缸进行
调节)。
③挂篮所有销接点,销轴是否有遗漏,销轴保险销(限位板)是否都已安装到位。
④挂篮前支点油顶是否已工作,前工作车快速滚轮是否已与主轨道脱离。
⑤挂篮主桁后锚吊杆是否按设计安装完毕,螺栓是否已紧固。
(2)临时工作平台搭设
①搭设施工人员上、下挂篮前上横梁、后
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