石棉水電站大橋設計.doc

企鵝號： -815862347石棉水電站大橋設計基本資料1、橋面凈寬：7.0m行車道+20.75m人行道；橋面全寬：9.0m。2、橋面縱坡：-2.0%單向坡。3、橋面橫坡：雙向2%。4、設計荷載：公路-II級，人群3.0kN/m2。5、地形地貌：橋址區(qū)地形起伏不大，河床呈較對稱的底部平緩的槽型，左岸從上到下分別為12m的砂卵礫石層、36m的礫碎（卵）石夾粉砂土層、12m灰綠色的顯晶質(zhì)輝綠巖、下為灰白粗?；◢弾r；右岸從上到下分別為14m的砂卵礫石層、36m的礫碎（卵）石夾粉砂土層、7m灰綠色的顯晶質(zhì)輝綠巖、下為灰白粗?；◢弾r。設計洪水位955.00m，測時水位944.00m，橋下不考慮通航問題。6、地面線：見圖1.1。圖1.1 地面線設計依據(jù)1、公路工程技術標準（JTG B01-2003）；2、公路橋涵設計通用規(guī)范（JTG D60-2004）；3、公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范（JTG D62-2004）；4、公路橋涵鋼結構及木結構設計規(guī)范（JTJ 025-86）；5、公路圬工橋涵設計規(guī)范（JTG D61-2005）；6、公路橋涵地基與基礎設計規(guī)范（JTG D63-2007）；7、橋梁計算示例集；8、陳忠延.土木工程專業(yè)畢業(yè)設計指南橋梁分冊.中國水利水電出版社；9、向中富主編.橋梁工程畢業(yè)設計指導，重慶交通學院；10、閱讀相關橋型設計的科技論文不少于10篇（橋梁建設、國外橋梁、20032006年全國橋梁學術會議論文集）；11、橋梁工程（上、下）、鋼橋、橋梁施工及組織管理。方案比選方案初選A：主橋為六跨標準跨簡支梁，跨徑組合為640m。B：主橋為三跨的鋼桁架橋，跨徑組合為72+96+72m。C：主橋為170m的懸索橋，引橋為35m標準跨簡支梁，跨徑組合為35+170+35m。D：主橋為三跨的預應力混泥土連續(xù)梁橋，跨徑組合為66+120+66m。E：主橋為獨塔不等跨斜拉橋，跨徑組合為110+140m。F：主橋為飛燕式鋼管混泥土拱橋，引橋為30m標準跨簡支梁，跨徑組合為30+196+30m。比選方案從總體初選、環(huán)境協(xié)調(diào)、技術先進性、施工可能、景觀要求、技術經(jīng)濟等多方面考慮后，選出以下三個圖式來編制橋型比較方案。1 第一方案獨塔不等跨斜拉橋總體布置和結構體系：此方案的橋跨布置為110m+140m，其中主跨為140m兩跨不對稱獨塔雙鎖面預應力混泥土斜拉橋。橋全寬為13.0m。主橋采用結構造型宏偉美觀的花瓶型索塔、漂浮體系和雙鎖面扇形斜拉鎖布置。下部結構采用鉆孔灌注樁基礎，直徑為2.0m，采用輕型橋臺。斜拉鎖：雙面的扇形拉索由30對5mm鍍鋅鋼絲束組成，用熱擠PE管防護。拉索在左岸110m跨的梁上的標準間距為8.0m、加密區(qū)間距為4.0m，在右岸140m跨的梁上的標準間距為8.625m。拉索張拉端以2.5m間距錨于索塔豎直段上，其另一端在主梁錨固區(qū)的縱梁上。主梁截面：梁高為2.0m，梁頂寬為13.0m。主梁在每拉索處設置一道橫隔梁，主梁混泥土的強度采用C50。索塔：索塔總高92.7m，橋面以上高為53.55m。花瓶型索塔的橫向剛度大，具有足夠的抗風穩(wěn)定性，且造型美觀。索塔基礎采用9根直徑2.0m鉆孔樁基礎，樁約長30m，見圖2.1。 圖2.1 橋型與截面（單位：cm）2 第二方案飛燕式鋼管混泥土拱橋總體布置和結構體系：此方案的橋跨布置為30m+196m+30m，全長為256m。主跨為飛燕式鋼管混泥土拱橋，邊跨為標準跨徑30m的簡支梁橋。橋的全寬為16.0m，主橋跨將拱肋與橋墩固結，不設支座，采用預應力鋼絞線作為拉桿來平衡拱的拱力。拉桿獨立于橋面系之外，不參與橋面系受力，橋面系為局部受力構件。全橋下部結構采用1.25m的鉆孔灌注樁基礎，采用輕型橋臺。拱肋：該拱肋為平行拱肋。截面為四肢型，四肢格構型由上、下兩根鋼管（肢）組成，上肢、下肢各兩根鋼管均由綴板連接。鋼管直徑D=0.6m，截面高度H=3.0m。管內(nèi)混泥土的強度采用C50。吊桿：吊桿分別連接拱肋和橋道系，將橋道系重量和車載等作用傳遞到拱肋，起到傳力作用。由21對10mm鍍鋅鋼絲束組成，用熱擠PE管防護。吊桿間距為5.0m，其一端錨在拱肋上，另一端錨固在空心板梁下橫溪梁上。主梁截面：主梁為0.3m高的空心板梁，每4.5m設置高為1.5m的橫系梁，以便吊桿錨固。主梁混泥土的強度采用C50，見圖2.2。圖2.2 橋型與截面（單位：cm）3 第三方案預應力混泥土連續(xù)梁橋總體布置和結構體系：橋跨布置為66m+120m+66m，全長為256m，主橋跨為120m。兩岸的邊孔均為主梁連續(xù)的變截面的連續(xù)梁橋，橋全寬為9.0m。下部結構采用鉆孔灌注樁基礎，直徑為2.0m，采用輕型橋臺。主梁截面：全橋采用變截面的單箱單室截面，墩頂截面高度為6.0m，跨中截面高為2.4m。主梁混泥土的強度采用C50，箱梁采用三向預應力體系。橋面系：全橋在縱向設有2的縱坡，橋面從中央向外設有2的橫坡，寬度為7.0m（行車道），行車道外有寬為0.75m人行道，高為1.2m、寬為0.25m的人行道欄桿。路面鋪裝層為瀝青混泥土鋪裝層9cm和C30防水混泥土調(diào)平層6cm。施工方法：全橋采用分塊懸臂現(xiàn)澆施工，梁段的混泥土是在結構上直接澆筑，梁段混泥土在未張拉預應力前，其自重由掛藍和施工完成得梁段共同承擔。箱梁施工時先將墩和梁臨時錨固，形成施工0號塊，采用掛藍懸臂現(xiàn)澆施工，跨中合攏。合攏順序為先邊跨合攏后中跨合攏，最后將臨時錨固約束解除，見圖2.3圖2.3 橋型與截面（單位：cm）各方案的技術經(jīng)濟比較各方案技術經(jīng)濟比較見表2.1。表2.1 橋梁方案比較表 方案類別比較項目第一方案第二方案第三方案主橋跨橋型結構獨塔不等跨斜拉橋（110+140m）飛燕式鋼管混泥土拱橋（30+196+30m）預應力混泥土連續(xù)梁橋（66+120+66m）主橋跨布置特點靠近右岸布置靠兩岸中央對稱布置靠兩岸中央對稱布置主橋跨梁高2.0m1.8m2.4 6.0m主橋跨結構特點花瓶型索塔，漂浮體系和雙鎖面扇形斜拉鎖布置，采用輕型橋臺拱肋與橋墩固結，主梁采用空心板梁，加勁梁為勁性骨架鋼筋混泥土，采用輕型橋臺主梁采用從跨中為2.4m增至支處為6.0m變截面的單箱單室截面，采用輕型橋臺建筑特點索塔高，主橋體量大，顯得雄偉美觀整體美感強，結構布置對稱、穩(wěn)重結構布置對稱，富有節(jié)奏感和韻律感的整體布置養(yǎng)護維修工作量小大小設計經(jīng)驗技術水平經(jīng)驗不多，國際水平經(jīng)驗不多，國際水平有較成熟經(jīng)驗，國際先進水平施工方法和難易程度主跨和邊跨均采用預制懸拼施工，全橋有兩個工作面，預制構件的精度要求高主橋先懸拼勁性鋼管桁架，再填充鋼管統(tǒng)桿混泥土，完成吊桿等工序施工，工序較復雜，鋼結構制作要求高，工程控制也較復雜主橋和邊跨均采用掛藍懸臂現(xiàn)澆施工，全橋由四個工作面工期較長長較短工程數(shù)量混泥土（m3）931887286864高強鋼絲（103kg）49985269鋼筋量（103kg）922920452推薦橋型方案經(jīng)過以上技術、經(jīng)濟比較后，推選第三個方案作為推薦橋型方案，其優(yōu)點如下：1、連續(xù)梁橋線型流暢，造型