铁路桥梁设计说明书.docx
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铁路桥梁设计说明书
设计说明
一、概述
为满足改建铁路胶济客运专线建设的需要,编制本设N-图o
二、设计依拯
(一)《新建时速200公里客货共线铁路设计暂行规定》铁建设函[2005]285号。
(二)《铁路桥涵设计基本规范》TB1002.1-2005o
(三)《铁路桥涵钢筋混凝丄利预应力混凝上结构设计规范》
TB1002.3-2005o
(四)《铁路桥涵混凝止和砌体结构设讣规范》
TB10002.4-2005。
(五)《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》铁建设(2005)157号。
(六)《铁路线路设汁规范》(报批稿)。
(七)《铁路工程抗爲设计规范》GBJ111(报批稿)。
(八)《铁路架桥机架梁规程》TB10213—99o
(九)铁道部工程设计鉴定中心《改建铁路胶济客运专线工程初步设计审査意见》。
三、适用范围
(―)设订•速度:
客车200km/h,货车120km/h。
(二)线路情况:
客货共线,双线正线(标准线间距4.4m),
曲线(曲线半径R=2200m)。
(三)轨底至梁顶高度:
0.7m°
(四)施工方法:
挂篮悬臂灌筑施工。
(五)地震烈度:
基本地鳶烈度6度。
(六)桥式:
本桥桥跨布置为75+120+75m预应力混凝土连续
梁,全长271.7m(含两侧梁端至边支座中心各0.85m)°
四、设计原则及技术参数
(―)设计荷载
1.恒载;
(1)结构自重:
按《铁路桥涵设计基本规范》
(TB1002.1-2005)采用,梁体润乂26.5kN血3。
(2)二期f亘载:
双线桥而二期恒载(包括钢轨、扣件、垫板、
(3)曲线桥列车静活载产生的离心力:
水平向外作用于轨顶
以上2.0m处。
离心力的大小等于
中一活载乘以离心力率C。
C按下式计算:
C=-,
127尺
V—120
1OOO
(814
式中:
V—设计速度(km/h):
R—曲线半径(m):
L—桥上曲线部
分荷载长度(m);—荷载折减系数。
当LW2.88m或VW120km/h时,・1.0。
曲线上的桥梁还应考虑没有离心力时列车活载作用的情况。
(4)横向摇摆力:
列车横向摇摆力为活载主力,取100kN,作为一个集中活载作用于桥梁结构最不利位置,其用点在垂直线路中线的钢轨顶而。
对于双线桥梁,只计算任一线上的横向摇摆力。
3.附加力
(1)风力:
桥上有车时设计风压强度为1250Pa,桥上无车时设计风压强度为2200Pao
(2)温度荷载:
施工合拢温度按照5〜15°C考虑,梁体按均匀升温259、降温25°C计算,非线性温度变化,按顶板升温59考虑。
横向计算曰照温差及寒流温差采用如下图示:
寒潮日照
O弋5°C
O°Cb°CO°C5°CO°C
0°CO°C
(3)制动力或牵引力的计算按《铁路桥涵设计基本规范》规定办理。
即桥上列车制动力或李引力应按列车竖向静活载的10%计算。
但当与离心力或列车竖向动力作用同时计算时,
(3)在列车横向摇摆力、离心力、风力和温度力的作用下,梁体的水平挠度应不大于梁体计算跨度的1/1000。
(4)在中一活载乘以动力系数作用下,一个轨距宽度内3.0m梁长的扭曲变形应满足:
t^3.0mmo
(5)轨道铺设后,有確桥面梁的徐变上挑值不宜大于20mmo
2.设计安全系数及各阶段应力指标
按照《铁路桥涵钢筋混凝上和预应力混凝上结构设计规范》规定执行。
梁体设计安全系数及各阶段应力指标见表一。
设计安全系数及各阶段应力指标弟
顺
号
项目
检算条件
控制
运营荷载下(主
强度安全系
数
力)
1
设11-安全系数
运营荷载下(主+
附)
安装荷载下
2
抗裂安全系
运营荷载下
数
安装荷载下
3
预应力钢绞线应力
(MPa)
预加应力时
应力
的锚卜•钢绞线控制
ocor
4
传力锚固时钢绞线控制应力
QpW
5
运营荷载下钢绞线应力
QpW
6
疲劳荷载作用卜•钢绞线应力幅
7
钢筋应力(MPa)
疲劳荷载作用下带肋钢筋应力
幅
8
传力锚固时混凝土压应力
(三)线形控制
1.梁体由于列车动活载所引起的竖向挠度值:
边跨18.2mm(向下),为计算跨度的1/1120;中跨50.0mm(向下),为计算跨度的1/2400,均小于L/900,满足规范要求。
2.梁体由于列车动活载所引起的竖向梁端转角值:
0.9%。
<2%°;梁体反弯的梁端转角:
-0.7%o>-2%0,满足规范要求。
3.预拱度按(恒载+1/2活载)挠度值反向设置,见胶济客专济枢桥通■01~025图,恒载作用卜最大挠度值:
边跨19.9mm(向上):
中跨26.9mm(向下)。
实际施工中立摸高程应根据具体情况,充分考虑施工荷载、预应力、温度、收缩徐变的影响以及预计二期恒载上桥时间确定。
4.梁体由于列车横向摇摆力、离心力、风力和温度力引起的水平挠度值:
边跨2.7mm,为计算跨度的1/27778;中跨11.5mm,为汁算跨度的1ZL0435,均小于LZ1000,满足规范要求。
5.按成桥后60天上二期恒载计算徐变上拱值为:
边跨4.9mm
(向上),中跨1.4mm(向上),均小于20mm,满足规范要求。
五、主要结构形式
1.计算跨度为75+120+75m,边支座中心线至梁端0.85m,梁全长271.7mo梁髙沿纵向按二次抛物线变化,中支点梁高9.5m(高跨比142.6),边支点及跨中梁高5.5m(高跨比1/21.8),中跨跨中直线段长10m,边跨直线段长20.85m。
2.采用整体桥而形式,桥而板上设置高挡磴墙、人行道板、混凝土栏杆或声屏障,电缆槽设于人行道板下。
线路中心距人行道栏杆内侧不小于3.25mo连续梁边跨跨中设置普通电化立柱一个;中跨距墩中心40m处齐设垃普通电化立柱一个,电化立柱距
离线路中心线距离应不小于2.9m,基础处桥面板需局部加厚。
六、建筑材料
(一)、混凝土:
梁体采用C55耐久混凝土,fc=37Mpa,fct=3.30Mpa,Ec=3.60xl04
Mpa,封端采用C55无收缩混凝土,封锚后用防水涂料进行防水处理。
管道压浆所用水泥浆强度等级不低于M50.挡瞪墙、人行道栏杆底座及电缆槽竖墙采用C40混凝土;人行道栏杆采用C30钢筋混凝土。
(二)、预应力体系:
1.纵向预应力钢筋采用抗拉强度标准值为1860MPa的高强低松弛钢绞线,公称直径15.2mm,其技术条件应符合GB/T5224吃003标准。
管道形成采用塑料波纹管。
锚具采用夹片式锚具。
纵向预应力束T0〜T4采用19-G15.2钢绞线,T5〜T18采用15-①45.2钢绞线;腹板钢束F1〜F11采用19-C15.2钢绞线,W1-W6采用19-045.2钢绞线;底板预应力钢束B0〜B8、D0〜D6采用12-①耳5.2:
梁端锚固钢束采用单端张拉,其余钢朿均采用双端张拉。
锚下控制张拉应力:
Fi、TLW速为1260MPa,Di、B凍为1320MPa。
2.横向预应力钢筋采用抗拉强度标准值为1860MPa的高强低松弛钢绞线,公称直径15.2mm、公称截面枳139mm-E卩二1.95X105MPa,K技术条件应符合GB/T5224-2003标准。
管道形成采用内径70x19mm扁形塑料波纹管。
锚固体系采用夹片式扁形锚具。
横向预应力束采用4一血15.2钢绞线,BM15-4.BM15P-4型锚具,一端张拉,张拉端在箱梁两侧交错设置,张拉控制应力为:
顶板横向束1395Mpa,横隔板处横向朿1302Mpa。
顶板横向预应力束纵向布置间距50cmo
3.竖向预应力钢筋采用625mm预应力姓用螺纹钢筋,型号
七、构造及其它
(-)挡瞪墙的设置:
心设计挡砂墙在梁体合拢后进行现场灌筑,梁体施工时,应预埋挡磴墙钢筋,以确保挡磴墙与梁体的整体性,同时应每隔2m左右设10mm挡瞪墙断缝。
(二)通信槽和电缆槽:
应注意接触网支柱设置处电缆槽的位置,保证通信槽和电缆槽有足够的空间。
(三)人行道栏杆:
人行道栏杆基础在梁体合拢后与挡磕墙一同现场灌筑,梁体施工时,应预埋栏杆基础钢筋。
人行道栏杆与桥而连接采用装配式,连接方式见相关设计图。
(四)通风孔的设置:
在结构两侧腹板上设置直径100mm的通风孔,纵向间距2m左右,上下两层间距2〜3m,上层通风孔距离悬臂板根部0.3m左右。
若通风孔与预应力钢筋相碰,应适当移动通风孔位置,并保证预应力钢筋的净保护层大于一倍预应力管道直径,并在通风孔处增设直径140mm的螺旋钢筋环,数呈记入梁部工程数量表。
(五)泄水孔的设置:
在各横隔板两侧底板上及底板通长齿块尾部设置直径100mm的泄水孔,并在泄水孔处增设直径140mm的螺旋钢筋环,数量记入梁部工程数量表。
施工时,应在底板表面根据泄水孔位置设置一定的汇水坡,避免箱内枳水。
(六)桥上排水系统:
本设计采用两侧排水,梁顶及人行道保护层设置2%的横向流水坡,于挡磴墙内侧设置内径150mm泄水孔,,并在泄水孔处增设直径180mm的螺旋钢筋环,数量记入梁部工程数呈:
表。
挡瞪墙(与人行道顶部相接处)顺流水坡设横向排水孔。
当桥卜•有立交时,路面范用内泄水孔取
消,相邻近的泄水孔孔径适当加大,桥墩处应设置泄水管引
1.全梁弯矩包络图(不含预应力一次力;单位:
KN-m):
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