【正文】 h workload is big, time is pact, there are many difficulties, but exercise our willpower, for us the job henceforth made an early exercise, let us know their future after graduation to work nature, as we hit stitch cardiac, recognize civil engineering design work hard sex, plexity, hone tenacity will e face to face with plicated large amount of design steps, create self reflection and inquiry independence. Key word： Heshan bridge Scheme parison and selection CAD drawing Bridge design 9 1 設(shè)計(jì)總說明 工程概況 本設(shè)計(jì)課題是赫山大橋橋型方案設(shè)計(jì)，該橋位于湖南省益陽市桃花侖路，他是此公路建設(shè)項(xiàng)目中的獨(dú)立重點(diǎn)的工程。 本設(shè)計(jì)提供《設(shè)計(jì)文件》一份、《計(jì)算書》一份 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)與要求 10 1 任務(wù) 本畢業(yè)設(shè)計(jì) 課題 的重點(diǎn)放在初步設(shè)計(jì)中的橋型方案設(shè)計(jì)，具體完成內(nèi)容及要求如下： （ 1） 橋型比較方案圖 包括：橋梁分孔；確定橋下通航凈空和橋面標(biāo)高；合理選擇基礎(chǔ)形式；橋頭接線及縱坡；材料選用；繪制橋型比較方案圖。 （ 2） 橋型 推薦 方案設(shè)計(jì)圖（ 一 種橋型） 包括：擬定結(jié)構(gòu)（橋跨結(jié)構(gòu)、墩臺、基礎(chǔ)等）各部分的主要尺寸；計(jì)算各橋型的定額直接費(fèi)（概算）；繪制橋型方案設(shè)計(jì)圖。 要求：有標(biāo)準(zhǔn)圖的可采用，否則應(yīng)在計(jì)算書中作估算。 （ 5）引橋內(nèi)力計(jì)算 包括： 根據(jù)引橋的施工方案和擬定的結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行引橋的內(nèi)力計(jì)算和配筋設(shè)計(jì)。 設(shè)計(jì)小結(jié) 12 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)本人主要進(jìn)行了如下工作：兩張橋型初擬圖的 cad 繪制（包括四個(gè)橋型初擬方案）；三張橋梁方案投影大圖的 cad 繪制；三個(gè)篩選橋型方案的概算造價(jià)并據(jù)此通過模糊數(shù)學(xué)綜合評判法對方案進(jìn)行排序從而選出最優(yōu)方案；最優(yōu)方案的交接墩以及橋臺構(gòu)造的手工圖繪制；用橋梁博士軟件對簡支梁進(jìn)行配筋計(jì)算，設(shè)計(jì)總說明以及設(shè)計(jì)說明書的編寫。而從另外一個(gè)方面上來說，本次設(shè)計(jì)雖然工作量大，時(shí)間緊湊，難點(diǎn)較多，但是鍛煉了我們的意志力，為我們今后的工作做了一次提前的演練，讓我們熟悉了自己今后畢業(yè)后的工作性質(zhì)，為我們打了一針強(qiáng)心劑，認(rèn)識到土木工程設(shè)計(jì)工作的艱苦性，復(fù)雜性，磨煉出堅(jiān)韌的心志來 面對繁瑣量大的設(shè)計(jì)步驟，打造了自我思考和探究的獨(dú)立性。由以上兩點(diǎn)，就確定了我們在橋梁設(shè)計(jì)中，必須通過綜合考慮技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、安全和社會性等多種因素，然后再進(jìn)行方案比選，選出 最優(yōu)方案。一般選擇三到四個(gè)各有特點(diǎn)的橋型，再然后根據(jù)綜合模糊評判的方法來確定最優(yōu)方案。 在選出了最優(yōu)方案后，即為我們的推薦方案，再對推薦方案進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)，繪推薦方案詳細(xì)構(gòu)造圖，如下部結(jié)構(gòu)圖和引橋的 T 梁構(gòu)造圖，而且要求用手工繪制這兩張圖。 河床高程表 地面高程水位高程表 表 231 點(diǎn)號 高程 里程 備注 1 K41+000 2 K41+038 3 K41+052 4 K41+066 5 K41+150 6 K41+334 7 K41+449 8 K41+506 9 K41+559 10 K41+631 11 K41+682 設(shè)計(jì)水位 地質(zhì)情況表 15 地質(zhì)情況表 表 241 鉆孔 ZK1 ZK2 ZK3 里程 K41+067 K41+335 K41+505 地面高程 第一層土 沖擊 亞砂土 沖擊亞砂土 沖擊亞砂土 第二層土 砂卵石層 砂卵石層 砂卵石層 第三層土 強(qiáng)風(fēng)化板巖層 強(qiáng)風(fēng)化板巖層 強(qiáng)風(fēng)化板巖層 第四層土 弱風(fēng)化板巖層 弱風(fēng)化板巖層 弱風(fēng)化板巖層 第五層土 微風(fēng)化板巖層 微風(fēng)化板巖層 微風(fēng)化板巖層 地質(zhì)說明 此處地質(zhì)由沖擊亞砂土、砂卵石、強(qiáng)風(fēng)化板巖、弱風(fēng)化板巖、微風(fēng)化板巖層組成。如果地質(zhì)條件差時(shí)不宜采用拱式體系和超靜定體系，以免產(chǎn)生過大的附加力，如要做拱式體系，可先設(shè)計(jì)成無推力的梁、拱組合體系 ，在寬淺河床上采用多跨梁式平橋是經(jīng)濟(jì)、合理的，在跨越深谷，或水深較深，地質(zhì)條件較好的橋位，采用 拱式體系既能與周圍環(huán)境很好協(xié)調(diào)，又可以達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理的要求等。橋長不大時(shí)，往往不將正橋和引橋分別考慮，而是統(tǒng)籌全長來設(shè)計(jì)。因此橋梁的總跨徑必須保證橋下有足夠的排洪面積，使河床不致遭受過大的沖刷。 ⑵ 橋梁的分孔 對于一座較長的橋梁，應(yīng)當(dāng)分成若干孔，但孔徑劃分的大小，有幾個(gè)河中橋墩，哪些是通航孔，哪些不是，這些問題要根據(jù)通航要求、地形和地質(zhì)情況、水文情況以及技術(shù)經(jīng)濟(jì)和美觀的條件來加以確定。通常采用最經(jīng)濟(jì)的分孔方式，即使得上、下部結(jié)構(gòu)的總造價(jià) 趨于最低。橋梁的通航孔應(yīng)布置在航行最方便的河域。 在山區(qū)深谷上、水深流急的江河上，或需在水庫上修橋時(shí)，為了減少中間橋墩，應(yīng)加大跨徑。例如，為了使鋼筋混凝土連續(xù)梁橋的中跨和相鄰邊跨的跨中最大彎矩接近相等，其中跨河相鄰邊跨的跨徑比值，對于三跨連續(xù)梁約為 1:，對于五跨連續(xù)梁約為 1： :。 跨徑的選擇還與施工能力有關(guān)，有時(shí)選用較大跨徑雖然在經(jīng)濟(jì)上是合理的，但是，如果限于現(xiàn)在的施工技術(shù)能力和設(shè)備條件，也只能將跨徑減小。在平原區(qū)建橋時(shí)，橋道標(biāo)高的太高往往伴隨著橋頭引道路堤土方量的顯著增加。 ⑷ 橋面縱坡的確定 橋面設(shè)置縱坡首先有利于排水，同時(shí)，在平原地區(qū)，還可以在滿足橋下通航凈空要求的前提下降低墩臺標(biāo)高，減少橋頭引道土方量，從而節(jié)省工程費(fèi)用。 2） 橋面布置 橋面的寬度取決于橋上交通的需要，在《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》 JTG B01— 2021表 中，給出了不同公路等級的行車道凈寬標(biāo)準(zhǔn)，一般在畢業(yè)設(shè)計(jì)資料里作為設(shè)計(jì)要求已經(jīng)給出。非機(jī)動車道與行車道之間，必要時(shí)應(yīng)設(shè)適當(dāng)?shù)姆指舸胧?。不同的體系，其受力特點(diǎn)也各不相同。 10m左右的小橋可采用整體澆筑的鋼筋混凝土實(shí)體板式截面。這樣不僅保證了正負(fù)彎矩區(qū)的受力，也保證了施工階段的強(qiáng) 度和穩(wěn)定性。 （ 2）跨長因素。中等跨度的橋梁（ 20～ 40m），采用肋式截面的較多，如 T 型， I型， II 型等，大跨度橋梁一般都采用箱形截面。橋梁的施工方法很多，有整孔安裝、支架施工、纜索吊裝、頂推法、勁性骨架施工、懸臂施工等。中等跨度以上的梁式橋絕大多數(shù)設(shè)計(jì)成連續(xù)體系或懸臂體系，采用懸臂施工方法。因此采用肋式截面，箱形截面和鋼管混凝土組成的各種形狀的截面的較多，便于吊裝合攏。為便于吊裝，合攏，采用鋼筋混凝土肋拱和箱形拱的較多中承式和下 承式拱橋則采用矩形、 I字形、箱形等肋式截面。小橋涵的線形及其與公路的銜接，可按路線的要求布置。在多跨拱橋的設(shè)計(jì)中，由于推力的存在，也常用實(shí)體墩。雙柱（多柱）式橋墩是橋梁建筑中采用較多的一種形式，它具有施工方便、造價(jià)低和美觀等特點(diǎn)。 空心薄壁墩由于用料少、自重輕，對地基橋墩的要求可以降低，同時(shí)可采用滑模施工，大大加快了施工速度，因此特別適用于高墩。 （ 4）輕型橋墩。主要靠自身重量平衡臺背土壓力。本設(shè)計(jì)采用鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。鉆孔灌注樁適合于缺乏打樁設(shè)備或遇到打入樁困難的地質(zhì)條件時(shí)，如 (砂礫、碎石、卵石類土 )以及需嵌入巖石的樁基中采用。樁徑的選擇，由于成孔困難而不宜選得太小，以減少鉆孔數(shù)量，樁徑大小一般根據(jù)當(dāng)?shù)氐氖┕ぴO(shè)備選取，樁中距不小于成孔樁徑的 2倍。該拱橋采用了不同的矢跨比和不同的拱腳標(biāo)高來改善橋墩基礎(chǔ)受力狀況。 腹孔跨徑的確定主要考慮主拱的受力需要。 中、下承式拱橋保持了上承式拱橋的基本力學(xué)特征，可以充分發(fā)揮拱圈混凝土材料的抗壓性能。通常，肋拱矢跨比的取值在 1/41/7 之間。其肋高與跨徑之比常在 1/451/65 之間 ，鋼管混凝土具有質(zhì)量小、強(qiáng)度高、塑性好等優(yōu)點(diǎn)。 輔助墩的受力特性：限制全跨的撓曲變形，所以它既要抗拉又要抗壓。適用于橋位在風(fēng)力大的地區(qū)。 該斜拉橋索塔的布置方式為菱形。主塔在塔墩處設(shè)置有支座，接近于跨度內(nèi)具有彈性支承的三跨連續(xù)梁?！懊芩鳌绷焊呒s為跨徑的1/701/200,。 混凝土 連續(xù)剛構(gòu)橋一般適用于跨徑 100240m范圍，最大跨徑可達(dá) 300m；一般采用預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。 橋墩：連續(xù)剛構(gòu)橋橋墩，主要有豎直雙薄壁墩、豎直單薄壁墩 及 V形墩三種基本形式。 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋 該連續(xù)梁橋?yàn)槲蹇缱兘孛孢B續(xù)梁橋 力學(xué)特點(diǎn)： 隨著跨徑的增大（ l≥ 70m），采用變截面設(shè)計(jì)顯得經(jīng)濟(jì)合理。 跨徑與梁高布置： ⑴一般采用三跨或者五跨布置， 跨數(shù)太多、連續(xù)長度過長，因溫度變化使得橋梁縱橋向水平位移大，給伸縮縫設(shè)置帶來困難。梁低一般按二次拋物線、折現(xiàn)或者 次拋物線變化。 初擬方案主要數(shù)據(jù)匯總 主橋 橋型 拱橋 斜拉橋 連續(xù)剛構(gòu) 連續(xù)梁橋 主橋厚度 3m 3m 4m12m 5m9m 主橋長度 520m 600m 480m 600m 主橋縱坡 2％ 2％ 1％ 3％ 引橋 橋型 拱橋 斜拉橋 連續(xù)剛構(gòu) 連續(xù)梁橋 引橋厚度 引橋長度 4 30m 2 30m 2 30m 6 30m 引橋縱坡 4％ 0 0 0 橋面主要控制點(diǎn)數(shù)據(jù) 橋型 拱橋 斜拉橋 連續(xù)剛構(gòu) 連續(xù)梁橋 起點(diǎn) 高程 里程 K41+ K40+ K40+ K40+ 中點(diǎn) 高程 里程 K41+ K41+ K41+ K41+ 終點(diǎn) 高程 28 里程 K41+ K41+ K41+ K41+ 4 橋型方案比選 比選的標(biāo)準(zhǔn) 比選標(biāo)準(zhǔn)主要根據(jù)安全、功能、經(jīng)濟(jì)與美觀。行車安全主要通過橋面設(shè)施的布置來實(shí)現(xiàn)。施工期間結(jié)構(gòu)的安全也是應(yīng)考慮的重要因素，如果設(shè)計(jì)要求編制施工組織計(jì)劃，則要注意洪水和颶風(fēng)對橋梁施工的不利影響，一般要求在洪水來臨之前 橋墩的施工面要超出設(shè)計(jì)的洪水位。如在地震區(qū)修建橋梁要考慮抗震性能好的橋型。一般來說， 29 梁式體系較拱式體系容易修復(fù)。 材料費(fèi)的估價(jià)由于目前缺乏經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的資料，而且各地區(qū)計(jì)算方法又不一致，可暫按材料用量來衡量。 ③根據(jù)材料或參考書中提出 的構(gòu)造尺寸以及經(jīng)驗(yàn)尺寸，定出總體設(shè)計(jì)的輪廓尺寸，然后對主要結(jié)構(gòu)的少數(shù)控制截面進(jìn)行粗略的驗(yàn)算?？缭侥芰υ龃?。 各評比方案均要畫在一張總體布置圖，包括立面布置圖，平面布置圖和橫截面布置圖（如主梁變高度，則應(yīng)畫出支點(diǎn)和跨中的簡單，單施工周期長橫截面布置圖）。又是也可將全橋的材料指標(biāo)表放在總體布置圖上，如果圖面有限，布置不下，則可放在計(jì)算書里，以便比選。建設(shè)單位按照設(shè)計(jì)和概算組織建設(shè)，進(jìn)行材料和設(shè)備訂貨，實(shí)行投資大包干的項(xiàng)目，概算是包干的依據(jù)。 設(shè)計(jì)概算的編制依劇 編制概、預(yù)算直接利用的定額有 1996 年交通部工發(fā) [1996]65 號文件公布的《公路工程概算定額》和《公路工程預(yù)算定額》，并規(guī)定從 1996 年 5月 1日起施行。甲組文件為各項(xiàng)工作費(fèi)用計(jì)算表；乙組文件為建筑安裝工程費(fèi)各項(xiàng)工作基礎(chǔ)數(shù)據(jù)計(jì)算表，只供審批使用。 （ 5） 建筑安裝工程費(fèi)計(jì)算表。 （ 9） 人工、材料、機(jī)械臺班單價(jià)匯總表。 工程建設(shè)其它費(fèi)用，為工程建設(shè)過程中必要開支的費(fèi)用。預(yù)留費(fèi)只在概 算中計(jì)列，但采用施工圖預(yù)算加系數(shù)包干的工程。 費(fèi)用組成關(guān)系如下圖 : 38 概、預(yù)算 總金額 建筑安裝 工程費(fèi) 設(shè)備、工具、器具及家具購置費(fèi) 建設(shè)單位管理費(fèi) 工程建設(shè) 其它費(fèi)用 直 接 工程費(fèi) 間接費(fèi) 施工技術(shù)裝備費(fèi) 計(jì)劃利潤 稅金 直接費(fèi) 其 它 直接費(fèi) 現(xiàn)場經(jīng)費(fèi)費(fèi) 材料費(fèi) 施工機(jī)械使用費(fèi) 冬季施工增加費(fèi) 雨季 施工增加費(fèi) 夜間施工增加費(fèi) 高原地區(qū)施工增加費(fèi) 沿海城區(qū)工程施工增加費(fèi) 行車干擾工程施工增加費(fèi) 施工輔助費(fèi) 臨時(shí)設(shè)施費(fèi) 施工管理費(fèi) 基本費(fèi)用定額 其它單項(xiàng) 費(fèi)用定額 職工探親路費(fèi) 主副食運(yùn)費(fèi)補(bǔ)貼 職工取取暖補(bǔ)貼 工地轉(zhuǎn)移費(fèi) 辦公及生活用家具購置費(fèi) 設(shè)備、工具、器具購置費(fèi) 土地青苗等補(bǔ)償費(fèi)和安置補(bǔ)助費(fèi) 研究試驗(yàn)費(fèi) 勘察設(shè)計(jì)費(fèi) 施工機(jī)構(gòu)遷移費(fèi) 供電貼費(fèi) 大型專用機(jī)械設(shè)備購置費(fèi) 固定資產(chǎn)投資方向調(diào)節(jié)稅 建設(shè)期貸款利息 預(yù)留費(fèi)用 工程造價(jià)增漲預(yù)留費(fèi) 預(yù)備費(fèi) 人工費(fèi) 39 必須說明的是