福建交通学院桥梁课程设计

1、目录 一方案比较- 2 二总体布置- 3 确定跨径、孔数- 3 全长、基础拟定、标高拟定- 4 三主梁设计- 4 确定简支板块数和截面尺寸- 4 配置简支板的受力钢筋- 4 主梁的连接构造- 5 四桥面钢筋网构造- 5 五桥面铺装- 6 六排水、防水系统- 6 七伸缩缝- 6 八护栏- 6 九，支座- 6 十工程量计算- 7&#

2、160;十一参考文献- 92 一方案比较方案一：先张法预应混凝土简支空心板桥 上部结构 桥梁全长68m，净宽11+2*0.5，选取13米标准跨径的预制先张法预应力混凝土简支空心板，板宽1米，9块中板+2块边板=9*1+2*1.5=12m, 跨数为五跨，桥台1.5米。5*13+2*1.5=68m。 下部结构及基础基础采用单排式端承桩，直径为1.2米，桩间距为4.8米。承台选择高桩承台，尺寸为12*4*1.5。 桥墩选用双柱式桥墩，柱的直径为1米。方案二：钢筋混凝土T形梁桥上部结构 本方案为钢筋混凝土T形梁桥。取计算跨径19.5

3、米，截面尺寸如图所示。下部结构及基础 基础采用双排式端承桩，直径为1.2米，桩间距为4.8米。 承台选择高桩承台，尺寸为12*6*1.5。桥墩选用双柱式桥墩，柱的直径为1.6米。 方案三：钢筋混凝土箱型梁桥 上部结构本方案选用单箱双室的箱型截面，跨径为20米。 下部结构及基础 基础采用双排式端承桩，直径为1.2米，桩间距为4.8米。  承台选择高桩承台，尺寸为12*6*1.5。 桥墩选用双柱式桥墩，柱的直径为1.6米。二总体布置确定跨径 由原始设计资料河床断面图可知，起止桩号分别为K96+907到K96+975，所以河床宽为K96+9

4、75-K96+907=68（m）。公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范【以下简称桥规JTG D622004】9.2.1规定预应力混凝土简支板桥的标准跨径不宜大于25米，结合地理，区位因素，从战备的角度出发，由公路桥涵设计通用规范【以下简称桥规JTG D602004】3.2.5规定的标准跨径中选取13米的跨径作为本桥的跨径。 孔数      考虑到战备的原因，为了抢修，更换的方便，结合造价的的因素选择等跨结构，所以由计算的出为5孔。 全长桥规JTG D6020043.2.5桥梁全长规定为有桥台的桥梁为两

5、岸桥台侧墙或墙尾端间的距离。因此桥梁总长为13×5+2×1.5=68m。因为墩台和桥头路堤压缩了 河床使过水断面减小流速加大将引起河床的冲刷，因此要在桥梁的上下游修建护岸基础拟定根据原始设计资料可知，碎块状强分化花岗岩不宜做天然刚性浅基础，所以选择端承桩将结构力直接传至中分化花岗岩层。现假拟单排式桩直径为1.2m。（见图一）下部结构的形式与尺寸承台 桥规JTG D6220049.6.7规定，桩基础承台的高度宜为桩直径的12倍，且不小于1.5m。 由于施工技术的进步，为减少水下施工，减少工程数量，所以选择高桩承台，具体尺寸见图一。 桥墩 桥墩选取双柱式实体墩，并按照桥规JTG

6、 D6220048.2.2的规定拟桥墩尺寸，详细尺寸见图一。桥台 桥台选取重力式U型桥台，由于重力式桥台构造简单，台身比较厚实，可以不用钢筋砌筑，也可以用自重平衡台后土压力，所以综合考虑，选用重力式桥台。标高拟定 由13米装配式先张法预应力混泥土简支空心板桥上部结构标准图可知板厚为700mm，沥青混泥土铺装层为100mm，C50混泥土现浇层为100mm，由于原始设计资料不足，现假拟设计水位285，在设计资料中只提到非通航，所以要按桥规JTG D6020043.3.2规定中的最不利因素考虑设计，为洪水期有大漂浮物计算高出水位1.5m，所以桥面标高为285+0.7+o.1+0.1=287.4m.三

7、主梁设计 确定简支板块数及其截面尺寸 根据设计原始资料，公路等级为一级公路，桥宽净11+2×0.5，设计作用公路1级。简支板宽1米，9个中板，2个边板，总计11块简支板。参照公路桥梁通用图【装配式先张法预应力混凝土简支空心板梁上部构造（1米板宽）】上部构造横断面图（一）。桥规JTG D6220049.2.2规定空心板桥的顶板和底板厚度，均不小于80mm，空心板的空洞端部应予填封。人行道板的厚度，就地浇筑的混凝土板的厚度不应小于80mm；预制混凝土板不应小于60mm。边板悬臂过大，抗扭不利，翼板厚度一般控制在50mm内即可。 配置简支板的受力钢筋桥规JTG D62-20043.2.1规

8、定钢筋混凝土及预应力混凝土构件中的普通钢筋用热轧R235、HRB335、HRB400及KL400钢筋，预应力混凝土构件中的箍筋应选中其中的带肋钢筋;预应力混凝土钢筋构件中的预应力钢筋应选用钢绞线，钢丝；中板普通钢筋选择使用R235，前途要求不高，选择R235，塑性和可焊性能较好，预应力钢筋选用Ø3 15.2的钢绞线。桥规JTG D62-20047.2.8规定预拉区的纵向钢筋宜采用带助钢筋，其直径不宜大于14mm，沿预拉区的外边缘均匀布置。边板的主筋，箍筋和分布钢筋选用HRB335，HRB335为普通低合金钢，强度，塑性和可焊性等综合性较好，预应力钢筋同样选用Ø3 15.2的

9、钢绞线，桥规JTG D62-20049.4.3规定先张法预应力混凝土构件宜采用钢绞线、螺旋柱钢丝或刻痕钢丝用作预应力钢筋。当采用光面钢丝做预应力钢筋时，应采用适当措施，保证钢丝在混凝土中可靠地锚固。钢绞线截面集中，盘卷运输方便，与混粘土黏结性能良好，现场配束方便。桥规JTG D62-20049.2.3规定行车道板内主钢筋直径不应小于10mm。人行道板内的主钢筋直径不应小于8mm。在本规范第9.3.4条规定。中板主筋选用Ø12mm的钢筋，既经济又能更好的协助混凝土承担压力，边板主筋选用12mm，HPB335钢筋的综合性能更好，边板悬臂处承受负弯矩较大，采用14mm的钢筋，能良好地保证结

10、构安全。桥规JTG D62-20049.2.5规定行车道板内应设置垂直于主钢筋的分布钢筋。分布钢筋设在主钢筋的内侧，其直径不应小于8mm，间距不应大于200mm，截面面积不宜小于板的截面面积的0.1%。在钢筋的弯折处，应布置分布钢筋。中板分布钢筋采用Ø10mm，边板分布钢筋采用10mm。桥规JTG D62-20049.2.4规定行车道板内主钢筋可在沿板高中心中轴线的1/41/6计算跨径处按30°45°弯起。通过支点的不弯起的主钢筋，每米板宽内不应少于三根，并不应于主钢筋截面面积的1/4。箍筋主要作用是承受梁体剪力，其次是构造布置的需要，中板箍筋采用采用Ø

11、10mm，边板箍筋采用10mm，桥规JTG D62-20049.4.4规定在先张法预应力混凝土构件中，预应力钢绞线之间的净距不应小于直径的1.5倍，且对二股、三股钢绞线不应小于20mm，对t股钢绞线不应小于25mm。预应力钢丝净距不应小于15mm。中板边板预应力筋最小间距为50mm，桥规JTG D62-20049.4.5规定在先张法预应力混凝土构件中，对于单根预应力钢筋，其端部应设置长度不小于150mm的螺旋筋；中板、边板、端部设置400mm的螺旋筋。主梁联结构 横向连接构件主要是防止横向失稳。横向联结以承受轴力和自身恒载为主，配筋可据此进行，在横向联结构件的交接处，拱肋应设置横隔板或浇筑成实

12、心段，以保证横向联结构件的钢筋末端有足够的锚固长度。四桥面钢筋网构 桥规JTG D62-20049.1.2规定当受拉区主筋的混凝土保护层厚度大于50mm时，应在保护层内设置直径不小于6mm，间距不大于10mm的钢筋网。为了提高桥面铺装结构强度，桥面铺装钢筋网钢筋采用10mm，间距为100mm，采用钢筋焊接网，可以大量降低钢筋安装工时，有利于防止混粘土裂缝产生与发展，焊接网网孔尺寸非常规整，刚度大，弹性大，浇灌混凝土时钢筋不易局部弯折，变形和产生滑移现象，混凝土保护层厚度易于控制均匀，明显提高钢筋混凝土工程质量。五、桥面铺装 采用双层铺装层，面层采用沥青混凝土铺装，沥青混凝土便于养护，抗滑性好，

13、行车舒适，下层采用水泥混凝土浇筑，中间铺设防水层，双层铺装层使用铺装体系的整体性加强，增加了桥面铺装的刚度，提高了桥面铺装层的抗拉性能。对于双层铺装，随着钢筋混凝土铺装层厚度的增加，铺装层竖向位移，沥青面层和钢筋混凝土铺装层的应力都逐渐减小，当是随着沥青混凝土铺装层的应力铺装面层厚度增加，铺装层的竖向位移，钢筋混凝土铺装层应力减小，而沥青面层的受力状况呈现多元性，桥规JTG D62-20043.6.3规定高速公路、一级公路桥梁铺装层不宜小于70mm，综上所述沥青混凝土面层厚度为100mm，水泥混凝土浇筑厚度为100mm。 六、排水防水系统 桥规JTG D62-20043.6.2规定桥面铺装应设

14、防水层，沥青混凝土不能完全防水的防水层的设置可避免或减少钢筋的锈蚀，保证桥梁结构的质量桥规JTG D62-2004设计要求3.6.7规定桥面应设排水设施。桥规JTG D62-2004条文说明3.6.7规定对于高速公路和一级公路，一般采用直径为150mm的排水管、间距在45m之间，考虑当地气候，雨水问题，排水管选取内径为100mm，外径为200mm，本桥泄水管5m设一个全桥共24个，这样能保证迅速排除雨水，防止或减少雨水渗透，从而避免行车道板雨水侵蚀，延长桥梁使用寿命。七伸缩缝 桥规JTG D6020043.5.3规定桥涵的上，下部构造应视需要设置变形缝或伸缩缝，以减小温度变化，混凝土收缩和徐变

15、，地基不均匀沉降以及其他外力所产生的影响，桥规JTG D6020043.6.6规定桥面伸缩装置应保证能自由伸缩，并使车辆平稳通过，伸缩装置应具有良好的密水性，并并应便于检查和清除沟槽的污垢。桥规JTG D602004可以查的福建属于温热地区对于查的混凝土梁桥温度应变为34摄氏度，混凝土温度变形按1*10-5计算，单跨13米，计算变形量=34×13×1×10-5=44.2mm，设计桥梁选择矩形橡胶条型伸缩装置（见图二），当梁架好后。在端部焊好角钢，涂上胶后，再将橡胶嵌条强行嵌入，伸缩量为2050mm: 八护栏 对于行车而言，栏杆的作用主要是诱导视线（无人行道时），用

16、于高速公路，一级公路，城市快速道路，主干道，立交工程的护栏，主要作用是封闭沿线两侧，隔离人畜与非机动车；它同时具有吸收碰撞能量，使失控车辆改变方向并恢复到原行驶方向，防止冲出路外或跌落桥下，本桥选用预制钢筋混凝土基本式护栏，长度为5米，在预制与安装时还要注意考虑护栏伸缩缝的构造与要求。 九支座 支座设置在桥梁的上部结构与墩台之间，其主要作用是：（1）将上不结构的支承反力（包括结构自重和可变作用引起的竖向力和水平力）传递到桥梁墩台。（2）保证结构在汽车荷载，温度变化，混凝土收缩和徐变等因素作用下能自由变形，以使上，下部结构的实际受力情况符合结构的静力图式。 桥规JTG D6220049.7.1规

17、定钢筋混凝土及预应力混凝土受弯构件，如无特殊要求，宜选用橡胶支座，其材料质量和技术性能，板式橡胶支座和盆式橡胶支座分别符合公路桥梁板式橡胶支座（JT/T 4）和公路桥梁盆式橡胶支座（JT 391）的要求。 由于橡胶支座具有构造简单、加工方便。结构高度小。安装方便和使用性能良好的优点。此外。它能方便的适应任意方向的变形，橡胶的弹性还能削减上、下部结构所受的动力作用，对抗震十分有利。本桥选用板式橡胶支座，它是由几层橡胶板和薄钢片叠合而成。它的活动机理是：利用橡胶的不均匀弹性压缩实现转角，利用其剪切变形实现水平微量位移。其尺寸为12cm×14cm×2.1cm.每块简支板下设一个支

18、座。 桥规JTG D6220049.7.2规定橡胶支座根据地区气候条件选用，-25+60摄氏度地区选用氯丁橡胶支座； 桥规JTG D6220049.7.4规定板式橡胶支座的安装，应使其与桥底及墩台密贴，传力均匀。在板桥的同一块的多个支座中，不得有支座脱空。活动支座应设防尘罩。 十工程量计算 中板钢材及混凝土工程数量 编号11为R235钢筋，直径为12mm，桥规JTG D62-2004条文说明中表3-1，钢筋公称截面面积和公称质量规定，直径为12mm的钢筋的公称质量为 0.888kg/m，由于11号钢筋为主筋，长度为12.920m，边缘钢筋净距为50mm，次边缘为45mm，其余为50mm，中板钢

19、筋布置总板宽为990mm，故可布11号钢筋6根，钢筋重量=公称质量*长度*根数，所以m1=0.888*12.920*6=69.1kg，其余钢筋的长度根数结合钢筋构造图尺寸，详见中板钢筋构造图（二）。桥规JTG D62-20043.2.1中表3.1，公称直径为6mm，8mm，10mm，12mm的单根钢筋公称质量分别为0.222kg/m、0.395kg/m、0.617kg/m、0.888kg/m，编号1-4钢绞线直径515.2mm，公称质量为1.101kg/m，1-4号钢筋重量m1=14.460×1.101×9=143.3kg。 直径为6的10号 13号钢筋重量m2=0.222

20、×（1.634×18+12.920×12）=40.9kg 直径为6的17号 21号 13B号钢筋重量m3=0.395×（0.538×188+0.256×188+12.920×4）=79.4kg 直径为6的15号 18号 14B号钢筋重量 m4=0.617×（1.382××94+1.250×66+1.578×188+0.966×94）=370.1kg 直径为6的19号 20号 11号12号16号钢筋重量 m5=0.888×（1.250×52+0.7

21、20×33+12.920×6+12.920×7+10.9×94）=319.0kg 水泥混凝土浇筑体积为板的体积减配置钢筋的总体积。 板的截面积=0.3804(m2) 板V=L×S=13×0.3804=4.95m3 钢筋V=Vs15.2+V6+V8+V10+V12 桥规JTG D62-2004条文说明中表3-2中规定t股钢绞线直径为15.2mm的截面面积为139.0mm2，50.27mm2，78.54mm2，113.10mm2其长度见一块中板工程数量表，故每种钢筋体积如下表。 边板钢材及混凝土工程数量 边板的工程数量计量方法与中板相同，

22、结果如下。 直径为15.2mm的1-4号钢筋重量m1=1.101×14.460×11=175.1kg 直径为6mm的10号、13号钢筋重m2=0.222×（1.634×22+12.920×12）=42.4kg 直径为8mm的17号、21号、22号、21A号、13B号钢筋重量 m3=0.395×（0.538×94+0.256×94+0.659×94+0.341×94+12.920×7）=102.3kg 直径为10mm的18号、14号、15号、14A号、14B号钢筋重量 m4=0.617×（1.250×33+1.052×94+1.278×94+1.578×94+1.750×94）=353.6kg 直径为12mm的12号、19号、20号、11号、16号的钢筋重量 m5=0.888×（12.920×10+1.250×26+0.72×33+12.920×