【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 第 1 頁(yè) 第一章 基本資料、設(shè)計(jì)要求及 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 基本資料 圖 11 橋位布置圖（等截面連續(xù)梁橋） 源石大橋所處地形如上圖所示，呈大 V字型，橋位無(wú)通航要求。橋址位于畢節(jié)市金沙縣源村鎮(zhèn)，首建于 1998 年 7 月，地處風(fēng)化巖帶，強(qiáng)風(fēng)化巖層最厚為 18m左右， 呈大 V 字 型 ，無(wú)水文及通航要求。橋面無(wú) 縱坡， 橫坡為：?jiǎn)蜗?%。當(dāng)?shù)囟嗄昶骄鶜鉁?℃，最低極端氣溫 5℃，最高極端氣溫 33℃。 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 主要技術(shù)指標(biāo) ①、設(shè)計(jì)荷載：公路 — I級(jí) ②、設(shè)計(jì)時(shí)速： 100km/h ③、橋面寬度： （防撞欄桿） +（車行道） +（防撞欄桿） ④、橋面橫坡： ％ ⑤、平面線型：全橋位于直線段上 ⑥、 橋面鋪裝：底層為厚度 60cm 厚 C40 混凝土 預(yù)制空心板，中間 層為 1cm厚 防水層， 面層為 10cm厚瀝青混凝土。 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 2 頁(yè) ⑦、不計(jì)人群荷載、橋下無(wú)通航要求 材料及工藝 混凝土： 主拱圈 采用 C40，容重 24kN/m3； 立柱、蓋梁、橋面板、防撞欄桿均 采用 C40， 容重 25kN/m3；承臺(tái)及樁基采用 C30，容重 24kN/m3。 設(shè)計(jì)總體要求 擬定橋式方案 首先擬定多個(gè)橋式方案，然后分步完成橋長(zhǎng)確定、橋跨結(jié)構(gòu)形式的選擇、分孔布置、墩臺(tái)形式的選擇、施工方案及斷面形式等的選擇，并確定上、下部結(jié)構(gòu)基本尺寸。 橋梁分孔的時(shí)候應(yīng)充分考慮橋址所處地形、橋址所處地質(zhì)、橋下是否通航、橋下是否有交通等等因素。擬定結(jié)構(gòu)尺寸時(shí)，應(yīng)搜集相關(guān)資料，并結(jié)合已有的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，在系統(tǒng)分析其數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合實(shí)際情況擬定。確定施工方法時(shí)，應(yīng)首先對(duì)各種施工方法的工藝、所用機(jī)具、施工周期、施工環(huán)境及施工的難易程度有一個(gè)全面的了解，再根據(jù)本設(shè)計(jì)所用的橋型選用最適合的方法。 每一種設(shè)計(jì) 方案 需繪 一張圖紙， 圖紙上需要給出 橋梁總長(zhǎng)、 橋梁 跨徑、 橋梁矢高、 橋梁 矢跨比、主 梁的 高度、 最 低水位、常水位等 。 方案比較圖中應(yīng)繪制立面圖、平 面圖和橫剖面圖 。并且在圖中應(yīng)給出適當(dāng) 說(shuō)明和工程材料 用量表 。 方案比選及評(píng)價(jià) 方案比選時(shí)應(yīng)主要注意以下標(biāo)準(zhǔn)：經(jīng)濟(jì)、美觀、安全、功能，其中以安全和經(jīng)濟(jì)為重點(diǎn)。安全和功能兩方面要求橋梁方案必須滿足規(guī)范要求。 橋梁下部基礎(chǔ)必須修建在牢固的地層上。橋梁施工期間，也必須保證每個(gè)施工過(guò)程的安全。通過(guò)控制材料用量、控制施工周期、選擇施工方法等，來(lái)進(jìn)一步控制橋梁方案的經(jīng)濟(jì)型。 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 3 頁(yè) 詳細(xì)擬定推薦方案的結(jié)構(gòu)尺寸 結(jié)構(gòu)尺寸擬定特別應(yīng)注重以下關(guān)系： 矢跨比 ， 拱圈截面高度、寬度， 橋?qū)?、頂、底板與梁高的關(guān)系等數(shù)據(jù)。 對(duì)結(jié)構(gòu)內(nèi)力進(jìn)行詳細(xì)手算，并結(jié)合專業(yè)軟件進(jìn)行復(fù)核。 對(duì)第一方案進(jìn)行詳細(xì)的結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算，根據(jù)計(jì)算結(jié)果估算 普通鋼筋。 進(jìn)行配筋設(shè)計(jì) 根據(jù) 普通鋼筋的 估算結(jié)果，初步擬定 鋼筋布置， 然后進(jìn)行驗(yàn)算。若驗(yàn)算結(jié)果不滿足規(guī)范要求，則對(duì) 普通鋼筋 或結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行調(diào)整，直到滿足規(guī)范要求為止 ，最終確定結(jié)構(gòu)尺寸及 普通鋼筋 布置。 繪圖 繪制不少于 5 張?jiān)O(shè)計(jì)圖紙（第一方案 橋位 布置圖、第 二方案 橋位 布置圖、第一方案上部結(jié)構(gòu)一般構(gòu)造圖、第一方案 截面鋼筋圖 、第一方案施工步驟示意圖）。設(shè)計(jì)繪圖要求布局合理，線條清晰，比例正確，字體規(guī)范，內(nèi)容完整。全部圖紙采用標(biāo)準(zhǔn) A3 圖紙 打印 。 工程數(shù)量統(tǒng)計(jì) 對(duì)設(shè)計(jì)橋型進(jìn)行大體的材料用量估算。 撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 設(shè)計(jì) 計(jì)算書要求清晰詳細(xì) （ 應(yīng)包括詳細(xì)的計(jì)算過(guò)程、力學(xué)圖式、依據(jù)和必要的說(shuō)明等 ） 、 理念 合理，數(shù)據(jù) 完備 ，圖表 規(guī)范 ，并應(yīng)嚴(yán)格按照《貴州大學(xué)本科 生畢業(yè) 設(shè)計(jì) 工作指南》執(zhí)行。 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 4 頁(yè) 第二章 橋型方案設(shè)計(jì)與比選 概述 當(dāng)前，我國(guó)公路 以及道路 的建設(shè)正 火熱 地進(jìn)行，國(guó)家 對(duì)涉及民生的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投入巨大，同時(shí) 高速公路 等高等級(jí)公路 將成為我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的主動(dòng)脈，其通暢、安全也將直接關(guān)系到國(guó)計(jì)民生。 高等級(jí)公路 中的 橋梁 對(duì) 結(jié)構(gòu)品質(zhì) 有較高的要求 ，即連續(xù)性 好 、伸縮縫構(gòu)造 少等，以提供高速 度 、 高 平穩(wěn)、 高 舒適的行車條件。與相同 跨徑 的簡(jiǎn)支梁 橋 相比，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)體系梁橋由于具有 小 變形、 大 剛度、伸縮縫少、行車舒適 平穩(wěn)等許多優(yōu)點(diǎn)，因而常常 被選為高速橋梁 的首 要 方案。然而這種 橋梁 施工工藝 比較復(fù)雜、設(shè)備（材料）投入 量較 大， 在 中等跨 度 橋梁的建 設(shè) 中不占 太大 優(yōu)勢(shì)。 此外，近年來(lái)，隨著各國(guó) 工程 技術(shù)、經(jīng)濟(jì) 實(shí)力 以及交建的 速度 發(fā)展，出現(xiàn)了大批 量的 長(zhǎng)橋。這些橋梁對(duì)跨徑 大多 沒有 特別的 要求， 從而選用經(jīng)濟(jì)性較適合的中、小跨徑橋。 由于簡(jiǎn)支梁可以批量預(yù)制，連續(xù)梁又有較大的優(yōu)點(diǎn)，所以人們希望將兩者有機(jī)的結(jié)合起來(lái)，以加快建設(shè)速度，精簡(jiǎn)施工工序 。 橋跨布置與體系選擇 橋梁 工程 設(shè)計(jì)的基本目標(biāo)是使設(shè)計(jì)的橋梁具有適用性、舒適 性、 安全性、經(jīng)濟(jì)性、先進(jìn)性，并能很好 的 與周圍的景致相協(xié)調(diào)。為實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，設(shè)計(jì) 的 時(shí) 候需要開展深入的現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)和調(diào)查分析，取得 準(zhǔn)確 的地質(zhì)資料、水文資料 和 其它相關(guān)資料作為設(shè)計(jì) 的 依據(jù)。對(duì)于每一種可能的橋位方案，盡可能設(shè)計(jì)出多種基本滿足建橋條件的可行橋式方案，然后通過(guò)初步比較篩選， 排除 一些能較為不足的方案，保留幾個(gè) 各具特色，又有優(yōu)勢(shì) ，而一時(shí)難以取舍的方案，作更進(jìn)一步研究和比較。 不同的 橋型 方案提供了不同的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)，其中包括：主要材料及機(jī)具用量、勞動(dòng)力 的 數(shù)量、施工 的 條件、工期 的 長(zhǎng)短、養(yǎng)護(hù) 的 難易 程度 、運(yùn)營(yíng)條件等。 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 5 頁(yè) 為 了 獲得這些指標(biāo)，在 通常 的情況下，可以先擬定 各 方案的結(jié)構(gòu)主要尺寸，擬定墩臺(tái)基礎(chǔ)及橋跨的施工方案，然后利用已掌握的資料分析，經(jīng)過(guò)認(rèn)真的評(píng)價(jià)比選工作，最后確定出一個(gè)經(jīng)濟(jì)技術(shù)多方 面都比較理想的方案，對(duì)其橋跨、墩臺(tái)基礎(chǔ)等進(jìn)行詳細(xì)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 一般說(shuō)來(lái)，設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性應(yīng) 重點(diǎn) 考慮，但 是 一個(gè)工程材料用量少，造價(jià)低廉，設(shè)備要求簡(jiǎn)單的方案并不一定是最佳方案， 所以在選擇方案時(shí)候，需要根據(jù)橋梁使用條件、施工工藝等結(jié)合各方面綜合考慮 。 橋跨 的 布置與體系 的 選擇是橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容之一，它直接影響結(jié)構(gòu)的使用功能、安全、經(jīng)濟(jì)和美觀。這一步需要解決的問(wèn)題包括：確定橋梁分孔布置 、橋梁 孔徑、確定橋下凈空和橋梁標(biāo)高以及合理選擇結(jié)構(gòu)形式等。 首先要確定橋梁孔徑?？绾訕虻臉蛄嚎讖揭话愀鶕?jù)水文計(jì)算確定，并應(yīng)當(dāng)滿足《規(guī) 范》的相關(guān)規(guī)定。根據(jù) 已有 建橋 中的成熟 經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)中 應(yīng)根據(jù) 河床的 最大允許沖刷深度， 盡量 縮短橋梁的總 體 長(zhǎng)度， 來(lái) 節(jié)約總 造價(jià) 。 橋梁標(biāo)高對(duì)于中小橋梁，一般由線路選線時(shí)規(guī)定，但對(duì)于橋下有通航的大跨度橋梁來(lái)說(shuō)，往往由通航要求決定?？偟恼f(shuō)來(lái)，梁底的標(biāo)高要保證橋下排洪和通航的要求，梁面的標(biāo)高既要考慮結(jié)構(gòu)本身的高度，又要考慮兩岸引橋經(jīng)濟(jì)路堤高度以及取土難易和規(guī)范對(duì)線路縱向坡度的要求。 根據(jù)以上所述，結(jié)合本橋的實(shí)際情況和具體要求，選取兩種結(jié)構(gòu)形式如下。 預(yù)應(yīng)力普通混凝土連續(xù)梁橋 橋型介紹 預(yù)應(yīng)力普通混凝土連續(xù)梁橋，結(jié)構(gòu)是把連續(xù)梁在中間的支座處固結(jié)，減小了梁支座處的負(fù)彎矩，增強(qiáng)其整體性；施工轉(zhuǎn)換方便、較少的伸縮縫、行車舒適安逸、順橋向抗彎剛度以及橫橋向抗扭剛度較大、受力性能比較好，順橋方向抗推剛度小，對(duì)溫度變化、混凝土收縮徐變和地震均有利， 是一種比較有競(jìng)爭(zhēng)力的橋型。 ① 橋跨布置 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的橋跨布置為等跨布置，其布置如圖 21 所示。本 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 6 頁(yè) 圖 21 橋位布置圖（等截面連續(xù)梁橋） 橋采用三跨式 預(yù)應(yīng)力連續(xù)箱梁結(jié)構(gòu)，其橋孔布置為 ++。橫向兩車道布設(shè)，左側(cè) 1m 路肩，右側(cè) 3m路肩。 ②截面尺寸 等截面連續(xù)梁橋的橋墩采用柱式橋墩，基礎(chǔ)采用灌注群樁基礎(chǔ)，詳 細(xì)信息見下圖。 圖 22 橋梁平面布置圖（等截面連續(xù)梁橋） 連續(xù)梁橋截面采用單箱單室形式，梁高 4m，橫向 ，箱梁頂板厚 30cm，梁中底板厚 25cm，支座處底板厚 30cm，腹板厚 60cm，頂部承托采用 1： 2的比例，高度為 30cm 60cm；底部采用 1： 1的比例 ,高度為 30cm 30cm。細(xì)部構(gòu)造圖如圖23所示。 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 7 頁(yè) 圖 23 橋梁橫斷面布置圖（等截面連續(xù)梁橋） ③下部結(jié)構(gòu) 從結(jié)構(gòu)受力性能方面考慮，連續(xù)梁橋采用梁體之間的固結(jié)來(lái)減小主梁在跨中的彎矩，同時(shí)來(lái)減小橋墩的結(jié)構(gòu)尺寸；結(jié)構(gòu)受力較為合理、性能比較優(yōu)越。此橋橋 墩采用圓柱式橋墩，直徑 ，中間位置設(shè)置 1 ，基礎(chǔ)為鉆孔灌注群樁。 圖 24 橋梁橫系梁布置圖（等截面連續(xù)梁橋） 施工方法設(shè)計(jì) 普通混凝土連續(xù)梁橋因梁體固結(jié)，又因跨徑較小，高度不高，因此其最佳施工方法為滿堂支架施工法施工，對(duì)于本橋采用此方法施工。 工程量估算 主梁選用 C50混凝土，墩身選用 C30混凝土，預(yù)應(yīng)力鋼筋 127? 5低松弛鋼絞 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 8 頁(yè) 線，普通鋼筋用 HRB335鋼筋。 主梁混凝土用量：橋梁半幅截面平均面積為 2m ,則全橋每延米混凝土用量為 3m ，總用量為 3m 。 普通鋼筋用量：滿足截面最小配筋率，普通鋼筋截面面積換算為 2m ，全橋總長(zhǎng) ，則鋼材用量為 3m 。 墩身混凝土用量：墩身截面面積為 2m （四根） ,橋墩每延米混凝土用量為 3m 。 拱梁組合體系橋 橋型介紹 拱橋在我國(guó)公路上建設(shè)上使用較為廣泛。拱橋與梁橋有一定的區(qū)別，一方面兩者外形不同，另一方面兩者的受力特點(diǎn)也有一定的差別。由力學(xué)知，拱橋在受到豎向荷載的作用下，兩端將產(chǎn)生很大水平推力。正是由于這個(gè)水平推力，使拱內(nèi)產(chǎn)生軸向壓力，從而減小了拱圈截面彎矩，使之成為偏心受壓構(gòu)件，截面上的分布的應(yīng)力與受彎梁上的應(yīng)力相比，較為均勻。因此，可以充分發(fā)揮出主拱截面材料的強(qiáng)度，使跨越能力大大提高。 尺寸擬定 ① 橋跨布置 由于此橋?yàn)楹档貥?，所以不考慮橋下通航問(wèn)題，橋跨布置為 36m++24m，總長(zhǎng)為 。拱上建筑為 9跨等長(zhǎng)的普通混凝土空心板，其布置圖如下圖所示。 圖 25 橋型布置圖（上承式空腹式拱橋） ②截面尺寸 主拱圈采用了等截面矩形普通鋼筋混凝土箱型截面，拱上采用預(yù)制等長(zhǎng)度簡(jiǎn)支板，跨徑為 ，擬采用普通鋼筋混凝土空心板，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)初步擬定其細(xì)部構(gòu)造圖，如下圖所示。 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 9 頁(yè) 圖 26 橋梁平面圖（上承式空腹式拱橋） ③下部結(jié)構(gòu) 拱上立柱采用圓柱形墩身上加鋼筋混凝土蓋梁，主拱圈基礎(chǔ)采用群樁基礎(chǔ)。 圖 27 橋梁行車道板橫斷面圖（上承式空腹式拱橋） ④拱圈 拱圈采用單箱三室型結(jié)構(gòu)，拱圈寬 9m，高 ，其結(jié)構(gòu)圖如圖所示。 圖 28 橋梁拱圈橫斷面圖（上承式空腹式拱橋） 施工方法設(shè)計(jì) 主拱圈的施工，常見的施工方法有現(xiàn)場(chǎng)澆筑法、預(yù)制安裝法、轉(zhuǎn)體施工法??，對(duì)于此橋，考慮到施工環(huán)境的影響，采用預(yù)制吊裝法。拱上建筑橋面板采用預(yù)制 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 10 頁(yè) 安裝法，以縮短工期。 拱橋部分工程量估算 主拱圈采用 C40的普通鋼筋混凝土，拱上建筑柱身采用 C40鋼筋混凝土，橋面空心板采用 C40鋼筋混凝土。鋼筋為 HRB335鋼筋。 主拱圈混凝土用量：主拱圈箱型截面 面積為 2m ,主拱圈混凝土用量約為348 3m 。 橋面空心板混凝土用量：一塊空心板截面面積為 2m ，則總用量為 555 3m 。 墩身混凝土用量：墩身混凝土用量約為 90 3m 。 鋼筋用量：由于沒進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算，只能按照截面配筋率大致估算，估算平均截面配筋率為 %。 參考設(shè)計(jì)規(guī)范 1.《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》 (JTG B012021) 2.《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》 (JTG D202021) 3.《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（ JTG D602021） 4.《公路圬工橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（ JTG D612021） 5.《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（ JTG D632021） 6.《