橋梁初步方案設(shè)計(jì)比選..

1、亠橋梁初步設(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 公路鋼筋混凝土及預(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(JTJ041-2000 )

2、;7 .公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(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，雙向六車道；2 設(shè)計(jì)車速：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為10m，凈寬B為150m，上低寬b為131m，

3、側(cè)高h(yuǎn)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)境類別為I類(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)力旳=1000 KPa ;微弱風(fēng)化 泥質(zhì)灰?guī)r，容許應(yīng)力o0=1200 KPa ;微風(fēng)化白云質(zhì)灰?guī)r，容許應(yīng)

4、力o0= 2000 KPa,河槽部分依次是砂礫層，容許應(yīng)力(r0=550 KPa，砂卵層，容許應(yīng)力c 0=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

5、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，使大橋與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)。并應(yīng)最大限度地減少施工對(duì)河水及周圍環(huán)境的污染。基于以上原則再結(jié)合地質(zhì)實(shí)際情況以及中國(guó)現(xiàn)有的常見橋型，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)行車平順舒適提出了更高的要求。

6、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。由于是山-（2）級(jí)航道，通航凈寬為150m，設(shè)一個(gè)通

7、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：0.5 0.692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+3X50 （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。H.(h tab an T in ni T mi T im uniTlt)Dam 3H 丁 曲圖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

8、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）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 Hjh。式中： H 口和 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

9、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 min H th H M Vho式中：錯(cuò)誤!未找到引用源。一一橋面最低高程（m ）HminHthHmVho設(shè)計(jì)最高通航水位（m）通航凈空高度（m ）橋梁上部結(jié)構(gòu)建筑高度，包括橋面鋪裝層高度（m ）=326.473+10+3+0.1=339.573m（主橋跨中橋面標(biāo)高） 按路堤通車處計(jì)算橋面標(biāo)咼:路堤通車處通車凈空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=49.852 m 。綜合上述標(biāo)咼，本方案標(biāo)咼取為49.852 (跨中橋面標(biāo)咼)，由路堤通車處跨

10、 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)針颍c(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，腹板及底板 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， 以滿足受力及橋

11、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于樁直徑3倍。禹UU451但Up 址0 十 g .|SP21300圖1.3 連續(xù)剛構(gòu)橋方案主橋

12、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。2JK1引橋疇中中丨X截山I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)置1.0 m直

13、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，其活載最大撓度發(fā)生在拉索區(qū)

14、， 對(duì)受力有利，受收縮徐變及溫度梯度的影響較??；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，本方案豎曲線半徑采用 R= 1000

15、0m。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）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 minH jho式中：H min橋面最低咼程（m ）；H j設(shè)計(jì)水位（m）（設(shè)計(jì)水位記入壅水、波浪咼度等）；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+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 min H th H MVho式中：錯(cuò)誤!未找到引用源。一一橋面最低高程（

16、m ）Hth設(shè)計(jì)最高通航水位（m）H minHmVho通航凈空高度（m ）橋梁上部結(jié)構(gòu)建筑高度，包括橋面鋪裝層高度（m ）=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，橋面板行車道做成1 %的雙向橫坡，橋面全寬26.5m。主 梁截面采用混凝土形式，其截面形式見圖：iv叫再YrnVJ 欄桿 路5路和fMEr T、xr痔迪lMn訓(xùn)iT混敘|：訕裝1/_亠T-l3C0X403O0 x

17、圖1.6 主梁截面形式（單位： cm ）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

18、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）X 12.00m（縱橋向）X4.0m（高）?；A(chǔ)由21根直徑為2.0m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。2JK1引橋

19、疇中中丨X截山I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.

20、 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鼗囊?，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

21、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）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 Hjhjho式中： H 口和 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 min H th H

22、 M Vho式中：錯(cuò)誤!未找到引用源。一一橋面最低高程（m ）Hth設(shè)計(jì)最高通航水位（m）Hm通航凈空高度（m ）Vho橋梁上部結(jié)構(gòu)建筑高度，包括橋面鋪裝層高度（m ）（主橋跨中橋面標(biāo)高）Hmin =326.473+10+2+0.1=338.573m綜合上述標(biāo)咼，本方案標(biāo)咼取為338.573 （跨中橋面標(biāo)咼），由路堤通車處 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3

23、5m， 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. 系桿及吊桿設(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，錨體及拱座處埋設(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

24、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之間設(shè)一隔離層，錨具采 用OVM-LZM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)?/p>

25、0.5m。引析支點(diǎn)申主集哉甌引橋跨屮邊詠截圖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

26、平支承能力來(lái)平衡主纜水平分力；禾U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)， 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)三汊磯湘江大橋8132+328+121/5.0鋼梁中國(guó)蘇州竹園大橋33+90+331/8.0鋼-混凝土梁中國(guó)日本此花大橋0120+300+121/6.0鋼梁日本韓國(guó)

27、永宗大橋5125+300+121/5.0鋼梁韓國(guó)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（自錨式混凝土懸索橋）+50m+40 m （預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土 T形梁）JJI匚si- 4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）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 Hj hjho式中： H 口和 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）;

28、ho橋梁上部結(jié)構(gòu)建筑高度。H min 36.61+1.5+2.8+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 min H th H M Vho式中：錯(cuò)誤!未找到引用源。一一橋面最低高程（m ）Hth設(shè)計(jì)最高通航水位（m）Hm通航凈空高度（m ）Vho橋梁上部結(jié)構(gòu)建筑高度，包括橋面鋪裝層高度（m ）Hmin=32.05+10+2.8+0.1=44.95m（主橋跨中橋面標(biāo)高） 按路堤通車處計(jì)算橋面標(biāo)咼:路堤通車處通車凈空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)咼，本方案標(biāo)咼取為47.

29、702m （跨中橋面標(biāo)咼）。（2）上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)自錨式懸索橋中的恒載由主纜來(lái)承受， 而活載還需要由主梁來(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 .橋塔及基礎(chǔ)設(shè)計(jì)本橋索塔塔高42m （主梁底部以上），采用鋼筋混凝土門式橋塔，由兩根塔柱及一道橫梁組成，塔柱在縱向、橫向均為等寬度。塔柱底面高程2

30、4.805m ,塔頂高程為95.702m。索塔包括塔柱、橫梁以及索塔附屬設(shè)施（索塔內(nèi)爬梯、 除濕系統(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：萬(wàn)案第一方案第二方案第三方案第四方案預(yù)應(yīng)力混凝土連獨(dú)塔斜拉橋下承式連續(xù)鋼管自錨式混凝土懸項(xiàng)目續(xù)

31、鋼構(gòu)橋拱橋索橋1分孔7 X40 m +1008 X40m8 X40m7 X40mm +180 m +100 m+50 m +40 m+160m+180 m+50m+40 m+95+110m+95 m+40m+50m+40m+75m+230m+75m+50m+40m2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240m，易180m，跨度很復(fù)雜，主梁懸臂架施工，臨時(shí)墩較跨度較小，需要先大，對(duì)于懸臂施施工，索塔爬模多，影響通航；纜懸臂拼裝施工主工技術(shù)以及所米施工技術(shù)成熟，索架設(shè)拱肋時(shí)要梁，施工復(fù)雜，工用的材料有較咼工期較短；引

32、橋修建臨時(shí)索塔，工序多，技術(shù)尚不成的要求，引橋預(yù)用預(yù)制架設(shè)，質(zhì)程量大；熟。制吊裝，質(zhì)量易量高，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 雙向通航孔，1 .雙向通航，1.雙向通航孔，1.雙向通航孔，主孔道150m，主孔道150m，主孔道75m，兩主孔道150m，通通航性好；通航性好；個(gè)同行孔，通航性航性好；2 滿足泄洪要2 .凈跨徑大，好；2.凈跨徑大，有求，適用性好；墩臺(tái)少，對(duì)河床2 .橋面連續(xù)，行利于汛期泄洪；3 .施工技術(shù)成壓縮小，有利于車順暢；3 .先梁后纜的施熟，懸臂施工合汛期泄洪；3 .鋼管混凝土拱工方法，施工技術(shù)理。3.懸臂施工技受日照溫差影響復(fù)雜；錨固技術(shù)復(fù)4 主橋橋面連術(shù)成熟，施工合易脫空雜，混凝土容易開續(xù)，行車平順，理。裂。后期養(yǎng)護(hù)費(fèi)用4 .主橋連續(xù)，4.橋型新穎，受少。引橋采用簡(jiǎn)行車平順，拉索力合理，養(yǎng)護(hù)費(fèi)用支結(jié)構(gòu)，伸縮縫張拉復(fù)雜，后期很高。多。養(yǎng)護(hù)費(fèi)用高。7外形美外型樸素大方，外形新穎，橋型拱圈錯(cuò)落有致，具橋型新穎獨(dú)特，造觀線形流暢。引橋美觀，氣勢(shì)宏有層次感型順暢，線形流暢的跨徑和主橋的偉，與周圍環(huán)境美觀，氣