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1、客运专线现浇箱梁支架设计及施工Passenger line cast- in- place box beam design and construction of supporting frame 完成日期 年 月 日摘 要根据设计任务要求，依据现行铁路桥梁设计规范,综合考虑桥位的地质、地形条件，经初选后提出了箱梁梁柱式支架现浇的方案。本梁柱式支架采用钢管柱为支柱，贝雷梁作为主要的承重梁。方案比选后，进行了地基处理、支架结构结构细部尺寸拟定、施工荷载及箱梁自重的计算。然后通过MIDAS建立模型，对模型进行有限元分析，验算横梁的应力、挠度，贝雷梁的应力，贝雷梁弦杆及腹杆的稳定性，钢管柱的承载力及
2、稳定性。经分析及验算表明该设计计算方法正确，内力分布合理，符合设计任务的要求。施工过程应考虑现场的实际条件，依次进行地基处理、钢管柱的施工、砂筒的安放、贝雷梁的安放及模板的安装。待浇筑完毕混凝土达到强度后再利用砂筒落架法落架。关键词：客运专线 箱梁 梁柱式支架 MIDAS 支架施工AbstractAccording to the design task, as required by the existing railway bridge design specifications, considering the bridge sites geology, topography, the p
3、rimary beam after the box-style frame made cast the program. The beam-type frame with steel tube column as the pillar, as the main load-bearing beams Bailey beam. Program than after the election, carried out ground treatment, size of the development support structure structural details, construction
4、 loads and the calculation of box weight. Then through the MIDAS modeling, finite element analysis of the model, checking the beam stress, deflection, the stress beam Bailey, Bailey chord and web member beam stability, and stability of the bearing capacity of steel columns. The analysis and checking
5、 that the correct calculation method, the internal force distribution is reasonable, consistent with the design tasks.Construction process should take into account the actual conditions of the scene, followed by the foundation treatment, construction of steel columns, placed sand barrel, Bailey plac
6、ed the beam and the installation of the template. Strength of concrete to be poured after completion of sand off the rack tube off the shelf method.Keywords: Passenger line cast- in- place box beam beam-type frame MIDAS frame construction目 录第1章 绪论11.1国内外梁桥的发展情况11.2梁桥上部结构的施工方法介绍21.2.1有支架就地浇筑21.2.2逐孔施
7、工法31.2.3悬臂施工法41.2.4顶推施工法51.3有支架就地浇筑支架施工工艺61.4毕业设计介绍71.4.1毕业设计内容71.4.2课题研究的意义7第2章 贝雷梁支架设计82.1地基处理82.2支架结构形式及截面类型82.3支架的设计与计算82.3.1支架的总体布置82.3.2荷载计算82.3.3贝雷梁有限元分析102.3.4 Midas有限元软件计算结果分析112.4砂筒的验算17第3章 钢管贝雷梁支架的施工193.1钢管柱的施工193.2砂箱的安放203.3工字钢横梁的安放213.4贝雷梁的安放213.5贝雷梁的加固223.6 分配梁的搭设223.7 支架预压223.8模板安装223
8、.9支架的拆除233.10临时支架施工过程中应注意的问题253.11临时支架施工的要求253.12小结26第4章 结束语274.1完成情况274.1.1毕业设计中的收获274.1.2 设计不足274.2 体会感悟27参考文献29致谢30附录31第1章 绪 论1.1国内外梁桥的发展情况桥梁是供铁路、道路、渠道、管线、行人等跨越河流、海湾、湖泊、山谷、低地或其他交通线路时的基本工具。桥梁的三大基本体系分别为梁、拱、索。梁桥又可分为简支梁桥、悬臂梁桥和连续梁桥。就全世界着眼，梁桥的建设已有了悠久的历史，木桥早在两千多年前就有使用，这就是最简单的木梁桥，例如，在巴比伦曾在幼发拉底河上建造石墩和木梁，我
9、国在东周之后的史书及文献上，都有木桥的记载；战国时期，单跨和多跨的木、石梁桥已普遍在黄河流域及其他地区建造。坐落在咸阳故城附近的渭水三桥，在古代是很有名的。隋唐之后石材建造的梁桥、板梁桥一时成为桥梁的主调。19世纪20年代至19世纪末，随着铁路的出现和发展，由于列车的荷载明显增大，并且动力效应明显，给桥梁的结构提出更新、更高的要求。为了满足铁路荷载的要求，首先桥材方面，原来的木料石料逐渐被刚才所替代；桥式上也以梁桥为主。同时这一时期桥梁的基础也得到改进，使得桥梁跨度越来越大。预应力混凝土最早在20世纪30年代被用于桥梁的建造。随着人类对预应力混凝土性能和张拉方法及锚固工艺的深入研究，预应力混凝
10、土简支梁、连续梁。钢构梁等被迅速的应用到桥梁的建设。现在桥式的划分已不是很明显，现在各式各样的组合体系桥梁已成为桥梁的主体。比如：有梁拱组合成的系杆拱桥、梁索组合成的斜拉桥等，另外还有钢管混凝土拱桥（如图1-1）。图1-1中承式钢管混凝土桥现在再介绍一下我国近年梁桥的发展情况，近年我国的桥梁发展迅速。70年代后期，是我国桥梁技术迅速崛起的时期，近年来我国修建了许多简支T型梁桥，如今T型梁已很少采用普通钢筋混凝土梁，都是采用预制拼装后张法预应力混凝土T形梁。预应力体系采用钢绞线群锚，在工地预制，吊装架设。其发展趋势为：采用高强、低松弛钢绞线群锚：混凝土标号4060号。图1-2连续箱梁桥施工70年
11、代我国开始修建连续箱梁桥(如图1-2)，到目前为止我国已建成了多座连续箱梁桥，如一联长度1340m的钱塘江第二大桥和跨高集海峡、全长2070m的厦门大桥等。连续箱梁桥的施工方法多种多样，只能因时因地，根据安全经济、保证质量、降低造价、缩短工期等方面因素综合考虑选择。一般常用的方法有：立支架就地现浇、预制拼装（可以整孔、分段串联）、悬臂浇筑、顶推、用滑模逐跨现浇施工等。预应力钢束采用钢绞线，可以分段或连续配束，一般采用大吨位群锚。为了减轻箱梁自重，可以采用体外预应力钢束。连续刚构桥也是预应力混凝土连续梁桥之一，一般采用变截面箱梁。近年来，我国修建了几座著名的预应力混凝土连续刚构桥，如武汉长江大桥
12、、广东洛溪大桥、湖北黄石长江大桥、广东虎门大桥副航道桥、 为目前世界同类桥中最大跨径。我国的预应力混凝土连续刚构桥，几乎都采用悬臂浇筑法施工。一般采用5060号高标号混凝土和大吨位预应力钢束。现在，有人正准备设计300m左右跨径的预应力混凝土连续刚构，在我看来，若能采用轻质高强混凝土材料，其跨径有望达300m左右。由于连续刚构跨径加大，自重随着加大，恒载比例已高达90以上，故片面增大跨径，已无实际意义。此时应考虑选择斜拉桥或别的桥型。1.2梁桥上部结构的施工方法介绍预应力混凝土连续梁桥因其跨越能力大、施工方法灵活、适应性强、结构刚度大、抗地震能力强、通车平顺性好以及造型美观等特点，被世界各地广
13、泛应用。其上部结构的施工方法最常见的主要包括：有支架就地浇筑、逐孔施工法、悬臂施工法、顶推施工法。1.2.1有支架就地浇筑有支架就地浇筑施工就是在连续梁桥的一联各跨全部设置支架，在一联桥施工完成后，各跨同时卸落支架，一次形成设计要求的一联连续梁结构。支架就地浇筑施工需采用一联同时搭设支架，按照一定的程序一次完成浇筑工作，待张拉预应力筋、压浆后移架。小跨径板梁桥一般采用从一端向另一端浇筑的施工顺序，先梁身，后支点依次进行，大跨径桥通常采用箱形截面，施工时常分段进行。一种是水平分层施工方法，即先浇筑底板，待达到一定强度后进行腹板施工，最后浇筑顶板。另一种是分段施工法，根据施工能力每隔2045m设置
14、连接缝，连接缝一般设在弯矩较小的区域，接缝长1m左右，待各段混凝土浇筑完成后，最后在接缝处施工合龙。有支架就地浇筑优点：在施工过程中不会产生体系转换，不产生恒载徐变二次矩。支架浇筑的优点是桥梁整体性较好，施工简便可靠，不需大型起吊设备，并可采用强大预应力体系，大大方便了施工。但就像通常所说的优点和缺点是同时存在的，支架施工也存在缺点：其需要的支架和模板数量多，因此导致费用昂贵，并且要求有一定的场地，同时会使通航受到一定影响，由于浇筑后不能采用快速养护如蒸汽养护，会导致工期很长。近年来随着大量标准钢制脚手架的采用，支架施工多用于建造弯桥、宽桥、斜交桥等长达跨复杂桥梁。1.2.2逐孔施工法图1-3
15、梁桥逐孔施工法逐孔施工方法是中下跨径预应力混凝土连续梁桥较常采用的一种施工方法，逐孔施工时不再在一联各跨内同时施工，而是用一套设备，从桥梁一端逐孔施工，也可以是预制梁的逐孔架设施工，即简支变连续或悬臂变连续。(如图1-3)逐孔施工法从施工技术方面有三种类型：(1) 采用临时支承组拼预制节段逐孔施工：它是将每一桥跨分成若干节段预制完成后在临时支承上逐孔组拼施工。(2) 使用移动支架逐孔现浇施工；此法亦称移动模梁法，它是在可移动的支架、模板上完成一孔桥梁的全部工序。由于此法是在桥位亡现浇施工，可免去大型运输和吊装设备。桥梁整体性好；同时它还具有在桥梁预制厂生产的特点，可提高机械设备的利用率和生产效率。(3) 采用整孔吊装或分段吊装逐孔施工： 这种施工方法是早期连续梁桥采用逐孔施工的惟一方法，可用于混凝土连续梁和钢连续梁桥的施工。采用逐孔施工的主要特点：优点： (1) 不需要设置地面支架，因此不影响通航和桥下交通，提高施工安全性、可靠性； (2) 因其有良好的施工环，使施工质量得到保障，一套模架可多次周转使用，具有在预制场生产的优点； (3) 机械化、自动化程度高，节省劳力
