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桥梁设计要点

桥梁设计要点
桥梁设计要点

一、桥梁设计要点

1、本设计图预应力混凝土连续T梁的设计基准期为100年,设计安全等级为二级,适用环境类别为Ⅰ(对应环境条件为温暖或寒冷地区的大气环境、与无侵蚀性的水或土接触的环境)。

2、T梁结构设计

(1)本设计连续T梁,采用先简支后连续方法架设。预制T梁在连续墩上先简支临时支座上,结构连续施工完成后,解除连续墩上临时支座转换为支承于位于墩中心线的永久支座上。

(2)梁长与支点:(单位:m)

本设计图中,主梁各部分结构尺寸所对应构件温度为20℃。标准尺寸见下表:

正交T梁

斜交30度T梁

曲线桥各墩位横桥向中心线按径向布置,斜交桥各墩位横桥向中心线按与路线横断面方向夹角30度布置,梁肋按直线预制,每片梁预制长度随曲率半径变化。梁长在两端梁肋等厚度段调整。平面曲线线型由边梁翼板悬臂长度变化或防撞栏位置变化调整。

(3)主梁断面:

单幅桥横向5片T梁。A.25米T梁:主梁高度1.75m,梁间距2.45m,其中内梁预制宽度1.8m、边梁预制宽度2.0m,翼缘板中间湿接缝宽度0.65m。主梁跨中肋厚0.2m,马蹄宽为梁两端部均匀加厚段0.6m、中部均匀段0.46m。b.斜交30米T梁,半幅五片梁布置,主梁高度2.0m,T梁梁间距2.45m,其中内梁预制宽度1.70m、边梁预制宽度1.95m,翼缘板中间湿接缝宽度0.75m。主梁跨中肋后0.2。30米T梁马蹄宽为梁两端部均匀加厚段0.6m、中部均匀段0.46m。

当桥跨处于直线段内或全超高段内时,主梁行车道板顶面横坡度设计与桥面横坡度相同;当桥跨处于超高缓和段时,主梁行车道板顶面横坡度应严格按照《T 梁预制横坡表》进行预制。

(4)主梁横隔板:主梁横隔板理论间距5.0m,联端设有伸缩缝预留槽。对应端横隔板根据伸缩缝预留槽宽度而适当内移。横隔板在横桥向上设有与桥面板横坡相对应的横坡度值,横隔板(包括梁端现浇连续段)下缘横坡为折线式,梁端现浇连续段涉及支座预埋钢板范围横坡设为平坡。湿接缝范围的横隔板采用现浇砼连接。端横隔板位置根据梁长调整,曲线桥端横隔板沿曲线径向布置。斜交桥横隔板按与主梁中心线承60度夹角布置。

(5)桥面铺装:设计总厚度17cm,其中防水水泥混凝土厚度8cm,沥青混凝土厚度9cm,两者之间加设防水层。

(6)预应力体系:预制主梁预应力钢束采用Φs15.2-7、Φs15.2-8及Φs15.2-9钢绞线,镀锌双波纹管成孔,锚具参考OVM15锚固体系。现浇连续段采用Φs15.2-5钢绞线,BM15扁形锚具,管道用镀锌双波纹管成孔,卷管所用钢带厚度不小于0.35mm。钢绞线均采用两端一次张拉锚固。

(7)桥梁支座:设计采用普通板式橡胶支座GJZ或GYZ及四氟板式橡胶支座GJZF4或GYZF4,规格详见设计图。临时支座采用硫磺砂浆,施工单位可根据施工经验采用其他的可靠方法做临时支座。

(8)桥梁伸缩缝:采用模数式伸缩装置。梁端预留槽口尺寸及预埋钢筋参考SSFB和GQF-MZL型号设计。

(9)防撞栏(安全带):设计参考闽华混凝土防撞栏,单侧防撞栏线荷载为

7.5KN/m。

二、桥梁设计计算

(一)结构分析

结构设计计算符合《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D62-2004要求。结构纵桥向受力分析采用同济大学“桥梁博士”平面杆系有限元程序(V3.0版)。主梁横向分布系数按刚接梁法计算。桥面板按单向板和悬臂板计算。

本设计主梁的正弯矩预应力钢束按全预应力构件设计,现浇连续区段负弯矩

预应力钢束按部分预应力构件设计。

4、设计参数

(1)相对湿度为70~99%;

(2)墩、台不均匀沉降考虑5mm;

(3)竖向温度梯度模式(h为箱梁高度)

(4)体系整体均匀升温25℃,均匀降温为23℃;

(5)预应力管道采用钢波纹管成形,管道摩擦系数u=0.25;

(6)管道偏差系数k=0.0015;

(7)锚具变形和钢束回缩量为6mm(单端);

(8)预应力砼结构容重按26KN/m3计。

(9)基本风压(1%):450Pa;基本设计风速(1%):26.0m/s。

(二)墩柱、盖梁和灌注桩按持久状况承载力极限状态及持久状况正常使用极限状态进行计算。灌注桩按m法计算内力。

三、桥梁主要材料

1、混凝土

主梁、翼缘板、横隔板、湿接缝、现浇连续段均匀采用C50砼;

连续刚构T梁桥面铺桩采用C40防水砼,抗渗等级为W4。

盖梁、台帽: C30砼

墩柱: C30砼

系梁: C30砼或C25砼

桩基: C25砼

防撞栏、桥头搭板: C30砼

2、钢材

(1)预应力钢束:采用高强度低松弛7丝捻制的预应力钢绞线,公称直径为15.20mm,公称面积139mm2,标准强度f pk=1.95×105MPa,1000h后应力松弛率不大于 2.5%,其技术性能必须符合中华人民共和国国家标准(GB/T5224-2003)

《预应力筋用钢绞线》的规定。

(2)普通钢筋:钢筋直径≤10mm者采用R235光圆钢筋,直径>10mm者采用HRB335带肋钢筋,其技术性能应分别符合中华人民共和国国家标准《钢筋混凝土热扎光圆钢筋》(GB13013-1991)、《钢筋混凝土热扎带肋钢筋》GB1499-1998的规定。

(3)预应力锚具:必须采用成品锚具及其配套设备,并应符合中华人民共和国国家标准(GB/T14370-2000)《预应力锚具、夹具和连接器》、中华人民共和国交通行业标准(JT329.2-97)《公路桥梁预应力钢绞线用锚具、连接器试验方法及检验规格》等技术要求。

(4)后张预应力体系:应符合国际砼协会(FIP)《后张预应力体系验收建议》的要求。金属波纹管应满足《预应力混凝土用金属螺纹管》JG/T3013-94的要求。

(5)其它钢材:除特殊规定外,其余均采用Q235钢(原称A3钢),其技术性能必须符合国家标准《碳素结构钢》GB700的规定。

3、桥梁支座:采用常温型氯丁橡胶支座,其技术性能应符合中华人民共和国交通JT/T4-2004《公路桥梁板式橡胶支座》标准。支座预埋钢板及上、下钢板均采用热浸镀锌钢板,镀锌层厚度0.1mm。

4、桥梁伸缩缝:采用模数式伸缩装置,其橡胶类别为氯丁橡胶,其技术性能应符合中华人民共和国交通JT/T327-2004《公路桥梁伸缩装置》标准。

5、机械连接必须符合中华人民共和国行业标准(JGJ107-2003)《钢筋机械连接通用技术规程》中Ⅰ级接头要求。Ⅰ级接头应采用不缩小弱钢筋头母材有效截面的接头形式,并满足相关的技术规范要求。

6、桥面防水层:采用改性乳化沥青粘层,其技术指标见路面工程。

7、材料及工程质量应符合《公路质量检验评定标准》(JTGF80/1-2004)、《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000)的要求。

8、钢纤维混凝土:钢纤维应中华人民共和国行业标准《公路水泥混凝土路面施工技术规范》JTG F30-2003的规定;钢纤维砼抗弯拉强度应比同级砼抗弯强度提高40%以上,并不小于7MPa。

四、桥梁施工注意事项

(一)T梁上部结构

1、施工前应有完善的施工组织设计和详细的施工方案步骤,合理安排预制、架设各环节工期,达到施工连续不间断。

2、主梁预制过程包括模板制作、台座放样等均应注意因桥梁纵横坡引起的主梁预制各部分的坡度设置及对称性,同时应注意伸缩缝预留槽、负弯矩束张拉槽、预应力管道(梁端负弯矩束扁管应外伸以对接)、各类埋件等的设置位置、尺寸、方法。

3、各主要材料的订购采购必须符合有关规范要求,使用前应根据有关质量标准严格检测并遵照有关规范施工,预应力钢绞线张拉、锚固、灌浆等机具使用前必须严格校对、检测。

4、C50混凝土施工前必须进行配合比试验,综合考虑施工程序、工期安排、环境影响等各种因素,通过实验保证砼强度,减少砼收缩徐变影响,并应注意砼强度试件的取样及养生条件需与主梁梁体砼相吻合。C40以上砼宜采用不低于525号硅酸盐水泥浇筑,同时为保证桥梁外观颜色,同一座桥的混凝土宜采用同一厂家同品种水泥浇筑。砼用石料强度不低于砼强度的2倍。

5、主梁梁体砼耐久性要求:最大水灰比0.55,最小水泥用量350kg/m3,最大氯离子含量0.06%,最大碱含量1.8 kg/m3。

6、预制主梁砼浇筑施工时,预制梁长应注意考虑环境温度变化的影响,梁长增减值平均分摊在梁肋端头等厚段内,束长增减值设于跨中截面均匀段内。

7、主梁预制后,应加强养生。T梁脱模时,应及时对横隔板底部进行支撑以防梁身产生裂缝。当养生时间大于等于14天且砼强度达到设计强度100%时,方可施加预应力并及时压浆。施加预应力后,梁体必须处于简支状态,并适当遮盖不得曝晒曝寒。

8、预制主梁预应力筋张拉后90天之内完成本联内现浇连续段浇注,现浇连续段浇注温度控制在15~20℃,宜杂在一天低温时段浇注,一联内各浇注连续段的浇注温度应基本相同。一联现浇连续段浇注完毕且砼强度达到设计强度的90%,所穿过的张拉槽封槽砼强度达设计强度80%及时张拉负弯矩预应力束并及时压浆。

9、预制主梁上设置的负弯矩钢束张拉槽内所穿过的行车道板及梁肋等钢筋

应注意预留足够长度,保证张拉槽封槽砼浇注前穿过张拉槽内的钢筋等强度连接。

10、属于平曲线范围的桥梁,负弯矩钢束在墩顶存在偏角,负弯矩钢束平弯应在墩顶现浇注段内完成,且平弯半径不小于5米。

11、预应力钢束采用两端张拉,其张拉顺序按预应力钢束结构图中的钢束编号顺序对称均匀进行,其预应力钢绞线锚下控制张拉力见下表:

正交T梁

斜交30度T梁

表中钢束控制应力和张拉力为一次张拉的锚下控制数据,均未包括锚具摩阻损失。施工中应增加锚具摩阻损失的张拉力。例如:采用OVM锚具应增加2.5%的张拉力。

预应力钢束张拉采用一次张拉工艺,张拉过程应在厂家指导下按《公路桥涵施工技术规范》严格进行。预应力钢束张拉采用双控指标,即锚下张拉力和钢束延伸量,以张拉力为主,延伸量校核。

12、预应力钢筋管道压浆用水泥浆,按70mm×70mm×70mm立方体试件,标准养护28d测得的抗压强度不应低于40MPa,水泥浆强度达到30 MPa时,预制梁方可吊装。其水灰比宜为0.40~0.45。不得掺加氯盐、铝粉。

13、主梁预制应设置向下拱度,其值大小以水泥混凝土铺装前梁的上拱度(向上)不大于2cm,同时满足成桥后预拱度(向上)要求控制。下表为反拱度参考值和预制梁预应力张拉后的梁上拱控制值。

上表中的反拱度值仅为参考值,具体反拱值应在施工时先行按照参考的反拱度预制一片并进行张拉后确定,并可根据实桥多片梁预制情况予合理调整。确定反拱度时还必须考虑在存梁时间内的预拱度继续发展的可能。

14、施工中应注意预制梁连续端行车道板的内缩设置,严禁截断内缩部分的行车道板钢筋及预埋钢筋等。当预应力波纹管道与梁肋闭合箍筋干扰时,应保证钢束的设计位置,可将钢筋适当挪动,严禁剪断。

15、主梁翼板湿接缝处及连续端头的砼表面必须凿毛、冲洗,应保证新老砼结合形成整体。

16、预制主梁简支安装的临时支座,设计采用硫磺砂浆制成,内埋发热电阻丝,采用电热法解除临时支座,施工前应进行试块试验,支座转换时要求同一连续墩上各硫磺砂浆临时支座应同步通电卸载。施工应采取措施,避免电热解除临时支座时损伤永久支座。施工单位可根据施工经验采用其它可靠的方法做临时支座。

17、永久性支座应水平设置,并注意安置方向。连续墩纵桥向上对应各片主梁的临时支座与永久支座上连体钢板设置应注意保证密贴性,确保纵桥向单侧预制主梁架设时连体钢板不出现翘边现象。支座上下钢板规格应严格按设计要求采用。为防锈蚀,支座预埋钢板均采用热浸镀薪钢板。要求钢板平整,不允许焊接变形。滑动支座外面必须设置防尘罩。

18.主梁施工必须按照下述顺序进行:

(1)主梁安装后,焊接横隔板钢筋及连接纵向湿接缝钢筋,浇注纵向湿接风和湿接缝范围的横隔板砼;

(2)焊接或安装现浇连续段接头钢筋,布设负弯矩钢束,浇注现浇连续段砼;

(3)待现浇连续段砼强度达到设计强度的90%可张拉第一批负弯矩钢束,后批负弯矩钢束应待前批负弯矩钢束张拉槽封槽砼强度达设计强度80%可张拉。张拉槽内钢筋须等强度连接后封槽。连续墩负弯矩钢束横桥向各片主梁应对称张拉。

(4)待一联负弯矩钢束张拉槽封槽砼强度均达设计强度80%采用电热法接触硫磺沙浆临时支座,实现支座转换。

(5)焊接或安装防撞栏钢筋和桥面铺装钢筋、浇注防撞栏砼、浇注桥面铺装砼,防水层,最后铺筑沥青砼及安装伸缩逢等。

有关施工的详细步骤请详见《连续T梁施工步骤示意图》。

19凡需焊接的钢筋,均应满足受力构件焊接要求,并且要求在不同强度级的异种钢材相电焊时(如16锰和A3号钢相焊),其焊接强度应保证高于较低强度级的钢材之强度。

20. 伸缩缝安装温度对应的型钢间隙与梁端间隙参考值见下表:

安装温度一般控制在15~20℃,可参考上述或伸缩缝厂家提供的资料预留缩缝处的梁端间隙及型钢间隙进行安装。桥台处梁端间隙为梁端线至台背线间矩。预制T梁架设施工过程中应严格检查梁端间隙,确保满足设计要求。为控制梁体收缩量,伸缩缝应在预制T梁90天以后安装。

21. 主梁预制时不设吊环,采用兜托梁底起吊。其吊点位置离支座中心线不大于0.8m,吊装孔开在翼缘板跟部,预留孔大小可根据施工要求自行确定,但不大于10cm,预制主梁架设就位后应尽快封孔。

22.主梁在起吊、运输、安装过程中,应始终保持梁体处于简支状态,梁体平移时,两端应同时进行,注意梁体水平及平稳,防止梁体受扭、倾斜甚至倾覆。安装时应注意保证一片裸梁的稳定性。

23.主梁的吊装设备可选用双倒梁或跨墩龙门架等,具体施工方法由施工单位确定。施工吊装方案应注意施工阶段桥梁下部结构的承载力及墩顶变位控制,保证体系转换前的墩顶变位接近零,确保桥梁结构安全。

24.现浇连续端砼时应采取有效措施保证支座不受损伤。

25.边主梁外翼缘下缘(含现浇连续段)应注意距翼边缘10cm处设直径3cm 半圆形滴水槽。

26.桥面排水以竖向直排为主,当与连续梁负弯矩区预应力筋干扰时,该区

间由护栏水平排出.位于纵坡下方的伸缩缝前应另加一道排水孔。

27.图中参考的有关产品型号(如锚具、伸缩缝等),若在施工中改变其产品型号,应对设计图中相应部位尺寸及有关预埋件同时进行修改,相关技术标准及计算参数应与本设计吻合。

28.桥梁的施工及使用过程应实行严格管理,在桥面铺装未达到设计强度前的整个施工工程,禁止车辆通过;使用过程必须进行定期检查和维护。

29.应注意结构的整体施工观念,部分相关图纸需同时使用,有关预埋件不得遗漏。

30.其它施工未尽事宜应该严格执行《公路桥梁施工技术规范》。

(三)下部结构

1.施工单位应采用可靠精确的方法对桥基础中线及各桩位坐标准确放样。放样前应对提供的坐标进行复核,对高墩施工期间的墩顶变位控制应采取有效措施,控制在0.5√L。

2.钻孔桩成孔后,必须测量孔深、垂直度、孔径和沉淀层厚度等,确认满足设计要求后,才能灌注砼,灌注砼过程中注意控制成桩钢筋笼中心位置。应加强检测,防止坍孔、缩径、砼离析和桩偏位。

3.钻孔桩的护壁泥浆性能指标应符合《公路桥涵施工技术规范》第6.2.2条要求,尤其应注意控制失水率,保证泥皮厚度控制成规范允许的范围内,以确保桩基承载能力的发挥。

4.钻孔桩清洗要求:沉渣厚度按设计图要求进行。

5.桥墩台桩径等要求放样精确,确保精度。

6.桥址处钻孔数有限,施工中如发现地质与设计不符,应及时反馈以进行变更。

7.主梁梁体砼耐久性要求:最大水灰比0.55,最小水泥用量275kg/m3,最大氯离子含量0.3%,最大碱含量1.8kg/m3。

8.钢筋需接长时应有可靠连接方法,同一断面钢筋接头数量应满足部颁《公路桥涵施工技术规范》有关要求。所有钢筋间焊接均应采用双面焊接。对于直径大于等于25毫米的所有钢筋接头要求采用机械连接。

(四)其它

1.对提供的设计图纸上的所有数据(特别是坐标和标高),施工前应逐一核对,把可能存在的问题发现在实施之前。

2.施工单位应尽可能采用先进技术和先进设备,确保施工质量。

3.台后、锥坡及挡墙墙背填料采用透水性材料分层夯填,压实度要求达96%以上。

4.应注意结构的整体施工观念,部分相关图纸需同时使用,有关预埋件不得遗漏。其它施工未尽事宜应严格执行《公路桥梁施工技术规范》。

5.交通工程预埋件详见第七册:《交通工程设计图》。

6.高程系统采用1985年国家高程基准,平面坐标系统采用1954年北京坐标系统。

五、强制性条文执行情况

1.公路桥涵设计通用规范(JT GD60-2004)

(1)桥涵结构设计的设计基准期符合第1.0.6条规定,结构的设计安全等级符合第1.0.9条规定;

(2)结构设计取用的代表值符合第4.1.2条规定,效应组合符合第4.1.6条规定,计算时取用的汽车荷载的计算图式、荷载等级及其标准值、加载方法和纵横向折减、汽车荷载冲击力等符合第4.3.1条条规定;

(3)桥梁汽车荷载冲击力符合第4.3.2条规定;

2.公路圬工桥涵设计规范(JTG D61-2005)

(1)砌体计算时取用的沙浆强度指标符合第3.3.3条规定;

(2)构件采用分项安全系数的极限状态设计,荷载组合系数按《公路桥涵设计通用规范》中表4.1.6取值。材料或砌体r0按第4.0.3、第4.0.4取值。

3.公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTGD62-2004)

(1)构件计算时采用的材料(预应力钢绞线、普通钢筋、砼)取用的强度指标符合第3.1.3条、第3.1.4条、第3.2.2条和第3.2.3条规定;

(2)正截面的斜截面抗裂验算符合第6.3.1条规定;

(3)普通钢筋及预应力钢束的砼保护层厚度符合第9.1.1条规定;

(4)钢筋混凝土构件(桩、柱)纵向受力钢筋最小配筋百分率符合第9.1.12条;

(5)竖向预应力钢筋的纵向间距、箍筋与定位钢筋的直径均符合第9.4.1条。

4.公路桥涵地基与基础设计规范(JTJ024-85)

(1)桩基计算采用我院自行开发的“桩基计算程序”,其计算结果符合第1.0.3条规定;

(2)桩基砼标号为C25,符合第4.2.2条规定;

(3)钻(挖)孔桩的间距符合第4.2.3条规定。

5.公路工程抗震设计规范(JTJ004-89)

本工程所处地区的地震动峰值加速度值小于或等于0.05g,场区地震基本烈度为Ⅵ度,可不进行抗震设计,各桥按Ⅶ度构造设防。

山区公路桥梁设计方案

山区公路桥梁设计方案 一、桥位选择 1、跨越V形沟谷时的桥路比较 山区高等级公路由于受公路线形标准的限制.大部分桥梁不受水文控制而只受地形控制不宜做路基而设置为桥,路桥比较一直是难以把握的关键问题,也是影响公路造价的问题。实际运作中.往往认为桥梁跨越方案安全省事,就直接考虑桥梁方案。实际上,对于地质情况较好的V形沟谷.虽然填方中心高度超过2Om甚至达到3Om.但收敛较快,考虑路基方案可能比桥梁方案更安全经济因为这样的地形条件下架桥,场地局促.难度大,横纵坡陡,极易引发边坡失稳:而对于宽缓地段.虽然填方高度只有20m左右但如果填方多基底需进行处理,考虑桥梁方案则更安全经济。 2、横峭段半边桥与挡墙的比较 山区高等级公路常经过横坡陡峭的地区,这时一般考虑宁挖勿填,但有时挖方过大.不得不考虑半填半挖或小填方,由于路面较宽且地面横坡陡,使得低的一边可能填方很高。且由于横坡陡,做路基不易,可考虑设半边桥半边路基。当低侧路肩处填土高度在15m左右时.应综合地形、地质情况考虑设加筋挡墙锚杆挡墙等与半边桥做综合比较后决定是否设置半边桥。大于15m的地段由于挡墙高度的限制,只能做桥。小于15m的可根据地质情况考虑选择做挡墙通过。 二、桥型的选择 1、简支梁桥 简支空心板桥多数用于小桥,其跨径一般在2Om以下,常用于跨越小的沟渠、河溪。T型及箱型简支梁桥亦是修建较多的桥型.跨径一般为3Om~5Om。T型、箱型简支梁桥常设计成多跨,适用于跨越宽而浅的沟谷、河流。简支梁桥是山区高等级公路中小跨径桥梁的首选桥型之一。对于多跨简支长桥,常做成以下两种形式,a)桥面连续,形成一种“准连续”结构;b)先简支后结构连续,同时桥面连续,这种结构成桥后受力同连续梁。 2、连续梁桥 等高度连续梁的合理跨径为25m~60m,常采用支架整体现浇或顶推法施工。在山区高等级公路中常用于弯坡、斜桥或跨线桥。变高度连续梁的合理跨径为60m~2OOm,常采用悬臂施工法。在山区高等级公路中,常用于跨越大的沟谷、河流。大跨径预应力混凝土连续箱梁是山区高等级公路大跨径桥梁的首选桥型之一。 3、连续刚构桥 连续刚构桥将主梁做成连续梁体与薄壁桥墩固结而成.常用于高墩和大跨径桥梁中。由于桥墩参与工作,连续刚构桥由活载引起的跨中区域正弯矩比同跨径连续梁桥的小。当墩高达到一定高度后,两者上部结构的内力相差大。而薄壁桥墩底部所承受的弯矩、梁体内的轴力随着墩高的增大而急剧减小。连续刚构桥的合理跨径在80m~3O0m常采用悬臂施工法。在山区高等级公路中用于跨越大的、较深的沟谷、河流。 4、拱桥 拱桥在竖向荷载作用下拱圈承受压力和弯矩.墩台除承受竖向压力和弯矩外.还承受水平推力,水平推力使拱内弯矩减小因而抗压强度高的材料能充分发挥作用使拱桥的跨越能力得以增大。在山区高等级公路跨越沟谷、河流、道路时采用。可不设中间桥墩,一跨通过. 三、一般性桥梁上部构造设计 1、一般设计原则

浅谈山区路桥设计要点

浅谈山区路桥设计要点 发表时间:2012-12-17T14:09:34.403Z 来源:《建筑学研究前沿》2012年8月Under供稿作者:颜宏 [导读] 基于山区特殊的地理位置,在修建路桥的过程中,存在着许多问题。 颜宏(浙江省交通规划设计研究院,浙江杭州 310006) 摘要:基于山区特殊的地理位置,在修建路桥的过程中,存在着许多问题。由此就需要相关人员在设计的过程中,能够结合着山区的地理位置进行设计。在此,本文针对山区路桥设计中的要点,做以下论述。 关键词:山区路桥;设计要点;桥梁选型;桥跨布置 一.桥梁选型 桥梁选型不仅关系着桥梁今后的使用,还关系着山区的交通发展。在桥梁选型的过程中,设计人员必须结合着山区的地理形势,选出合适的桥梁选型,在节省投资的同时,还能最大限度的实现桥梁的作用。在桥梁选型的过程中,在规范所允许的范围内,设计人员需要结合着地形,考虑考虑土石方挖填平衡,路线平纵线形较平原地区差,造成山区桥梁与平原地区的桥梁相比,弯桥、斜桥及坡桥所占的比重较大。针对山区桥梁的这些特点,考虑不同桥梁形式的力学特点、施工方法等,山区桥梁选用预制安装简支梁桥、现浇连续梁桥为宜。 山区桥梁在设计的过程中,结合着山区的地位形势,设计人员应充分考虑到桥梁的位处曲线半径。如果桥位所在地的曲线半径较大,地形比较平坦,则可以选用简支梁桥。在简支梁桥型选择的过程中,需要设计人员结合着施工项目的实际状况,根据山区的实际状况进行选型,针对跨径在20m左右的地带,一般采用小箱梁(空心板);而针对跨径在25m——40m的地形,则采用T梁。当桥位处曲线半径较大时,设计人员可以结合着具体数据,对桥梁的预支长度进行调整,而梁长度可通过调节预制模板的长度,或者将模板做成长度易改变的活动模板,即可实现用一套模板预制出不同长度的梁,以降低造价;但当曲线半径较小,如:小于250 m的曲线需设置加宽,预制模板难于拟合曲线线性,造成预制难度加大;而且其超高值也较大,仅靠盖梁、台帽、支座垫石的横坡及高度来实现桥面横坡,最终会因为施工时的误差和曲线梁桥在弯扭耦合作用下,造成支座悬空甚至破坏,严重影响桥的使用寿命甚至造成梁体开裂。然而在简支梁桥施工的过程中,同时具备较多的伸缩缝,因而对车辆行驶造成相应的影响。在解决这一状况的过程中,设计人员可以使用先简支后连续的桥梁结构形式,通过这种设计形式,能够在一定程度上改善车辆的行驶状况,节能桥梁的经济投资,在提高桥梁耐用度的同时,还能广泛运用到山区路设计中。 针对半径较小的桥梁,设计人员在选用桥型的过程中,可以在条件允许的状况下,采用现浇连续梁桥。这种桥在建筑的过程中,能够凭借自身完整的外观及行车舒适等优势,成为首先考虑的桥梁结构形式。在闭合箱梁建筑的过程中,其最大的优势在于抗扭能力强,即使是面积最大的顶板与底板,在投入使用的过程中抗弯能力也比较强,因而在山区路桥设计的过程中,针对连续桥梁的截面,箱形桥梁设计成为最明智的选择。 在现浇桥梁施工的过程中,主要施工方法包括搭架、移动滑模逐孔浇筑以及悬臂浇筑等几个方面。在采用满堂式支架施工的现浇箱梁时,最大的难题在于解决深沟地段的搭架,在搭架的过程中,面对水流湍急的桥位,贸然搭架不仅存在一定的危险,同时还对施工人员的生命安全造成影响。因而在使用搭架的过程中,建议选在地形比较平坦、跨径不打、施工期短以及河流干扰较小的地段。而针对中等跨径的多孔桥梁设计,在设计的过程中可以采用移动滑膜逐孔浇筑。在该方案桥梁设计的过程中,箱梁可先在预制场或者桥头预制好后在进行移位就位,这种桥梁设计在使用的过程中,能够充分体现出预制和现浇的优势;然而在设计的过程中,针对半径较小的曲线,也会在一定程度上增加该方法的难度。对于跨度较大的连续梁桥,设计人员应结合着山区的实际地理形势及力学特点进行设计,在保障施工质量的同时,还能确保桥梁今后的投入使用。 二.桥跨布置:山区桥梁跨度选择主要控制因素个人认为是地形、排洪(如有)双重控制的 在桥跨布置的过程中,设计人员需要结合着河桥的实际跨度进行设计,在该来桥梁设计的同时,桥梁的总跨径必须保证桥下有足够的排洪面积;上跨其他道路的桥梁跨径的确定则要结合其下穿道的位置及宽度等确定。在桥梁设计的过程中,设计人员在确定桥梁总跨径后,还需要根据河流的实际状况进行分孔,桥梁跨径越大,则孔数越少,桥梁上部的造价也就越高;反之桥梁下部的造价比较高;由此就需要设计人员能够对结合着多个方案进行比较,以便选择经济实惠的设计方案。此外,在桥跨布置的过程中,还需要结合着桥墩的实际状况。当桥墩出现较高或地质不良时,基础工程在施工的过程中则会存在较大的难度,这时,则可以适当的加大桥梁跨径,相反,选择小跨径更为合适。 三.其他应注意的问题 在山区经济路桥设计的过程中,除了需要考虑以上几种设计要点外,还需要结合着山区的实际发展状况,以便设计出的桥梁在满足山区发展需求的同时,还能真正发挥路桥的作用。针对山区路桥设计中仍需注意的问题,主要包括以下几个方面:(一)经济问题 在山区桥梁设计的过程中,除了结合着山区的地理特征外,还需要结合着山区的实际发展状况,将经济、安全以及美观等多种因素。以便设计出来的桥梁在符合经济实惠的同时,还能真正发挥出桥梁的作用,以此来推动山区经济的发展。 (二)设计问题 在山区路桥设计的过程中,基于山区横坡陡,在设计宽度较宽的桥梁时,设计人员有时会采用分幅错孔的设计方式,然而在整个桥梁设计的过程中,除了考虑桥台与路基的衔接方式外,左右的幅桥的衔接方式也必须引起重视。这样就能保障山区路桥设计的完整性,避免因设计失误而引起安全事故的发生。 (三)受力问题 在山区路桥设计的过程中,对于曲线上的现浇箱梁桥,箱梁顶板、桥墩盖梁和桥台台帽宜与该处的桥面同横坡,箱梁腹板须竖直,支座鹅石顶面必须保持水平,在梁体下缘需预埋调平钢板,以保证支座均匀受力。 (四)技术问题 在整个山区路桥设计的过程中,设计人员除了结合当地的地理状况外,还需要结合着路桥的实际造价及相应的技术问题,确保路桥的全寿命周期成本,在全寿命周期成本中,既包括桥梁建设的前期、建设期、运营期的养护成本,同时还要考虑到桥梁施工中涉及的各个方

对山区公路桥梁设计的

B RIDGE&TUNNEL 桥梁隧道 随着我同经济建设的发展,特别是西部大开发战略的实施,加大投资力度建设基础设施,交通先行尤为重要。西部区域多为山区,地形地质复杂,山区公路建设构造物多。桥梁隧道长度占路线长度的比例较大 尤其是目前路线选线越来越强调安全、经济、环保、美观的理念,桥隧所占比例越来越大。因而,要建设一条投资经济合理、行车安全舒适的山区公路,其中的桥梁设计十分重要。 桥梁因素 山区公路桥梁大部分跨越山谷,地形地质复杂,坡面破碎,沟深坡陡,且多为季节性冲沟,很多都不受水文控制而只受地形控制,通过经济、安全比较,不宜采用路基方案而设计为高墩桥。如果采用路基方案,往往支挡构造物工程量大,高填土分层错层高,不稳定;而采用桥梁方案可解决季节性洪水,确保路基稳定,且对周围环境破坏较小,相对比较经济。 山区公路的主要特点 山区公路的主要特点是地形地质复杂。地形复杂主要表现为:地面高差大、坡面变化频繁、横坡陡;地质复杂表现为滑坡、不稳定斜坡、崩塌、陡崖、泥石流等不良地质。受此影响,路线布设时平曲线比例大,曲线半径小,纵坡大,半边桥和高挡墙多。山区公路桥梁也相应具有下述特点:小半径弯坡桥多、大跨多及墩高、墩台形式多。因此。设计中协调解决好桥梁各细部构造与地形地质之间的关系就非常重要。 桥梁上部结构设计 结构形式选择 山区公路桥梁所占比重大,为了 投资经济合理、施工方便而采用标准 化、预制装配化结构。但由于控制因素 不同,方案也各不相同,具有较强的个 性特征,所以下面重点探讨标准化、装 配化桥梁的设计。 山区公路桥梁常用的标准化、装 配化跨径有16m、20m、25m、30m、 40m、50m,横断面形式有空心板、T 梁、小箱梁等。对于跨径小于30m的, 有空心板、小箱梁、T梁等结构形式可 以选择;对于40m、50m跨径,根据梁 的受力特点,采用T梁,30m以下。同 一种跨径,究竟应当采用哪一种横断面 形式,山区地区和平原地区就有所区别 了。平原地区受净空和桥台填土高度的 限制,桥梁上构要求尽可能降低建筑高 度,减小路基填土高度,减少占地及降 低路基处理难度,减少路基工程。而且 平原地区路网发达,分离式立交较多, 空心板在美观方面优于其它断面形式, 所以平原地区较多采用空心板。山区公 路桥梁一般净空无严格限制,且山区公 路平面半径较小,超高缓和段及竖曲线 不可避免地会出现在桥上。如果选用空 心板和小箱梁,架梁时一片梁四个支 点不易调平,易造成支座脱空或不密 贴,受力不均匀、不平衡的情况,所以 山区公路桥梁标准横断面宜优先选用T 梁。对于50m跨径T梁,在小半径平曲 线上,由于内外梁梁长差较大,跨中 矢高较大,对路线的适应性要差一些。 另外山区公路交通运输、场地预制条件 均较差,大型机具进入困难,50rnT梁 架设设备要求较高,运输及安装过程中 变形不易控制,因此一般情况下不选用 50m跨径T梁,所以山区公路桥梁,宜 采用的标准跨径为16m、20m、25m、 30m、40mT梁。 设计中应注意的问题 处理好跨径与墩高的关系 跨径与墩高的关系按桥梁美学原 则,一般应选择比值为0.618~1之间。 通过经济比较,往往又是经济的。也 就是说20m跨径T梁适应的墩高一般为 12~20m,30m跨径适应的墩高一般为 18~30m,40m跨径适应的墩高一般 为24~40m。山区公路地形起伏变化 频繁,通常应根据地形选择一种跨径, 不宜根据墩高频繁变化跨径。墩柱高度 变化很大时,可以采用20m与30m或者 30m与40m的组合跨径。当一座桥梁有 几种跨径方案可供选择时,应结合上下 构做综合的造价分析比较后再做选择。 处理好上部结构与平面线形的关系 对于曲线桥主要表现为两个方 面,第一是内外弧差,第二是中矢高。 墩台径向布置时,由于曲率半径的影 响,内外梁梁长不等,半径越小,内外 梁梁长差越大。解决此问题一般有两种 途径,一种是根据平面半径变化梁长, 另一种是不变梁长通过加大帽梁,加大 封锚端或加长现浇连续段处理。采用变 化梁长方案时,设计简单,帽梁尺寸较 小、规格统一,但往往是几座桥处于 不同的曲线半径上,预制梁长度种类较 多,需频繁调整模板,每片梁都需要编 号。堆放预制梁需要很大场地。采用 对山区公路桥梁设计的探讨 文/郑本伟 TRANSPOWORLD 2012No.13(Jul) 208

浮桥设计与分析要点说明

浮桥设计与分析要点 一.浮桥设计和分析的要点 目的是为了说明浮桥设计和分析的程序。 由于浮桥仅是桥梁的一种特殊形式,所以浮桥的设计也应该遵循通用桥梁的一般设计原则,但也需要提出一些针对浮桥的具体标准。 日本防腐蚀工程学会JSCE(是The Japan Society of Corrosion Engineering的英文缩写)基于性能设计格式已经出版了设计指导书。 表4是根据指导书概括出主要设计程序。 二.浮桥设计基本方案考虑要点 路况: 路况的细节,如分类、设计速度、宽度、净空界限、车道等应按道路组织

规划图来设计。 性能: 浮桥最终性能应由在自然载荷作用下,如风、水波、流速、车辆交通等,浮桥的动力学响应特征来判断。 浮桥结构: 对于浮桥结构设计,应该考虑桥体结构,支撑结构,如在高潮汐、低潮汐时或在最大流速情况时水位变化和浮桥结构的运动情况。 浮桥图纸: 桥的设计图,如浮桥位置和类型,应遵循治理该水域的一些原则。设计图还应包括日常维护和管理要求,以确保浮桥高性能运转,同时还应有耐用结构、检查和管理设施说明书。 环境: 在浮桥设计过程中,通过充分观测和研究现场水位来合理地确定河床的高度。 重视桥周围的环境因素,这些因素包括黄河水深度,潮汐变化,流速,风速,风向,水波,渗盐情况,地基条件,浮流物,动物和植物。 浮桥的位置和类型设计应考虑区域规划,包括在自然灾难条件下的疏散路线等。如果需要设置航道通过浮桥段,需考虑航道的宽度,余隙,深度等条件。 浮桥在现场环境的建筑因素也要研究,以尽可能降低其影响。这些因素包括水的流速,动植物及其他环境因素。 三.浮桥基本设计原理 遵循的原则:性能目标与用途,安全,耐用性,质量,易于维修和管理,与环境相和谐,经济性等指标相一致。 选择结构类型:应考虑地形,地质和地理等条件. 浮桥结构数量和全局系统都要满足强度,变形和稳定性等指标要求。 浮桥的使用寿命对环境条件和自然载荷(如风,水波,水流,潮汐变化,湖面次波动)和腐蚀等因素非常敏感。在低循环成本条件下,浮桥的使用寿命一般期望是75-100年。 按照重要性分类,浮桥分为标准型和特别重要型,也即A型浮桥和B型浮桥。表5根据其重要型分别进行了分类。

桥梁设计要点

桥梁设计要点 1、结构形式及方案比选 1)构造物选址 (1)大桥、特大桥桥位一般服从路线的基本走向,并作为路线走向的重要控 制点。路线设计时,应尽量正交布设或左右幅错孔正交布设。条件受限 制时也可采用斜交布置,但斜交角一般不宜大于30°。 (2)桥位应尽量避开断裂带、滑坡、泥石流、强岩溶以及其它不良地质地段, 选在河岸稳固和基岩、坚硬土层外露或埋深较浅、地质条件良好的稳定 地段。 (3)跨越不通航的行洪、排涝流量较大的季节性河道的桥梁纵轴线宜与洪水 主流方向正交。若必须采用斜交跨越时,其桥墩应布置为洪水主流方向 一致。 (4)桥梁及构造物选址尚应与国家有关部门(如水利、航运、铁路、大型管 道、电站、高压电缆、重要通信线路)协调,获得相关审批。 (5)桥位比选应综合考虑工程造价、施工条件、对周围环境影响等因素,择 优选用。 2)桥梁型式选择与上部结构设计 (1)初步设计阶段,凡特大桥、大桥和特殊桥梁形式,应做桥型方案比较,择优选用。比选应当从桥位、桥型、跨径组合、造价控制、施工组织等诸多方面进行深入、细致和全面地比较分析,为每座桥寻求最为恰当的桥型和桥式。 (2)桥型应根据所在区域的自然地理条件、材料来源、施工方法、高跨比和使用要求综合考虑后选定。 ①常规桥梁尽量做到标准化、定型化、工厂化,装配化。一般桥梁宜优先选用装配式预应力混凝土先简支后结构连续T梁。 ②对于存在滑坡和泥石流的沟谷,采用大跨桥梁直接跨越,既能避免自然灾害对结构的破坏,又能减轻对本已十分脆弱的环境的不利影响。 ③斜坡上桥梁基础施工困难,且施工对坡面植被及边坡稳定影响大,宜采用稍大的跨径。 ④本项目具有多处典型的“V”型河谷,沟底两侧的岸坡十分陡峭,两岸地

桥梁设计要点

一、桥梁设计要点 1、本设计图预应力混凝土连续T梁的设计基准期为100年,设计安全等级为二级,适用环境类别为Ⅰ(对应环境条件为温暖或寒冷地区的大气环境、与无侵蚀性的水或土接触的环境)。 2、T梁结构设计 (1)本设计连续T梁,采用先简支后连续方法架设。预制T梁在连续墩上先简支临时支座上,结构连续施工完成后,解除连续墩上临时支座转换为支承于位于墩中心线的永久支座上。 (2)梁长与支点:(单位:m) 本设计图中,主梁各部分结构尺寸所对应构件温度为20℃。标准尺寸见下表: 正交T梁 跨径 标准预制梁长预制梁支点距墩中心(或台背线)边跨中跨联端永久支座连续墩临时支座 25 24.74 24.6 0.51 0.55 斜交30度T梁 跨径 标准预制梁长预制梁支点距墩中心(或台背线)边跨中跨联端永久支座连续墩临时支座 30 29.68 29.5 0.61 0.70 曲线桥各墩位横桥向中心线按径向布置,斜交桥各墩位横桥向中心线按与路线横断面方向夹角30度布置,梁肋按直线预制,每片梁预制长度随曲率半径变化。梁长在两端梁肋等厚度段调整。平面曲线线型由边梁翼板悬臂长度变化或防 撞栏位置变化调整。 (3)主梁断面: 单幅桥横向5片T梁。A.25米T梁:主梁高度 1.75m,梁间距2.45m,其中内梁预制宽度 1.8m、边梁预制宽度 2.0m,翼缘板中间湿接缝宽度0.65m。主梁跨中肋厚0.2m,马蹄宽为梁两端部均匀加厚段0.6m、中部均匀段0.46m。b.斜交30米T梁,半幅五片梁布置,主梁高度 2.0m,T梁梁间距 2.45m,其中内梁预制宽度1.70m、边梁预制宽度 1.95m,翼缘板中间湿接缝宽度0.75m。主梁跨中肋后0.2。30米T梁马蹄宽为梁两端部均匀加厚段0.6m、中部均匀段0.46m。

山区公路桥梁设计探讨

山区公路桥梁设计探讨 发表时间:2019-02-18T15:02:59.457Z 来源:《基层建设》2018年第36期作者:郭翔飞 [导读] 摘要:当代交通的快速发展,促进了山区公路桥梁工程的发展。 济宁市鸿翔公路勘察设计研究院有限公司济南分公司 摘要:当代交通的快速发展,促进了山区公路桥梁工程的发展。然而对整个工程的造价和使用功能起关键作用的是设计方案的合理性。在山区桥梁的设计中稍有不慎便会引起施工困难和使用的安全问题。为此,越来越多的设计专家投入大量精力对山区桥梁的结构设计进行研究分析,提出了许多新的设计要点。本文对山区公路桥梁的设计进行探讨和分析。 关键词:山区;公路桥梁;设计 1桥梁选型 山区公路桥梁桥型选择应充分考虑水文条件和地形地貌,合理选择墩柱及桥孔尺寸和上部结构,满足填挖要求,保证桥梁通行能力,做到经济美观。(1)简支梁受力计算简便,易于实现标准化,便于预制、施工方便、造价低,对地形变化小、跨越河流深度较小、宽度较大的山区中小跨桥梁应优先选用。为克服简支梁自重大、支座和接缝多、桥梁的美观性、耐久性、舒适性以及结构整体性差的缺陷,宜考虑采用简支-桥面连续的支承体系,如图1所示。(2)考虑整体式闭合箱梁的上部平衡外力和抗扭性能强,易于满足设置超高和线形要求,同时下部结构受的附加力小,设计高墩、曲线型长大山区桥梁时,应优先采用此类桥梁。(3)对地形起伏明显、地表高差大的U型山区地形,线路走向直接影响桥梁设计,墩台高度大、曲率半径小,这种情况下应优先选用连续钢构桥梁结构形式。(4)对横跨V型山谷等大型山谷地形,宜优先选用拱式桥梁形式,这种桥梁宽度较大时,与其他桥梁相比造价较低。 2山区桥梁设计方法 2.1上部结构设计方法 (1)设计原则。山区公路桥梁经常采用的是标准化配置和装备,跨度有13m、16m、20m、25m、30m、35m、40m等,有空心板、小箱梁、T梁等结构可以选择。实践表明,当山区公路桥梁的跨径与墩高的比值在0.618~1之间时,经济效益是最好的。一般来说,在山区这样的地形中,施工过程中需要考虑的因素是比较多的,因为山区地形的变化起伏是比较大的。所以在具体的设计中,一定要对这种地形有一定的连接,不应该仅仅按照以往经验而忽略实际情况。当墩高变化较大时,可采用20m和30m或30m和40m的组合跨径来进行设计和建设。若是一座桥梁有两种或多种跨径方案可供选择是,应当结合上下部结构,对造价进行比较,从中选取经济更高的方案。 (2)设计方法。工程实践表明,桥位处平面曲线半径对跨径的选择及平面布置有着一定的影响。比如,墩台径向布置时,因曲率半径的影响,导致内外梁的长度不相等,半径越小,梁长的差值就越大。对于该问题的解决常用的方法有两种:①按照平面半径变化梁长;②在不改变梁长的前提下,通过加大帽梁、封锚端或是加长现浇段进行处理。虽然第一种方法在设计上比较简单,但若是同一标段内有几座桥处于不同的曲线半径时,预制梁长的种类会随之增多,施工中需要对模板进行频繁调整,同时,还需要对每一片梁进行编号,堆放这些预制梁也需要较大的场地,而在山区想要解决堆放场地的问题比较困难。因此,在山区公路桥梁上部结构设计中,尽量不要采用变梁长的方案,建议采用等梁长的设计方案。 (3)跨径与墩高的关系。在美学上面来说,跨径与墩高的比值一般是0.618~1比较经济,即50m跨径适应的墩高一般为30~50m。山区公路地形起伏变化是比较频繁的,一般情况下,应该按照地形的条件来选择一种跨径,而不是频繁改变跨径。当一座桥梁的建设可以有不同的跨径方案选择时,考虑要更加全面一点,除了考虑上下构造的情况之外,还要综合考虑一些其他的影响因素。 2.2下部结构设计方法 (1)处理好桥墩的设计规划。①对于高度小于25m的低矮的桥墩的设计规划,应该采用圆柱或者方柱的柱式桥墩和矩形或者圆端形的薄板式桥墩;山区公路的桥梁多采用柱式桥墩,因为其能够与桥梁的上部结构进行相对和谐的对接,抗压能力强;薄板式桥墩常常用于公路互通式立交之中,能够达到使桥梁整体美观的效果。②对于高度在25~40m的中高形桥墩的设计过程中,应该采用实心厚板式的桥墩,可能施工起来相对麻烦,但是桥墩的整体受力均匀。③对于高度大于40m的桥墩宜采用空心薄壁墩。因此,应该综合考虑桥梁的墩高,桥梁的上部结构,施工场地的地形情况等因素,对桥墩作出科学合理的分析规划。 (2)处理好桥台的规划设计。公路桥梁设计的桥台有柱式台、肋板台、重力式桥台等几种选择方式,但是一般采用高度控制在10m以内的U型重力式桥台,这种桥台填土范围一般控制在4~10m范围之内。柱式台及肋板台,受联长、桥台锥坡等条件影响,在山区桥梁中受限制较大。 (3)基础设计。目前我国大部分山区所修建的桥梁在基础设计时,多采用桩基础方式。如果当地的地质条件非常不利于桥梁基础施

桥梁设计要点

桥梁设计要点 一、?结构计算要点 3、?抗震设计标准:青岛市桥梁抗震设防烈度为6度,地震动峰值加速度为0.05g。其他 地区及有特殊要求桥梁根据《建筑抗震设计规范》(GB?50011-2001 )附录A规定的烈度和地震加速度,结合桥梁抗震规范和实施细则进行抗震设计。 5、?混凝土保护层厚度根据环境类别确定,详见《公路钢筋混凝土及预应力混凝土 桥涵设计规范》(JTG?D62-2004 )第9.1条,当受拉区主筋保护层厚度大于50mm时, 应在保护层内设置直径不小于6mm,间距不大于100mm的钢筋网(主要用于承台下层)。 6、?护栏防撞等级根据《公路交通安全设施规范》 (JTG?D81-2006 )和《公路交通安全设施设计细则》(JTG/T?D81-2006)确定,中央隔离墩预制长度4米。设计规范需要在桥梁设计说明依据中列出。 7、?桥涵应进行承载能力极限状态和正常使用极限状态设计,其中正常使用极限状态不应遗漏挠度计算和预拱度设置。 8、?预应力混凝土受弯构件应根据规范进行正截面和斜截面抗裂验算,并满足《公 路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG?D62-2004 )第6.3条的规定。 15、?上部结构计算应根据实际情况考虑支座不均匀沉降,并复核基础是否满足设定的沉降要求。 16、?全预应力箱梁计算不应考虑普通钢筋效应,预应力张拉控制应力 3 con < 0.75fp k 仃、?预应力布置必须考虑纵向钢束与横向钢束以及钢束与钢筋之间的交叉影响(横梁处顶底板横向普通钢筋取消),预应力箱梁均采用塑料波纹管,计算参数口、k选取规范上限(采用塑料波纹管,口= 0?仃,k = 0.0015 ),具体采用值应在设计说明中声明,并强调

山区公路桥梁设计探讨

山区公路桥梁设计探讨 由于山区地理环境和地质特点比较复杂,山区高速公路为适应这样的环境就必须修建部分的桥梁和隧道等建筑。文章根据山区公路桥梁的特点探讨解决现在山区公路桥梁设计的问题。 标签:山区;公路桥梁;设计 1 山区公路桥梁的特性 1.1 山区公路的特点 山区地形复杂,山区修建公路需要克服很多地形特征引起的不便。山区地面高低起伏,变化频率大,并且伴有滑坡、岩溶、崩塌以及悬崖等地质破坏因素。山区水文条件相对复杂,水系分支复杂多变,时常有洪水发生,并伴有泥沙淤积甚至泥石流等情况。山区公路一般沿着河道流水的方向修建,将会受到水文和地质等多方面因素的制约,公路路线布设在平面、横向、纵向三方面都受到约束,致使山区公路桥梁比例较高,平面曲线多,平面半径较小,纵坡大,横坡陡等特征。 1.2 山区公路桥梁的设计特点 由于山区地势的缘故,山区公路本身就具备地理环境复杂、水文条件多变等很多问题,山区采用公路桥梁建筑,也会面临严峻的考验。山区公路坡度较陡,而且拐弯很多,公路桥梁的要求也相应增高,桥梁多以弯坡桥和高墩长桥以适应山区条件。弯坡桥受公路路线指标的限制,山区公路跨越地势复杂的山地,躲避障碍物,保护易出现灾害路线,公路设计方面必须采取很多技术措施,例如将纵向坡度调的很大,致使其又长又大,横向坡度也调大,对山谷进行斜跨越过。而山区公路桥梁的设计就依据公路特点进行设计,弯坡桥的特点正是符合山区公路的要求特点,在山区公路桥梁中占据比例最多。高墩长桥在山区公路桥梁中也很常见,这种桥梁适应山区地势起伏,也对地质运动和水文特征有着强烈适应环境,面对很多的较为平缓的U型谷和较为陡峭的V型沟谷,使得高墩桥梁造型多样,且桥墩偏高,沿着河谷延伸很长。这么长的高墩桥梁需要适应地形变化,就必须做成墩台形式的桥梁,这种形式也是较为多见的。 2 山区公路桥梁设计的原则 山区公路桥梁是桥梁设计方面最全面的,只有通过计算分析成果和完善的结构设计措施才能确保桥梁结构的质量可靠。山区公路桥梁在计算中用到的恒载、活载、施工荷载等,基本采用平原公路桥梁的数据,它们几乎相同。但是山区的特殊地质条件和自然条件,是的与平原公路桥梁不同的是还受到风荷载、冻胀力、水力等荷载对桥梁的作用。对于一些受破坏的地形则还应采用高墩大跨结构,在这种路段要严格注意其下部结构的刚度分配是否均匀,其稳定性是否可靠等必要

桥梁设计要点

桥梁设计要点 一、结构计算要点 1、根据《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)第1.0.6条要求,公路桥涵结构的设计基准期为100年,市政桥涵据此采用设计基准期100年,各类主要构件及其使用材料应保证其设计基准期要求。 2、汽车荷载根据道路、公路等级分别采用公路-I级、公路-II级,特殊荷载根据业主要求确定。桥梁设计安全等级根据《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)第1.0.9条,分为一级、二级、三级,重要性系数根据设计安全等级确定。设计中注意按照单孔跨径确定,对多孔不等跨径桥梁,以其中最大跨作为判断标准,同时在设计中结构重要性系数应大于等于1.0。 3、抗震设计标准:青岛市桥梁抗震设防烈度为6度,地震动峰值加速度为0.05g。其他地区及有特殊要求桥梁根据《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2001)附录A规定的烈度和地震加速度,结合桥梁抗震规范和实施细则进行抗震设计。 4、环境类别根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)第1.0.7条确定,并按照要求提出相应的耐久性的基本要求。 5、混凝土保护层厚度根据环境类别确定,详见《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)第9.1条,当受拉区主筋保护层厚度大于50mm时,

应在保护层内设置直径不小于6mm,间距不大于100mm的钢筋网(主要用于承台下层)。 6、护栏防撞等级根据《公路交通安全设施规范》(JTG D81-2006)和《公路交通安全设施设计细则》(JTG/T D81-2006)确定,中央隔离墩预制长度4米。设计规范需要在桥梁设计说明依据中列出。 7、桥涵应进行承载能力极限状态和正常使用极限状态设计,其中正常使用极限状态不应遗漏挠度计算和预拱度设置。 8、预应力混凝土受弯构件应根据规范进行正截面和斜截面抗裂验算,并满足《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)第6.3条的规定。 9、普通钢筋混凝土构件和B类预应力混凝土构件,在正常使用极限状态下的裂缝宽度,应按作用短期效应组合并考虑长期效应影响进行验算,其宽度限制根据环境类别确定,详见《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)第6.4.2条。 10、 T形截面梁的翼缘有效宽度和箱形截面梁在腹板两侧上下翼缘的有效宽度应根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)第4.2.2条和4.2.3条进行断面折减。各类受力筋应布置在有效宽度范围内。 11、由于日照正温差和降温反温差引起的梁截面应力,可按附录B计算。竖向日照温差梯度曲线可按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)第4.3.10条计取,桥面混凝土铺装层不计入温度梯度,沥青混凝土铺装层厚度大于10cm的按照14度计算。

桥梁设计要点

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桥梁设计要点 一、结构计算要点 1、根据《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2004)第条要求,公路桥涵结构的设计基准期为100年,市政桥涵据此采用设计基准期100年,各类主要构件及其使用材料应保证其设计基准期要求。 2、汽车荷载根据道路、公路等级分别采用公路-I级、公路-II级,特殊荷载根据业主要求确定。桥梁设计安全等级根据《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2004)第条,分为一级、二级、三级,重要性系数根据设计安全等级确定。设计中注意按照单孔跨径确定,对多孔不等跨径桥梁,以其中最大跨作为判断标准,同时在设计中结构重要性系数应大于等于。 3、抗震设计标准:青岛市桥梁抗震设防烈度为6度,地震动峰值加速度为。其他地区及有特殊要求桥梁根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)附录A规定的烈度和地震加速度,结合桥梁抗震规范和实施细则进行抗震设计。 4、环境类别根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004)第条确定,并按照要求提出相应的耐久性的基本要求。 5、混凝土保护层厚度根据环境类别确定,详见《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004)第条,当受拉区主筋保护层厚度大于50mm时,应在保护层内设置直径不小于6mm,间距不大于100mm的钢筋网(主要用于承台下层)。 6、护栏防撞等级根据《公路交通安全设施规范》(JTGD81-2006)和《公路交通安全设施设计细则》(JTG/TD81-2006)确定,中央隔离墩预制长度4米。设计规范需要在桥梁设计说明依据中列出。 7、桥涵应进行承载能力极限状态和正常使用极限状态设计,其中正常使用极限状态不应遗漏挠度计算和预拱度设置。 8、预应力混凝土受弯构件应根据规范进行正截面和斜截面抗裂验算,并满足《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004)第条的规定。

山区高速公路桥梁设计

山区高速公路桥梁设计 特别是西部大开发战略的实施,我国在山区修建的高速公路越来越多,山区高速公路地形地质复杂,构造物多,桥梁隧道总长占路线长度的比例大,有的山区高速公路,桥隧比例高达70%-80%。所以要设计成功一条山区高速公路,设计好其中的桥梁部分就显得十分重要。 1、山区高速公路的主要特点 山区高速公路的主要特点是地形地质复杂。地形复杂,表现为地面高差大,变化频繁,横坡陡;地质复杂表现为岩溶、滑坡、不稳定斜坡、崩塌、陡崖、煤气地层等不良地质。受此影响,路线布设时平纵横三个方面都受到约束,一般就是平曲线多,平面半径小,纵坡大,桥梁比例高,横坡陡,半边桥和高挡墙多。山区高速公路桥梁也相应具有上述特点,弯坡桥多,高墩大跨多,墩台形式多,设计中必须协调解决好桥梁各细部构造与地形地质之间的关系。 2、桥梁与路基的关系 2.1 桥梁跨越方案与高填方路基方案的比较山区高速公路桥梁很多不受水文控制而只受地形控制,因不宜采用路基方案而设置为高架桥,路桥设置界限问题,一直是难以把握的关键问题,也是影响公路造价的问题。路基规范强调,路基中心填方高度超过20m时,宜和桥梁做方案比选。,项目实际运作中,往往由于工期紧,或认为桥梁跨越方案安全省事,就直接考虑桥梁方案。实际上,对于地质情况较好,虽然填方中心高度为30m,但收敛较快的v型峡谷,且桥隧相连地段,为消化隧道

废方,考虑路基方案可能比桥梁方案更安全更经济,因为这样的地形架桥,场地局促,难度大,横纵坡陡,极易引发边坡不稳; 而对于宽而平缓地段,虽然填方高度只是20m左右,但如果需跨标段借方,且运距远,填方基底还需花大量资金处理的路段,反而考虑桥梁方案可能更安全更经济。 所以笔者认为,山区高速公路路桥界限,不能一概而论,对于填土高度超过20m的路段,应根据地形、地质、前后构造物、前后路段的废方量、工程造价等进行综合比选后决定是否设置桥梁。不能图快图省事,直接考虑桥梁方案。 2.2 半边桥与挡墙的关系山区高速公路地形横坡陡峭,虽然可以通过设计为左右幅路基不一样高的错台路基来处理,但有时由于左右幅路基横向交通要求,需要设置转向车道,错台式路基方案不易实现,这时就不可避免地会出现半边桥。当最低一侧填土高度15m左右时,应综合地形、地质将加筋挡墙,锚杆挡墙、弃土方案与半边桥做综合比较后决定是否设置桥梁。 3、结构体系特性 为了保证行车舒适,结构耐久适用,山区高速公路标准跨径大中桥一般均采用先简支后结构连续或墩梁固结的连续一刚构混合体系。全刚构体系由于一座桥梁墩高相差较大,需通过调整桥墩的线刚度来改善桥墩受力,这样一来,桥墩尺寸种类就比较多,美观性降低,施工相对麻烦一些。全连续结构联长不能太长,舒适性差,墩台水平位移较大,墩

大学生桥梁设计方案

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大学生桥梁设计方案 作为一个土木学子,我们的目标是成为一名优秀的土木工程师,因此我们想通过参加这样的一次结构设计大赛,提前感受下“工程师”的滋味。我们设计并制作了这座模型桥。这座桥,我们采用了悬索与斜拉结合的方式固定,使桥身更具有力度感。桥梁设计的基本要求有:安全可靠,适用耐久,经济合理,美观。桥梁设计的基本原则桥梁是铁路、公路或城市道路的重要组成部分,特别是大、中桥梁的建设对当地政治、经济、国防等都具有重要意义。因此,公路桥梁应根据所在公路的作用、性质和将来发展的需要,除应符合技术先进、安全可靠、适用耐久、经济合理的要求外,还应按照美观和有利环保的原则进行设计,并考虑因地制宜、就地取材、便于施工和养护等因素。 1安全可靠 (1) 所设计的桥梁结构在强度、稳定和耐久性方面应有足够的安全储备。 (2) 防撞栏杆应具有足够的高度和强度,人与车流之间应设防护栏,防止车辆撞人人行道或撞坏栏杆而落到桥下。 (3) 对于交通繁忙的桥梁,应设计好照明设施,并有明确的交通标志,两端引桥坡度不宜太陡,以避免发生车辆碰撞等引起的车祸。 (4) 对于河床易变迁的河道,应设计好导流设施,防止桥梁基础底部被过度冲刷;对于通行大吨位船舶的河道,除按规定加大桥孔跨径外,必要时设置防撞构筑物等。 (5) 对修建在地震区的桥梁,应按抗震要求采取防震措施;对于大跨柔性桥梁,尚应考虑风振效应。 2.适用耐久 (1) 桥面宽度能满足当前以及今后规划年限内的交通流量( 包括行人通道) 。 (2) 桥梁结构在通过设计荷载时不出现过大的变形和过宽的裂缝。 (3) 桥跨结构的下方要有利于泄洪、通航(跨河桥)或车辆( 立交桥) 和行人的通行 第2页共2页

浅谈山区高速公路桥梁设计

浅谈山区高速公路桥梁设计 、山区高速公路的主要特点 山区高速公路的主要特点是地形地质复杂。地形复杂,表现为地面高差大,变化频繁,横坡陡;地质复杂表现为岩溶、滑坡、不稳定斜坡、崩塌、陡崖、煤气地层等不良地质。受此影响,路线布设时平纵横三个方面都受到约束,一般就是平曲线多,平面半径小,纵坡大,桥梁比例高,横坡陡,半边桥和高挡墙多。山区高速公路桥梁也相应具有上述特点,弯坡桥多,高墩大跨多,墩台形式多,设计中必须协调解决好桥梁各细部构造与地形地质之间的关系。 2、桥梁与路基的关系 2.1桥梁跨越方案与高填方路基方案的比较山区高速公路桥梁很多不受水文控制而只受地形控制,因不宜采用路基方案而设置为高架桥,路桥设置界限问题,一直是难以把握的关键问题,也是影响公路造价的问题。路基规范强调,路基中心填方高度超过20m时,宜和桥梁做方案比选。,项目实际运作中,往往由于工期紧,或认为桥梁跨越方案安全省事,就直接考虑桥梁方案。实际上,对于地质情况较好,虽然填方中心高度为30m,但收敛较快的v型峡谷,且桥隧相连地段,为消化隧道废方,考虑路基方案可能比桥梁方案更安全更经济,因为这样的地形架桥,场地局促,难度大,横纵坡陡,极易引发边坡不稳;而对于宽而平缓地段,虽然填方高度只是20m左右,但如果需跨标段借方,且运距远,填方基底还需花大量资金处理的路段,反而考虑桥梁方案可能更安全更经济。所以笔者认为,山区高速公路路桥界限,不能一概而论,

对于填土高度超过20m的路段,应根据地形、地质、前后构造物、前后路段的废方量、工程造价等进行综合比选后决定是否设置桥梁。不能图快图省事,直接考虑桥梁方案。 2.2半边桥与挡墙的关系山区高速公路地形横坡陡峭,虽然可以通过设计为左右幅路基不一样高的错台路基来处理,但有时由于左右幅路基横向交通要求,需要设置转向车道,错台式路基方案不易实现,这时就不可避免地会出现半边桥。当最低一侧填土高度15m左右时,应综合地形、地质将加筋挡墙,锚杆挡墙、弃土方案与半边桥做综合比较后决定是否设置桥梁。 3、结构体系特性 为了保证行车舒适,结构耐久适用,山区高速公路标准跨径大中桥一般均采用先简支后结构连续或墩梁固结的连续一刚构混合体系。全刚构体系由于一座桥梁墩高相差较大,需通过调整桥墩的线刚度来改善桥墩受力,这样一来,桥墩尺寸种类就比较多,美观性降低,施工相对麻烦一些。全连续结构联长不能太长,舒适性差,墩台水平位移较大,墩柱尺寸需设计的相对大一些,材料较费。根据地形,将中间墩高较高,刚度相差不大的相邻几个桥墩固结起来,利用其柔性适应桥墩所受的水平力,较矮的边墩设置滑板支座或橡胶支座,形成连续梁。这样的刚构一连续体系,高墩、矮墩的受力性能都得到了改善,且适应地形特点。 山区高速公路桥梁多为弯、坡桥,曲线梁桥在弯扭耦合作用下,具有沿某一不动点变形的趋势,单向行驶的大纵坡长桥在长期反复的汽车制动力作用下,梁体具有沿汽车行驶方向滑移的趋势,如果采用全连续

公路桥梁设计要点分析

公路桥梁设计要点分析 发表时间:2014-10-30T11:12:31.640Z 来源:《科学与技术》2014年第9期下供稿作者:高弘滨刘涛[导读] 公路桥梁的设计是否合理,对工程的工期、质量、造价以及使用的影响非常大。 义乌市交通设计有限公司高弘滨刘涛 摘要:公路桥梁的设计是否合理,对工程的工期、质量、造价以及使用的影响非常大。本文对公路桥梁设计当中的设计要点进行了详细地分析,并针对设计当中存在的问题提出了相应的解决措施,以供同行借鉴。 【关键词】:公路桥梁设计;设计要点;断面设计 1 前言 某公路桥梁工程,路线的全长为59.3km,为双向的4车道高速公路,而设计的速度为120km/h,2012年7月建成通车。这个公路桥梁远期的规划是6车道,其路基宽度为37.3m。因为很多的控制点因素,同时结合了地形的特点,本桥梁的上部结构采用了装配式预应力混凝土连续箱梁以及现浇预应力混凝土连续箱梁。 2 桥梁设计的基本原则 安全、适用、经济、美观、有利环保。 2.1 安全要求 桥梁的安全既包括桥上车辆、行人的安全,也包括桥梁本身的安全。结构在使用年限(设计基准期:100年)以内,在各种自然情况和荷载作用下,能具有足够的承载能力,能保持适当的安全度,是对每一座桥梁的基本要求。 2.2 适用要求 桥梁的适用要求包括:能保证行车的通畅、舒适和安全;桥梁运量既能满足当前需要,也可适当照顾今后发展;对跨越线路或河流的桥梁,要求不妨碍桥下交通或通航;靠近城市、村镇等的桥梁,还当综合考虑桥头和引桥地区的环境和发展;在使用年限内,桥梁一般只需常规养护维修就可保证日常使用。 2.3 经济要求 在安全、适用的前提下,经济是衡量技术水平和作出方案选择的主要因素。桥梁设计应体现出经济特性。对于重大的桥梁工程,必须进行多方案的比较,详细研究技术上的可行性和先进性以及经济上的合理性。这样,才能对桥梁的建造消耗、施工、技术发展和今后使用等因素进行统筹考虑,得出合理的经济结论。 2.4 美观要求 在安全、适用和经济的前提下,尽可能使桥梁具有优美的外形,并与周围的环境相协调,这就是对桥梁美观的基本要求。合理的轮廓造型和布局、正确表达力的传递、以及结构风格和色彩与周围环境的和谐一致,是体现美观的主要因素。在城市和游览地区,可适当考虑桥梁建筑的艺术处理,但不应当追求浮华和繁琐的细部装饰。 3 技术的标准 结构设计的安全等级为一级;设计的洪水频率为1/100a;桥面的最大纵坡为1.4%;标准的路段桥面总的宽度以及组成为桥面的组成是0.5m的护栏+19.5m的行车道+0.5m的护栏+1m的间隔带+0.5m的护栏+19.5m的行车道+0.5m的护栏,桥面的总宽度为42m;地震的动峰值加速度为0.15gal,采用VIII度的设防措施,地震的烈度为VII度;设计的荷载为公路-I级;设计计算的行车速度为120km/h。 4 桥梁设计的要点分析 4.1 附属构件的设计 (1)桥台设置锥坡进行防护,桥台的两侧引道边坡应该设置踏步,并且应该结合路面的排水设置成为急流槽形式并且兼排水,桥台在桥下护坡上设置检修平台延伸到两侧接至踏步。 (2)墩台应该设置横桥向挡块,桥台应该增设纵向防落梁挡块,连续墩的支座之间增设防震锚栓。 (3)桥面的排水,在桥梁的桥面比较低的一侧护拦内侧应该设置泄水管。 (4)护栏,应该采用钢筋混凝土防撞式的护栏,而护栏应该按着路线的实际线型放样进行设置。 (5)伸缩缝,本桥的两个桥台处应该各设置一道伸缩缝,在过渡墩处也应该各设置一道伸缩缝,而其余过渡墩处必须各设置一道恰当的伸缩缝。 (6)桥头搭板,应该按照项目统一进行规定,本桥的桥台设置的长度应该为10m搭板,而45号桥台设置的长度应该为8m搭板。 4.2 纵断面设计 沿着道路中线竖直剖开然后展开即为道路纵断面,它反映了道路中线地面高低起伏的情况及设计路线的纵向坡度情况,从而可以看出纵向土石方工程的挖填情况。把道路的纵断面图与平面图结合起来,就能完整的表达出道路的空间位置。竖曲线是设置在纵断面上的两个坡段的转折处,为了可以便于行车,起缓和作用的一段曲线。而竖曲线的形式可以采用圆曲线或者抛物线,在使用的范围上两者基本上没有什么差别,竖曲线的各要素的计算如下。

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