资源描述
桥梁方案比选
构思宗旨
(1) 符合城市发展规划 满足当地快速发展的经济的交通需要。
(2) 桥梁结构造型简洁、轻巧 不与本地区既有桥型相似 形成当地一道新的 风景线 以体现当地的经济发展实力 和现代化建桥风格 国家的建桥水平。
(3) 设计方案力求结构新颖 尽量采用新式桥型 既要满足美观要求 又要是 受力合理 结构力线鲜明 轻盈可靠且施工方便。
比选标准
主要依据安全、功能、经济和美观。其中以安全和经济为重。至于桥梁美观,要视经济与环境条件而定。
比选方案
必选方案一:预应力混凝土连续梁
一、 构思宗旨
1. 预应力混凝土充分发挥高强材料的特性,具有可靠强度、刚度及抗裂性能。
2. 结构在车辆运用中噪声小,维修工作量小。
3. 其施工方法已经达到相当先进的水平,工期短效益明显。
4. 伸缩缝少,行车舒适,满足高速行车要求。在用滑动支座时,连续梁长度可增大。温度、混凝土收缩徐变产生的附加内里较小。且全桥具有较好的抗震性能。
5. 连续梁内力的分布较合理 其刚度搭 对活载产生的动力影响较小。混 凝土收缩徐变引起的变形也是最小的。连续梁超载时有可能发生内力重分布 提 高梁部结构的承载力。
6. 除动墩外 连续梁的桥墩及基础尺寸都可以做得小些。
二、 成桥经验资料
连续梁的边主跨的比值在0.6~0.8之间,较其它两种桥式比值要大 支点梁高与跨中梁高比值要小,在2.0 左右。
表一 国内预应力混凝土连续梁桥分析表
桥名
跨径组合
边主跨比
梁高
H中
H中/L
H支
H支/H中
珠江三桥
80+110+80
0.73
2.7
1/40.7
5.5
2.04
常德大桥
84.7+3×120+84.7
0.7
3
1/30.0
6.8
2.27
沙洋汗大桥
62.4+6×111+62.4
0.56
2.5
1/44.4
6
2.4
华北大桥
70+100+70
0.7
3.3
1/30.3
6
1.82
松花江大桥
59+7×90+59
0.66
3
1/30.0
5.4
1.8
三、 上部结构尺寸拟定
1. 孔径布置
此桥是一座预应力混凝土连续梁桥,综合以上分孔原则及成桥经验,跨径组合为7×50,边中跨比值为1.0,桥总长358.80米。
2. 大体尺寸
左右两幅为分离式单箱单室断面,桥面横坡由箱梁顶板自倾形成。主梁梁高 3.30~3.663米,箱顶板宽12.10米,悬臂2×2.75米,箱底宽5.56米,顶、底板厚0.25米,考虑预应力钢束布置、连接、锚固要求,局部设置加厚段,腹板厚0.4~0.5秘密。横隔梁设在每孔支点位置,端横隔板厚0.5米,中横隔板厚1.5米。桥面铺装采用4厘米厚沥青混凝土,下铺8厘米厚水泥混凝土。
四、 工程数量
程数量是技术经济指标之一 它很直观的反映了一座桥梁建造的水平。目 前我国以每平方米桥面的三材 混凝土 预应力钢筋 普通钢筋 用量与每平方
米桥面造价来表示预应力混凝土桥梁技术经济指标。
表2 预应力连续梁桥 材料用表
材料
混凝土(吨)
钢材(吨)
刚绞线(吨)
结构
上部结构
下部结构
合计
必选方案二:下沉式钢管混凝土拱桥
一、 构思宗旨
1. 拱桥是一种造型优美的桥型,主要特点是能充分发挥材料的受压性能。
2. 钢管混凝土的特点是在钢管内填充混凝土,由于钢管的套箍作用 使得 混凝土处于三向受压状态 ,从而显著提高混凝土的抗压强度。
3. 钢管兼有纵向主筋和横向套箍的作用,同时可作为施工模板,方便混凝土浇筑。
4. 钢管混凝土拱肋在施工中,焊接工作简单,吊装重量轻,从而能简化施工工艺,缩短施工工期。
二、成桥经验资料
表3 国内钢管混凝土拱桥分析表
桥名
主跨
矢跨比
建成年份
广东南海三山西桥
200
1/4.5
1995
四川锦阳翡江三桥
202
1/4.5
1997
湖南湘西王村大桥
208
1/5
施工中
重庆河川嘉陵江大桥
210
1/4
施工中
三、 尺寸拟定
1. 孔径布置为79.4+200+79.4,总长358.8米,桥面设置2%的纵坡。
2. 护栏采用金属制桥梁护栏。
3. 主梁采用单箱四室混凝土主箱梁,梁高3.30~3.663米,约为主跨的1/57。顶板厚30厘米,腹板厚30厘米,地板厚30厘米。桥面宽度与桥面横坡与方案一一致。
四、 施工方案拟定
边跨采用有支架施工 主拱圈建成后 主梁的施工采用加劲骨架下的挂篮现浇 施工。
五、 工程数量
表4 钢管混凝土拱桥材料用表
材料
混凝土(吨)
钢材(吨)
刚绞线(吨
结构
上部结构
主梁
主墩
吊杆
主拱圈
下部结构
承台
合计
方案必选三:单塔双跨式斜拉桥
斜拉桥依靠固定于索塔的斜拉索或主缆支承梁跨,梁内弯矩与桥梁的跨度基本无关,而与拉索或吊索的间距有关,适用于大跨度桥梁,是一种跨越能力极强的桥型。
一、 构思宗旨
1.鉴于主梁增加了中间的斜索支承,弯矩显著减小,与其他体系的大跨度桥梁比较,混凝土斜拉桥的钢材和混凝土用量均较节省。
2.借斜索的预压力可以调整主梁的内力,使之分布均匀合理,获得经济效果 并且能将主梁做成等截面,便于制造和安装。
3.斜索的水平分力相当于对混凝土梁施加的预压力,借以提高梁的抗裂性能, 并充分发挥了高强材料的特性。
4.结构轻巧,适用性强。利用梁、索、塔三者的组合变化成不同体系,可适用不同的地形和地质条件。
5.建筑高度小,主梁高度一般为跨度的1/40~1/100,能充分满足桥下净空和美 观要求,并能降低引道填土高度。
6.竖向刚度及抗扭刚度均较强,抗风稳定性要好的多,用钢量较小以及钢索的锚固装置较简单。
7.便于悬臂法施工和架设、施工安全可靠。
缺点:斜拉桥是高次超静定的组合体系,与其他体系梁桥相比较,包含有较多的 设计变量。全桥总的技术经济合理性,不宜简单的由结构体积小,重量轻或满应 力等概念准确表示出来,是选桥型方案和寻求合理设计带来一定困难。索力调整 是斜拉桥主梁受力均匀,以达到经济安全的重要措施。
二、 成桥经验资料
表5 国内斜拉桥成桥资料表
桥名
跨度
体系
梁截面
桥宽
梁高
索面
索距
塔高
辽宁长兴岛
83.2+176+83.2
支座体系
单箱三室
10
1.75
双
6
40
济南黄河
104+220+104
悬浮
双三角箱
19.5
2.25
双
8
53.8
上海柳港
85+200+85
钢构挂梁
分离双室
12
2.2
双
6.5
44
天津永和
125+260+125
悬浮
双三角箱
14.5
2
双
11.8
50.5
长沙湘江北
105+210+105
钢构
单箱三室
30.1
3.4
单
8
52.7
武汉长江二
180+440+180
支座支承
双梯形箱
29.2
3
双
8
90
三、 尺寸拟定
1.采用主塔双跨式斜拉桥,该桥分孔为200m+158.8m,两跨之比为1.26,桥总长为358.80米。
2.纵桥方向桥面宽度与方案一一致
3.横桥方向采用矮梁式实体板,板厚120厘米。
4.塔索由塔柱和及其之间的横梁组成,采用H型。索塔截面用实心矩形截面,四角做成倒角。塔横向通过 3 根横梁连接。
四、 施工方案拟定
1、施工方法的选定:先浇筑塔,然后悬臂浇筑法施工。浇筑梁段,张拉拉索并锚固。依次进行。
2、施工流程:施工程序为:第一步,支架现浇索塔并挂索。第二步,拼装挂蓝,对称悬臂浇筑梁段。第三步,挂篮前移,依次悬浇梁段。
五、 工程数量
表六 斜拉桥方案材料用表
材料
混凝土(吨)
钢材(吨)
刚绞线(吨)
结构
上部结构
下部结构
合计
方案点评
方案
一
二
三
桥性名称
预应力混凝土连续梁
下承式钢管混凝土拱桥
单塔双跨式斜拉桥
1
跨径布置
5×70
59.4+200+59.4
200+158.8
2
截面形式
T形截面
单箱四室主箱梁
矮梁式实体板截面
3
跨中梁高
3.663m
2.25m
1.2m
4
支点梁高
3.663m
2.25m
1.2m
5
工艺技术要求
工艺要求较严格,需要设备少,技术先进,占用施工场地少
高度机械化,施工需要一整套机械动力设备,施工速度快,站场地少
高度机械化,工作业周期进行,需要一整套机械动力设备,施工速度快
6
上部结构施工方法
预制
挂篮浇筑
悬臂浇筑发
7
使用效果
属超静定结构,有可靠的强度、刚度、及抗裂性能,伸缩缝小,行车舒适,易养护
8
工程量
较小
较大
很大
9
美观性
一般
新颖
新颖
通过仔细比较,本设计最终决定选择预应力混凝土连续梁桥。
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