同德圍南北高架橋橋墩設(shè)計(jì)探討[權(quán)威資料]

同德圍南北高架橋橋墩設(shè)計(jì)探討 本文檔格式為 WORD,感謝你的閱讀。 摘 要：同德圍南北高架橋工程沿新市涌河道走向布置，橋梁線路蜿蜒曲折，為該橋的下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作帶來了較大的難度，通過對該工程下部橋墩的設(shè)計(jì)情況研究，總結(jié)出了設(shè)計(jì)該類工程基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的一些心得體會，可供類似工程設(shè)計(jì)者參考。 關(guān)鍵詞：橋墩 帽梁 預(yù)應(yīng)力 設(shè)計(jì) K928 A Design of pier of The TongDeWei North-South Viaduct WU Jie1， Chen Rui2 (Guangzhou Company, Civil Engineering Design Co., Ltd., Southwest Jiaotong University， Guangzhou 510095) Abstract: The TongDeWei north-south along the New Town Bay viaduct project layout river toward the bridge meandering line, bringing a greater degree of difficulty of the bridge substructure design work, the case study of the project through the design of the lower part of the pier, summed up the design of the Some experience-based engineering design class experience, designers reference for similar projects. Key words: bridge pier, cap beams, prestressed,design 1 工程概況 同德圍南北高架橋工程位于廣州市西部，涉及廣州市白云區(qū)同德街、越秀區(qū)礦泉街、荔灣區(qū)西村。主線橋梁北起白云一線，向南跨越京廣鐵路北站貨場支線后，逐漸降低標(biāo)高，在北站貨場處接順地面道路，然后跨越新市涌，橫穿過北環(huán)高速，最后沿新市涌止于富力唐寧花園，路線全長約 3.5 km，其中地面 道路長約 0.81km，高架橋長約 2.69 km。 2 結(jié)構(gòu)分布 根據(jù)橋梁平面分布位置，結(jié)構(gòu)總體主要由三部分組成： （ 1）白云一線北站貨場段橋梁 :主線橋梁上部結(jié)構(gòu)主要采用標(biāo)準(zhǔn)跨度為 25m、 31.25m 的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁、41m 跨的鋼砼組合小箱梁結(jié)構(gòu)；下部結(jié)構(gòu)主要采用框架墩結(jié)構(gòu)、樁柱式橋墩。白云一線立交則由 A、 B 匝道組成，匝道橋主要采用標(biāo)準(zhǔn)跨度為 25m 的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁、 20.5m、17m 的鋼筋混凝土連續(xù)梁。 （ 2）北站貨場段粵溪北路段橋梁：主線上部結(jié)構(gòu)主要采用標(biāo) 準(zhǔn)跨度為 25m、 26.5m 的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁；下部結(jié)構(gòu)主要采用框架墩結(jié)構(gòu)及樁柱式橋墩。 （ 3）粵溪北路段西灣路段橋梁：主線橋梁上部結(jié)構(gòu)主要采用標(biāo)準(zhǔn)跨度為 41m、 30m 的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁及 30m的鋼砼組合小箱梁結(jié)構(gòu)；下部結(jié)構(gòu)主要采用框架墩結(jié)構(gòu)及樁柱式橋墩。荔德路立交由 A、 B 匝道組成，匝道橋主要采用標(biāo)準(zhǔn)跨度為 30m 的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁、 20.5m 的鋼筋混凝土連續(xù)梁。 圖 1： 總體平面布置示意 3 工程地質(zhì) 根據(jù)同德圍南北高架橋地堪資料揭露，場地巖土層按其地質(zhì)年代和 成因類型自上而下可劃分為人工填土層（ Qml）、沖積土層（ Qal）、殘積土層（ Qel）和第三系（ E）砂巖、石炭系（ C）灰?guī)r等四部分。場地基巖巖性為石炭系灰?guī)r和炭質(zhì)灰?guī)r，線路終點(diǎn)有少量第三系砂巖、泥質(zhì)粉砂巖，在鉆孔控制深度范圍內(nèi)，按巖石的風(fēng)化程度劃分為全風(fēng)化、強(qiáng)風(fēng)化、中風(fēng)化和微風(fēng)化四種風(fēng)化巖層。 4 主要設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 1 1)道路等級：城市次干道，設(shè)計(jì)車速： 40km/h。 2)設(shè)計(jì)荷載：城 -A 級。 3)抗震烈度：抗震設(shè)防烈度為 7 度，水平向設(shè)計(jì)基本地震動加速度峰值為 0.1g。 4)通航標(biāo)準(zhǔn)：粵溪北路以南段不小于 20m（寬） 4m（高），最高通航水位為高潮位 5 年 1 遇水位。 5)日常維護(hù)凈空標(biāo)準(zhǔn)：粵溪北路橫 大道段不小于12m（寬） 2.5m （高），橫 大道以北段不小于 10m（寬）2.5m （高）。 5 下部結(jié)構(gòu)比選 從橋墩對水流的影響看，除了減少在水中布置的橋墩數(shù)量之外，還應(yīng)采用對水流影響小的橋墩造型。新市涌走向彎曲多變，且其水位受潮位影響很大，導(dǎo)致其水水紋情況復(fù)雜。設(shè)計(jì)時(shí)采用對水流影響最小的圓柱墩。除了考慮橋墩對水流影響外，還應(yīng)考慮沖刷 的影響，在設(shè)計(jì)時(shí)對樁、柱相接處取消小承臺設(shè)置。 同時(shí)，線路的走向與河涌基本一致，因此在橋梁分跨和橋墩橫向布置時(shí)都應(yīng)考慮下部結(jié)構(gòu)對通航產(chǎn)生的影響。在征徇水利等主管部門的意見后，設(shè)計(jì)采用的通航標(biāo)準(zhǔn)為：在粵溪北路以南段河涌有不小于 20m（寬） 4m （高）的通航孔，粵溪北路橫 大道段有不小于 12m（寬） 2.5m （高）的通航孔，橫 大道以北段通航凈寬不小于 10m、凈高不小于2.5m。在前述分跨原則，要滿足通航要求，大部分水中橋墩需采用門架式框架橋墩。 白云一線立交以南橫 大道立交段帽梁的跨度 在 15米左右，最大的為 26 米；粵溪北路唐寧花園段帽梁跨度在24 米左右。針對于此類大跨度的帽梁可選用鋼結(jié)構(gòu)或預(yù)應(yīng)力砼結(jié)構(gòu)，表 1 給出了兩種結(jié)構(gòu)型式的相關(guān)比較。 表 1：預(yù)應(yīng)力砼帽梁與鋼帽梁比較表 結(jié)構(gòu)型式 經(jīng)分析比較，門架式框架橋墩帽梁選取施工工藝成熟、造價(jià)相對較低的預(yù)應(yīng)力砼帽梁結(jié)構(gòu)。 6 下部結(jié)構(gòu)難點(diǎn)分析及對策 根據(jù)新市涌的現(xiàn)狀及規(guī)劃要求，橋梁的設(shè)計(jì)需滿足防洪排澇和航道的要求，并考慮河涌的日常維護(hù)工作。橋跨盡量加大，減少水中橋墩數(shù)量，以便減小阻水面積，并應(yīng)盡可能順?biāo)鞣较虻倪B線上布置，便于通航和日常維護(hù)的船只通過。從圖 1 中可以看出，新市涌河道蜿蜒曲折，橋梁結(jié)構(gòu)順應(yīng)河道走勢而布， 41m、 30m 鋼砼組合小箱梁共計(jì)約 45 個(gè)下部基礎(chǔ)采用門式框架墩，其量占全橋下部結(jié)構(gòu)約為 52%，其余部分下部基礎(chǔ)基本上均采用樁 -柱式橋墩，下部基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的難點(diǎn)主要集中在門式框架橋墩部分，概括總結(jié)出要有以下幾個(gè)方面： 圖 2： 建設(shè)中的同德圍南北高架橋 (1)由于線位曲折多變，并且在橋墩布置時(shí)要盡量貼近兩側(cè)岸線布置，以盡量在河道中央預(yù)留出 通航空間，勢必增加了橋墩的 種類，給設(shè)計(jì)和后期施工均帶來了不小的難度。 對策：橋墩設(shè)計(jì)盡量標(biāo)準(zhǔn)化，主要是針對框架墩“ 品 ” 字形帽梁設(shè)計(jì)，主要分為中間墩、等高交接墩、高低墩三大類，針對 “ 品 ” 字形帽梁特點(diǎn) ,可視其為兩側(cè)小牛腿與中間矩形梁的組合，帽梁高度主要受橋墩跨度決定，而兩側(cè)的支撐牛腿則可以實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)尺寸，從而人為的降低了后期施工難度。 (2)框架橋墩包含很多大跨度、大懸臂預(yù)應(yīng)力帽梁，如設(shè)計(jì)時(shí)僅考慮受力計(jì)算因素進(jìn)行布置，勢 必帶來很多種類的張拉端端面，增加模板制作、加工、預(yù)應(yīng)力布設(shè)的工作量。 對策：預(yù) 應(yīng)力計(jì)算布置時(shí)，在滿足結(jié)構(gòu)受力安全的前提下，對張拉端、錨固端位置、起彎點(diǎn)、豎 彎半徑盡量規(guī)律化，從而盡量減少后期實(shí)際操作的難度，防止錯(cuò)、漏出現(xiàn)，便于施工管理、控制。 （ 3）橋梁結(jié)構(gòu)大部分均處于超高漸變段上，在一跨內(nèi)需考慮好預(yù)制箱梁橫坡設(shè)置與兩端軸線處的帽梁頂、牛腿支撐面橫坡的關(guān)系。 對策：對處于超高漸變段內(nèi)的預(yù)制結(jié)構(gòu)，其橋面橫坡最終通過橋面鋪裝厚度調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)，在一跨內(nèi) 兩個(gè)軸號間的橫坡變化通過各片小箱梁中心點(diǎn)在豎向的相對位置變化來實(shí)現(xiàn)，在一跨內(nèi)各片箱梁旋轉(zhuǎn)坡度取緊鄰 其軸號位置橫坡的均值，帽梁的橫坡取軸號位置的實(shí)際橫坡值，考慮橋?qū)捯蛩?，在一跨度兩軸號處的橫坡值不能超過1.5%,同時(shí)橋面最小鋪裝厚度不能小于 6cm 進(jìn)行控制設(shè)計(jì)。 （ 4）橋梁結(jié)構(gòu)在滿足使用功能的前提下，還需盡量考慮結(jié)構(gòu)的美觀，盡量避免粗大、笨重結(jié)構(gòu)。 對策： “ 品 ” 字形帽梁只在箱梁支撐面范圍內(nèi)布置，避免了單一截面通長布置，結(jié)構(gòu)尺寸僅為功能服務(wù)，使結(jié)構(gòu)體量更協(xié)調(diào)，在交接墩位置，帽梁截面結(jié)合箱梁懸臂設(shè)置，使結(jié)構(gòu)外整體統(tǒng)一 4。 7 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （ 1）結(jié)構(gòu)尺寸 2 為 了減少墩柱對水流的影響，橋墩基本上采用圓柱墩，墩柱直徑根據(jù)跨度和墩柱的橫向間距設(shè)計(jì)，直徑在 120180cm 之間?；A(chǔ)采用鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，樁徑根據(jù)需要調(diào)整，直徑在 140 200cm 之間。框架墩蓋梁基本采用預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。由于該工程橋墩種類較多，下面僅以 20 號軸橋墩為例進(jìn)行情況介紹。 圖 3：橋墩立、側(cè)面圖 (20 軸 ) 20 號軸橋墩采用框架墩， “ 品 ” 字形預(yù)應(yīng)力帽梁結(jié)構(gòu)，上部結(jié)構(gòu)為 41m 跨鋼砼組合小箱梁，橋墩跨徑為 14.0m,橋墩基礎(chǔ) 1 根位于水中，一根立于岸上，樁、柱直徑分別為D2.0m、 D1.8m，帽梁高 2.7m,為中間墩， “ 品 ” 字形帽梁中間受力寬度為 1.3m，兩側(cè)支撐牛腿高為 80cm，寬度為 95cm，在橋梁寬度范圍內(nèi)布置，兩側(cè)擋塊需結(jié)合小箱梁排梁布置圖。 （ 2）預(yù)應(yīng)力布置 預(yù)應(yīng)力鋼束根據(jù)受力共設(shè)置了三類鋼束： T1、 T2、B1，每類各 3 束 , 按 A 類預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，采用 19-s15.2 低松弛高強(qiáng)鋼絞線，標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度，預(yù)應(yīng)力束孔道采用100mm 預(yù)制波紋管成型，錨下張拉控制應(yīng)力采用1339.2MPa。為保證主梁在吊裝過程中橋墩的橫向穩(wěn)定及結(jié)構(gòu)受力安全，需對稱施工，同時(shí)預(yù)應(yīng) 力需按設(shè)計(jì)要求分批次對稱張拉施工 3。圖 4：帽梁預(yù)應(yīng)力跨中斷面圖 (20 軸 ) 8 結(jié) 語 同德圍南北高架橋工程線位復(fù)雜，下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工是本橋的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，通過前期合理的歸類、組合，盡量規(guī)律化設(shè)計(jì)，減少了不必要的橋墩種類出現(xiàn)，方便了后期施工和質(zhì)量控制，同時(shí)縮短了工期，節(jié)約了建設(shè)成本，通過對結(jié)構(gòu)外形尺寸的優(yōu)化，在景觀外形和受力需求上均達(dá)到了較好的效果。通過本文的所取得的一些設(shè)計(jì)體會，可供以后類似工程的相關(guān)設(shè)計(jì)人員參考。 參考文獻(xiàn)： 1. JTG D60-2004,公 路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范 . 2.JTG D63-2007,公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范 . 3. JTG D62-2004,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 . 4.鄧文中 .造橋構(gòu)思 M.北京：清華大學(xué)出版社，2012. 作者簡介：吳杰，男， 2003 年畢業(yè)于西南交通大學(xué)土木工程系，工程師 陳睿，男， 2003 年畢業(yè)于湖南大學(xué)土木工程學(xué)院，工程師 文檔資料：同德圍南北高架橋橋墩設(shè)計(jì)探討 完整下載 完整閱讀 全文下載 全文閱讀 免費(fèi)閱讀 及下載 閱讀相關(guān)文檔 :鐵路梁場臨建方案分析 建筑電氣安裝施工技術(shù)淺析 探討建筑裝飾工程管理中存在的問題及對策 探討鐵路施工企業(yè)項(xiàng)目責(zé)任成本管理 提高公路橋梁試驗(yàn)檢測水平的幾點(diǎn)思考 探究如何優(yōu)化建筑工程現(xiàn)場施工管理 探析如何做好建筑工程造價(jià)預(yù)結(jié)算審核 碳纖維加固在工程中的應(yīng)用 淺談港口與航道工程現(xiàn)狀及未來發(fā)展 探討機(jī)電安裝施工技術(shù)在建筑中的實(shí)際應(yīng)用