空心高墩施工工艺2.doc

赣龙铁路16标段松头江特大桥、芋子英特大桥及森坑1号大桥设计有50m以上空心高墩13个,,,,混凝土方量达3万多方。墩身设计采用C20-25钢筋砼,墩身外坡为40:1,内坡为59:1,结构要求最小墩身厚度不小于50cm。


①活载
设计活载采用铁路标准活载,即“中—活载”。
②其它荷载
a、风压强度:按有车和无车两种情况根据《铁路桥涵设计基本规范》计算风压强度。
b、离心力:按《铁路桥涵设计基本规范》。
c、制动力或牵引力:按《铁路桥涵设计基本规范》%,当与离心力或冲击力同时计算时,制动力或牵引力按竖向静活载的7%计算。
d、冲击力:顶帽设计时考虑活载冲击力,。

⑴墩身结构尺寸的确定:
空心墩内外边坡的选择,除与各种荷载有关外,还受墩顶尺寸及墩顶壁厚的影响。,~,考虑施工要求,内外坡率不小于40:1,在满足墩顶应力、墩顶位移和截面尺寸的前提下,确定经济、合理的墩身边坡
顶帽纵横向尺寸满足《铁路桥涵设计基本规范》、。托盘下配筋计算:按均匀荷载作用下环形简支薄板或双向简支薄板计算。
⑵桥墩的计算
①墩身计算
截面上合力偏心距,主力+附加力时,圆形截面,e≤;
墩身整体稳定性检算按《铁路桥涵混凝土和砌体结构设计规范》。
局部稳定由结构尺寸控制。根据铁路工程设计技术手册《桥梁墩台》,当最小壁厚t满足下式:
t≥(~)R(R为墩身半径)时,可不检算局部稳定性。
墩身强度按《铁路桥涵混凝土和砌体结构设计规范》。
②墩顶弹性水平位移计算
墩顶位移由三部分组成,即墩身弹性位移、日照位移、基础弹性变形产生的位移。
a荷载引起的弹性水平位移,按下端固结的悬臂梁计算,设计时采用弹性荷载法简化计算:
式中:
Si——i至(i-1)点的距离
Si+1——i至(i+1)点的距离
Mi-1——所有荷载对(i-1)点截面所产生的弯矩,kN·m
Mi——所有荷载对i点截面所产生的弯矩,kN·m
Mi+1——所有荷载对(i+1)点截面所产生的弯矩,kN·m
E——墩身材料弹性模量,kPa
I——墩身截面惯性矩,m4
hi——各点至墩顶距离,m
b日照温差引起的墩顶偏移
ΔR=2 (h2+h3+…+hn)/h1+2 (h3+h4+…+hn)/h2+2Δn-1hn/hn-1+Δ1+Δ2+…+Δn
式中:
h1、h2、h3…hn——墩身分段高度,m
Δ2、…Δn——分段按Δi=hi2/(2Rc)式计算,m
Rc——受日照温差而产生的桥墩曲率半径。
c明挖扩大基础地基不均匀压缩产生的墩顶位移,明挖扩大基础不均匀压缩产生的桥墩墩顶水平位移:Δd=Hω。
d桥墩墩顶位移
桥上有车时,墩顶处的弹性水平位移应符合下列规定:
纵向:Δx≤ =
横向:Δy≤ =
在计算时,对于较高的桥墩,桥上无车时,风压很大,考虑风振作用后,部分墩顶位移超出了容许值,考虑到《铁路桥涵设计基本规范》规定墩顶位移的限值,是为了行车平稳,保证行车的舒畅,因此桥上无车时,墩顶位移超过允许值少许,也不再加大墩身尺寸。
③自振周期计算
按柔度矩阵法计算,将桥墩简化成多质点体系,墩顶处放一换算质量,仍按悬臂杆计算。
基本周期的限值,按下式计算:T1=
式中:T1——桥墩自振周期,s;
H——桥墩墩顶至基础顶面的距离,m
固端干扰应力计算:
按乘以增大系数的简化方法求局部应力。
式中:∑N——实体段顶面以上的竖直力总和,以负值代入,kN;
∑M——实体段顶面以上横向水平力所引起的弯矩,kN·m;
Me——实体段顶面以上总竖直力因偏心产生的弯矩,kN·m;
A0——实体段顶面处墩身截面面积,m2;
W0——实体段顶面处墩身截面抵抗矩,m3。
④倾覆稳定性检算
按《铁路桥涵地基和基础设计规范》。
⑤滑动稳定性检算
按《铁路桥涵地基和基础设计规范》。
⑥墩身混凝土弹性模量Eh的采用:
周期计算、墩顶弹性位移计算、日照位移计算、纵向稳定性检算、强度检算等E=Eh(Eh为混凝土的受压弹性模量)

⑴墩身
①为方便施工,墩身尺寸不考虑托盘颈缩,采用一坡到底的形式。墩顶、墩底均设置一定高度的实体段。
②