石棉水电站大桥设计.doc

企鹅号： -815862347石棉水电站大桥设计基本资料1、桥面净宽：7.0m行车道+20.75m人行道；桥面全宽：9.0m。2、桥面纵坡：-2.0%单向坡。3、桥面横坡：双向2%。4、设计荷载：公路-II级，人群3.0kN/m2。5、地形地貌：桥址区地形起伏不大，河床呈较对称的底部平缓的槽型，左岸从上到下分别为12m的砂卵砾石层、36m的砾碎（卵）石夹粉砂土层、12m灰绿色的显晶质辉绿岩、下为灰白粗粒花岗岩；右岸从上到下分别为14m的砂卵砾石层、36m的砾碎（卵）石夹粉砂土层、7m灰绿色的显晶质辉绿岩、下为灰白粗粒花岗岩。设计洪水位955.00m，测时水位944.00m，桥下不考虑通航问题。6、地面线：见图1.1。图1.1 地面线设计依据1、公路工程技术标准（JTG B01-2003）；2、公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2004）；3、公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62-2004）；4、公路桥涵钢结构及木结构设计规范（JTJ 025-86）；5、公路圬工桥涵设计规范（JTG D61-2005）；6、公路桥涵地基与基础设计规范（JTG D63-2007）；7、桥梁计算示例集；8、陈忠延.土木工程专业毕业设计指南桥梁分册.中国水利水电出版社；9、向中富主编.桥梁工程毕业设计指导，重庆交通学院；10、阅读相关桥型设计的科技论文不少于10篇（桥梁建设、国外桥梁、20032006年全国桥梁学术会议论文集）；11、桥梁工程（上、下）、钢桥、桥梁施工及组织管理。方案比选方案初选A：主桥为六跨标准跨简支梁，跨径组合为640m。B：主桥为三跨的钢桁架桥，跨径组合为72+96+72m。C：主桥为170m的悬索桥，引桥为35m标准跨简支梁，跨径组合为35+170+35m。D：主桥为三跨的预应力混泥土连续梁桥，跨径组合为66+120+66m。E：主桥为独塔不等跨斜拉桥，跨径组合为110+140m。F：主桥为飞燕式钢管混泥土拱桥，引桥为30m标准跨简支梁，跨径组合为30+196+30m。比选方案从总体初选、环境协调、技术先进性、施工可能、景观要求、技术经济等多方面考虑后，选出以下三个图式来编制桥型比较方案。1 第一方案独塔不等跨斜拉桥总体布置和结构体系：此方案的桥跨布置为110m+140m，其中主跨为140m两跨不对称独塔双锁面预应力混泥土斜拉桥。桥全宽为13.0m。主桥采用结构造型宏伟美观的花瓶型索塔、漂浮体系和双锁面扇形斜拉锁布置。下部结构采用钻孔灌注桩基础，直径为2.0m，采用轻型桥台。斜拉锁：双面的扇形拉索由30对5mm镀锌钢丝束组成，用热挤PE管防护。拉索在左岸110m跨的梁上的标准间距为8.0m、加密区间距为4.0m，在右岸140m跨的梁上的标准间距为8.625m。拉索张拉端以2.5m间距锚于索塔竖直段上，其另一端在主梁锚固区的纵梁上。主梁截面：梁高为2.0m，梁顶宽为13.0m。主梁在每拉索处设置一道横隔梁，主梁混泥土的强度采用C50。索塔：索塔总高92.7m，桥面以上高为53.55m。花瓶型索塔的横向刚度大，具有足够的抗风稳定性，且造型美观。索塔基础采用9根直径2.0m钻孔桩基础，桩约长30m，见图2.1。 图2.1 桥型与截面（单位：cm）2 第二方案飞燕式钢管混泥土拱桥总体布置和结构体系：此方案的桥跨布置为30m+196m+30m，全长为256m。主跨为飞燕式钢管混泥土拱桥，边跨为标准跨径30m的简支梁桥。桥的全宽为16.0m，主桥跨将拱肋与桥墩固结，不设支座，采用预应力钢绞线作为拉杆来平衡拱的拱力。拉杆独立于桥面系之外，不参与桥面系受力，桥面系为局部受力构件。全桥下部结构采用1.25m的钻孔灌注桩基础，采用轻型桥台。拱肋：该拱肋为平行拱肋。截面为四肢型，四肢格构型由上、下两根钢管（肢）组成，上肢、下肢各两根钢管均由缀板连接。钢管直径D=0.6m，截面高度H=3.0m。管内混泥土的强度采用C50。吊杆：吊杆分别连接拱肋和桥道系，将桥道系重量和车载等作用传递到拱肋，起到传力作用。由21对10mm镀锌钢丝束组成，用热挤PE管防护。吊杆间距为5.0m，其一端锚在拱肋上，另一端锚固在空心板梁下横溪梁上。主梁截面：主梁为0.3m高的空心板梁，每4.5m设置高为1.5m的横系梁，以便吊杆锚固。主梁混泥土的强度采用C50，见图2.2。图2.2 桥型与截面（单位：cm）3 第三方案预应力混泥土连续梁桥总体布置和结构体系：桥跨布置为66m+120m+66m，全长为256m，主桥跨为120m。两岸的边孔均为主梁连续的变截面的连续梁桥，桥全宽为9.0m。下部结构采用钻孔灌注桩基础，直径为2.0m，采用轻型桥台。主梁截面：全桥采用变截面的单箱单室截面，墩顶截面高度为6.0m，跨中截面高为2.4m。主梁混泥土的强度采用C50，箱梁采用三向预应力体系。桥面系：全桥在纵向设有2的纵坡，桥面从中央向外设有2的横坡，宽度为7.0m（行车道），行车道外有宽为0.75m人行道，高为1.2m、宽为0.25m的人行道栏杆。路面铺装层为沥青混泥土铺装层9cm和C30防水混泥土调平层6cm。施工方法：全桥采用分块悬臂现浇施工，梁段的混泥土是在结构上直接浇筑，梁段混泥土在未张拉预应力前，其自重由挂蓝和施工完成得梁段共同承担。箱梁施工时先将墩和梁临时锚固，形成施工0号块，采用挂蓝悬臂现浇施工，跨中合拢。合拢顺序为先边跨合拢后中跨合拢，最后将临时锚固约束解除，见图2.3图2.3 桥型与截面（单位：cm）各方案的技术经济比较各方案技术经济比较见表2.1。表2.1 桥梁方案比较表 方案类别比较项目第一方案第二方案第三方案主桥跨桥型结构独塔不等跨斜拉桥（110+140m）飞燕式钢管混泥土拱桥（30+196+30m）预应力混泥土连续梁桥（66+120+66m）主桥跨布置特点靠近右岸布置靠两岸中央对称布置靠两岸中央对称布置主桥跨梁高2.0m1.8m2.4 6.0m主桥跨结构特点花瓶型索塔，漂浮体系和双锁面扇形斜拉锁布置，采用轻型桥台拱肋与桥墩固结，主梁采用空心板梁，加劲梁为劲性骨架钢筋混泥土，采用轻型桥台主梁采用从跨中为2.4m增至支处为6.0m变截面的单箱单室截面，采用轻型桥台建筑特点索塔高，主桥体量大，显得雄伟美观整体美感强，结构布置对称、稳重结构布置对称，富有节奏感和韵律感的整体布置养护维修工作量小大小设计经验技术水平经验不多，国际水平经验不多，国际水平有较成熟经验，国际先进水平施工方法和难易程度主跨和边跨均采用预制悬拼施工，全桥有两个工作面，预制构件的精度要求高主桥先悬拼劲性钢管桁架，再填充钢管统杆混泥土，完成吊杆等工序施工，工序较复杂，钢结构制作要求高，工程控制也较复杂主桥和边跨均采用挂蓝悬臂现浇施工，全桥由四个工作面工期较长长较短工程数量混泥土（m3）931887286864高强钢丝（103kg）49985269钢筋量（103kg）922920452推荐桥型方案经过以上技术、经济比较后，推选第三个方案作为推荐桥型方案，其优点如下：1、连续梁桥线型流畅，造型