古交電廠屯蘭河大橋設(shè)計

古交電廠屯蘭河大橋設(shè)計

1屯蘭河大橋工程概況古交變電站是西山通訊社有限公司投資項目。是山西省15個重點工程。改變供電為宋朝的省級產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。山西省古交市。古交市興園路是電廠對外連接的重要通道,屯蘭河大橋是這條路的控制性工程。本文就該橋的設(shè)計問題,進行了簡要分析。1地質(zhì)條件該橋的設(shè)計經(jīng)方案比較后,確定為13m×20m預(yù)應(yīng)力混凝土空心板梁橋。方案確定后,進行了現(xiàn)場了勘測:屯蘭河屬汾河支流,至橋位處匯水面積為1000km2,Q1%=1330m3/s,河道縱坡在橋位處為6.7‰,每年的7、8、9月為洪水期。橋位處地質(zhì)構(gòu)造主要以卵石層為主,厚度由幾米到十幾米不等,卵石直徑幾毫米到幾十厘米不均,中間夾雜一些亞粘土,卵石層地基容許承載力[σ]=400kPa,經(jīng)地質(zhì)評價該處地質(zhì)條件比較好。并根據(jù)橋梁的實際情況得出橋梁設(shè)計依據(jù),設(shè)計荷載:汽車—超20級,掛車—120,洪水設(shè)計頻率為百年一遇三百年校核。橋型為13m×20m預(yù)應(yīng)力混凝土空心板梁橋,橋面寬凈15m+2×1.5m人行道。該橋與屯蘭河斜交45°,橋梁全長為275.24m,三柱式墩,U型臺,墩、臺基礎(chǔ)為擴大基礎(chǔ),橋縱坡為0,橫坡2.0%。2定向設(shè)計2.1斜橋斜交本橋與河流水線成45°斜交,如果做成斜橋,橋墩蓋梁橫向中心線與流水線平行,梁板呈平行四邊形,鈍角為45°,斜橋的優(yōu)點:橋型平順,橋墩阻水面積小。但斜板所受剪力大,橋梁施工較正交復(fù)雜。為縮短工期,經(jīng)過正、斜交比較后,決定采用“斜交正做”。但“斜交正做”的橋墩、臺阻水面積比斜交大兩倍多,橋墩的沖刷更嚴(yán)重。為了克服以上缺點,適當(dāng)抬高橋面,在橋墩周圍作適當(dāng)鋪砌,橋建成后加強維護是較好的解決辦法。2.2造成河寬大,比面窄。根據(jù)未來河寬,橋位處天然河段寬194.6m,經(jīng)古交市規(guī)劃局規(guī)劃,該河段未來河寬為90m,灘地和河槽高差約為3m,在計算現(xiàn)橋墩一般沖刷和局部沖刷以未來河寬為依據(jù),適當(dāng)考慮現(xiàn)在的實際情況,也考慮了未來的發(fā)展。2.3包氏公式的簡介以未來規(guī)劃河寬計算橋墩臺基礎(chǔ)沖刷,可以認(rèn)為橋位處河段比較穩(wěn)定,所以沖刷計算符合使用包氏公式的條件。包氏公式假定有底砂運動的河流上,當(dāng)橋下的流速恢復(fù)到建橋以前的天然流速時,沖刷即行停止;河槽斷面上任一垂線上的沖刷深度與其水深成正比,此公式只適用于平原及山區(qū)穩(wěn)定河段,在我國的某些河流上還是比較合適的。經(jīng)煤炭工業(yè)太原設(shè)計院十余年的實踐,在古交屯蘭河上適合用此公式。2.4鋼筋的用量,比m,寬度10橋墩基礎(chǔ)斷面呈梯形,橫向長16.60m,寬平均4m,長寬比約為4:1,為了克服地基不均勻沉降給基礎(chǔ)帶來的影響,在底部和兩側(cè)配適量的鋼筋是必要的。2.5創(chuàng)造了條件毛勒伸縮縫構(gòu)造優(yōu)點較多,但構(gòu)造復(fù)雜,成本較高,因為橋面采用瀝青混凝土,為暗埋式伸縮縫的使用創(chuàng)造了條件。暗埋式伸縮縫是在梁兩跨交界處的橋面鋪裝層找平以后,放置鋼板,每塊鋼板寬度為0.2m,長度為0.5m,厚度為12mm,一端與預(yù)埋在鋪裝層上鋼筋焊接固定,一端自由,上面鋪I、II型改性瀝青,全橋共設(shè)13道伸縮縫。這種伸縮縫施工簡便,施工完畢后,橋面連續(xù)、均勻。2.6預(yù)應(yīng)力的預(yù)加由于古交電廠用煤作為燃料發(fā)電,且用量相當(dāng)大,全靠公路運輸,橋梁承受載荷大,作用頻率高,為此,提出了使用先張法預(yù)應(yīng)力混凝土梁。后張法是我國目前橋梁建筑中使用最多的預(yù)加應(yīng)力方法。后張梁是在梁體混凝土完成了大部分收縮后來張拉鋼筋的,優(yōu)點是:后張梁收縮引起的預(yù)應(yīng)力損失較先張梁低;在張拉鋼筋時,部分構(gòu)件拱起,自重參加作用,這使后張法的預(yù)應(yīng)力值適當(dāng)提一些。先張法是在灌注混凝土前憑借臺座等設(shè)備張拉鋼筋(鋼絲或鋼絞線),待混凝土達到足夠強度后,放松預(yù)應(yīng)力鋼筋,由端頭鋼筋與鄰近混凝土間的粘結(jié)作用將預(yù)應(yīng)力傳給混凝土。優(yōu)點是:預(yù)應(yīng)力鋼絲或鋼絞線可不用特制的錨具,靠它與混凝土的粘結(jié)作用傳遞預(yù)應(yīng)力;先張梁的承載能力及抗裂性均較優(yōu)于后張式的預(yù)應(yīng)力混凝土梁。2.7橫坡地塊,利于梁的施工橋梁縱坡為0,先張梁底部可以省去三角楔形塊,便于梁的施工。橫坡設(shè)在鋪裝層下,墩蓋梁頂部則做成水平面,加快了施工。為了減少洪水對橋臺的沖刷,橋臺周圍應(yīng)做一些導(dǎo)流建筑物。3施工期間正趕上雨水本橋于2001年12月完成設(shè)計,2002年5月開始施工,同年10月竣工驗收。施工期間正趕上雨季,橋