【正文】 75m+140m+75m預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土連續(xù)箱梁第一章 概 述 設(shè)計(jì)題目75m+140m+75m預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土連續(xù)箱梁。 工程概況 青銀高速公路濟(jì)南黃河大橋位于山東省濟(jì)南市北部，是國道主干線青島—銀川(也是濟(jì)南北繞城高速公路)跨越黃河的一座特大橋，同時(shí)也是京滬高速公路復(fù)線(山東段)的關(guān)鍵工程之一。大橋起點(diǎn)樁號K11++，分別包括南側(cè)堤外引橋(9*30+8*30+6*45+6*45m)、南側(cè)跨大堤大橋(75+140+75m)、南側(cè)河灘引橋(6*45+6*45m)、主橋(60+60+160+386m)、北側(cè)河灘引橋(5*46+5*46m)、北側(cè)跨大堤大橋(75+140+75m)、北側(cè)堤外引橋(6*45+6*45+7*30+6*30m) 設(shè)計(jì)內(nèi)容南側(cè)跨大堤大橋施工圖設(shè)計(jì)。(1)公路等級：雙向八車道高速公路(2)設(shè)計(jì)速度：120公里/小時(shí)(3)標(biāo)準(zhǔn)路基寬度：42米(4)橋梁寬度：，上、下行兩幅(5)最大縱坡：≯2﹪(6)橋涵設(shè)計(jì)汽車荷載：公路Ⅰ級(7)黃河設(shè)計(jì)防洪流量：11000洪流量：11000(8)黃河航道等級：Ⅳ級航道(9)最高通航流量9000(10)設(shè)計(jì)風(fēng)速：(11)地震動峰值加速度：其余技術(shù)指標(biāo)均按照部頒《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTG BO12003）規(guī)定值和本項(xiàng)目工程可行性研究報(bào)告批復(fù)要求。 氣象條件擬建橋位地處山東半島中部腹地，位于我國東部暖溫帶亞濕潤大陸性季風(fēng)氣候區(qū)，受海洋氣候影響較少，區(qū)域內(nèi)具有明顯的大陸性氣候待征，一年四季分明，春季氣溫回升快，風(fēng)多雨少，氣候干燥；夏季高溫多雨，雨量充沛集中，雨熱同期，常有大風(fēng)暴雨、冰雹、雷擊等災(zāi)害性天氣，冬季寒冷干燥，雨雪量減少。：℃～℃，一月份平均氣溫最低，為4℃，七月份平均氣溫最高，℃,極端最低氣溫出現(xiàn)在1972年2月7日，℃,極端高溫出現(xiàn)在2002年7月15日，達(dá)42℃。：歷年平均降水量為650毫米，區(qū)域降水受季風(fēng)影響明顯，降水量分布不均勻，年際、年內(nèi)變幅大，降水主要集中在68月份，占全年降水的75﹪以上。：冬季盛行西北風(fēng)、北風(fēng)、東北風(fēng)，夏季盛行西南、南和東南風(fēng)，春秋兩季是過渡季節(jié)，風(fēng)向多變。大風(fēng)全年各月均有出現(xiàn)，4月份最多，9月最少，,㎡：歷年平均初霜期為10月27日。最早出現(xiàn)在10月3日(1956年)，最晚在11月10日(1965年)；平均終霜凍期為4月13日、最早在3月27日(1977年)，最晚在5月4日(1961年)；平均無霜期198天。歷年最大凍土深度44厘米：橋位所處區(qū)域?qū)賮啙駶櫟貛?，年平均相對濕?4～68﹪，1964年最大 為76%。全年8月份較大，﹪,1974年8月達(dá)86﹪.2月較少，月平均60﹪,1977年2月僅38﹪。：橋位處災(zāi)害性氣候主要有：暴雨、冰雹、雷暴、霧等，暴雨出現(xiàn)在每年的5～9月，4月偶有暴雨出現(xiàn)，8月出現(xiàn)的次數(shù)最多。冰雹最早出現(xiàn)在4月，最晚出現(xiàn)在10月，集中出現(xiàn)在4～8月，6月份最多。雷暴最早出現(xiàn)在3月，最晚出現(xiàn)在11月，集中出現(xiàn)在6～8月，歷年年平均雷暴日數(shù)24天；霧全年各月均月出現(xiàn)，10月至次年2月最多，3～6月較少， 堤防工程的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)國家《堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范》、黃河水利委員會《黃河下游防洪工程標(biāo)準(zhǔn)》、《黃河下游標(biāo)準(zhǔn)化堤防建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)若干規(guī)定》以及相關(guān)規(guī)劃，河務(wù)部門要求：堤防標(biāo)準(zhǔn)為Ⅰ級，頂寬設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為12米，臨、背河邊坡為1：3，淤背區(qū)設(shè)計(jì)寬度100米，邊坡1：3，高度與設(shè)計(jì)洪水位平。　地震　　　地震危險(xiǎn)性分析的結(jié)果表明，工程場地平均土條件下的地震基本烈度為Ⅵ度。各個(gè)年超越概率水平下均土條件的地震烈度和水平向基巖加速度峰值計(jì)算值（單位為）見下表1－1。橋位年超越概率水平加速度峰值（Amax）史家塢橋位烈度Ⅰ史家塢橋位（Ⅵ）（Ⅵ）（Ⅶ）　　　　　　　　　　 　表1－1　　　場區(qū)位于魯西北帚狀構(gòu)造之濟(jì)陽拗陷帶南側(cè)，與魯西隆起區(qū)之泰山－沂山隆起毗連。兩者在地貌上構(gòu)成南部剝蝕中低山與北部沉積平原接壤，在構(gòu)造上地部則為產(chǎn)狀平緩的寒武奧陶系山脈與北部隱伏的石炭二迭系階梯狀斷層斜坡帶相連。魯西隆起區(qū)與濟(jì)陽拗陷這兩大構(gòu)造單元在中生代以前是連在一起的，沒有經(jīng)受過強(qiáng)烈的構(gòu)造運(yùn)動，只是局部地區(qū)表現(xiàn)為平緩的上升或下降，從中生代燕山運(yùn)動起，斷裂高度發(fā)育，兩者分化、脫節(jié)，魯西帚狀構(gòu)造強(qiáng)烈凹陷，接受了數(shù)百米到一、二千米的第三、四系沉積。而泰山－沂山相對隆起塑造了南部山區(qū)與北部平原直接接壤的景觀。受區(qū)域地質(zhì)控制，場區(qū)下伏基巖為石炭、二迭系沉積巖與燕山期輝長巖［閃光巖接觸帶上，其上為厚約一百米至數(shù)百米的新生界沉積。橋址附近第四系埋深推估在200米左右。 場地地層情況及工程物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)本場區(qū)勘察深度范圍內(nèi)，地基土自上而下分為如下26層⑴層亞砂土：黃褐色，飽和，松散～稍密，夾薄層亞粘土。場區(qū)分布，－。 層底埋深：－,。其物理力學(xué)指標(biāo)值為：ω=﹪。γ=。 e=。C=。φ=；=；=。⑴－1層耕植土：黃褐色，很濕，由亞砂土組成，見根系及云母。場區(qū)普遍分布，厚度：－。層底標(biāo)高:－。層底埋深：－，1 －2層亞粘土、粘土：黃褐色，濕，軟塑，含較多粉粒。場區(qū)普遍分布，厚度：－。層底標(biāo)高：－。，層底埋深：－；。其物理力學(xué)指標(biāo)值為：ω=﹪。γ=。 e=。C=。φ=；=；=。2 層粉細(xì)砂：黃褐、灰黃色，飽和，松散。見銹斑，含云母振動析水，夾薄層亞粘土及亞砂土。場區(qū)普遍分布，厚度：－。層底標(biāo)高：－，；－，⑵1層亞砂土：黃褐色～灰褐色，軟～可塑，稍密，見銹斑，少量云母，夾薄層粉細(xì)砂。厚度：，,；層底埋深：。其物理力學(xué)指標(biāo)值為：ω=﹪。γ=。 e=。C=。φ=；=；=。⑵2層亞砂土：淺黃褐色～灰褐色，軟～硬塑，夾薄層淤泥質(zhì)土，厚度：，；，, ，, 其物理力學(xué)指標(biāo)值為：ω=﹪。γ=。 e=。C=。φ=；=；=。⑵3層亞砂土：灰黑色，軟～硬塑，極少量姜石直徑513厘米，含少量有機(jī)質(zhì)及鐵錳氧化物。厚度：，；，, ，, 其物理力學(xué)指標(biāo)值為：ω=﹪。γ=。 e=。C=。φ=；=；=。⑶層亞粘土：灰黑色，黃棕色～灰綠色，軟～硬塑，少量云母及小姜石，局部含有機(jī)質(zhì)及生物貝殼。場區(qū)普遍分布，,；，, ，, 其物理力學(xué)指標(biāo)值為：ω=﹪。γ=。 e=。 =；C=。φ=； =。⑶1層亞砂土：棕黃色夾灰綠色，濕～飽和，軟～硬塑，,；，, ，, ⑷層亞粘土，可～硬塑，含少量云母及少量小姜石，局部含有鐵錳氧化物。場區(qū)普遍分布，,；，, ，, 其物理力學(xué)指標(biāo)值為：ω=﹪。γ= e=。 =；C=。φ=； =。⑷1層亞砂土，棕黃色，灰黃色，濕～飽和，松散～稍密，軟塑，,；，, ，, 其物理力學(xué)指標(biāo)值為：ω=﹪。γ= e=。 =；C=。φ=； =。⑸層亞砂土：黃褐色，飽和，中密，相變粉砂，含零星姜石，直徑5～20mm。場區(qū)普遍分布，厚度:～,；～，, ，, 其物理力學(xué)指標(biāo)值為：ω=﹪。γ= e=。 =；C=。φ=； =。⑸1層粉砂：黃褐色，飽和，中密，少量云母。厚度：～,；～，, ～，, 其物理力學(xué)指標(biāo)值為：ω=﹪。γ=；e=。 =；C=。φ=； =。⑸2層亞粘土：黃褐色，硬塑，少量云母，極少量姜石。厚度：～,；～，, ～。⑥層亞粘土：黃褐色夾白色，可塑～半堅(jiān)硬 ，極少量云母5%，底部混約30%姜石，局部含少量砂粒。場區(qū)普遍分布。厚度：～,；～，, ～，, 其物理力學(xué)指標(biāo)值為：ω=﹪。γ=；e=。 =；C=。φ=； =。⑹1層弱膠結(jié)姜石層：褐黃色雜色，硬塑，鈣質(zhì)膠結(jié)，取芯短柱狀，力學(xué)性質(zhì)偏軟。厚度：～,；, 。⑥2層亞砂土：銹黃色，飽和，中密，夾菁層中粗砂。場區(qū)普遍分布同，厚度：～,；～,?！?。⑺黃褐色～黃棕色，硬～半堅(jiān)硬，含15%姜石。場區(qū)普遍分布，厚度：～,；～,?！?。其物理力學(xué)指標(biāo)值為：ω=﹪。γ=；e=。 =；C=。φ=； =。⑧層弱膠結(jié)姜石層：黃褐色，巖芯呈柱狀，采取率80%，鈣質(zhì)泥膠結(jié)，呈透鏡體狀分布。場區(qū)普遍分布，厚度：～,；～,。～。⑻層亞粘土：黃棕色，硬塑～半堅(jiān)硬 ，含少量姜石，局部富集，直徑5～25mm，含鐵錳質(zhì)鈣核。場區(qū)普遍分布。厚度：～,；～，, ～，, 其物理力學(xué)指標(biāo)值為：ω=﹪。γ=；e=。 =；C=。φ=； =。⑼1層弱膠結(jié)姜石層：黃褐色，堅(jiān)硬 ，鈣質(zhì)泥質(zhì)膠結(jié)，局部呈來粘土狀，取芯呈柱狀，厚度：～,；～,?！?。⑩層亞粘土：黃棕色～黃棕色，硬～半堅(jiān)硬 ，少量云母及姜石，場區(qū)普遍分布。厚度：～,；～，, ～，, 其物理力學(xué)指標(biāo)值為：ω=﹪。γ=；e=。 =；C=83。φ=； =。⑽1層姜石層：黃褐色，堅(jiān)硬，鈣質(zhì)泥質(zhì)膠結(jié)，取芯短柱狀。場區(qū)普遍分布，厚度：～，；層底標(biāo)高：～，, ～。⑾層亞粘土：棕黃色，雜色，硬塑～半堅(jiān)硬 ，含少量姜石，粒徑5～20mm，集部富集含量大于50%.場區(qū)普遍分布。厚度：～,；～，, ～，, 其物理力學(xué)指標(biāo)值為：ω=﹪。γ=；e=。 =；C=。φ=； =。⑿層亞粘土：褐黃色，灰綠色，棕黃色，稍濕，硬塑，含姜石及鐵錳結(jié)核。場區(qū)普遍分布。厚度：～,；～，, ～，, 其物理力學(xué)指標(biāo)值為：ω=﹪。γ=；e=。 =；C=。φ=； =。⒀層亞粘土：黃褐色，棕黃色，稍濕，夾姜石層，局部富集并膠結(jié)。該層未穿透，. 其物理力學(xué)指標(biāo)值為：ω=﹪。γ=；e=。 =；C=。φ=； =。層號巖性(Kpa)(Kpa)層號巖性(Kpa)(Kpa)⑴亞砂土90～10030～35⑸2亞粘土20055⑴1耕土8020⑹亞粘土180～22050～60⑴2亞粘土100～11030～35⑹1姜石28065⑵粉細(xì)砂100～11030～35⑹2亞砂土18055⑵1亞砂土95～10035～38⑺亞粘土200～22055～60⑵2亞粘土110～12035～38⑻姜石32075⑵3淤泥質(zhì)亞粘土12038⑼亞粘土220～24060～65⑶亞粘土120～16038～50⑼1姜石28065⑶1亞砂土11038⑽亞粘土220～24060～65⑷亞粘土140～20045～55⑽1姜石32075⑷1亞砂土16045⑾亞粘土240～26060～65⑸亞砂土160～18050～55⑿亞粘土240～26065～68⑸1粉砂14048⒀亞粘土240～26065～70 表1－2 勘察工作內(nèi)容和工程量工 作 量 統(tǒng) 計(jì) 表 工作項(xiàng)目單位數(shù)量備注鉆探m/孔泥漿護(hù)壁平面地質(zhì)調(diào)查Km21:2000采取原狀土樣件2374土工實(shí)驗(yàn)件2226靜三軸實(shí)驗(yàn)組18標(biāo)準(zhǔn)貫入實(shí)驗(yàn)次468固結(jié)系數(shù)試驗(yàn)件447滲透系數(shù)試驗(yàn)個(gè)15膨脹土試驗(yàn)個(gè)47顆粒分析試驗(yàn)個(gè)151繪制工程縱斷面圖張1繪制工程地質(zhì)平面圖張1繪制鉆孔地質(zhì)柱狀圖孔6編寫工程地質(zhì)勘察報(bào)告份1表　1－3勘察所依據(jù)的規(guī)程、規(guī)范和規(guī)定為：1）《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》 (JTGB012003)2)《公路工程地質(zhì)勘察規(guī)范》 （JTJ06498）3）《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》 （JTJ02485）4)《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》 （JTJ01395）5）《巖土工程勘察規(guī)范》 （GB500212001）6)《公路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》 （JTJ00489）第2章 方案比選 橋梁設(shè)計(jì)原則橋梁的形式可考慮拱橋、梁橋、梁拱組合橋和斜拉橋。任選三種作比較，從安全、功能、經(jīng)濟(jì)、美觀、施工、占地與工期多方面比選，最終確定橋梁形式?！∵m用性橋上應(yīng)保證車輛和人群的安全暢通，并應(yīng)滿足將來交通量增長的需要。橋下應(yīng)滿足泄洪、安全通航或通車等要求。建成的橋梁應(yīng)保證使用年限，并便于檢查和維修。　舒適與安全性現(xiàn)代橋梁設(shè)計(jì)越來越強(qiáng)調(diào)舒適度，要控制橋梁的豎向與橫向振幅，避免車輛在橋上振動與沖擊。整個(gè)橋跨結(jié)構(gòu)及各部分構(gòu)件，在制造、運(yùn)輸、安裝和使用過程中應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性和耐久性。設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性一般應(yīng)占首位。經(jīng)濟(jì)性應(yīng)綜合發(fā)展遠(yuǎn)景及將來的養(yǎng)護(hù)和維修等費(fèi)用。橋梁設(shè)計(jì)應(yīng)體現(xiàn)現(xiàn)代橋梁建設(shè)的新技術(shù)。應(yīng)便于制造和架設(shè)，應(yīng)盡量采用先進(jìn)工藝技術(shù)和施工機(jī)械、設(shè)備，以利于減少勞動強(qiáng)度，加快施工進(jìn)度，保證工程質(zhì)量和施工安全。一座橋梁，尤其是座落于城市的橋梁應(yīng)具有優(yōu)美的外形，應(yīng)與周圍的景致相協(xié)調(diào)。合理的結(jié)構(gòu)布局和輪廓是美觀的主要因素，決不應(yīng)把美觀片面的理解為豪華的裝飾。應(yīng)根據(jù)上述原則，對橋梁作出綜合評估。　橋型方案比選　梁橋 圖2－1梁式橋是指其結(jié)構(gòu)在垂直荷載的作用下，其支座僅產(chǎn)生垂直反力，而無水平推力的橋梁。預(yù)應(yīng)力混凝土梁式橋受力明確，理論計(jì)算較簡單，設(shè)計(jì)和施工的方法日臻完善和成熟。預(yù)應(yīng)力混凝土梁式橋具有以下主要特征：1）混凝土材料以砂、石為主，可就地取材，成本較低；2）結(jié)構(gòu)造型靈活，可模型好，可根據(jù)使用要求澆鑄成各種形狀的結(jié)構(gòu)；3）結(jié)構(gòu)的耐久性和耐火性較好，建