【文章內(nèi)容簡介】 工法，兩端橋臺(tái)處使用整體現(xiàn)澆法。 設(shè)計(jì)方案二圖 簡支梁橋布置圖 單位：cm 等截面預(yù)應(yīng)力簡支 T 形梁橋（1）孔徑布置：7*40m,全長 280m，寬 ％的橫坡，%的縱坡，其中間標(biāo)高高于外側(cè)標(biāo)高。（2）主梁結(jié)構(gòu)構(gòu)造：上部結(jié)構(gòu) T 型梁。主要采用高強(qiáng)混凝土以及大噸位預(yù)應(yīng)力體系來實(shí)現(xiàn)主梁的輕型化。 （3）下部構(gòu)造：全橋基礎(chǔ)均采用鉆孔灌注端承樁，橋墩為圓端形實(shí)體墩。（4）施工方案：全橋采用滿堂支架澆筑施工法。 設(shè)計(jì)方案三圖 中承式拱橋布置圖 單位：cm中承式拱橋（1）孔徑布置：跨徑 65m+130m+65m ，全長 260m，橋?qū)?。％的雙向橫坡，%的縱坡。護(hù)欄采用金屬制橋梁護(hù)欄。（2）結(jié)構(gòu)構(gòu)造：主橋采用勁性骨架鋼筋混凝土拱橋，主跨 130m，拱圈高 26m，矢跨比為 1/5，主梁采用單箱三室。拱肋截面形式采用三角形格構(gòu)型形式，這種形式縱向剛度大，橫向剛度也大。鋼管采用 16Mn 鋼，即可采用成品無縫鋼管，也可由鋼板卷制加工而成。橫撐鋼管采用 D60*12mm 與 D80*12mm 鋼管。（3）主梁施工：主梁采用加勁骨架下的掛籃現(xiàn)澆施工。（4）下部構(gòu)造：全橋基礎(chǔ)均采用鉆孔灌注端承樁（5）施工方案：岸跨及邊跨采用有支架施工，主拱圈建成后，進(jìn)行進(jìn)行骨架下吊籃現(xiàn)澆施工。 設(shè)計(jì)方案四圖 斜拉橋布置圖 單位：cm 獨(dú)塔斜拉橋 （1）孔徑布置：130m+130m，全長 260m。橋面設(shè)有 %的雙向橫坡和 %的縱坡。 （2）結(jié)構(gòu)構(gòu)造：主梁采用單箱三室箱型形式，塔高 38 米，斜拉索采用熱擠聚乙烯拉索，冷鑄鐓頭錨錨固體系，鋼絲直徑為 7 毫米。 （3）下部結(jié)構(gòu)：橋墩采用鉆孔灌注端承樁，橋墩為矩形實(shí)體墩。 （4）施工方案：全橋采用滿堂支架施工。 方案比選（1）根據(jù)設(shè)計(jì)構(gòu)思宗旨，橋型方案應(yīng)滿足結(jié)構(gòu)新穎、受力合理、技術(shù)可靠、施工方便、造價(jià)合理的原則。 以上四種方案基本都滿足著一要求。（2）方案一與方案二都屬于預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋，與方案三的拱橋和方案四的斜拉橋相比，他們具有很多梁橋所有的優(yōu)點(diǎn)：，由于能夠充分利用高強(qiáng)度材料（高強(qiáng)度混凝土、高強(qiáng)度鋼筋） ，所以構(gòu)件截面小，自重彎矩占總彎矩的比例大大下降，橋梁的跨越能力得到提高。，一般可以節(jié)省鋼材 30～40％，跨徑愈大，節(jié)省愈多。荷載下不出現(xiàn)裂縫，即使部分預(yù)應(yīng)力混凝土梁在常遇荷載下也無裂縫，鑒于全截面參加工作，梁的剛度就比通常開裂的鋼筋混凝土梁要大。因此，預(yù)應(yīng)力梁可顯著減少建筑高度，使大跨徑橋梁做得輕柔美觀。由于能消除裂縫，這就擴(kuò)大了對多種橋型的適應(yīng)性，并提高了結(jié)構(gòu)的耐久性。 4. 預(yù)應(yīng)力技術(shù)的采用，不但使鋼橋采用的一些施工方法，如：懸臂拼裝、頂推法（由鋼橋的縱向拖拉施工方法演化而成）和旋轉(zhuǎn)施工法在預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋中得到新的發(fā)展與應(yīng)用，而且為現(xiàn)代預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)提供了最有效的接合和拼裝手段。根據(jù)需要可在結(jié)構(gòu)縱、橫和豎向任意分段，施加預(yù)應(yīng)力，即可集成理想的整體。此外還發(fā)展了逐段或逐孔現(xiàn)澆施工方法。這種分段現(xiàn)澆或分段預(yù)制拼裝的施工方法，國外統(tǒng)稱為節(jié)段施工法，用這種施工方法建成的預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁統(tǒng)稱為預(yù)應(yīng)力混凝土節(jié)段式橋梁。（3）方案一與方案二相比，一個(gè)是預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋，一個(gè)是預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋。預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋結(jié)構(gòu)受力性能好、變形小、伸縮縫少、行車平順舒適、造型簡潔美觀、養(yǎng)護(hù)工程量小、抗震能力強(qiáng)等而成為最富有競爭力的主要橋型之一。在恒載作用下，連續(xù)梁在支點(diǎn)處有負(fù)彎矩，由于負(fù)彎矩的卸載作用，跨中正彎矩顯著減小。 方案確定綜上所述，根據(jù)安全、經(jīng)濟(jì)、適用、美觀變截面預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋，最終選定為本次設(shè)計(jì)的推薦方案。3 預(yù) 應(yīng) 力 混 凝 土 連 續(xù) 梁 橋 總 體 布 置 橋型布置本設(shè)計(jì)推薦方案采用三跨一聯(lián)預(yù)應(yīng)力混凝土變截面連續(xù)梁結(jié)構(gòu)，橋全長260m。 孔徑布置連續(xù)梁跨徑布置一般以采用不等跨形式 。以三跨連續(xù)梁為例，若為三孔等跨連續(xù)梁，其中孔跨中活載正彎矩與活載負(fù)彎矩的絕對值之和（即彎矩變化峰值）與同跨簡支梁彎矩相同。如果減小邊跨長度，則邊跨和中跨的跨中彎矩都將減小。一般邊跨長度可取為中跨長度的（0．5～0．8）倍，這樣可使中跨跨中彎矩不致產(chǎn)生異號(hào)彎矩。由于某些因素的影響，連續(xù)梁的分跨問題不能夠按最理想的跨長來選擇，以致有些跨度過長，有些跨度過短，這時(shí)可根據(jù)不同情況靈活處理。例如，對于城市橋梁或跨線橋，有時(shí)為了增大中跨跨徑，使邊跨跨長與中跨跨長之比小于或等于 ，此時(shí)邊跨端支點(diǎn)上將出現(xiàn)較大的負(fù)應(yīng)力，為此就要設(shè)計(jì)專門的能抵抗拉力的支座，或者在跨端部分設(shè)置巨大的平衡重來消除負(fù)應(yīng)力。從結(jié)構(gòu)受力性能分析，等跨連續(xù)梁要比不等跨的連續(xù)梁差一些。但在某些條件下，特別由于施工工藝要求，也需要采用等跨布置，例如，當(dāng)橋梁總長度很大，設(shè)計(jì)者決定采用頂推或先簡支后連續(xù)梁施工方法時(shí)，則等跨結(jié)構(gòu)受力性能較差所帶來的欠缺完全可以從施工經(jīng)濟(jì)效益的提高而得到補(bǔ)償。所以跨湖、過海灣的長橋多采用等跨連續(xù)梁的布置。本設(shè)計(jì)推薦方案根據(jù)任務(wù)書要求以及橋址地形、地質(zhì)與水文條件，通航要求等確定為 +117m+ 的形式。 橋梁截面形式（1）橋梁立面圖從預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的受力特點(diǎn)來分析，連續(xù)梁的立面應(yīng)采取變高度的布置為宜。連續(xù)梁在恒、活載作用下，支點(diǎn)截面的負(fù)彎矩往往大于跨中正彎矩，因此采用變高度梁能較好的符合梁的內(nèi)力分布規(guī)律。同時(shí)，采用懸臂法施工的連續(xù)梁，變高度梁又與施工時(shí)的內(nèi)力狀況相吻合。另外，變高度梁使梁體外形和諧，節(jié)省材料并增大橋下凈空。所以從已建橋梁統(tǒng)計(jì)資料分析，跨徑大于 100m 的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋有 90%以上是選用變高度梁。再者在恒、活載作用下，支點(diǎn)截面將出現(xiàn)較大的負(fù)彎矩，從絕對值來看，支點(diǎn)截面的負(fù)彎矩往往大于跨中截面的正彎矩，因此，采用變高度梁能較好地符合梁的內(nèi)力分布規(guī)律，另外，變高度梁使梁體外形和諧，節(jié)省材料并增大橋下凈空。圖 設(shè)計(jì)橋布置圖 單位：cm變高度與等高度相比較，等高度梁的缺點(diǎn)是：在支點(diǎn)上不能利用增加梁高而只能增加預(yù)應(yīng)力束筋用量來抵抗較大的負(fù)彎矩，材料用量多。綜上所述，推薦方案采用的是變截面預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁橋，其中箱梁根部梁高7m，跨中梁高 3m。梁截面采用二次拋物線形，二次拋物線的變化規(guī)律與連續(xù)梁的彎矩變化規(guī)律基本相近。（2）橋梁橫截面梁式橋橫截面的設(shè)計(jì)主要是確定橫截面布置形式，包括主梁截面形式、主梁間距、主梁各部尺寸；它與梁式橋體系在立面上布置、建筑高度、施工方法、美觀要求以及經(jīng)濟(jì)用料等等因素都有關(guān)系。在目前已建成的大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋中，當(dāng)梁橋的跨徑繼續(xù)增大超過 60m 后，箱形截面是最適宜的橫截面型式。箱型截面還有如下優(yōu)點(diǎn)：這種閉合薄壁截面抗扭剛度很大，對于采用懸臂施工的橋梁尤為有利。同時(shí)，因其頂板和底板都有較大的面積，所以能有效的抵抗正、負(fù)彎矩，并滿足配筋要求。箱形截面亦具有良好的動(dòng)力特性。常見的箱形截面形式有：單箱單室、單箱雙室、雙箱單室、單箱多室、雙箱多室等等。從對箱形截面的受力狀態(tài)分析表明，單箱雙室截面受力明確，施工方便，節(jié)省材料用量。一般常用在橋?qū)?22m 以內(nèi)的范圍。圖 支座和跨中截面尺寸 單位：cm綜上所述，根據(jù)任務(wù)書設(shè)計(jì)要求本推薦橋型方案橫截面采用的是單箱雙室的箱型截面。如上圖：頂板厚度取 30cm；跨中處底板厚 40cm，支點(diǎn)處底板厚為 80cm,中間底板板厚成二次拋物線性變化；跨中處腹板厚度采用 40cm，支點(diǎn)處腹板采用80cm，中間腹板厚度采用二次拋物線性變化。（3）橋梁的梁高連續(xù)梁在支點(diǎn)和跨中的梁估算值：根據(jù)已建成橋梁的資料分析，梁高可按下表采用：橋型 支點(diǎn)梁高 (m) 跨中梁高 (m)等高度連續(xù)梁 H =(1/15～1/30) L 常用(1/18～1/20) L變高度(折線形)連續(xù)梁H =(1/16～1/20) L h =(1/22～1/28) L變高度(曲線形)連續(xù)梁H =(1/16～1/20) L h =(1/30～1/50) L根據(jù)以上估算值，本推薦方案取得支點(diǎn)處梁高為 7m，跨中梁高為 3m。 橋梁細(xì)部尺寸（1）頂板與底板箱形截面的頂板和底板是結(jié)構(gòu)承受正負(fù)彎矩的主要工作部位。除承受豎向荷載外，還承受軸向拉、壓荷載。豎向荷載是指自重、橋面活載和施工荷載。軸向荷載是指橋跨方向上，恒、活載轉(zhuǎn)換過來的軸向力以及縱向和橫向的預(yù)應(yīng)力荷載。因此，頂板、底板除按板的構(gòu)造要求決定厚度之外，還要按橋跨方向上總彎矩決定其厚度。箱梁根部底板厚度箱梁底板厚度隨箱梁負(fù)彎矩的增大而逐漸加厚至墩頂，以適應(yīng)受壓要求。底板除須符合使用階段的受壓要求外，在破壞階段還宜使中和軸保持在底板以內(nèi)，并有適當(dāng)?shù)母辉?。一般約為墩頂梁高的 1/10~1/12，或按以下推薦公式選用：　　墩上底板厚度參數(shù)　　　　式中：　　　 K 1—墩上底板厚度參數(shù)　　 HS—墩上梁高。 　　　 B—橋面寬度?！? 　 A F—箱梁底板混凝土面積?！?　 L m—最大跨徑。箱梁跨中底板厚度一般按構(gòu)造選定，若不配預(yù)應(yīng)力筋，厚度可取 15~18cm，當(dāng)跨度較大，跨中正彎矩較大，需要配置一定數(shù)量的鋼束或鋼筋時(shí)，厚度可取20~25cm。當(dāng)設(shè)有橫向預(yù)應(yīng)力筋時(shí)，頂板厚度須足夠布置預(yù)應(yīng)力筋的套管并留有混凝土的注入間隙。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，盡可能用長懸臂或利用橫向坡度和彎折預(yù)應(yīng)力筋以調(diào)整板中橫向彎矩。本推薦設(shè)計(jì)方案底板由支點(diǎn)處以二次拋物線的形式向跨中變化。底板在支點(diǎn)處厚 80cm，在跨中厚 30cm。（2）腹板腹板的功能是承受截面的剪應(yīng)力和主拉應(yīng)力。在預(yù)應(yīng)力梁中，因?yàn)閺澥鴮ν饧袅Φ牡窒饔茫约魬?yīng)力和主拉應(yīng)力的值比較小，腹板不必設(shè)得太大；同時(shí)，腹板的最小厚度應(yīng)考慮力筋的布置和混凝土澆筑要求，其設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)為：a 腹板內(nèi)無預(yù)應(yīng)力筋時(shí)，采用 200mm。b 腹板內(nèi)有預(yù)應(yīng)力筋管道時(shí)，采用 250—300mm。c 腹板內(nèi)有錨頭時(shí)，采用 250—300mm。大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁橋，腹板厚度可從跨中逐步向支點(diǎn)加寬，以承受支點(diǎn)處較大的剪力，一般采用 300—600mm，甚至可達(dá)到 1m 左右。腹板厚度也可按以下推薦公式選定?！　《丈细拱搴穸葏?shù)　　　　　式中：　　　K 2—墩上腹板厚度；　　　t 3s—墩上腹板厚度總和?！　?　H S—箱梁跨中梁高?！　】缰懈拱搴穸葏?shù) 　　　 　　　式中： 　　　K 3—箱梁跨中腹板厚度　　　t 3c—箱梁跨中腹板厚度總和。　　　H c—箱梁跨中梁高。本推薦設(shè)計(jì)方案支座處腹板厚取 80cm.，跨中腹板厚取 40cm。中間腹板厚度采用二次拋物線性變化。 橋面鋪裝橋面鋪裝：根據(jù)《橋梁工程》 （上）選用 2cm 厚的防水混凝土作為鋪裝層，上加 8cm 厚的瀝青混凝土磨耗層，共計(jì) 10cm 厚。 橋梁下部結(jié)構(gòu) 全橋基礎(chǔ)均采用鉆孔灌注端承樁，橋墩圓端型實(shí)體墩。 本橋使用材料（1）使用混凝土箱梁采用 60 號(hào)混凝土，墩身采用、承臺(tái)、防撞護(hù)欄、采用 40 號(hào)混凝土。（2）使用鋼材縱、橫向預(yù)應(yīng)力采用 ASTMA41692270 級(jí)鋼絞線，標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度為 1860Mpa，直徑為 ，面積 139mm2,彈性模量為 105 Mpa，采用 OVM 錨具。帶肋鋼筋應(yīng)符合《鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋》GB149991 的規(guī)定、光圓鋼筋應(yīng)符合《鋼筋混凝土用熱軋光圓鋼筋》GB149991 的規(guī)定。非預(yù)應(yīng)力鋼筋：直徑≥12mm 的用Ⅱ級(jí)螺紋鋼筋，直徑12mm 的用Ⅰ級(jí)光圓鋼筋。（3）伸縮縫伸縮縫采用 HXC80A 定型產(chǎn)品 。（4）橋梁支座使用單向活動(dòng)和雙向活動(dòng)盆式支座。圖 盆式橡膠支座 單位：cm 橋博輸入信息 總體信息輸入 1 工程項(xiàng)目：新洲跨河大橋 2 結(jié)構(gòu)描述：（1）最大單元號(hào) 134 （2）最大節(jié)點(diǎn)號(hào) 135 （3）最大鋼束號(hào) 83 （4）最大施工階段號(hào) 37 3 結(jié)構(gòu)材料：中交新混凝土 C60 ：8040 立方米 4 預(yù)應(yīng)力筋材料：中交新預(yù)應(yīng)力筋：270k 級(jí)鋼絞線（）：409 噸 施工信息輸入 1 掛籃的設(shè)計(jì)：全橋共有四個(gè)掛籃同時(shí)作業(yè)，每個(gè)掛籃的自重 1600KN，均采用后支點(diǎn)掛籃。 2 施工：橋梁邊跨直線段采用滿堂支架施工，合攏段采用吊架施工同時(shí)配重，以滿足橋梁的預(yù)拱度。 使用信息輸入 不計(jì)掛車荷載，汽車荷載的橫向分布系數(shù)：=。 全橋三維圖模型圖 全橋三維圖4 荷 載 內(nèi) 力 計(jì) 算 全橋結(jié)構(gòu)單元的劃分 劃分單元原則劃分單元應(yīng)考慮梁的跨徑、截面變化、施工方法、預(yù)應(yīng)力布置等因素，單元分的越細(xì)計(jì)算的內(nèi)力就越精確，一般遵從以下原則：。. 橋梁具體單元?jiǎng)澐直緲蛉L 210 米，全梁共分 118 個(gè)單元，最小的單元長度 1 米，最長的單元長度 3 米，本推薦方案橋型：1*+1*+5*2+1*+27*2+1*+1*+1*+1*+27*2+1*+1*+27*2+1*+1*+1*+1*+27*2+1*+5*2+1*+1*。.圖 全橋劃分單元圖 全橋施工節(jié)段劃分 橋梁劃分施工分段原則① 有利于結(jié)構(gòu)的整體性，盡量利用伸縮縫或沉降縫、在平面上有變化處以及留茬而不影響質(zhì)量處。② 分段應(yīng)盡量使各段工程量大致相等，以便于施工組織節(jié)奏流暢，使施工均衡。③ 施工段數(shù)應(yīng)與主要施工過程相協(xié)調(diào)，以主導(dǎo)施工為主形成工藝組合。工藝組合數(shù)應(yīng)等于或小于施工段數(shù)。④ 分段的大小要與勞動(dòng)組織相適當(dāng)，有足夠的工作面。 施工分段劃分全橋分段為 134 個(gè)單元。135 個(gè)節(jié)點(diǎn)。全橋整體采用懸臂節(jié)段澆筑施工法，邊跨