福建交通學(xué)院橋梁課程設(shè)計(jì)

1、目錄 一方案比較- 2 二總體布置- 3 確定跨徑、孔數(shù)- 3 全長(zhǎng)、基礎(chǔ)擬定、標(biāo)高擬定- 4 三主梁設(shè)計(jì)- 4 確定簡(jiǎn)支板塊數(shù)和截面尺寸- 4 配置簡(jiǎn)支板的受力鋼筋- 4 主梁的連接構(gòu)造- 5 四橋面鋼筋網(wǎng)構(gòu)造- 5 五橋面鋪裝- 6 六排水、防水系統(tǒng)- 6 七伸縮縫- 6 八護(hù)欄- 6 九，支座- 6 十工程量計(jì)算- 7&#

2、160;十一參考文獻(xiàn)- 92 一方案比較方案一：先張法預(yù)應(yīng)混凝土簡(jiǎn)支空心板橋 上部結(jié)構(gòu) 橋梁全長(zhǎng)68m，凈寬11+2*0.5，選取13米標(biāo)準(zhǔn)跨徑的預(yù)制先張法預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支空心板，板寬1米，9塊中板+2塊邊板=9*1+2*1.5=12m, 跨數(shù)為五跨，橋臺(tái)1.5米。5*13+2*1.5=68m。 下部結(jié)構(gòu)及基礎(chǔ)基礎(chǔ)采用單排式端承樁，直徑為1.2米，樁間距為4.8米。承臺(tái)選擇高樁承臺(tái)，尺寸為12*4*1.5。 橋墩選用雙柱式橋墩，柱的直徑為1米。方案二：鋼筋混凝土T形梁橋上部結(jié)構(gòu) 本方案為鋼筋混凝土T形梁橋。取計(jì)算跨徑19.5

3、米，截面尺寸如圖所示。下部結(jié)構(gòu)及基礎(chǔ) 基礎(chǔ)采用雙排式端承樁，直徑為1.2米，樁間距為4.8米。 承臺(tái)選擇高樁承臺(tái)，尺寸為12*6*1.5。橋墩選用雙柱式橋墩，柱的直徑為1.6米。 方案三：鋼筋混凝土箱型梁橋 上部結(jié)構(gòu)本方案選用單箱雙室的箱型截面，跨徑為20米。 下部結(jié)構(gòu)及基礎(chǔ) 基礎(chǔ)采用雙排式端承樁，直徑為1.2米，樁間距為4.8米。  承臺(tái)選擇高樁承臺(tái)，尺寸為12*6*1.5。 橋墩選用雙柱式橋墩，柱的直徑為1.6米。二總體布置確定跨徑 由原始設(shè)計(jì)資料河床斷面圖可知，起止樁號(hào)分別為K96+907到K96+975，所以河床寬為K96+9

4、75-K96+907=68（m）。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【以下簡(jiǎn)稱橋規(guī)JTG D622004】9.2.1規(guī)定預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支板橋的標(biāo)準(zhǔn)跨徑不宜大于25米，結(jié)合地理，區(qū)位因素，從戰(zhàn)備的角度出發(fā)，由公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范【以下簡(jiǎn)稱橋規(guī)JTG D602004】3.2.5規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)跨徑中選取13米的跨徑作為本橋的跨徑。 孔數(shù)      考慮到戰(zhàn)備的原因，為了搶修，更換的方便，結(jié)合造價(jià)的的因素選擇等跨結(jié)構(gòu)，所以由計(jì)算的出為5孔。 全長(zhǎng)橋規(guī)JTG D6020043.2.5橋梁全長(zhǎng)規(guī)定為有橋臺(tái)的橋梁為兩

5、岸橋臺(tái)側(cè)墻或墻尾端間的距離。因此橋梁總長(zhǎng)為13×5+2×1.5=68m。因?yàn)槎张_(tái)和橋頭路堤壓縮了 河床使過(guò)水?dāng)嗝鏈p小流速加大將引起河床的沖刷，因此要在橋梁的上下游修建護(hù)岸基礎(chǔ)擬定根據(jù)原始設(shè)計(jì)資料可知，碎塊狀強(qiáng)分化花崗巖不宜做天然剛性淺基礎(chǔ)，所以選擇端承樁將結(jié)構(gòu)力直接傳至中分化花崗巖層。現(xiàn)假擬單排式樁直徑為1.2m。（見圖一）下部結(jié)構(gòu)的形式與尺寸承臺(tái) 橋規(guī)JTG D6220049.6.7規(guī)定，樁基礎(chǔ)承臺(tái)的高度宜為樁直徑的12倍，且不小于1.5m。 由于施工技術(shù)的進(jìn)步，為減少水下施工，減少工程數(shù)量，所以選擇高樁承臺(tái)，具體尺寸見圖一。 橋墩 橋墩選取雙柱式實(shí)體墩，并按照橋規(guī)JTG

6、 D6220048.2.2的規(guī)定擬橋墩尺寸，詳細(xì)尺寸見圖一。橋臺(tái) 橋臺(tái)選取重力式U型橋臺(tái)，由于重力式橋臺(tái)構(gòu)造簡(jiǎn)單，臺(tái)身比較厚實(shí)，可以不用鋼筋砌筑，也可以用自重平衡臺(tái)后土壓力，所以綜合考慮，選用重力式橋臺(tái)。標(biāo)高擬定 由13米裝配式先張法預(yù)應(yīng)力混泥土簡(jiǎn)支空心板橋上部結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)圖可知板厚為700mm，瀝青混泥土鋪裝層為100mm，C50混泥土現(xiàn)澆層為100mm，由于原始設(shè)計(jì)資料不足，現(xiàn)假擬設(shè)計(jì)水位285，在設(shè)計(jì)資料中只提到非通航，所以要按橋規(guī)JTG D6020043.3.2規(guī)定中的最不利因素考慮設(shè)計(jì)，為洪水期有大漂浮物計(jì)算高出水位1.5m，所以橋面標(biāo)高為285+0.7+o.1+0.1=287.4m.三

7、主梁設(shè)計(jì) 確定簡(jiǎn)支板塊數(shù)及其截面尺寸 根據(jù)設(shè)計(jì)原始資料，公路等級(jí)為一級(jí)公路，橋?qū)拑?1+2×0.5，設(shè)計(jì)作用公路1級(jí)。簡(jiǎn)支板寬1米，9個(gè)中板，2個(gè)邊板，總計(jì)11塊簡(jiǎn)支板。參照公路橋梁通用圖【裝配式先張法預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支空心板梁上部構(gòu)造（1米板寬）】上部構(gòu)造橫斷面圖（一）。橋規(guī)JTG D6220049.2.2規(guī)定空心板橋的頂板和底板厚度，均不小于80mm，空心板的空洞端部應(yīng)予填封。人行道板的厚度，就地澆筑的混凝土板的厚度不應(yīng)小于80mm；預(yù)制混凝土板不應(yīng)小于60mm。邊板懸臂過(guò)大，抗扭不利，翼板厚度一般控制在50mm內(nèi)即可。 配置簡(jiǎn)支板的受力鋼筋橋規(guī)JTG D62-20043.2.1規(guī)

8、定鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件中的普通鋼筋用熱軋R235、HRB335、HRB400及KL400鋼筋，預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件中的箍筋應(yīng)選中其中的帶肋鋼筋;預(yù)應(yīng)力混凝土鋼筋構(gòu)件中的預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)選用鋼絞線，鋼絲；中板普通鋼筋選擇使用R235，前途要求不高，選擇R235，塑性和可焊性能較好，預(yù)應(yīng)力鋼筋選用Ø3 15.2的鋼絞線。橋規(guī)JTG D62-20047.2.8規(guī)定預(yù)拉區(qū)的縱向鋼筋宜采用帶助鋼筋，其直徑不宜大于14mm，沿預(yù)拉區(qū)的外邊緣均勻布置。邊板的主筋，箍筋和分布鋼筋選用HRB335，HRB335為普通低合金鋼，強(qiáng)度，塑性和可焊性等綜合性較好，預(yù)應(yīng)力鋼筋同樣選用Ø3 15.2的

9、鋼絞線，橋規(guī)JTG D62-20049.4.3規(guī)定先張法預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件宜采用鋼絞線、螺旋柱鋼絲或刻痕鋼絲用作預(yù)應(yīng)力鋼筋。當(dāng)采用光面鋼絲做預(yù)應(yīng)力鋼筋時(shí)，應(yīng)采用適當(dāng)措施，保證鋼絲在混凝土中可靠地錨固。鋼絞線截面集中，盤卷運(yùn)輸方便，與混粘土黏結(jié)性能良好，現(xiàn)場(chǎng)配束方便。橋規(guī)JTG D62-20049.2.3規(guī)定行車道板內(nèi)主鋼筋直徑不應(yīng)小于10mm。人行道板內(nèi)的主鋼筋直徑不應(yīng)小于8mm。在本規(guī)范第9.3.4條規(guī)定。中板主筋選用Ø12mm的鋼筋，既經(jīng)濟(jì)又能更好的協(xié)助混凝土承擔(dān)壓力，邊板主筋選用12mm，HPB335鋼筋的綜合性能更好，邊板懸臂處承受負(fù)彎矩較大，采用14mm的鋼筋，能良好地保證結(jié)

10、構(gòu)安全。橋規(guī)JTG D62-20049.2.5規(guī)定行車道板內(nèi)應(yīng)設(shè)置垂直于主鋼筋的分布鋼筋。分布鋼筋設(shè)在主鋼筋的內(nèi)側(cè)，其直徑不應(yīng)小于8mm，間距不應(yīng)大于200mm，截面面積不宜小于板的截面面積的0.1%。在鋼筋的彎折處，應(yīng)布置分布鋼筋。中板分布鋼筋采用Ø10mm，邊板分布鋼筋采用10mm。橋規(guī)JTG D62-20049.2.4規(guī)定行車道板內(nèi)主鋼筋可在沿板高中心中軸線的1/41/6計(jì)算跨徑處按30°45°彎起。通過(guò)支點(diǎn)的不彎起的主鋼筋，每米板寬內(nèi)不應(yīng)少于三根，并不應(yīng)于主鋼筋截面面積的1/4。箍筋主要作用是承受梁體剪力，其次是構(gòu)造布置的需要，中板箍筋采用采用Ø

11、10mm，邊板箍筋采用10mm，橋規(guī)JTG D62-20049.4.4規(guī)定在先張法預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件中，預(yù)應(yīng)力鋼絞線之間的凈距不應(yīng)小于直徑的1.5倍，且對(duì)二股、三股鋼絞線不應(yīng)小于20mm，對(duì)t股鋼絞線不應(yīng)小于25mm。預(yù)應(yīng)力鋼絲凈距不應(yīng)小于15mm。中板邊板預(yù)應(yīng)力筋最小間距為50mm，橋規(guī)JTG D62-20049.4.5規(guī)定在先張法預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件中，對(duì)于單根預(yù)應(yīng)力鋼筋，其端部應(yīng)設(shè)置長(zhǎng)度不小于150mm的螺旋筋；中板、邊板、端部設(shè)置400mm的螺旋筋。主梁聯(lián)結(jié)構(gòu) 橫向連接構(gòu)件主要是防止橫向失穩(wěn)。橫向聯(lián)結(jié)以承受軸力和自身恒載為主，配筋可據(jù)此進(jìn)行，在橫向聯(lián)結(jié)構(gòu)件的交接處，拱肋應(yīng)設(shè)置橫隔板或澆筑成實(shí)

12、心段，以保證橫向聯(lián)結(jié)構(gòu)件的鋼筋末端有足夠的錨固長(zhǎng)度。四橋面鋼筋網(wǎng)構(gòu) 橋規(guī)JTG D62-20049.1.2規(guī)定當(dāng)受拉區(qū)主筋的混凝土保護(hù)層厚度大于50mm時(shí)，應(yīng)在保護(hù)層內(nèi)設(shè)置直徑不小于6mm，間距不大于10mm的鋼筋網(wǎng)。為了提高橋面鋪裝結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，橋面鋪裝鋼筋網(wǎng)鋼筋采用10mm，間距為100mm，采用鋼筋焊接網(wǎng)，可以大量降低鋼筋安裝工時(shí)，有利于防止混粘土裂縫產(chǎn)生與發(fā)展，焊接網(wǎng)網(wǎng)孔尺寸非常規(guī)整，剛度大，彈性大，澆灌混凝土?xí)r鋼筋不易局部彎折，變形和產(chǎn)生滑移現(xiàn)象，混凝土保護(hù)層厚度易于控制均勻，明顯提高鋼筋混凝土工程質(zhì)量。五、橋面鋪裝 采用雙層鋪裝層，面層采用瀝青混凝土鋪裝，瀝青混凝土便于養(yǎng)護(hù)，抗滑性好，

13、行車舒適，下層采用水泥混凝土澆筑，中間鋪設(shè)防水層，雙層鋪裝層使用鋪裝體系的整體性加強(qiáng)，增加了橋面鋪裝的剛度，提高了橋面鋪裝層的抗拉性能。對(duì)于雙層鋪裝，隨著鋼筋混凝土鋪裝層厚度的增加，鋪裝層豎向位移，瀝青面層和鋼筋混凝土鋪裝層的應(yīng)力都逐漸減小，當(dāng)是隨著瀝青混凝土鋪裝層的應(yīng)力鋪裝面層厚度增加，鋪裝層的豎向位移，鋼筋混凝土鋪裝層應(yīng)力減小，而瀝青面層的受力狀況呈現(xiàn)多元性，橋規(guī)JTG D62-20043.6.3規(guī)定高速公路、一級(jí)公路橋梁鋪裝層不宜小于70mm，綜上所述瀝青混凝土面層厚度為100mm，水泥混凝土澆筑厚度為100mm。 六、排水防水系統(tǒng) 橋規(guī)JTG D62-20043.6.2規(guī)定橋面鋪裝應(yīng)設(shè)

14、防水層，瀝青混凝土不能完全防水的防水層的設(shè)置可避免或減少鋼筋的銹蝕，保證橋梁結(jié)構(gòu)的質(zhì)量橋規(guī)JTG D62-2004設(shè)計(jì)要求3.6.7規(guī)定橋面應(yīng)設(shè)排水設(shè)施。橋規(guī)JTG D62-2004條文說(shuō)明3.6.7規(guī)定對(duì)于高速公路和一級(jí)公路，一般采用直徑為150mm的排水管、間距在45m之間，考慮當(dāng)?shù)貧夂?，雨水?wèn)題，排水管選取內(nèi)徑為100mm，外徑為200mm，本橋泄水管5m設(shè)一個(gè)全橋共24個(gè)，這樣能保證迅速排除雨水，防止或減少雨水滲透，從而避免行車道板雨水侵蝕，延長(zhǎng)橋梁使用壽命。七伸縮縫 橋規(guī)JTG D6020043.5.3規(guī)定橋涵的上，下部構(gòu)造應(yīng)視需要設(shè)置變形縫或伸縮縫，以減小溫度變化，混凝土收縮和徐變

15、，地基不均勻沉降以及其他外力所產(chǎn)生的影響，橋規(guī)JTG D6020043.6.6規(guī)定橋面伸縮裝置應(yīng)保證能自由伸縮，并使車輛平穩(wěn)通過(guò)，伸縮裝置應(yīng)具有良好的密水性，并并應(yīng)便于檢查和清除溝槽的污垢。橋規(guī)JTG D602004可以查的福建屬于溫?zé)岬貐^(qū)對(duì)于查的混凝土梁橋溫度應(yīng)變?yōu)?4攝氏度，混凝土溫度變形按1*10-5計(jì)算，單跨13米，計(jì)算變形量=34×13×1×10-5=44.2mm，設(shè)計(jì)橋梁選擇矩形橡膠條型伸縮裝置（見圖二），當(dāng)梁架好后。在端部焊好角鋼，涂上膠后，再將橡膠嵌條強(qiáng)行嵌入，伸縮量為2050mm: 八護(hù)欄 對(duì)于行車而言，欄桿的作用主要是誘導(dǎo)視線（無(wú)人行道時(shí)），用

16、于高速公路，一級(jí)公路，城市快速道路，主干道，立交工程的護(hù)欄，主要作用是封閉沿線兩側(cè)，隔離人畜與非機(jī)動(dòng)車；它同時(shí)具有吸收碰撞能量，使失控車輛改變方向并恢復(fù)到原行駛方向，防止沖出路外或跌落橋下，本橋選用預(yù)制鋼筋混凝土基本式護(hù)欄，長(zhǎng)度為5米，在預(yù)制與安裝時(shí)還要注意考慮護(hù)欄伸縮縫的構(gòu)造與要求。 九支座 支座設(shè)置在橋梁的上部結(jié)構(gòu)與墩臺(tái)之間，其主要作用是：（1）將上不結(jié)構(gòu)的支承反力（包括結(jié)構(gòu)自重和可變作用引起的豎向力和水平力）傳遞到橋梁墩臺(tái)。（2）保證結(jié)構(gòu)在汽車荷載，溫度變化，混凝土收縮和徐變等因素作用下能自由變形，以使上，下部結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力情況符合結(jié)構(gòu)的靜力圖式。 橋規(guī)JTG D6220049.7.1規(guī)

17、定鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件，如無(wú)特殊要求，宜選用橡膠支座，其材料質(zhì)量和技術(shù)性能，板式橡膠支座和盆式橡膠支座分別符合公路橋梁板式橡膠支座（JT/T 4）和公路橋梁盆式橡膠支座（JT 391）的要求。 由于橡膠支座具有構(gòu)造簡(jiǎn)單、加工方便。結(jié)構(gòu)高度小。安裝方便和使用性能良好的優(yōu)點(diǎn)。此外。它能方便的適應(yīng)任意方向的變形，橡膠的彈性還能削減上、下部結(jié)構(gòu)所受的動(dòng)力作用，對(duì)抗震十分有利。本橋選用板式橡膠支座，它是由幾層橡膠板和薄鋼片疊合而成。它的活動(dòng)機(jī)理是：利用橡膠的不均勻彈性壓縮實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)角，利用其剪切變形實(shí)現(xiàn)水平微量位移。其尺寸為12cm×14cm×2.1cm.每塊簡(jiǎn)支板下設(shè)一個(gè)支

18、座。 橋規(guī)JTG D6220049.7.2規(guī)定橡膠支座根據(jù)地區(qū)氣候條件選用，-25+60攝氏度地區(qū)選用氯丁橡膠支座； 橋規(guī)JTG D6220049.7.4規(guī)定板式橡膠支座的安裝，應(yīng)使其與橋底及墩臺(tái)密貼，傳力均勻。在板橋的同一塊的多個(gè)支座中，不得有支座脫空。活動(dòng)支座應(yīng)設(shè)防塵罩。 十工程量計(jì)算 中板鋼材及混凝土工程數(shù)量 編號(hào)11為R235鋼筋，直徑為12mm，橋規(guī)JTG D62-2004條文說(shuō)明中表3-1，鋼筋公稱截面面積和公稱質(zhì)量規(guī)定，直徑為12mm的鋼筋的公稱質(zhì)量為 0.888kg/m，由于11號(hào)鋼筋為主筋，長(zhǎng)度為12.920m，邊緣鋼筋凈距為50mm，次邊緣為45mm，其余為50mm，中板鋼

19、筋布置總板寬為990mm，故可布11號(hào)鋼筋6根，鋼筋重量=公稱質(zhì)量*長(zhǎng)度*根數(shù)，所以m1=0.888*12.920*6=69.1kg，其余鋼筋的長(zhǎng)度根數(shù)結(jié)合鋼筋構(gòu)造圖尺寸，詳見中板鋼筋構(gòu)造圖（二）。橋規(guī)JTG D62-20043.2.1中表3.1，公稱直徑為6mm，8mm，10mm，12mm的單根鋼筋公稱質(zhì)量分別為0.222kg/m、0.395kg/m、0.617kg/m、0.888kg/m，編號(hào)1-4鋼絞線直徑515.2mm，公稱質(zhì)量為1.101kg/m，1-4號(hào)鋼筋重量m1=14.460×1.101×9=143.3kg。 直徑為6的10號(hào) 13號(hào)鋼筋重量m2=0.222

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

21、20×33+12.920×6+12.920×7+10.9×94）=319.0kg 水泥混凝土澆筑體積為板的體積減配置鋼筋的總體積。 板的截面積=0.3804(m2) 板V=L×S=13×0.3804=4.95m3 鋼筋V=Vs15.2+V6+V8+V10+V12 橋規(guī)JTG D62-2004條文說(shuō)明中表3-2中規(guī)定t股鋼絞線直徑為15.2mm的截面面積為139.0mm2，50.27mm2，78.54mm2，113.10mm2其長(zhǎng)度見一塊中板工程數(shù)量表，故每種鋼筋體積如下表。 邊板鋼材及混凝土工程數(shù)量 邊板的工程數(shù)量計(jì)量方法與中板相同，

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