【正文】 高度變化外，為滿足梁內(nèi)各截面抗壓和抗剪的受力要求，設(shè)計(jì)中底板和腹板均采用二次拋物線變厚度 。 而且，連續(xù)剛構(gòu)的梁墩聯(lián)結(jié)處應(yīng)力復(fù)雜，也是該橋 型的一大缺點(diǎn)。頂板厚度除支點(diǎn)為 25cm 其余為 20cm，懸臂端厚度為 15 cm，底板厚度由跨中到支點(diǎn)由 18 cm變厚到 60 cm，腹板厚度從跨中到支點(diǎn)為 60 cm等厚，頂板與腹板連 接處的承托選用 1:3 的比例 ,底板與腹板的連接處的承托選用 1:1 的比例。梁底截面選用二次拋物線形式。由文獻(xiàn) [2]P9文獻(xiàn)[12]P487 和文獻(xiàn) [13]P84 擬定出箱梁的細(xì)部尺寸為 : 箱梁頂寬為 ，底寬為 . 頂板厚度除支點(diǎn)為 30cm其余為 27cm，懸臂端厚度為 20 cm，底板厚度由跨中到支點(diǎn)由 32 cm變厚到 90 cm，腹板厚度由跨中到支點(diǎn)從 40 cm變厚到 70 cm，頂板與腹板連接處的承托選用 1:3 的比例 ,底板與腹板的連接處的承托選用 1:1 的比例。 具體的尺寸見預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的總體布置圖。 橋面寬為 （欄桿） +（防撞欄） +（人行道） +9m（行車道） +（人行道） +（防撞欄 ） +（欄桿） =。所以在比選時(shí)必須從任務(wù)書提出的要求以及地形資料和施工條件，找出影響方案的最重要因素，分清主次，進(jìn)行 比選。 設(shè)計(jì)方案的評價(jià)和比較要全面考慮上述各項(xiàng)指標(biāo)，綜合分析每一方案的優(yōu)缺點(diǎn)，最后選定一個(gè)最佳的推薦方案。所以本橋的初步設(shè)計(jì)是在綜合考慮適用性、舒適與安全性、經(jīng)濟(jì)性、先進(jìn)性、美觀等多方面因素，結(jié)合本橋址處地形、地貌、水文等信息進(jìn)行方案必選。橋型應(yīng)與周圍的環(huán)境向協(xié)調(diào)，城市橋梁和旅游區(qū)的橋梁，可比較對多的考慮建筑藝術(shù)上的要求。積極采用國內(nèi)外的新結(jié)構(gòu)、新材料、新工藝和新設(shè)備，以便于橋梁的建造和架設(shè)、減少勞動強(qiáng)度、加快施工進(jìn)度、提高施工效率、保證工程質(zhì)量和施工安全。 具體到本 三跨連續(xù)梁 橋 ，因?yàn)槭歉呱綅{谷 所以沒有通航要求、不需要考慮腐蝕性水對結(jié)構(gòu)的影響 。 隨著和諧社會的提出和公眾環(huán)保意識的提高，生態(tài)環(huán)保已經(jīng)成為一種不可或缺的考慮因素。在支座處設(shè) 3m的直線梁，以懸臂梁的懸臂為起點(diǎn)，梁底曲線方程為 （式中的 ）， L為懸臂長 61m。 設(shè)計(jì)基本資料 平曲線半徑：無平曲線； 豎曲線半徑：半徑為無窮大，不考慮縱坡； 通航要求：無； 地震參數(shù)：不考慮地震影響。 炭廠溝預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁 橋 設(shè)計(jì) 第 6 頁 共 97 頁 一 方案簡介 和上部結(jié)構(gòu)尺寸擬定 本設(shè)計(jì)方案比選后采用的是三跨預(yù)應(yīng)力混凝土變截面連續(xù)梁結(jié)構(gòu)。墩身施工需要設(shè)置勁性骨架。 主梁合龍段砼澆筑采用預(yù)壓配重法，即預(yù)先在 合龍 段兩端按合龍段砼重量注水壓重，邊澆筑砼邊防水。 主梁雙懸臂澆筑施工時(shí)，梁段砼的澆筑、掛籃和機(jī)具的移動等，均應(yīng)遵循對稱、均衡、同步進(jìn)行的原則，主梁面上應(yīng)嚴(yán)格控制堆放材料和施工機(jī)具，并注意懸臂兩端對 炭廠溝預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁 橋 設(shè)計(jì) 第 5 頁 共 97 頁 稱堆放。 全橋預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，混凝土強(qiáng)度必須達(dá)到設(shè)計(jì)要求的值后（即混凝土強(qiáng)度達(dá)到80%以上且在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下，混凝土養(yǎng)護(hù)齡期不小于 5 天）才能施加預(yù)應(yīng)力，懸臂拼裝現(xiàn)澆構(gòu)件應(yīng)及時(shí)（一般不宜超過 12 天）進(jìn)行預(yù)應(yīng)力鋼束的張拉，所有預(yù)應(yīng)力鋼束嚴(yán)格按照對稱、均衡張拉的原則進(jìn)行張拉。 主梁施工流程 主墩上搭設(shè)托架 → 現(xiàn)澆 0 號塊混凝土（可分為兩次澆筑） → 張拉鋼 筋束 → 安裝掛籃→ 現(xiàn)澆 1號塊混凝土 → 張拉鋼筋束 → 移動并安裝掛籃 …… 按照此程序施工主梁各節(jié)段至合龍段 → 搭設(shè)邊跨支架 → 澆筑邊跨主梁節(jié)段 → 澆筑邊跨合龍段 → 張拉邊跨現(xiàn)澆段鋼束→ 安裝主跨 合龍 吊架 → 跨中配重 → 安裝跨中 合龍 骨架 → 澆筑跨中合龍段砼，并同時(shí)等重卸除配重 → 分兩次交錯(cuò)張拉主邊跨底板鋼束。用掛籃依次懸臂澆筑其余梁段，設(shè)計(jì)掛籃現(xiàn)澆階段最大的重量為 157 噸，掛籃重量為 125 噸。主墩采用立模現(xiàn)澆施工。普通鋼筋采用的是 HRB335。詳見施工圖所示。鋼筋束均采用 鋼絞線，該設(shè)計(jì)中共采用 27 束和 15 束的兩種鋼筋束。箱梁跨中及邊跨現(xiàn)澆段梁高為 ，箱梁根部斷面和墩頂 0 號梁段高為 。 四、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 孔跨布置 炭廠溝預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁 橋 設(shè)計(jì) 第 2 頁 共 97 頁 根據(jù)路線設(shè)計(jì)線位，結(jié)合橋跨范圍地形地質(zhì)情況，對變截面連續(xù)梁橋孔跨布置設(shè)計(jì)，全橋孔跨組合為 80m+125m+80m。 橋面設(shè)有雙向 2%的橫坡，通過橋面鋪裝完成； 采用規(guī)范 《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》（ JTG D62 2020） 《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（ JTG D60 2020） 《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（ JTG B012020） 《公路橋涵地基和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（ JTJ02485） 《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（ JTJ0412020） 三、基礎(chǔ)資料 該橋地質(zhì)情況從上到下為黃土、古土壤、亞粘土和石灰?guī)r。前三種土質(zhì)的側(cè)阻力分別為 65KPa、 70 KPa、 85 KPa。 橋面設(shè)計(jì)標(biāo)高 14 36. 00 0黃土1376 .90亞粘土1367 .90石灰?guī)r1354 .501359 .20古土壤1357136713771387139714071417142714371250 0 800080002850 0700 7001:1.5380020201388. 5 5 01406. 5 5 013471:1.5圖 41 橋梁縱斷面布置圖 箱梁結(jié)構(gòu) 箱梁采用的是單箱單室箱型截面。從中跨跨中至箱梁根部，箱高、箱梁底板、箱梁腹板均是按照二次拋物線變化的。采用的是預(yù)埋波紋管的形式形成管道。 主要材料 主梁采用的是 C55 號混凝土； 墩身承臺采用的是 C35 號混凝土，基礎(chǔ)采用的是C30 號混凝土。 五、主要計(jì)算成果 計(jì)算參數(shù) （ 1）汽車橫向分布 系數(shù)計(jì)算 車道橫向分布系數(shù)為 ； （ 2）混凝土結(jié)構(gòu)的收縮徐變按照《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》取值計(jì)算； （ 3）溫度作用 根據(jù)氣象資料，全橋結(jié)構(gòu)體系溫差為 +25℃ ,15℃ 。承臺混凝土體積較大，設(shè)計(jì)采用冷卻管和低水化熱水 泥施工，減少水化熱，防止混凝土開裂。 （ 2）邊跨現(xiàn)澆段 邊跨現(xiàn)澆段在落地支架上施工，一次連續(xù)澆筑完成，邊跨底板張拉時(shí)，應(yīng)保證箱梁和支架間水平向自由變形，為此在現(xiàn)澆段底模與支架承重 縱梁間密排鋼管，在澆筑混凝土?xí)r應(yīng)保證梁體穩(wěn)定。 七、施工注意事項(xiàng) 本橋使用的各種材料必須符合設(shè)計(jì)提出的技術(shù)要求，按有關(guān)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格進(jìn)行檢驗(yàn)，妥善保管，并滿足現(xiàn)行有效的規(guī)范、規(guī)程要求。預(yù)應(yīng)力鋼束采用張拉力和伸長量雙指標(biāo)控制，以張拉力為主，伸長量為輔（伸長量又施工單位根據(jù)所購鋼束的具體參數(shù)指標(biāo)校核計(jì)算，并報(bào)監(jiān)理工程師審批）。每個(gè)梁段各個(gè)施工工序應(yīng)有監(jiān)控、監(jiān)測 以 確保施工質(zhì)量。為了盡量減小溫度的影響，要求盡快焊接合龍段勁性骨架連接（待壓重水灌滿后再施焊合龍段剛性骨架），并盡快澆筑合龍段砼。 施工中應(yīng)注意有關(guān)預(yù)埋件的設(shè)置。邊中跨比為，全聯(lián)跨徑為 80m+125m+80m=285m。 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 順橋上的尺寸擬定 跨徑： 80m+125m+80m，施工方法為懸臂施工。 炭廠溝預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁 橋 設(shè)計(jì) 第 7 頁 共 97 頁 箱梁底板上緣曲線：箱梁底板從跨中到支點(diǎn)截面是按照二次拋物線逐漸變厚的，坐標(biāo)原點(diǎn)仍為懸臂梁的懸臂起點(diǎn)， 則箱梁底板上緣曲線方程為 橫橋向的尺寸擬定 橋面布置為： （欄桿） +（防撞欄） +（人行道） +9m（行車道） +（人行道） +（防撞欄 ） +（欄桿） =。建設(shè)在城市中的橋梁還特別注重美觀大方，即遵循我國橋梁設(shè)計(jì)中 還要滿足美觀、環(huán)境保護(hù)和可持 續(xù)發(fā)展的 原則。 （ 2） 安全可靠 對于設(shè)計(jì)的橋梁結(jié)構(gòu)在強(qiáng)度和穩(wěn)定方面應(yīng)有足夠的安全儲備；防撞欄桿應(yīng)有足夠的高度和強(qiáng)度，人與車流之間應(yīng)做好防護(hù)欄、防止車輛撞入人行道或破壞欄桿而落入橋梁；對于交通繁忙的橋梁，應(yīng)設(shè)計(jì)好照明設(shè)施，并有明確的交通標(biāo)志，兩端引橋坡度不宜太陡，以避免發(fā)生車輛碰撞等引起的車禍；對于修建在地震區(qū)的橋梁，應(yīng)按抗震要求采取防撞措施，對于河床易變遷的河道，應(yīng)設(shè)計(jì)好導(dǎo)流措施，防止橋梁基礎(chǔ)底部被過度的沖刷等。充分利用最新科學(xué)技術(shù)成就，把學(xué)習(xí)和創(chuàng)新結(jié)合起來，淘汰和摒棄原來落后和不合理的東西，只有這樣才能提高我國的橋梁建設(shè)水平，趕超世界先進(jìn)水平。合理的結(jié)構(gòu)布置和輪廓是美觀的主要因素，結(jié)構(gòu)細(xì)部的美學(xué)處理十分重要，另外，施工質(zhì)量對橋梁的美觀也有影響。 方案必選的重要流程為：綜合地質(zhì)、地貌、水文信息 ——確定橋梁長度和橋面標(biāo)高——選擇橋型，擬定尺寸 ——多方案比較，擇優(yōu)。按橋梁的設(shè)計(jì)原則，造價(jià)低、材料省、施工難度小、勞動 炭廠溝預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁 橋 設(shè)計(jì) 第 10 頁 共 97 頁 力少和橋型美觀的方案應(yīng)優(yōu)先采用。 在本次初擬方案時(shí)，共提出 80m+125m+80m 的預(yù)應(yīng)力混凝土變截面連續(xù)梁、75m+135m+75m的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)、 80m+125m（掛梁長為 30m） +80m T 型剛構(gòu)三種橋型，三種橋型均為變截面的梁。故橫截面可選取的是單箱單室截面。 （ 2） 75m+135m+75m 的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)：根據(jù)文獻(xiàn) [12]P487 擬定邊中跨之比選用 。 具體的尺寸見預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋的總體布置圖。掛梁選用 30m長。 具體的尺寸見預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋的總體布置圖 三種橋型的比選方案如表 21 所示。 T 型剛構(gòu) 橋 由于其在施工階段經(jīng)常會遇到強(qiáng)迫 合龍 ，使用階段經(jīng)常會因?yàn)閾隙榷嗍沟脴蛎婢€性不平整，結(jié)構(gòu)中的伸縮縫較多 ，現(xiàn)在該橋型已經(jīng)不流行 。 炭廠溝預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁 橋 設(shè)計(jì) 第 12 頁 共 97 頁 表 21 橋型的比選表 橋型 80m+125m+80m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋 75m+135m+75m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋 80m+125m+80m預(yù)應(yīng)力混凝土 T 型剛構(gòu)橋 適用性 全橋伸縮縫只有兩道，行車舒適；此橋不考慮通航要求， 跨徑可以跨過溝谷標(biāo)高較低的一段，兩橋墩均可避免高墩形式， 跨徑布置合理 全橋伸縮縫只有兩道，行車舒適；此橋不考慮通航要求， 跨徑 可以跨過溝谷標(biāo)高較低的一段，兩橋墩均可避免高墩形式， 跨徑布置合理 全橋的伸縮縫為橋孔數(shù)的偶數(shù)倍，較多，行車舒適性差，跨徑不受通航要求， 跨徑可以跨過溝谷標(biāo)高較低的一段，兩橋墩均可避免高墩形式， 布置合理 安全性 墩頂設(shè) 置 有滑動支座時(shí)，溫度變化、混凝土收縮對上下部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的超靜定內(nèi)力較小，有較好的抗震能力 主墩無支座，施工時(shí)無體系的轉(zhuǎn)化，結(jié)構(gòu)為超靜定，由于溫度變化、混凝土收縮徐變對上下結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大的內(nèi)力，該結(jié)構(gòu)對基礎(chǔ)地基要求較高 在跨中容易 產(chǎn)生 較大的收縮徐變撓度，主墩無 支座 ，在施工時(shí)無體系的轉(zhuǎn)化，全 橋 為 靜定結(jié)構(gòu) ，不產(chǎn)生此內(nèi)力 美觀性 全橋梁高為二次拋物線，線性簡潔明快、流暢，與周圍環(huán)境協(xié)調(diào)好，橋型美觀 全橋梁高為 次拋物線，線性流暢，墩梁固結(jié)，氣勢宏偉，與周圍環(huán)境協(xié)調(diào)好，橋型美觀 全橋梁高采用的是二次拋物線形式，與周圍環(huán)境協(xié)調(diào)良好，但是由于掛梁的存在，使得接縫較多。因此在總體上的經(jīng)濟(jì)性相差不大。 （ 2） 預(yù)應(yīng)力鋼筋 :采用的是 ? ， 公稱直徑為 139mm178。 （ 5） 預(yù)應(yīng)力管道 :采用 預(yù)埋 橡膠波紋管 成孔 ， 三種預(yù)應(yīng)力鋼筋束對應(yīng)的波紋管的內(nèi)徑分別為 120mm、 90mm、 80mm。 設(shè)計(jì)計(jì)算 主要 依據(jù) 《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》（ JTG D62 2020） 《公路磚石及混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（ JTG D632020） 《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（ JTG D60 2020） 《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（ JTG B012020） 基本計(jì)算數(shù)據(jù) 根據(jù)《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》中的各種規(guī)定，混凝土的各項(xiàng)基本數(shù)據(jù)以及各階段的限值，如下表所示： 炭廠溝預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁 橋 設(shè)計(jì) 第 14 頁 共 97 頁 表 31 材料的各項(xiàng)基本數(shù)據(jù)與限制 名稱 項(xiàng)目 符號 單位 數(shù)據(jù) 主梁