建专业武昆高速公路桥梁建设学士学位论文.doc

编号：云南林业职业技术学院2013届毕业论文武昆高速公路桥梁建设段绍能指 导 老 师：董明光 系 部 名 称： 林 产 工 业 系专 业 名 称： 建筑工程技术论文提交时间： 2013年5月论文答辩时间： 2013年6月学 号： 1002034027 2011年5月声 明本人声明所呈交的论文(设计)是我本人在指导教师指导下独立完成的。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文（设计）中不包含他人已经发表或撰写过的成果，与我一同工作的人员对本论文（设计）所做的任何贡献均已在论文（设计）中作了明确的说明并表示了谢意。 签名： 日期： 关于论文使用授权的说明本人同意：云南林业职业技术学院有权保留论文的复印件，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文；提交论文一年后，允许论文被查阅和借阅，学校可以公布论文的全部或部分内容。（保密的论文在解密后应遵守此规定）签名： 导师签名： 日期： 摘要摘要：桥梁的建设要了解桥梁的工程概况，桥梁的分类；桥梁一般设计原则；下文对30米T型连续梁桥；20米先张法预应力混凝土空心板桥；连续箱梁桥的基本构造及组成材料，施工方法；桥梁耐久性设计及措施桥梁施工注意事项做了个概括。桥梁建设的关键在单位分部分项工程的划分及施工工序，这是施工的必要前提。关键词：分类、 设计原则、T梁桥、空心板桥、箱梁桥、施工工方法、注意事项目录目 录1 前言12 工程概况12.1 武昆高速路12.2 富民立交工程12.3 富民立交桥梁设计要点22.3 路面结构23 桥梁的分类33.1 按桥长分类33.2 按材料分类33.3 按结构体系分类33.4 按施工方法分类33.5 按桥面位置分类33.6 按梁型分类34 桥梁的一般设计原则35 30米连续T型梁桥45.1 一般构造45.2 主要材料45.3设计要点56 20米先张法预应力混泥土空心板桥56.1 一般构造56.2 主要材料66.3设计要点67 连续箱梁桥77.1 一般构造77.2 主要材料77.3设计要点77.4施工要点78 桥梁施工注意事项89 总结10致谢：11前言 1.前言交通发展是社会建设的重要指标，交通的发展可以带动经济的发展；文化交流和广固国防，具有非常重要的意义；桥梁是供铁路、公路、渠道、等跨越山河、山谷、或其他障碍物的具有承载力的空中建筑物；是交通工程的重要组成部分，桥梁算得上是中国文化的象征；具有悠久的历史吗，随着实惠的发展桥梁建设的技术不断提高，其跨度和承载力越来越大，作用也越来越大，是交通工程重中之重。而桥梁的施工设计的关键在于对桥梁工程概况，分部分项工程的组成及施工方法，施工工序，施工注意事项的熟练掌握。2.工程概况2.1武昆高速公路武昆高速公路是国家西部大开发八条公路干线之一，兰州至磨憨的一段，是连接我国多地的重要公路通道，也是云南通往四川省的两大通道之一。路线起点位于武定县城北，接已建成通车的永仁至武定高速公路终点，经富民、李子坪、普吉，止于小屯互通立交，与昆明市二环快速系统相接，路线全长63.58km（其中昆明市境内48.96km，楚雄州境内14.62 km）。沿线地质复杂，施工难度较大。全线采用双向四车道高速公路标准建设，其中武定至富民段约37.5公里 ，设计时速为80公里/小时，路基宽24.5米；富民至昆明段约26.1公里，设计时速为100公里/小时，路基宽26米。全线设特大桥4座，大中桥69座，小桥4座（按双幅计），涵洞95道（含管涵），互通式立交4处，隧道4座，桥隧比占路线的41.95%。沿线地质复杂，施工难度较大。因此受西游洞大桥的影响，至今只能通车到富民。2.2 富民立交我们标段主要负责建设武定至昆明高速公路的富民立交工程，标段主线全长6.2公里，立交区范围K35+580K37+770，立交中心桩号K36+460，主线上跨立交桥为左830、右930米预应力T型连续梁桥。立交形式为全定向T型，按一般互通立交设计，主线设计速度为100Km/h，匝道设计速度按50Km/h设计；主线采用双向四车道高速公路标准建设，匝道采用单向车道。主线路基宽度为24.5m和26m两种；单向单车道匝道路基宽度8.5m,单向双车道路基宽度10.5m,12m；联络线按15m宽的二级工程概况路设置;行车道宽度主线为3.75m，匝道为3.5m;收费广场设于联络线上，收费形式为四进六出，汽车荷载等级为一级。本合同段大桥两座，中桥五座，其中有T梁桥3座，空心板桥6座，人行天桥1座，另外在匝道和改路上还有2座现浇箱梁桥。圆管涵8道，盖板涵4道，箱涵5道。2.3富民立交桥梁设计要点1.K36+445桥左830米、右930米预应力T型连续梁桥，此桥为跨匝B、匝C而设，上部构造为预应力T型连续梁，下部构造为双柱墩接钻孔灌注桩桩及柱式桥台。2.K37+147桥316米预应力空心板桥，此桥为跨地方道路而设，上部构造为预应力空心板，下部构造为三、四柱墩接钻孔灌注桩桩及柱式桥台。3.匝CK0+308桥为920米现浇连续箱梁桥，此桥为跨匝B而设，上部构造为现浇箱梁，下部构造为独墩接钻孔灌注桩桩及柱式桥台。4. 改地方路1K0+187桥为420+419+18.5+24+18.5米现浇连续箱梁桥，此桥为跨匝道而设，上部构造为现浇箱梁，下部构造为独墩接钻孔灌注桩桩及柱式桥。5. 改地方路4K0+061桥为13+16+13米现浇连续箱梁桥，此桥为跨匝A 而设，上部构造为现浇箱梁，下部构造为双柱墩接钻孔灌注桩桩及柱式桥。2.4路面结构1.主线路面结构：上面层采用厚4改性细粒式沥青混凝土，中面层采用厚6中粒式沥青混凝土，下面层采用厚8粗粒式沥青混凝土，基层顶面铺设0.6的稀浆下封层；基层为34水泥稳定碎石；底基层为20水泥稳定碎石；硬路肩与行车道一致。桥面铺设10混凝土，在清洗桥面后铺设防水层，最后铺设10沥青混凝土，主线桥与匝道桥改路桥均一致。2.匝道及联络线路面结构：上面层采用厚4改性细粒式沥青混凝土，中面层采用厚6中粒式沥青混凝土，下面层采用厚8粗粒式沥青混凝土，基层顶面铺设0.6的稀浆下封层；基层为20水泥稳定碎石；底基层为20水泥稳定碎石；硬路肩与行车道一致。3.桥面铺装 梁顶清理、冲洗钢筋绑扎混凝土浇注铺设防水层铺设沥青路面.桥梁分类3.桥梁分类3.1 按桥长分类:特大桥：多孔跨径总长500米， 单孔跨径100米。大桥：多孔跨径总长100米，单孔跨径40 米。中桥：30米多孔跨径总长100米， 20米单孔跨径40 米。小桥：8米多孔跨径总长300米， 5单孔跨径20米。3.2 按材料分类：木桥、钢桥、石桥、混凝土桥、钢筋混泥土桥、预应力钢筋混凝土桥。3.3 按结构体系分类：梁式桥拱式桥钢架桥斜拉桥悬索桥。3.4 按施工方法分类：整体式、节段式。3.5 按桥面位置分：上承式下承式中承式。3.6 按梁型分类：T梁桥、箱梁桥、空心板桥。4.桥梁一般设计原则（1） 根据本地区的自然条件、材料来源、地质情况、施工特点和使用要求，桥梁设计应遵循安全、适用、经济、合理和有利于环保的原则，并考虑因地致宜，便于施工，就地取材和养护等因数。（2） 为了方便施工加快施工进度保证工程质量和降低工程造价，桥梁上部构造尽量采用T行连续梁（先简支，后结构连续）预应力空心板等装配化和工厂化的结构形式。（3）桥梁下部设计和桥位处的实际地质情况采用柱式桥墩埋置式桥台和肋板式桥30米T型连续梁 台。（4） 本段路桥梁于桥头设置5m长的桥头搭板，根据设计要求认真做好台北回填，带桥头路基沉降稳定后方可浇筑桥头搭板。（5） 桥涵孔径布设均服从于路线布设，本着因地制宜，就地取材的原则，合理选用适当的桥。5. 30米T型连续梁桥1.一般构造（1）.桥梁下部构造：桩基（按受力情况分为：摩擦桩、端承桩；按施工工艺分：钻孔桩、冲孔桩；一般为钢筋混凝土灌注桩。）墩柱（分为单墩柱、双墩柱、多墩柱；采用阶段式墩柱。）系梁（分为底系梁、中系梁。）盖梁（由盖梁、挡块、支座垫石组成）。（2）桥梁上部构造:预制T型梁（负弯矩钢绞线张拉）、支座安装、梁板安装、横隔板、湿接缝、现浇连续段。(3).桥面系：桥面铺装（负弯矩钢绞线张拉）、防撞护栏。（4）.桥台：桩柱式桥台（由桩基和台帽组成）；肋式桥台（由桩基、肋板、承台、台帽组成）。桥台按受力分:重力式桥台轻型桥台。注：台帽由台帽、挡块、支座垫石、背墙、耳墙组成。（5）.桥梁附属工程：锥坡、排水工程、桥头搭板。2.主要材料（1）.预制T型梁横隔板湿接缝采用C50；伸缩缝预留槽采用C50钢纤维混凝土；桥面铺装现浇层（厚10）采用C50；桥面铺装采用沥青混凝土。（2）.预应力钢绞线：采用GB/T5224-2003标准270级高强度低松弛预应力钢绞线。公称直径15.2（75）mm,公称面积139平方毫米，抗拉强度标准值1860兆帕。(3).锚具和管道成孔:所采用的锚具应满足设计要求，并应符合公路桥涵施工技术规范第12章第3条的规定。（4）普通钢筋采用热轧R235HRB335。钢板采用Q235的钢。（5）.支座采用圆形板式氯丁橡胶支座。（6）伸缩缝采用异型钢单缝式伸缩缝80型，或模数式伸缩缝160型。3-5孔一联结构连续，桥墩处采用160型伸缩缝，桥台处采用80型伸缩缝。3.设计要点（1）.上部主梁为预应力混凝土结构连续T型梁，结构连续最大跨联按5跨一联设计。（边跨一端设80型伸缩缝，一端结构连续；或一端设160型伸缩缝，一端结构连续；中跨两端结构连续。）（2）.预制T梁梁肋宽跨中采用20；支点采用60；预制T型梁马蹄宽度采用60；跨中梁肋渐变加宽至端部的渐变段长度为480。主梁间距240，中梁预制宽度180，平面线形用边梁悬臂长度调整形成。翼板间湿接缝宽度60。主梁行车道板横坡取桥跨两端桥面横坡平均值。（3）.主梁由预制T型梁，现浇横隔板湿接头及翼板湿接头构成。边跨设置3道中隔板，1道边隔板；中跨设置3道中隔板。横桥向隔板底面与主梁行车道板横坡一致。为使支座水平设置，在预制T梁时，在简支端设置满足主梁纵坡需要的梁靴；在结构连续端采用预埋钢板调整纵坡。(4).桥面铺装：顶层沥青混凝土厚10，底层C50混凝土厚10，两层之间设防水层。在预制T梁与底层C50混凝土之间设置连接钢筋，以加强铺装与预制T梁的链接。（5）.现浇10厚的桥面铺装混凝土不参加结构受力，仅作为恒载考虑。(6).每片梁肋设3束正负弯矩预应力钢束，钢束在立面上一律以圆弧弯起，同时N2和N3钢束在平面上也以圆弧平弯。钢束每端预留100工作长度。（7）.使用阶段是桥墩顺桥向设置永久单支座。(8).预制T梁采用捆绑吊装，吊点预留孔位置距预制梁端1m。6. 20米先张法预应力混凝土空心板1.一般构造（1）.桥梁下部构造：桩基（按受力情况分为：摩擦桩、端承桩；按施工工艺分：钻孔桩、冲孔桩；一般为钢筋混凝土灌注桩。）墩柱（分为单墩柱、双墩柱、多墩柱；采用阶段式墩柱。）系梁（分为底系梁、中系梁。）盖梁（由盖梁、挡块、支座垫石组成）。（2）桥梁上部构造:预制空心板梁（负弯矩钢绞线张拉）、支座安装、梁板安装、铰缝。20米先张法预应力空心板桥(3).桥面系：桥面铺装（负弯矩钢绞线张拉）、防撞护栏。（4）.桥台：桩柱式桥台（由桩基和台帽组成）；肋式桥台（由桩基、承台、肋板、台帽组成）。桥台按受力分:重力式桥台轻型桥台。注：台帽由台帽、挡块、支座垫石、背墙、耳墙组成。（5）.桥梁附属工程：锥坡、排水工程、桥头搭板。2.主要材料：（1）.混凝土：预制空心板、板端封头混凝土、先交整体化混凝土层及铰缝混凝土、采用C50,桥面铺装采用10厘米厚沥青混凝土。（2）. 预应力钢绞线：采用GB/T5224-2003标准270级高强度低松弛预应力钢绞线。公称直径15.2（75）mm,公称面积139平方毫米，抗拉强度标准值1860兆帕。（3）.普通钢筋采用热轧R235HRB335。钢板采用普通碳素结构A3钢板。（4）.支座：支座采用圆形板式橡胶支座。（5）.伸缩缝：采用异型钢单缝式伸缩缝（80型伸缩缝）及模数式伸缩缝（160型伸缩缝）。3.设计要点（1）.运营阶段整体化现浇层参与结构受力，施工时应保证其最小厚度不小于7厘米。（2）.预应力混凝土空心板存梁时间不得超过60天，否则将产生较大的上拱度。（3）.空心板按A类预应力混凝土构建设计，分别进行承载力极限状态验算、持久状况正常使用极限状态验算、持久状况和短暂状况构件的应力验算，计算结果均满足规范的各项要求。（4）.预制空心板高0.9m,中板宽0.99m，边板宽0.995m。（5）.一般图中的预应力筋长度已包括预应力筋的锚固长度，未包括工作长度。（6）.伸缩缝设置原则：1至4孔一联结构均采用80型缝;5至7孔一联结构，伸缩缝位于桥台时，采用80型缝；伸缩缝位于桥墩位置时，采用160缝。（7）.防止落梁主要考虑在在空心板两端部的铰缝处设置仿防侧向位移的防震锚栓措施。钢套管内应填充沥青膏，钢套管上应加盖板，以防灌入混凝土后的固结影响。（8）.支座在用圆板式氯丁橡胶支座（GYZ），每块板按三支座设计，横向每块板一端按单、支座交替设置。1至4孔一联结构采用GYZ支座，5至7孔一联结构桥台及伸缩缝桥墩墩高小于10米处采用GYZF4支座，其余情况采用GYZ支座。孔与孔之间采连续箱梁桥用桥面连续结构。7.连续箱梁桥1.一般构造（1）.上部构造：钢筋混凝土箱梁、防撞护栏。（2）.下部构造：桩基、桥墩、墩柱、系梁、盖梁、挡块、支座垫石、台帽、桥头搭板。2.主要材料（1）.混凝土：钢筋混凝土箱梁采用C40混凝土；桥面铺装采用C40防水混凝土；防撞护栏采用C25混凝土；桩基、桥墩、墩柱、系梁、盖梁、挡块、支座垫石、台帽、桥头搭板采用C30混凝土。（2）.普通钢筋：钢筋直径大于等于12毫米采用HRB335钢筋，直径小于12毫米采用R235钢筋。（3）伸缩缝均采用异型钢单缝式80型。3.设计要点（1）.上部构造：上部构造均采用钢筋混凝土等截面联系箱梁，梁高1.4米，箱梁采用单箱双室截面，腹板为直腹板。现浇箱梁顶板和底板均水平，路拱横坡通过桥面现浇混凝土层形成。现浇箱梁顶面上设6至13厘米厚现浇混凝土和10厘米厚沥青混凝土桥面铺装。（2）.下部构造：简支端为双住式桥墩，钻孔桩基础；连续端为独柱式桥墩，钻孔桩基础；两岸均为桩柱式桥台。钻孔桩按摩擦桩设计，桩身按米计算。4.施工要点（1）.各种材料成品及半成品质量均应根据相关规范进行检验和抽样试验。（2）.连续箱梁的施工.箱梁竖向采用一次浇筑，纵向可逐孔分段从跨中向墩顶方向浇筑最后浇筑墩顶两侧各3米左右范围内梁段及横隔梁，以防止浇筑过程中墩顶位置出现竖向裂缝。.混凝土的颜色应保持全桥一致，尽量采用同一厂家同一品种水泥，模板应采取措施确保平面光滑。.混凝土配合比应根据试验确定，确保强度。施工缝处新旧混凝土接触面必须凿毛桥梁施工注意事项清洗，以保证新旧混凝土结合良好。各部分应严格控制尺寸。（3）.普通钢筋施工：凡因工作需要而断开的钢筋需再次链接时，必须进行焊接。施工时应结合施工条件和施工工艺安排，尽量考虑先预制钢筋骨架，在现场就位后进行焊接或绑扎，提高安装质量。伸缩缝预埋钢筋应根据伸缩缝供货厂家提供相关图纸布置，以便对钢筋进行预制和调整。（4）.梁体施工时应注意梁内底板预留通气孔洞，顶板预留人孔以便拆除模板，箱梁施工完毕后应及时恢复原结构钢筋和浇筑封孔混凝土。注意桥面板上要预埋防撞墙上预埋钢筋。（5）.采用支架现浇施工，务必确保支架系统的强度刚度和稳定性能。（6）.柱式桥台施工时注意：1.先分层填土压实至桩顶设计标高；2.待土体稳定后进行钻孔桩台帽耳墙等施工。3.填土至设计标高。4.锥坡形成及铺砌。（7）.桩基础为隐蔽工程，桩基施工过程必须严格控制，确保桩基础质量，并防止出现断桩情况。（8）施工桥墩时注意支座等预埋件的埋设，并确保其位置的准确。8.桥梁施工注意事项(1).桥梁施工方样坐标原点必须用导线坐标和水准点高程作为基准，不得用桥位桩坐标和高程或导线点高程作为基准放样。所有桥梁施工前应认真熟悉设计图表，了解设计意图，做好施工方样工作并对设计图表的坐标、高程数据进行校对，无误后方可使用。桥台附近及桥下严禁堆弃废方，若因施工便道穿行于本桥范围，则必须做好便道的排水工程，以免造成不良地质病害，危及桥梁安全。（2）.如桥梁纵坡过大，桥台背墙必须设置与相应桥跨纵坡一致的俯仰坡度，或者将主梁安装就位后再现浇桥台背墙，以确保主梁与台背间有恰当的间隙宽度，伸缩缝的安装宽度必须结合安装宽度必须结合安装时的气温进行调整。(3).所有桥梁基础工程宜在旱季施工（当年11月至5月），有利于工程质量和进度。基础施工前应检查地基承载力是否满足设计要求，如不满足应会同有关部门及时进行处理。桥梁基底埋置深度均根据钻探资料确定。（4）桥梁施工时应注意支座、伸缩缝、护栏以及其他交通工程预埋件的预埋。（5）.主梁吊装完后，必须逐个检查支座是否有脱空现象，并采取有效措施保证每个支座位置准确。（6）.位于弯道内的桥梁在预制主梁时应注意各梁长度和边梁翼缘宽度变化，同时应注意各孔超高横坡值的变化及主梁顶板预制横坡值的变化，各片主梁应做好编号，以利以安装。（7）.桥面为C50混凝土铺装，铺沥青混凝土铺装之前应将水泥混凝土铺装表面清洗干净，并喷1毫米厚防水层，增强两混凝土之间的粘结力。（8）.为确保钻（冲）孔灌注桩质量，桥梁桩基施工时，应按设计要求在所有桩基均要求沿钢筋笼内侧等间距预埋3根或4根573米检测钢管供超声波检测用，桩基施工完毕后，应对桩基质量检测，满足质量要求后，才能进行承台、墩柱或桥台盖梁的浇筑。若检测异常，须钻芯取样检查。（9）。当基础采用冲孔时，待桩孔冲至设计标高并经检测符合设计要求时，应按规范进行清孔，迅速浇筑桩基混凝土，且桩基的钢筋笼内设适当支撑，以保持顺着直。（10）.应注意上、下部结构施工间配合，主梁底对应支座位置必须设置调平钢板，相应墩台帽位置支座垫石顶面必须严格平整，以确保主梁支座的安装为面接触，避免点线接触使支座与主梁底脱空而使主梁受扭破坏。（11）.通读全套图纸，各构件及浇筑结构混凝土过程中，注意预埋件位置和准确定位。（12）.要注意桥台与路基边坡的适当衔接，为避免桥面水冲刷路堤，在下坡桥台端的路堤填方边坡两侧设置拦水急流槽，施工时应注意使急流槽排泄桥面水顺畅，并确保急流槽的砌筑质量和勾缝密实，严防渗水漏水危及路基稳定。（13）.台背填土及锥坡的填料应以透水性材料为主。桥涵台背回填必须密实，达到相关压实度标准，绝不能因施工场地受限而放松要求；桥头搭板应在路面基层压实后再挖开施工，以避免台背填土沉降发生跳车现象。重力式桥台应设置泄水孔，泄水孔构造与挡土墙一致，一般应隔两米上下左右交替设置直径10厘米的泄水孔。（14）.桥梁施工时，当中央分隔带出需放置通信管道时，以应根据有关交通工程设计图纸，在桥台背墙上按有关要求预留管线孔位，施工时注意适当调整桥台背墙钢筋构造。（15）.桥梁耐久性设计及措施：树立全寿命周期成本的理念，周密考虑考虑工程的安全性与耐久性，节省运营和维护费用。上部结构尽量采用连续结构，减少因伸缩缝总结与车辆发生撞击产生的冲击力，同时结构设计时保证构件具有足够的刚度，避免车辆行驶对桥梁产生过大的弹性变形及振动，降低使用寿命。（16）.施工前认真阅读各设计图表，领会设计图纸，做好复核工作。并在施工工程中加以重视，以免因该处工作邂逅而影响整个合同段的施工工期。（17）.立交桥两侧桥台应配合路基，形成自然坡度，表面植草绿化，以美化环境。9.总结通过对武昆高速公路的实地实习认识，使我对公路的桥梁建设路基处理、道路的设计与施工质检资料的编制，以及公路桥梁建设的其它相关内容，有了一次全面的感性认识，加深了我对所学课程知识的理解，使学习和实践相结合。实习，虽然不是真正的工作，但却是我工作生涯的一个起点，也是参加工作的一个不可或缺的必经阶段。当我第一天到工地时，面对这工作的环境显的是那么的无助，但工程类的实习似乎都是这样的，只有亲身体会才会懂，同时也会让你受益匪浅。虽然我们是工程技术部的，专门负责做资料，在这一段时间的实习中没能接触到更多现场的知识，但作为一名内业员，对外业我更有几分的好感。通过对相关的图纸和资料的了解，再加上现场的观摩让我加深了对公路桥梁的建设的了解。虽然我来的时间不算长，当我到公司的时候，桥梁建设基本已经完成，路基工程主线上也快完啦，就改路和匝道才刚刚开工，好多东西都只能去体会，没能亲眼看见并接触，但凭借我对现场的兴趣，我对桥梁建设还是有一定的了解。对桥梁建设路基建设的单位工程分部分项工程有了更多的认识，上文是我对公路桥梁建设的简单认识，对桥梁基本构造分部分项工程、设计要点、施工要点的一个简单的总结。做资料也跟现场施工一样，根据单位分部分项工程；基本构造；施工工序来做。现在我虽然学到了好多东西，但还有好多相关的知识还没有学到，实习只是一个新的起点，让我对公路桥梁建设有了新的认识，现在的我更应该珍惜机会，去学习更多的知识，不断的充实自己，才能更好的在社会道路上前行。致谢致谢：在本论文写作中, 得到云南林业职业技术学院董明光老师的指导，以及武昆高速公路第七和同段项目部的支持，特此致谢！敏学笃行树木树人