【正文】 試行JTJ02796）中華人民共和國交通部標(biāo)準(zhǔn)《公路鋼木設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTJ02586）共 71 頁 第 3 頁第一章 方案比選 橋型方案設(shè)計(jì)概述 橋型方案設(shè)計(jì)原則1 適用性橋上應(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。建成的橋梁應(yīng)保證使用年限，并便于檢查和維修。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。4 先進(jìn)性橋梁設(shè)計(jì)應(yīng)體現(xiàn)現(xiàn)代橋梁建設(shè)的新技術(shù)。 橋梁設(shè)計(jì)方案概述根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書、橋址位置處地質(zhì)剖面圖，結(jié)合橋梁結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、施工等特點(diǎn)，兼顧考慮結(jié)構(gòu)安全、適用、經(jīng)濟(jì)、美觀、環(huán)保等要求，參照工程實(shí)例和經(jīng)驗(yàn)，引橋部分均采用35m跨徑的預(yù)制裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁橋，對主橋提出了三個(gè)式方案：216。216。 方案三:地錨式懸索橋. 主橋橋型方案設(shè)計(jì)作為橫跨長江的新建橋梁,橋梁的視野應(yīng)開闊明朗, 梁高與橋下凈高比例應(yīng)相互協(xié)調(diào),否則會(huì)產(chǎn)生壓抑感,本橋?yàn)闇p小橋長,基本按與兩側(cè)防洪堤平交且同時(shí)滿足橋下泄洪水位和通航水位的設(shè)計(jì)原則來控制縱坡。基于以上考慮橋梁確定了3個(gè)橋型方案。鋼箱梁橋面凈寬：2206。鋼箱梁總寬=（橋面凈寬）+2（錨固區(qū)和檢修通道）+2（風(fēng)嘴）=38m。3 索塔索塔為倒“Y”型索塔，索塔塔身包括塔柱、橫梁及斜拉索錨固區(qū)。下塔柱從塔柱底至中、中塔柱從中、下塔轉(zhuǎn)折點(diǎn)至中、,上塔柱從中、。，；，下塔柱受力比較復(fù)雜，故該塔柱設(shè)計(jì)成實(shí)心段。根據(jù)受力的大小，斜拉索采用127絲—301絲φ7mm鍍鋅高強(qiáng)度低松弛鋼絲，在索塔錨固端的索距為13+2+2。采用鉆孔灌注樁群樁基礎(chǔ)。引橋?yàn)轭A(yù)制拼裝法。2 主梁采用單箱單室箱形截面，橋面采用雙幅橋面，中央分隔帶寬2米。承臺(tái)為矩形承臺(tái)，厚為5m，16m，采用C40混凝土。4 施工要點(diǎn)（1） 橋梁上部采用掛籃懸臂澆注施工，施工時(shí)要對稱澆注，應(yīng)注意立摸高程的合理設(shè)置，準(zhǔn)確控制懸澆高程，主梁邊中跨合攏高差應(yīng)控制在１cm以內(nèi)。（3） 箱梁懸澆施工時(shí)在底板上的施工孔不封堵，作為箱梁的通氣孔。15m +（中央分隔帶）+（防撞欄桿）=33m）+2（錨固區(qū)和檢修通道）+2（風(fēng)嘴）=38m ③ 主纜中跨矢跨比：f/L=75/600=1/8。⑤ 鋼箱加勁梁構(gòu)造：扁平正交異性板鋼箱梁，鋼材采用16Mn9。塔柱為空心矩形斷面，塔頂—5m6m，塔底—5m8m，塔頂部為實(shí)心段，以承受鞍座轉(zhuǎn)來的巨大壓力。3 吊桿全橋共設(shè)長短吊桿77根，吊桿間距12m,由鍍鋅高強(qiáng)低松弛鋼絲束構(gòu)成。采用鉆孔灌樁基礎(chǔ),矩形為24m24m，有16根樁。216。 適用是設(shè)計(jì)的功能需求；216。 同時(shí)，在我國經(jīng)濟(jì)實(shí)力不斷增強(qiáng)的時(shí)期，應(yīng)該提倡公路工程設(shè)計(jì)的環(huán)保要求。拉索的作用相當(dāng)于在主梁跨內(nèi)增加了若干彈性支撐，從而大大減小了梁內(nèi)彎矩、使主梁內(nèi)力分布更加均勻合理，橋梁跨越能力顯著增大。主橋橋面連續(xù)，無伸縮縫，行車條件好。此橋采用平衡懸臂施工法，由于結(jié)構(gòu)上墩梁固結(jié)，為多次超靜定，次內(nèi)力較大。通過加大梁根部梁高，可以使正彎矩減小，主梁大部分承受負(fù)彎矩，施工較簡單。方案三：地錨式懸索橋跨越能力大，輕型美觀，抗震性能好，但該橋位處受地質(zhì)條件限制需要巨大的重力式錨碇，占用橋端空間多，而且對施工要求高，滿堂支架架設(shè)主梁時(shí)，影響通航，另外，需建造較高的橋塔，施工難度較大，否則橋塔的景觀性差。共 71 頁 第 49 頁第二章 總體設(shè)計(jì) 技術(shù)指標(biāo)與設(shè)計(jì)資料 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)形式：雙塔三跨式混合梁斜拉橋。橋面寬度：2206。設(shè)計(jì)荷載：公路I級。通航凈空：250m20m。標(biāo)準(zhǔn)橫坡：2%。 材料參數(shù)混凝土材料：全橋混凝土標(biāo)號(hào)均采用C50，其彈性模量分為E=3450MPa。預(yù)應(yīng)力鋼鉸線：采用φj15鋼鉸線,，標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度1860Mpa ，彈性模量為MPa,錨具采用OVM1522型群錨系列及相應(yīng)鋼鉸線匹配的成套產(chǎn)品，包括錨墊板、錨頭、夾片和螺旋筋等。高強(qiáng)度螺栓應(yīng)符合GB 307788 的要求，螺母及墊圈應(yīng)符合GB 69988的要求。焊接材料：焊接材料應(yīng)結(jié)合焊接工藝，通過焊接工藝評定試驗(yàn)進(jìn)行選擇，保證焊縫性能不低于母材，工藝簡單，焊接變形小，所選焊條，焊劑，焊絲均應(yīng)符合相應(yīng)國家標(biāo)準(zhǔn)的要求。斜拉索鋼絲及錨具：斜拉索采用直徑為7mm的鍍鋅高強(qiáng)度低松弛鋼絲，應(yīng)符合GB 522385的要求。 設(shè)計(jì)規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)的規(guī)范有：中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTJ0011997）中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（JTJ D602004）中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《斜拉索ＰＥ熱擠拉索技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（征求意見稿）中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《公路斜拉橋設(shè)計(jì)規(guī)范》（試行JTJ02796）中華人民共和國交通部標(biāo)準(zhǔn)《公路鋼木設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTJ02586）中華人民共和國交通部標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 500172003） 結(jié)構(gòu)構(gòu)造與總體設(shè)計(jì) 方案構(gòu)思與總體設(shè)計(jì)1 方案構(gòu)思斜拉橋的方案設(shè)計(jì)要充分考慮橋梁所處的環(huán)境因素，根據(jù)橋梁的使用功能和通航要求，選擇合理的主跨跨徑布孔，使其能夠很好的與橋位所處的自然環(huán)境相一致，然后根據(jù)橋位處的地形、地貌對邊跨進(jìn)行跨徑布置?；旌狭盒崩瓨蚓褪切崩瓨虻倪吙绮捎没炷亮?，主跨采用鋼結(jié)構(gòu)。 加大了邊跨主梁重量和剛度；216。 可減少或避免邊跨支點(diǎn)出現(xiàn)負(fù)反力；216。 減少全橋鋼梁長度，節(jié)約造價(jià)。因此，本橋最終擬定采用混合梁斜拉橋方案，即邊跨部分采用混凝土主梁配合壓重，其余均采用鋼主梁。本河段通航要求250m20m，結(jié)合主墩的施工方案，斜拉橋的主跨跨徑采用460m，邊跨采用50m+140m=190m，,。2%。其橋跨布置為50m+190m（50m+140m）+460m+190m（50m+140m）+50m=940m。主梁高跨比的合理范圍為1/50～1/200,本橋的高跨比為3/460=1/.由于該橋采用的是混合梁方案，其邊跨混凝土斷面與中跨鋼箱梁斷面的連接應(yīng)給以足夠的重視，以使兩截面的結(jié)合可靠。鋼箱梁采用扁平鋼箱梁，總寬（橋面凈寬）+2（錨固區(qū)和檢修通道）+2（風(fēng)嘴）=38m。2 主梁梁段劃分本橋全橋共劃分了100個(gè)梁段，分為索塔區(qū)梁段、輔助墩頂梁段、無索區(qū)梁段、鋼混凝土結(jié)合段、中跨合攏段以及鋼箱梁標(biāo)準(zhǔn)段和混凝土梁標(biāo)準(zhǔn)段?；炷翗?biāo)準(zhǔn)梁段長6m，主塔0。 雙向橫坡： 2%。 底板寬： 。 風(fēng)嘴寬： 。 總寬： 頂板厚： 14mm、16mm。下斜腹板寬 ： 。邊縱腹板厚： 30mm。橫隔板厚：8mm（無拉索處），10mm（有拉索處）。頂板U形加勁肋：厚：8mm，上口寬：300mm，下口寬：180mm，高：260mm，間距600mm。頂板厚25cm，底板厚30cm。 混凝土主梁斷面圖（mm）混凝土主梁采用縱、橫雙向預(yù)應(yīng)力體系，其主梁縱向采用部分預(yù)應(yīng)力A類構(gòu)件。本橋的預(yù)應(yīng)力鋼束分為NNNN4四種型號(hào)，均為分段張拉接長，錨下張拉控制應(yīng)力為σk=1390MPa，預(yù)應(yīng)力管道采用φ45mm的鋼波紋管。因?yàn)闄M梁起著增強(qiáng)橋面剛度，傳遞和分布活載的重要作用，所以必須要有足夠的剛度和強(qiáng)度。4 主梁鋼混結(jié)合部根據(jù)已有的鋼混凝土結(jié)合部設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)，本橋連接處采用部分連接填充混凝土方案，也叫填充混凝土后面板錨固方案。由于連接處鋼梁端部為多格室結(jié)構(gòu)，因此在孔內(nèi)要填充混凝土。另外，在鋼梁的橋面板上設(shè)置了U形加勁肋，同時(shí)要考慮U形加勁肋與各格室之間的應(yīng)力擴(kuò)散關(guān)系，預(yù)留好預(yù)應(yīng)力鋼筋位置，從而在該截面獲得良好的應(yīng)力擴(kuò)散效果。～45176。 索塔尺寸的擬定 索塔一般構(gòu)造圖（cm）索塔為倒“Y”型索塔。1 塔柱塔柱包括上塔柱、中塔柱和下塔柱。下塔柱從塔柱底至中、中塔柱從中、下塔轉(zhuǎn)折點(diǎn)至中、,上塔柱從中、。上塔柱豎直向上設(shè)置。；，下塔柱受力比較復(fù)雜，故該塔柱設(shè)計(jì)成實(shí)心段，在中、上橫梁處、人洞及塔底等受力較大的區(qū)段設(shè)置加厚段。為避免塔柱施工時(shí)，由于混凝土水化熱以及與承臺(tái)混凝土齡期差的影響而使塔底產(chǎn)生非受力裂縫，在塔底設(shè)置2m高的實(shí)心段。塔柱鋼筋外加設(shè)一層直徑為5mm，間距為10cm10cm的帶肋鋼筋焊網(wǎng)，以增強(qiáng)鋼筋表面抗裂性能。為防止混凝土塔柱在拉索錨固力作用下開裂，可采用體內(nèi)有粘結(jié)的預(yù)應(yīng)力鋼束或體外無粘結(jié)的預(yù)應(yīng)力鋼束混凝土結(jié)構(gòu)，將預(yù)應(yīng)力作為外力來平衡拉索錨固力產(chǎn)生的內(nèi)力。本橋斜拉索通過錨塊錨固于上塔柱的內(nèi)壁上。 斜拉索錨固區(qū)預(yù)應(yīng)力布置（cm）由于環(huán)向預(yù)應(yīng)力鋼束曲率半徑很小，為防止混凝土劈裂，彎曲鋼束沿徑向設(shè)置防劈裂鋼筋。 索塔橫梁斷面圖（mm） 索塔基礎(chǔ)根據(jù)地質(zhì)條件及橋址區(qū)水文條件，索塔基礎(chǔ)應(yīng)采用大直徑鉆孔樁，通過計(jì)算。承臺(tái)是基礎(chǔ)的重要部分，南岸承臺(tái)為了減小水流的阻力，設(shè)置成直徑為30m的圓形。錨具采用冷鑄錨。全橋斜拉索規(guī)格型號(hào)參數(shù)如表21所示。另外，主梁與索塔的震動(dòng)也會(huì)引起斜拉索的震動(dòng)。這種繞曲應(yīng)力的反復(fù)作用，將加速鋼絲的疲勞。因此，斜拉索必須進(jìn)行防震設(shè)計(jì)。)拉索直徑（mm）拉索重（kg/m）索號(hào)SPC71274887114A3～A4 J3～J4SPC71395349114A5～A6 J5～J6SPC71515810119A7～A8 J7～J8SPC71636272124A9～A10 J9～J10SPC71877196129A11～A12 J11～J12SPC72238581144A1～A2 J1～J2SPC72539735149A13～A14 J13～J14SPC728310890159A15～A16 J15～J16SPC730111581159A17～A18 J17～J18本方案采用氣動(dòng)控制法。通過提高斜拉索表面的粗糙度，使氣流經(jīng)過拉索時(shí)在表面邊界層形成湍流，從而防止渦激共震的產(chǎn)生，防止斜拉索的風(fēng)振。 輔助墩、過渡墩及基礎(chǔ) 輔助墩及基礎(chǔ)為了提高橋梁的整體剛度，改善結(jié)構(gòu)受力，減少中跨跨中撓度及索塔塔頂水平位移，在邊跨設(shè)置了輔助墩，每側(cè)各兩個(gè)。輔助墩由兩個(gè)分離的矩形墩組成?；A(chǔ)為鉆孔灌注樁。除在墩冒 設(shè)有調(diào)平梁高要求的牛腿外，其他基本同輔助墩結(jié)構(gòu)形式。平面為長方形。在中塔柱中部需設(shè)置一道臨時(shí)橫梁撐，以平衡索塔施工過程中的側(cè)向力，待上橫梁施工完畢后拆除。根據(jù)橋梁所處的地形地貌選擇不同時(shí)施工方法。2 主跨鋼主梁施工中跨鋼主梁采用工廠加工制，然后運(yùn)至現(xiàn)場，進(jìn)行懸臂拼裝的方法進(jìn)行架設(shè)。 橋面系設(shè)計(jì) 鋼橋面的鋪裝正交異性鋼橋面板的鋪裝技術(shù)是國內(nèi)外一直重點(diǎn)研究的難題，是長大跨徑鋼斜拉橋建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)。表22 鋼橋面鋪裝設(shè)計(jì)橋面鋼板噴砂除銹、Rz40μm～80μm電弧噴鋅120μm～180μm封閉層兩道80μm防水粘接劑～～6mm預(yù)拌瀝青碎石滿鋪一層鋪裝下層（底層）改性瀝青SMA10粘層改性乳化瀝青鋪裝上層（面層）改性瀝青SMA13 伸縮縫根據(jù)本橋的活載梁端位移、溫度位移，在邊跨混凝土主梁和鋼主梁的結(jié)合部位，采用400mm的轉(zhuǎn)軸式伸縮縫。防撞護(hù)欄立柱采用鋼板焊接成形，標(biāo)準(zhǔn)間距為2m，材質(zhì)為Q345D鋼，防撞護(hù)欄橫梁采用Q390D鋼，防撞護(hù)欄用鋼具有較好的低溫沖擊韌性。有限元分析首先是建立計(jì)算模型，對整體結(jié)構(gòu)劃分單元和結(jié)點(diǎn)，形成結(jié)構(gòu)離散圖，研究各單元的性質(zhì)，并用合適的單元模型進(jìn)行模擬。為了決定安裝拉索時(shí)的控制張拉力，首先要決定在成橋階段恒載作用下的初始平衡狀態(tài)，然后再按施工順序進(jìn)行施工階段分析。在進(jìn)行施工階段分析時(shí)，采用MIDAS/Civil的未閉合配合力功能，進(jìn)行施工階段分析。運(yùn)行分析后，利用Midas軟件中后處理階段中的未知荷載系數(shù)模塊，設(shè)置主梁和主塔的控制參數(shù)，根據(jù)初步給出的未知荷載系數(shù)和主梁線形、主塔位移的控制結(jié)果，手動(dòng)對未知荷載系數(shù)進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整時(shí)按照以線形即控制條件為目標(biāo)的原則進(jìn)行調(diào)整。MIDAS/Civil能夠在小位移分析中考慮假想位移，以無應(yīng)力長為基礎(chǔ)進(jìn)行正裝分析。利用此功能可不必進(jìn)行倒拆分析，只要進(jìn)行正裝分析就能得到最終理想的設(shè)計(jì)橋型和內(nèi)力結(jié)果。利用拉索兩端的位移，求拉索變形前長度（L）與變形后長度（L’）之差。把求出的附加初拉力(ΔT)和初始平衡狀態(tài)分析時(shí)計(jì)算得出的初拉力(T)疊加作為施工階段的控制張力進(jìn)行施工階段的正裝分析。②預(yù)應(yīng)力鋼筋采用技術(shù)性能符合國標(biāo)《預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絞線》GB/T 52242003標(biāo)準(zhǔn)的高強(qiáng)度低松弛7股鋼絞線，抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值=1860MPa，%。④主跨結(jié)構(gòu)普通鋼筋采用R235級和HRB335級鋼筋：R235：＝195MPa，＝195MPa，MPa。①恒載：一期恒載：按箱梁、橫梁、斜拉索及索塔等實(shí)際斷面乘以容重，結(jié)構(gòu)自重在計(jì)算過程中由程序自動(dòng)計(jì)算，箱梁橫隔板以集中力計(jì)入。②活載公路—Ⅰ級，雙向六車道荷載。④基礎(chǔ)不均勻沉降各墩按最大下沉10mm計(jì)算，程序自動(dòng)進(jìn)行最不利組合。⑥施工荷載，混凝土濕重按梁段重量引起的荷載和彎矩計(jì)入?；炷了魉葜?5KN/m179。梁、塔按實(shí)際斷面計(jì)取荷載；斜拉索所需鋼鉸線荷載G(1+10%)計(jì)（其中10％為防腐材料荷載）；主梁橫隔板以集中力計(jì)。二期恒載為橋面（路緣石、防撞護(hù)欄、欄桿、燈柱、泄水管、橋面鋪裝等），梁內(nèi)電纜、管線包含在內(nèi)。2 可變作用采用公路－I級車道荷載。本橋布雙向六車道，應(yīng)進(jìn)行多車道效應(yīng)折減，折減系數(shù)采用：折減系數(shù)取值：。（1）主梁結(jié)構(gòu)正溫差取10℃，負(fù)溫差取30℃。5℃。表31 作用組合組合種類荷載組合內(nèi)容組合1自重+二期荷載組合2自重+二