【正文】 第二節(jié) 橋梁結(jié)構(gòu)的總體布置 一 、平面設(shè)計(jì) 特大橋、大橋、中橋橋位 原則上應(yīng)服從路線走向，一般應(yīng)橋、路綜合考慮，盡量選擇在河道順直，水流穩(wěn)定、地質(zhì)良好的河段上。橋梁縱軸線應(yīng)盡量與洪水主流流向正交。對通航河流上的橋梁，橋墩（臺）沿水流方向的 軸線應(yīng)與通航水位的主流方向一致，必須斜交時(shí)，交角不宜大于 5176。對于一般小橋，為了改善路線線形 ，或城市橋梁受原有街道的制約時(shí)，也允許修建斜交橋，斜交角度通常不宜大于 45176。 二 、立面布置 確定橋梁總跨徑、橋梁分孔、 橋面高程 、橋上和橋頭引道 的縱坡以及 基礎(chǔ) 的埋 置 深 度 等 橋梁總跨徑：橋涵孔徑的設(shè)計(jì)必須保證設(shè)計(jì)洪水及流冰、泥石流、漂流物等安全通過，并應(yīng)考慮壅水、沖刷對上下游的影響，確保橋涵附近路堤的穩(wěn)定。橋梁的總跨徑一般根據(jù)水文計(jì)算確定。如當(dāng)橋梁墩臺基礎(chǔ)埋置較淺時(shí)，橋梁的總跨徑應(yīng)大一些，可接近于洪水泛濫寬度，以避 免河床過多的沖刷而引起橋梁破壞；對于深基礎(chǔ)，允許較大沖刷，可適當(dāng)壓縮河床。 橋梁分孔：分孔后的孔徑必須保證設(shè)計(jì)洪水頻率和水流中夾帶著的泥石、冰塊、木材及其他漂浮物能安全通過橋孔。最經(jīng)濟(jì)的分孔方式是使上下部結(jié)構(gòu)的總造價(jià)趨于最低。橋梁分孔以奇數(shù)為美，盡可能的采用等跨徑。分孔要考慮使用任務(wù)、地形與環(huán)境、河床地質(zhì)、水文等情況，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。 橋面高程 ： 橋面高程根據(jù)路線的縱斷面設(shè)計(jì)和設(shè)計(jì)洪水位、橋下通航需要的凈空來確定。 縱坡設(shè)置： 對于大、中橋梁，為了利用橋面做成從橋的中央向橋頭兩端縱坡為 1%~2%的雙面坡。橋上 不大于 4% ，橋頭引道不大于 5%。 4 基礎(chǔ)埋深：為防止墩臺基礎(chǔ)四周和基底下土層被沖刷掏空，造成墩臺失穩(wěn)，橋梁基礎(chǔ)必須埋置在設(shè)計(jì)洪水最大沖刷線以下一定深度，以確?；A(chǔ)穩(wěn)定性。規(guī)范有各種基礎(chǔ)埋深的最小值的規(guī)定 。 三 、橫截面設(shè)計(jì) 確定橋面寬度、橋跨結(jié)構(gòu)橫斷面布置等。 橋面寬度：取決于行車和行人的交通需要。橋面凈寬包括行車道、人行道和自行車道的寬度 。 橫斷面布置：按不同結(jié)構(gòu)類型，視具體情況而定。 橫坡設(shè)置：從橋面中央傾向兩側(cè) %3%的橫向坡度。 第三節(jié) 初步方案擬定 一、橋 型比選 方案一 ： 簡支梁橋（見圖 ） 1641163616311626162116161611160616011 6 1 6 . 3 51 5 8 9 . 6 51637. 291629. 491607. 09泥巖泥巖泥巖黃土狀粉質(zhì)粘土黃土狀粉質(zhì)粘土泥巖5050025002500150015013001201201300 1300 1300 130065005150050180 100120i = 1 %i = 1 %1205001 6 2 3 . 6 81 6 1 3 . 6 81 6 1 3 . 6 81 6 2 3 . 6 8 圖 方案一總體布置圖 5 （ 1）孔徑布置： 5 13=65（ m） ； （ 2）上部結(jié)構(gòu)：采用 預(yù)應(yīng)力空心板 簡支梁 ， 跨徑為 13m，伸縮縫為 ，截面見圖 ； （ 3）下部結(jié)構(gòu)：采用 鉆孔灌注樁，樁高分別為 15m、 25m、 25m、 15m，橋臺采用擴(kuò)大基礎(chǔ)，高為 5m。 80011014150050i= 2 %12082090700 50 圖 方案一橫截面 方案二 ： 上承式 拱橋（ 見圖 ） 1641163616311626162116161611160616011 6 1 6 . 3 51 5 8 9 . 6 51637. 291629. 491607. 09泥巖泥巖泥巖黃土狀粉質(zhì)粘土黃土狀粉質(zhì)粘土泥巖1500 700 700 700 700 700 1500 51606500II50060060050050320095040066i = 1 %i = 1 % 圖 方案二總體布置 6 （ 1）孔徑布置： 15+7+7+7+7+7+15=65m； （ 2）上部結(jié)構(gòu)： 采用預(yù)應(yīng)力空心板梁，主跨長 32m， 截面見圖 ； （ 3）下部結(jié)構(gòu)： 采用 重力式墩， 橋臺采用擴(kuò)大基礎(chǔ)，高 5m。 40070050800501460466200 180 20066R 15i = 2 % 圖 方案二橫截面圖 方案三 ： 斜拉橋 （見圖 ） 1641163616311626162116161611160616011 6 3 7 . 2 91 6 2 9 . 4 91 6 0 7 . 0 9泥巖泥巖泥巖黃土狀粉質(zhì)粘土黃土狀粉質(zhì)粘土泥巖Ⅰ500500500550070038006500i = 1 %i = 1%260010012002001800 圖 方案 三總體布置圖 7 （ 1）孔徑布置： 38+26=64(m)； （ 2）上部結(jié)構(gòu)： 采用立柱式鋼筋混凝土索塔，預(yù)應(yīng)力混凝土箱型梁為主梁跨徑為 38m，索塔高 12m， 截面見圖 ； （ 3）下部結(jié)構(gòu)： 采用鉆孔灌注樁，樁高 25m，橋臺采用擴(kuò)大基礎(chǔ)，高 5m。 100 1251200180050070050 50800141200i = 2%100200 圖 方案三橫截面 二、 方案評價(jià) 方案一 ：預(yù)應(yīng)力 空心板 簡支梁橋 簡支梁橋是梁式橋中應(yīng)用最早，使用最廣泛的一種橋型。它結(jié)構(gòu)簡單，最易設(shè)計(jì)為各種標(biāo)準(zhǔn)跨徑的裝配式結(jié)構(gòu)；施工工序少，架設(shè)方便；在多孔簡支梁橋中，由 于各跨構(gòu)造和尺寸劃一，簡化施工管理工作，降低施工費(fèi)用；因相鄰橋孔各自單獨(dú)受力，橋墩上需設(shè)置相鄰簡支梁的兩個(gè)支座；簡支梁的構(gòu)造較易處理。 缺點(diǎn)：梁式橋由于外力的作用方向與承重結(jié)構(gòu)的軸線接近垂直，截面形狀不穩(wěn)定，構(gòu)件正好在橋面板的跨中接頭，對板的受力有不利影響，所以與同樣跨徑的其他結(jié)構(gòu)體系比，梁內(nèi)產(chǎn)生的彎矩最大，通常需要抗彎能力強(qiáng)的材料，這樣就增加了運(yùn)輸和安裝的困難性。 方案二 ： 上承式拱橋 優(yōu)點(diǎn)： （ 1） 跨越能力較大； （ 2） 能充分做到就地取材，與鋼橋和鋼筋混凝 8 土梁式橋相比可以節(jié)省大量的鋼材和水泥； （ 3） 耐 久性好，養(yǎng)護(hù)費(fèi)用少； （ 4） 外型美觀； （ 5） 構(gòu)造簡單，工藝純熟，尤其是圬工拱橋技術(shù)容易被掌握，有利于被廣泛采用。 缺點(diǎn)： （ 1） 自重較大，相應(yīng)的水平推力也較大，增加了下部結(jié)構(gòu)的工程量，當(dāng)采用無鉸拱時(shí)，對地基條件要求較高； (2)圬工拱橋一般都采用在支架上施工的方法修建，隨著跨徑和橋高的的增大，支架或其他輔助設(shè)備的費(fèi)用大大增加，從而增加了拱橋的施工難度，提高了拱橋的造價(jià)； （ 3） 由于拱橋的水平推力較大，在連續(xù)多孔的的大、中橋梁中。為防止一孔破壞影響全橋的安全，需要采用較復(fù)雜的技術(shù)措施； （ 4） 與梁式橋相比，上承式拱橋的 建筑高度較高，當(dāng)用于城市立交及平原地區(qū)的橋梁時(shí)，因橋面高度提高，而使兩岸接線工程量增大，既增加造價(jià)又對行車不利，因此也使拱橋的使用受到一定的限制。 方案三 ：斜拉橋 優(yōu)點(diǎn)： （ 1） 斜拉橋就塔墩距來說，是大跨徑，可以做到一般型式的橋都難做到的特大跨徑，但對梁來說，由于拉索支撐，尤其在密索時(shí)，卻是小跨徑，因此梁高可以做的很小，為了減少梁身的撓度和改善梁身的受力，必須保證和盡可能的加強(qiáng)拉索的剛度。 （ 2） 由于拉索是彈性支承，因而支承剛度（主要決定于拉索面積）是可變的，另外還可以對拉索施加預(yù)應(yīng)力，可以適當(dāng)調(diào)整拉索剛 度（面積）和預(yù)應(yīng)力以使梁、塔各主要部位的位移和內(nèi)力達(dá)到比較理想的程度（主要在恒載情況下），試算和調(diào)試初張力是斜拉橋設(shè)計(jì)施工的重要特點(diǎn)之一； （ 3） 拉索的水平分力對混凝土梁身是十分有利的免費(fèi)預(yù)壓應(yīng)力； （ 4） 塔兩邊拉索的水平分力產(chǎn)生的彎矩應(yīng)當(dāng)盡可能的做到平衡，使塔身盡量不受或少受到恒載不均衡彎矩，這是保證塔身穩(wěn)定的關(guān)鍵，同時(shí)也減輕了徐變應(yīng)力 ；（ 5） 由于纜索直接錨固在梁上組成三角形構(gòu)造，斜拉橋的動(dòng)力穩(wěn)定性比吊橋好得多； （ 6） 斜拉橋也是重要的景觀建筑，可以體現(xiàn)一個(gè)城市甚至一個(gè)國家的建筑技術(shù)和藝術(shù)品位。 缺點(diǎn)：斜拉橋橋 墩少節(jié)省空間，但遇不可抗拒力易發(fā)生位移。運(yùn)輸和安裝復(fù)雜，對施工技術(shù)要求比較高，施工比較困難，鋼的用量相對其他兩種橋要高出很多，造價(jià)相對較高，工期相對也較長。 綜上所述 ： C 市 N 河大橋 決定采用預(yù)應(yīng)力空心板簡支梁橋作為設(shè)計(jì)方案。因?yàn)樗且环N既經(jīng)濟(jì)又實(shí)用，且具有高穩(wěn)定性的一款橋型，非常適合在該地形使 9 用，在技術(shù)方面具有純熟的施工工藝，對施工技術(shù)要求不高，安全性和可靠性能夠得到較好的保證。 10 第三章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算 第一節(jié) 設(shè)計(jì) 依據(jù)和基礎(chǔ)資料 標(biāo)準(zhǔn) 1） 標(biāo)準(zhǔn)跨徑： 13m； 計(jì)算跨徑： ； 主梁 全長： ； 2） 橋面 寬度 ：凈 7m+2 （ 防撞護(hù)欄 ） ； 3） 設(shè)計(jì)荷載：公路 — Ⅱ 級； 4） 環(huán)境 標(biāo)準(zhǔn) ： Ⅰ 類 環(huán)境 。 規(guī)范 1） 公路橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范（ JTGD602020） ； 2） 公路磚石 及混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范 (JTGD612020)； 3） 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 (JTGD622020)； 4） 公路橋涵地基及基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范 (JTGD632020)； 5） 公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范 (JTJ0412020)。 參考資料 1） 范立礎(chǔ)主編， 橋梁工程，北京：人民出版社 ； 2） 姚玲森主編， 橋梁工程，北京：人民出版社 ； 3） 黃繩武，胡安邦主編， 橋梁施工與組織管理（上、下冊）北京通出版社 ； 4） 凌治平，易經(jīng)武主編， 基礎(chǔ)工程，北