橋梁初步設(shè)計(jì)方案比選

1、一橋梁初步設(shè)計(jì)一 工程概況 本冊(cè)設(shè)計(jì)為猛河大橋初步設(shè)計(jì)，猛河位于湖南省境內(nèi)。大橋的建設(shè)對(duì) 推動(dòng)該地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有十分重要的意義。本橋設(shè)計(jì)綜合考慮該地區(qū)地形、地貌、通航、河床特征、泄洪要求， 在滿足使用要求的前提下，力求結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)安全，施工方便。二 設(shè)計(jì)規(guī)范1公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) ( JTG B01-2003 )； 2公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范 (JTG-2004 )； 3公路鋼筋混凝土與預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范 ( JTG-2004 )； 4公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范 ( JTJ024-1985 )； 5公路工程可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn) ( GB/T50283-1999 )； 6公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范 (JTJ

2、041-2000 )； 7公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)與木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 (JTJ 026-90 )； 8公路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范 (JTJ 005-96 )； 9鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 ( GBJ17-88 ) .三 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)設(shè)計(jì)要求，主要技術(shù)指標(biāo)如下：1 設(shè)計(jì)荷載：一級(jí)公路，雙向六車(chē)道；2設(shè)計(jì)車(chē)速： 80km/h ；3橋面寬度：雙幅分離式，每幅橋?qū)?7.5m ： 0.5m 防撞欄 +2m 人行道+2.5m 右路肩+11.25m 行車(chē)道+0.75m 左路肩+0.5m 防撞 欄，兩幅橋之間間距 0.5m.4橋面坡度 : 縱坡 3%，橫坡 1.5%；5通航標(biāo)準(zhǔn)： III-(2) 級(jí) 1 個(gè)航道 ,雙向通航孔，凈高 H

3、為 10m ，凈 寬 B 為 150m ，上低寬 b 為 131m ，側(cè)高 h 為 6m, 通航水位為 326.473m ;航道等級(jí)川-(2)6設(shè)計(jì)洪水頻率 : 按百年一遇洪水頻率 ,設(shè)計(jì)水位為 337.765m ；7設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期： 100 年。四 水文地質(zhì)概況本橋工程區(qū)段為K3+700K4+400，橋址位于內(nèi)陸河，環(huán)境類(lèi)別為I 類(lèi)(溫暖或寒冷地區(qū)的大氣環(huán)境、與無(wú)侵蝕性的水或土接觸的環(huán)境) ，橋 位與河道兩岸順直。 兩堤間距約 700m ，橋址河床斷面屬寬灘式河床斷面。地質(zhì)勘探結(jié)果表明，橋位區(qū)地質(zhì)情況一般，河灘位置依次是低液限黏土，容許應(yīng)力o0=250 KPa ;弱風(fēng)化泥質(zhì)灰?guī)r，容許應(yīng)力o0=1

4、000 KPa ;微弱風(fēng)化泥質(zhì)灰?guī)r，容許應(yīng)力應(yīng)=1200 KPa ;微風(fēng)化白云質(zhì)灰?guī)r，容許 應(yīng)力o0= 2000 KPa，河槽部分依次是砂礫層，容許應(yīng)力 (y0=550 KPa ， 砂卵層，容許應(yīng)力o0=1200 KPa，根據(jù)上述地質(zhì)條件，設(shè)置端承樁。五 大橋設(shè)計(jì)方案5.1 大橋總體方案構(gòu)思全面貫徹“安全、實(shí)用、經(jīng)濟(jì)、美觀”的技術(shù)方針。（1）造價(jià)要求。 所選橋型力求技術(shù)先進(jìn) , 結(jié)構(gòu)獨(dú)特有別于附近已建橋 梁 , 同時(shí)滿足工程數(shù)量省、造價(jià)低、投資少、經(jīng)濟(jì)合理的原則。（2）施工要求。所選橋型應(yīng)滿足有成熟施工經(jīng)驗(yàn)、所需施工設(shè)備少、 工藝簡(jiǎn)單的要求 , 以減小施工難度、加快施工進(jìn)度、節(jié)省投資金額、保證

5、 施工質(zhì)量。（ 3）通航要求。為減少船舶撞墩的機(jī)率 , 確保橋梁的安全 , 適當(dāng)增大 和合理布置通航孔跨徑 , 并且抵抗船舶撞擊具有足夠的安全 , 同時(shí)所選橋 應(yīng)保證在施工時(shí)不能影響船只通行。（4）景觀要求。橋梁作為一種功能性的結(jié)構(gòu)物，同時(shí)也是一種美學(xué) 的藝術(shù)。所以在滿足橋梁實(shí)用功能和橋下通航要求的前提下，力求橋梁造 型美觀，使大橋與周?chē)h(huán)境相協(xié)調(diào)。并應(yīng)最大限度地減少施工對(duì)河水與周 圍環(huán)境的污染?；谝陨显瓌t再結(jié)合地質(zhì)實(shí)際情況以與中國(guó)現(xiàn)有的常見(jiàn)橋型，本次設(shè)計(jì)選 取了四種橋型：連續(xù)剛構(gòu)橋，獨(dú)塔雙索面斜拉橋，三跨連續(xù)下承式鋼管混 凝土拱橋，自錨式混凝土懸索橋。最后綜合各種因素，選取連續(xù)剛構(gòu)橋作 為

6、推薦方案。5.2 方案一：連續(xù)剛構(gòu)橋主橋設(shè)計(jì)（1）總體布置1方案構(gòu)思 隨著交通運(yùn)輸特別是一級(jí)級(jí)公路的迅速發(fā)展，對(duì)行車(chē)平順舒適提出了 更高的要求。而懸臂梁橋和 T形剛構(gòu)橋由于形變比較大的原因均難滿足這 個(gè)要求，超靜定結(jié)構(gòu)的連續(xù)鋼構(gòu)橋以其結(jié)構(gòu)剛度大、變形小、伸縮縫少和 行車(chē)平穩(wěn)舒適等突出優(yōu)點(diǎn)而得到迅速發(fā)展。與連續(xù)梁橋相比，連續(xù)剛構(gòu)橋 在墩頂處由恒載產(chǎn)生的彎矩要小，所以在特大跨連續(xù)梁體系橋中，一般考 慮采用連續(xù)剛構(gòu)橋。變截面連續(xù)剛構(gòu)橋立面多采用不等跨布置，邊主跨比 一般為0.50.692，梁底曲線可采用二次拋物線、折線和介于折線與二次 拋物線之間的1.51.8次拋物線，其中拋物線的變化規(guī)律應(yīng)與連續(xù)梁

7、的彎 矩變化規(guī)律接近。本橋河床較為平坦，基巖埋深較淺，可以使用較大跨徑以滿足通航和 泄洪要求。由于是 III-（2） 級(jí)航道，通航凈寬為 150m ，設(shè)一個(gè)通航孔，考慮 到橋墩布置、地質(zhì)、地形和通航富余等條件，取主跨為 160m 。連續(xù)剛構(gòu) 橋的邊主跨比為： 0.50.692 之間， 本橋考慮取兩橋臺(tái)之間長(zhǎng)度為 700m 。 由于橋位地質(zhì)條件好，而引橋的標(biāo)準(zhǔn)跨為一般30m、40m 或50m,，故跨徑布置為：2 X50+40+50（預(yù)制預(yù)應(yīng)力簡(jiǎn)支 T梁）+100+160+100+3 X50 （預(yù)制預(yù)應(yīng)力簡(jiǎn)支T梁）=700m，這時(shí)邊主跨比100/160=0.625 滿足要求。&1H1.垃（

8、hW圖1.1連續(xù)剛構(gòu)橋方案總體布置圖（單位:cm ）2 .橋面標(biāo)高確定：（1 ）豎曲線設(shè)計(jì)：根據(jù)公路工程技術(shù)規(guī)范高速公路豎曲線半徑一般取值為4500m、最小值為3000m，但考慮到避免橋臺(tái)高度過(guò)低，在橋 梁豎曲線和縱坡滿足規(guī)范的前提下，本方案豎曲線半徑采用R= 3000m 。豎曲線基本要素為：豎曲線長(zhǎng)度 L=270m、切線長(zhǎng)T= 135m、豎曲線外距E=3.04m。（2）橋面標(biāo)高：本橋橋面標(biāo)高根據(jù)設(shè)計(jì)水位、橋下通航（通車(chē)）凈空、橋兩端引道標(biāo)高的需要，并結(jié)合橋型跨徑等綜合考慮。 按設(shè)計(jì)水位計(jì)算橋面標(biāo)高，計(jì)算公式如下：Hmin Hj hj ho式中：H min 橋面最低高程（m ）；H j 設(shè)計(jì)水

9、位（m ）（設(shè)計(jì)水位記入壅水、波浪高度等）；hj 橋向凈空安全值（m ）;h。橋梁上部結(jié)構(gòu)建筑高度。H min 337.765+1.5+3+0.10=342.365m（主橋跨中橋面標(biāo)高） 按通航水位計(jì)算橋面標(biāo)高：H minH thH M八h。式中：min橋面最低咼程（ m ）Hth 設(shè)計(jì)最高通航水位（m ）Hm 通航凈空高度（m ）%橋梁上部結(jié)構(gòu)建筑咼度，包括橋面鋪裝層咼度（m ）。Hmin =326.473+10+3+0.1=339.573m（主橋跨中橋面標(biāo)高） 按路堤通車(chē)處計(jì)算橋面標(biāo)高：路堤通車(chē)處通車(chē)凈空4.5m，上部結(jié)構(gòu)建筑高度3.0m，設(shè)計(jì)跨中橋面標(biāo)高為：43.352+3+4.5=49

10、.852 m 。綜合上述標(biāo)高，本方案標(biāo)高取為 49.852 （跨中橋面標(biāo)高），由路堤通 車(chē)處跨線標(biāo)高確定。（2）上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主橋上部結(jié)構(gòu)采用變截面箱梁，C50混凝土，橋梁寬度17.5m，箱梁頂板寬度取17.5'.0m，底板寬取10.0m。根據(jù)橋梁工程通常梁性剛?cè)?橋，支點(diǎn)處箱梁截面的高跨比在1/161/20之間，跨中截面梁高約為支點(diǎn) 截面梁高的1/2.51/3.5，故本橋支點(diǎn)處梁高取9.5m，高跨比為1/20，跨 中梁高取4m ,跨中截面梁高為支點(diǎn)梁高1/3 ,高跨比為1/60。箱梁頂板厚 取30cm，腹板與底板采用變截面，腹板厚度由墩跨中40cm厚逐漸過(guò)渡至 墩頂60cm厚，底板厚度

11、由墩跨中35cm厚逐漸過(guò)渡至墩頂80cm厚。梁 高、底板厚度按二次拋物線變化，以滿足受力與橋梁線形上的需要，腹板 厚度按直線變化。本橋方案由于橋面寬度的要求，考慮采用單箱單室斷 面，單箱單室斷面構(gòu)造簡(jiǎn)單，受力明確，施工方便。圖1.2 連續(xù)剛構(gòu)橋方案主梁橫截面圖(單位 :cm)(3) 下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)本橋地形平坦，通航孔布置范圍較廣，由鉆探資料，本橋主要地 層第一層為沙礫層、第二層為砂卵層，采用端承樁，入巖深度大于三倍樁 直徑，因此主橋基礎(chǔ)采用端承樁基礎(chǔ)。主橋橋墩為雙肢薄壁橋墩，主橋設(shè) 4m厚鋼筋混凝土承臺(tái)。主橋基礎(chǔ)采用鉆孔灌注樁，選擇在枯水季節(jié)鉆孔 施工，主墩每墩樁數(shù)為24根，樁端入持力層厚度亦大

12、于樁直徑3倍。圖1.3 連續(xù)剛構(gòu)橋方案主橋橋墩大樣圖（單位:cm ）引橋設(shè)計(jì)（1）橋跨布置2 X50+40+50m（預(yù)制預(yù)應(yīng)力簡(jiǎn)支T梁）+主跨部分+3 X50m。（2 ）上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)引橋上部結(jié)構(gòu)采用標(biāo)準(zhǔn)跨徑為 40m的預(yù)應(yīng)力簡(jiǎn)支T梁，梁高為2m，預(yù) 制寬度為2m，主梁吊裝就位后澆筑0.4m的濕接縫，T梁間距為2m，跨中 腹板厚度為0.2m，跨中馬蹄寬度為0.5m，高度為0.25m，斜坡高度0.15m， 支點(diǎn)截面腹板厚度變?yōu)?.5m o圖1.4 連續(xù)剛構(gòu)橋方案引橋主梁截面圖(單位 :cm )(3) 下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)引橋橋墩采用圓柱式橋墩，橋墩直徑為1.5m，每一橫截面共設(shè)有四個(gè)橋墩，每一個(gè)橋墩下面設(shè)

13、置1.0 m直徑的圓柱樁，中心距為2.5倍樁徑，圓 柱樁之間設(shè)置橫系梁。(4) 橋臺(tái)設(shè)計(jì)本方案中，橋下地基良好，橋臺(tái)接線處填土高度大約為10m左右，采 用構(gòu)造簡(jiǎn)單，費(fèi)用較低的重力時(shí)橋臺(tái)是比較合理的選擇。具體橋臺(tái)的尺寸 請(qǐng)參照相關(guān)圖紙。5.3方案二：獨(dú)塔雙索面斜拉橋主橋設(shè)計(jì)（1 ）總體布置:8 X40m預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支T梁+ 160m + 180m （雙塔雙索面斜拉橋）+ 50m+30m預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支丁梁=750m 。圖1.5 斜拉橋型總體布置圖（單位：cm ）1 .方案構(gòu)思：獨(dú)塔斜拉橋在河床地質(zhì)、地形條件較好時(shí)，經(jīng)濟(jì)性比較好，可以省去 一個(gè)橋塔，無(wú)索區(qū)比雙塔斜拉橋長(zhǎng)，拉索用量少；其次，其活載

14、最大撓度 發(fā)生在拉索區(qū)，對(duì)受力有利，受收縮徐變與溫度梯度的影響較??；再次， 其結(jié)構(gòu)布置靈活，施工也比較方便，可采用懸臂澆筑、轉(zhuǎn)體施工等方法。鑒于這些優(yōu)點(diǎn)，并結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件，橋位處基巖埋深較淺，且均 勻一致，承載力高，河槽偏于西岸，屬于不對(duì)稱情形，同時(shí)河面寬度約400m ，在其經(jīng)濟(jì)跨徑的范圍內(nèi)，另外，橋位處視野開(kāi)闊，高聳的橋塔進(jìn) 一步增加了大橋雄偉的氣勢(shì)，因此獨(dú)塔斜拉橋是一個(gè)很具有競(jìng)爭(zhēng)力的方 案。2橋面標(biāo)高確定：（1）豎曲線設(shè)計(jì)：根據(jù)公路工程技術(shù)規(guī)范高速公路豎曲線半徑一 般取值為 10000m 、最小值為 6500m ，但考慮到避免橋臺(tái)高度過(guò)高，在橋 梁豎曲線和縱坡滿足規(guī)范的前提下，本方案豎

15、曲線半徑采用R= 10000m .豎曲線基本要素為：豎曲線長(zhǎng)度 L=400m、切線長(zhǎng)T= 200m、豎曲線外距 E=2m 。（ 2 ）橋面標(biāo)高： 本橋橋面標(biāo)高根據(jù)設(shè)計(jì)水位、橋下通航 （通車(chē)） 凈空、橋兩端引道標(biāo)高的需要，并結(jié)合橋型跨徑等綜合考慮。 按設(shè)計(jì)水位計(jì)算橋面標(biāo)高，計(jì)算公式如下：H min H j hjho式中： H min 橋面最低高程（ m ）；H j 設(shè)計(jì)水位（ m ）（設(shè)計(jì)水位記入壅水、波浪高度 等）；h j 橋向凈空安全值（ m）；ho 橋梁上部結(jié)構(gòu)建筑高度。H min 337.765+1.5+2.5+0.10=341.865m（ 主橋跨中橋面標(biāo)高 ）按通航水位計(jì)算橋面標(biāo)高:H

16、 minH thH M凸式中：min橋面最低咼程（ m ）Hth 設(shè)計(jì)最高通航水位（m ）Hm通航凈空高度（m ）橋梁上部結(jié)構(gòu)建筑咼度，包括橋面鋪裝層咼度（m ）。min =326.473+10+2.5+0.1=339.073m（主橋跨中橋面標(biāo)高）（2）上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1. 主塔：橋面以上主塔順橋向?qū)?m，橋面以下至承臺(tái)逐漸過(guò)渡到 10m。橫橋向厚度為4m。橋塔總高度為108.8m，橋面以上高為89.50m 。2. 主梁：主梁梁高為2.5m，橋面板行車(chē)道做成1 %的雙向橫坡，橋面全寬3斜拉索：斜拉索采用直徑8mm的低松弛高強(qiáng)平行鍍鋅鋼絲束。斜拉索外層防 護(hù)采用熱擠雙層PE防護(hù)套，外層防護(hù)套的顏色可

17、根據(jù)景觀要求選用。邊跨斜拉索布置14m+17 X8m+10m，主跨斜拉索布置15m+17 X8m+29m,索橫向間距為25.50m。全橋共設(shè)2 X18對(duì)斜拉索。主塔兩側(cè)斜拉索的設(shè)計(jì) 以避免產(chǎn)生較大的塔身彎矩為原則。斜拉索兩端用冷鑄錨分別錨固于索塔 和主梁上。斜拉索與主梁上的耳板采用銷(xiāo)鉸式連接，通過(guò)耳板用高強(qiáng)螺栓 與主梁連接，斜拉索中心線在耳板平面內(nèi)擺動(dòng)。（ 3 ）下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 主橋基礎(chǔ)采用端承群樁基礎(chǔ)。考慮到美觀性，枯水期樁不外露，承臺(tái) 位置盡可能靠近最低水位，本設(shè)計(jì)取承臺(tái)中心面與最低水位平齊。承臺(tái)尺 寸取為36.00m （橫橋向）xi2.00m（縱橋向）4Xm（高）?；A(chǔ)由21根直徑 為0m

18、的樁組成，縱向3排，間距4m，橫向7排，間距5m，持力層厚度 大于三倍樁勁。引橋設(shè)計(jì)（ 1 ） 橋跨布置8 X40m （預(yù)制預(yù)應(yīng)力簡(jiǎn)支T梁）+主跨部分+50m+40m 。（ 2） 上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)引橋上部結(jié)構(gòu)采用標(biāo)準(zhǔn)跨徑為 40m的預(yù)應(yīng)力簡(jiǎn)支T梁，梁高為2m，預(yù) 制寬度為2m，主梁吊裝就位后澆筑0.4m的濕接縫，T梁間距為2m，跨中 腹板厚度為 0.2m ，跨中馬蹄寬度為 0.5m ，高度為 0.25m ，斜坡高度 0.15m ，支點(diǎn)截面腹板厚度變?yōu)?.5m引析支點(diǎn)中主緞就匪圖1.7 連續(xù)剛構(gòu)橋方案引橋主梁截面圖(單位:cm )(3) 下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)引橋橋墩采用圓柱式橋墩， 橋墩直徑為1.8m，每一

19、橫截面共設(shè)有四個(gè)橋墩，每一個(gè)橋墩下面設(shè)置2.0 m直徑的圓柱樁，圓柱樁之間設(shè)置橫系梁。具體布置參考圖紙。(4) 橋臺(tái)設(shè)計(jì)本方案中，橋下地基良好，橋臺(tái)接線處填土高度大約為 10m 左右，采 用構(gòu)造簡(jiǎn)單，費(fèi)用較低的重力時(shí)橋臺(tái)是比較合理的選擇。具體橋臺(tái)的尺寸 請(qǐng)參照相關(guān)圖紙。5.4 方案三：三跨連續(xù)下承式鋼管混凝土拱橋主橋設(shè)計(jì)（1 ） 總體布置方案取為三跨連續(xù)中承式鋼管混凝土拱橋。主橋長(zhǎng) 700m ，主跨長(zhǎng) 300m ，采用對(duì)稱布置。圖 1.8 拱橋橋型總體布置圖（單位： cm ）1. 方案構(gòu)思拱橋是我國(guó)公路上使用廣泛的一種橋型，在豎向荷載作用下，兩端產(chǎn) 生水平推力，使拱內(nèi)產(chǎn)生軸向壓力，大大減小了拱

20、圈的彎矩，應(yīng)力分布均 勻，跨越能力較大，拱圈的弧形使結(jié)構(gòu)擺脫了單純的直線組合，形式鮮活 美觀。下承式拱橋不僅保持了拱橋一般的力學(xué)特點(diǎn)，特別是橋梁標(biāo)高受限 時(shí)，采用下承式拱橋可以降低橋面標(biāo)高，方便兩端的接線，更重要的是下 承式拱橋的拱圈中的巨大水平推力可以由系桿來(lái)承受，從而減小拱橋?qū)Φ?基的要求，使基礎(chǔ)造價(jià)降低2 .橋面標(biāo)高確定（1） 豎曲線設(shè)計(jì)：根據(jù)公路工程技術(shù)規(guī)范 高速公路豎曲線半徑一 般取值為4500m、最小值為3000m，但考慮到避免橋臺(tái)高度過(guò)高，在橋 梁豎曲線和縱坡滿足規(guī)范的前提下，本方案豎曲線半徑采用R= 3000m 。 豎曲線基本要素為：豎曲線長(zhǎng)度 L=270m、切線長(zhǎng)T= 135

21、m、豎曲線外距 E=3.04m。（2） 橋面標(biāo)高：本橋橋面標(biāo)高根據(jù)設(shè)計(jì)水位、橋下通航（通車(chē)）凈空、 橋兩端引道標(biāo)高的需要，并結(jié)合橋型跨徑等綜合考慮。 按設(shè)計(jì)水位計(jì)算橋面標(biāo)高，計(jì)算公式如下：Hmin » hj ho式中：H min 橋面最低高程（m ）；H j 設(shè)計(jì)水位（m）（設(shè)計(jì)水位記入壅水、波浪高度 等）；hj 橋向凈空安全值（m ）;ho橋梁上部結(jié)構(gòu)建筑高度。H min 337.765+1.5+2+0.10=341.365m（主橋跨中橋面標(biāo)高）按通航水位計(jì)算橋面標(biāo)高：H minH thH M八式中：Hmin 橋面最低高程（m ）Hth設(shè)計(jì)最高通航水位（m ）Hm 通航凈空高度（m

22、 ）b橋梁上部結(jié)構(gòu)建筑高度，包括橋面鋪裝層高度（m ）。HHmin =326.473+10+2+0.1=338.573m（主橋跨中橋面標(biāo)高）綜合上述標(biāo)高，本方案標(biāo)高取為338.573 （跨中橋面標(biāo)高），由路堤通 車(chē)處跨線標(biāo)高確定。（2）上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1. 拱肋設(shè)計(jì)引橋上部主跨采用中承式懸鏈線無(wú)鉸拱，結(jié)構(gòu)采用鋼管混凝土桁架，六支桁式斷面，沿拱軸拱肋采用變高度（拱腳鋼管中心距8m,拱頂鋼管中心距4m），預(yù)制寬度為4m，邊拱拱肋采用上承式雙肋懸鏈線半拱，計(jì)算跨徑為75m，矢高為35m，矢跨比為1/4.3,每肋由高4m,寬4m鋼筋混凝土箱梁 組成，兩肋間設(shè)有一組“ K”字和一組“米”字鋼管桁式架橫撐，它

23、們與 邊拱端部固結(jié)的預(yù)應(yīng)力混凝土端橫梁一起，組成一個(gè)穩(wěn)定的空間梁系結(jié)構(gòu)2. 系桿與吊桿設(shè)計(jì)系桿設(shè)計(jì)是拱橋中的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題，一方面要考慮系桿與拱肋的連接，保證系桿能很好的與拱肋共同受力；另一方面又要考慮系桿與行車(chē)道之間的相互作用，避免橋面因阻礙系桿的受拉而遭破壞。該橋系桿布置箱 梁的中間室內(nèi)，兩端錨固于邊跨混凝土箱梁梁段橫梁處錨體之上，錨體為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，采用C50混凝土，錨體與拱座處埋設(shè)系桿預(yù)埋鋼管。吊桿在同一截面內(nèi)設(shè)置雙吊桿，以有利于拱肋橫向穩(wěn)定。一般吊桿間距為410m,吊桿間距初步擬定為7.0m，全橋共設(shè)37對(duì)吊桿。每根吊桿采 用7的低松弛鋼絞線，采用雙層HDPE全防腐體系，雙層HDPE

24、之間設(shè)一 隔離層，錨具采用OVM丄ZM冷鑄墩頭錨，分別錨固與拱肋鋼管頂端和箱梁錨固室內(nèi)的腹板上。542引橋設(shè)計(jì)(1 )橋跨布置2 X50m+40+50(預(yù)制預(yù)應(yīng)力簡(jiǎn)支T梁)+主跨部分+30m+30m(2 )上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)引橋上部結(jié)構(gòu)采用標(biāo)準(zhǔn)跨徑為 40m的預(yù)應(yīng)力簡(jiǎn)支T梁，梁高為2m，預(yù)制寬度為2m，主梁吊裝就位后澆筑0.4m的濕接縫，T梁間距為2m，跨中腹板厚度為0.2m，跨中馬蹄寬度為0.5m，高度為0.25m，斜坡高度0.15m，支點(diǎn)截面腹板厚度變?yōu)?.5m1 Kfi圖1.9 連續(xù)剛構(gòu)橋方案引橋主梁截面圖(單位:cm )(3) 下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)引橋橋墩采用圓柱式橋墩，橋墩直徑為1.8m，每一橫截

25、面共設(shè)有四個(gè)橋墩，每一個(gè)橋墩下面設(shè)置2.0 m直徑的圓柱樁，圓柱樁之間設(shè)置橫系梁。 具體布置參考圖紙。(4) 橋臺(tái)設(shè)計(jì)本方案中，橋下地基良好，橋臺(tái)接線處填土高度大約為10m左右，采用構(gòu)造簡(jiǎn)單，費(fèi)用較低的重力時(shí)橋臺(tái)是比較合理的選擇。具體橋臺(tái)的尺寸 請(qǐng)參照相關(guān)圖紙。5.5方案四：自錨式混凝土懸索橋主橋設(shè)計(jì)(1) 總體布置1.方案構(gòu)思自錨式懸索橋與傳統(tǒng)懸索橋的最大區(qū)別有兩個(gè)，其一是主纜錨固于邊跨加勁梁（即錨跨），因而可以利用加勁梁的水平支承能力來(lái)平衡主纜水平分力； 利用錨跨自重來(lái)平衡主纜拉力的豎向分力，可節(jié)省龐大的錨碇工程。其二,可利用主纜水平分力為加勁梁提供壓應(yīng)力，因而加勁梁可采用普通混凝土 結(jié)構(gòu)

26、，節(jié)省了預(yù)應(yīng)力費(fèi)用。自錨式懸索橋具有傳統(tǒng)懸索橋的主要審美特征， 又能夠給我們一種格外的厚重、敦實(shí)、雄偉的感受?，F(xiàn)代橋梁除了滿足自 身的結(jié)構(gòu)要求外，也越來(lái)越注重景觀設(shè)計(jì)，因此，自錨式懸索橋應(yīng)用前景 是很樂(lè)觀的。表1.1國(guó)內(nèi)外自錨式懸索橋參數(shù):橋名跨度矢跨比加勁梁地點(diǎn)三汊磯湘江大132+328+11/5.0鋼梁中國(guó)橋28蘇州竹園大橋33+90+331/8.0鋼-混凝土中國(guó)梁日本此花大橋120+300+11/6.0鋼梁日本20韓國(guó)永宗大橋125+300+11/5.0鋼梁韓國(guó)25參考上表設(shè)計(jì)資料，本橋總體布置為:7 X40m （預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土 T形梁）+ 75m+230m+75m （自錨式混凝土懸索

27、橋）+50m+40 m（預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土 T形梁）-L工時(shí)緲工忖哥iW - H I-IM4-.«|dll3JM14±K山兇玉:? K1*! U 也鼻L對(duì) 6圖1.10自錨式懸索橋方案總體布置圖（單位：cm ）2. 橋面標(biāo)高確定本橋橋面標(biāo)高根據(jù)設(shè)計(jì)水位、橋下通航（通車(chē)）凈空、橋兩端引道標(biāo)高的需要，并結(jié)合橋型跨徑等綜合考慮。 按設(shè)計(jì)水位計(jì)算橋面標(biāo)高，計(jì)算公式如下：Hmin Hj hj ho式中：H min 橋面最低高程（m ）；H j設(shè)計(jì)水位（m ）（設(shè)計(jì)水位記入壅水、波浪高度等）；hj 橋向凈空安全值（m ）;ho橋梁上部結(jié)構(gòu)建筑高度。H min 36.61+1.5+2.8+

28、0.10=41.01m（主橋跨中橋面標(biāo)高）按通航水位計(jì)算橋面標(biāo)高:H minH thH M凸式中：min橋面最低咼程（ m ）Hth 設(shè)計(jì)最高通航水位（m ）Hm通航凈空高度（m ）橋梁上部結(jié)構(gòu)建筑咼度，包括橋面鋪裝層咼度（m ）。min =32.05+10+2.8+0.1=44.95m（主橋跨中橋面標(biāo)高）按路堤通車(chē)處計(jì)算橋面標(biāo)高：路堤通車(chē)處通車(chē)凈空4.5m，上部結(jié)構(gòu)建筑高度2.1m，設(shè)計(jì)跨中橋面標(biāo)高為：39.052 +2.1+4.5+2.05=47.702 m 。綜合上述標(biāo)高，本方案標(biāo)高取為 47.702m （跨中橋面標(biāo)高）（2）上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1 .加勁梁自錨式懸索橋中的恒載由主纜來(lái)承受，而活

29、載還需要由主梁來(lái)承受，所以主梁必須有一定的抗彎剛度，主梁的形式以采用具有一定抗彎剛度的箱形斷面較為合適。本方案選用鋼箱梁，減輕了體系的自重，在一定的跨度允許范圍內(nèi)，使橋梁的安全性指標(biāo)、適用性指標(biāo)、經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)、美觀性指標(biāo)得到了完美的統(tǒng)一。對(duì)結(jié)構(gòu)受力而言，由于采用了自錨體系，將索錨固于主梁上，利用主梁來(lái)抵抗水平軸力。圖1.11主梁斷面圖（單位：cm ）2 .橋塔與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)本橋索塔塔高42m （主梁底部以上），采用鋼筋混凝土門(mén)式橋塔，由 兩根塔柱與一道橫梁組成，塔柱在縱向、橫向均為等寬度。塔柱底面高程 24.805m，塔頂高程為95.702m。索塔包括塔柱、橫梁以與索塔附屬設(shè)施 （索塔內(nèi)爬梯、除濕系

30、統(tǒng)）。為加強(qiáng)索塔橫向連系，提高索塔橫向穩(wěn)定性， 索塔設(shè)置一道預(yù)應(yīng)力混凝土箱形橫梁。（3）下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)塔基采用鉆孔群樁基礎(chǔ)，塔基采用21根直徑2.0m的鉆孔樁，樁底嵌入基巖層1.5-2倍樁徑；樁長(zhǎng)15.56m，承臺(tái)厚度為4m 。引橋設(shè)計(jì)參見(jiàn)此前引橋設(shè)計(jì)方案5.6橋型方案比選在橋梁方案比選中，要注意下列四項(xiàng)主要標(biāo)準(zhǔn)：安全、功能、經(jīng)濟(jì)與美觀，其中自然以安全與經(jīng)濟(jì)為重。下面對(duì)四個(gè)方案進(jìn)行簡(jiǎn)述:橋型方案比較表:、-J P » 萬(wàn)案第一萬(wàn)案第一方案第二萬(wàn)案第四方案預(yù)應(yīng)力混凝土獨(dú)塔斜拉橋下承式連續(xù)鋼管自錨式混凝土懸項(xiàng)目連續(xù)鋼構(gòu)橋拱橋索橋1分孔7 X40 m +1008 X40m8 X40m7 X4

31、0mm +160m+180+95+110m+9+75m+230m180 m +100m5m+75m+50m+m +50 m +40+50m+40 m+40m+50m+40mm40m2橋長(zhǎng)750m750m750m750m3縱坡2%1%1 %1 %4施工難主橋主跨跨度索力調(diào)整控制主梁采用移動(dòng)模主橋跨度易180m ,跨度很復(fù)雜，主梁懸架施工，臨時(shí)墩240m，跨度較大，對(duì)于懸臂臂施工，索塔較多，影響通航；小,需要先懸臂施工技術(shù)以與爬模施工技術(shù)纜索架設(shè)拱肋時(shí)拼裝施工主梁，所采用的材料成熟，工期較要修建臨時(shí)索施工復(fù)雜，工序有較咼的要短；引橋用預(yù)塔，工程里大；多，技術(shù)尚不成求，引橋預(yù)制制架設(shè)，質(zhì)量熟。吊裝，

32、質(zhì)量易高，工期短。保證，工序簡(jiǎn) 單。5接線標(biāo)44.902m44.90244.902m44.902m高6適用性1 .雙向通航1 .雙向通航，1.雙向通航孔，1.雙向通航孔，孑L,主孔道主孔道主孔道75m，兩主孔道150m，150m ,通航性150m，通航個(gè)同行孔，通航通航性好；好；性好；性好；2 .凈跨徑大，2 滿足泄洪要2 .凈跨徑大，2.橋面連續(xù)，有利于汛期泄求，適用性好；墩臺(tái)少，對(duì)河行車(chē)順暢；洪；3 .施工技術(shù)成床壓縮小，有3.鋼管混凝土3 .先梁后纜的熟，懸臂施工利于汛期泄拱受日照溫差影施工方法，施工合理。洪；響易脫空技術(shù)復(fù)雜；錨固4 .主橋橋面連3.懸臂施工技技術(shù)復(fù)雜，混凝續(xù)，行車(chē)平順，術(shù)成熟，施工土容易幵裂。后期養(yǎng)護(hù)費(fèi)用合理。4 .橋型新穎，少。引橋米用4 .主橋連續(xù)，受力合理，養(yǎng)護(hù)簡(jiǎn)支結(jié)構(gòu)，伸行車(chē)平順，拉費(fèi)用很咼?？s縫多。索張拉復(fù)雜，后期養(yǎng)護(hù)費(fèi)用高。7外形美外型樸素大外形新穎，橋拱圈錯(cuò)落有致，橋型新穎獨(dú)特，觀方，線形流暢。型美觀，氣勢(shì)具有層次感造型順暢，線形引橋的跨徑和宏偉，與周?chē)鲿趁烙^，氣勢(shì)主橋的跨徑過(guò)環(huán)境協(xié)調(diào)好。宏偉，景觀效果渡比例適當(dāng)，好。造型美觀從方案