浅谈汤屯高速公路桥型方案设计
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高速公路桥梁工程的设计与施工随着交通运输的发展和人口的增加,高速公路桥梁工程的设计与施工显得尤为重要。
本文将从设计和施工两个方面进行探讨,以帮助读者更好地了解高速公路桥梁工程。
一、设计高速公路桥梁的设计是保障工程质量和安全的基础,下面我们将从几个关键因素进行阐述。
1. 强度设计在高速公路桥梁工程中,强度设计是关键环节。
设计人员需要考虑桥梁承受的荷载、车流量、气候条件等因素,合理确定桥梁的截面尺寸和材料,保证桥梁的强度和稳定性。
2. 结构设计高速公路桥梁的结构设计是指桥梁的构造形式和材料的选用。
设计人员需要根据桥梁的跨度和地理条件选择合适的桥梁类型,如梁式桥、拱桥、斜拉桥等,并在材料的选用上做出合理的决策,确保桥梁的结构牢固可靠。
3. 施工性设计高速公路桥梁工程的施工性设计是指在设计阶段就考虑到施工的可行性和方便性。
设计人员需要充分考虑施工材料的供应和加工工艺,以及施工过程中的各项技术要求,从而确保施工的顺利进行。
二、施工高速公路桥梁工程的施工是设计方案得以实施的关键环节。
下面我们将从几个重要的方面进行探讨。
1. 施工准备在施工开始之前,施工方需要进行详细的准备工作。
这包括工地的平整、材料和设备的准备、劳动力的组织等方面,以确保施工的顺利进行。
同时,施工方还需要制定详细的施工计划,合理分配资源和时间。
2. 基础施工桥梁的基础是桥梁工程的基础,对于高速公路桥梁来说更是如此。
在基础施工中,施工方需要按照设计要求进行土建施工,包括桩基工程、基础底板、护坡等。
合理的基础施工能够保障桥梁的稳定性和耐久性。
3. 上部结构施工上部结构施工是桥梁工程的重要阶段,包括梁板安装、拱桥浇筑等工作。
在施工中,施工方需要按照设计要求进行施工,保证构件的精确度和质量,确保桥梁的安全和稳定。
4. 防护措施高速公路桥梁是承载巨大车流量的重要工程,因此在施工过程中需要采取各种防护措施。
这包括施工人员的安全防护,交通管理的安排,以及环境保护的措施等。
高速公路桥梁建筑设计与施工随着交通运输的发展,高速公路的建设越来越广泛。
在高速公路建设中,桥梁作为其组成部分之一,起着非常重要的作用。
一座高速公路连接了城市和城市、城市和乡村,为我们的出行、物流、旅游等带来了很多便利。
那在高速公路桥梁建筑设计与施工中又应该注意哪些方面呢?一、高速公路桥梁建筑设计1. 安全性高速公路是路网的主干道,车速也比较快,因此桥梁的安全性必须是优先考虑的问题。
对于桥梁的设计,应该结合交通量、行车速度、荷载等各项因素进行考虑。
桥梁的强度和耐久性必须要满足高速公路所需要的标准,这样才能够保证交通流畅。
2. 造型美观随着城市的快速发展,高速公路的建设不仅仅是为了交通方便,还应该考虑其在城市景观中的建设。
因此,桥梁的造型设计应该满足美观和实用性之间的平衡,既要满足交通需求,又要体现城市的美观。
3. 节约资源在桥梁设计中,采用合理的设计方案和工程材料,能够带来建设成本的降低和节约资源。
因此,在设计桥梁时应该注重从成本和资源角度出发,制定最优的设计方案。
二、高速公路桥梁建筑施工1. 安全第一桥梁建筑是一个复杂的系统工程,需要考虑到每一个环节和细节。
在施工中,应该始终把安全放在第一位,建立健全的安全管理制度,确保工作人员和施工现场的安全。
2. 严格按照设计要求桥梁的设计需要满足很多的标准和规范,而这些标准和规范是为了保证桥梁的稳定和安全。
在施工中,需要严格按照设计要求进行施工,确保桥梁的质量和稳定性。
3. 应用新技术随着科技的不断发展,可以使用越来越多的新材料和新技术来支持桥梁的施工。
这些新技术可以带来更好的效益和降低施工成本。
因此,在施工过程中,应该注意运用新技术,提高效率与质量。
三、高速公路桥梁建筑维护桥梁维护也是保证高速公路质量和安全的重要环节。
在桥梁维护过程中,应该根据桥梁的类型、材料、使用环境等因素,制定维护计划,及时进行检查和保养,确保桥梁的稳定性。
总之,高速公路桥梁建筑设计与施工需要谨慎的考虑每个环节,并尽可能的降低成本、提高效率。
1编制依据<1)洛三高速公路许沟特大桥施工图纸及有关设计说明;<2)现行有关公路桥梁规范、规程、规则及标准;<3)我单位拥有的科技工法成果和现有的管理水平、劳力设备技术能力,以及长期从事公路建设所积累的丰富的施工经验。
2 编制范围许沟特大桥 220m 跨度的主跨部分的全部土建工程,内容包括:各种临时设施安排、拱座施工、支架施工、拱圈施工、拱上排架立柱施工、梁板的安装及桥面铺装等等。
b5E2RGbCAP3 编制原则<1)严格中标合同文件所规定的工程施工工期,根据工程的特点和轻重缓急,分期分批组织施工,在工期安排上尽可能提前完成。
<2)坚持在实事求是的基础上,力求技术先进、科学合理、经济适用的原则。
在确保工程质量标准的前提下,积极采用新技术、新工艺、新机具、新材料、新测试方法。
<3)合理安排施工程序和顺序,做到布局合理、突出重点、全面展开、平行流水作业;正确选用施工方法,科学组织,均衡生产。
各工序紧密衔接,避免不必要的重复工作,以保证施工连续均衡有序地进行。
<4)施工进度安排注意各专业间的协调和配合,并充分考虑气候、季节对施工的影响。
<5)结合现场实际情况,因地制宜,尽量利用原有设施或就近已有的设施,减少各种临时工程,尽量利用当地合格资源,合理安排运输装卸与储存作业,减少物资运输周转工作量。
<6)坚持自始至终对施工现场全过程严密监控,以科学的方法实行动态管理,并按动静结合的原则,精心进行施工场地规划布置,节约施工临时用地,不占或少占农田,不破坏植被。
严格组织、精心管理,文明施工,创标准化施工现场。
p1EanqFDPw<7)严格执行招标文件明确的设计规范、施工规范及验收标准。
4 工程简况许沟特大桥位于洛三高速公路 K49+750 处,义马市近郊,常窑水库下游,跨越许沟。
桥面设计宽度为2×<净11+2×0.5m墙式护栏),桥面纵向坡度 2 %,横向坡度2 %。
高速公路桥梁工程设计方案一、项目背景随着我国经济的快速发展和交通需求的不断增长,高速公路建设已成为国家基础设施建设的重点。
桥梁工程作为高速公路的重要组成部分,其设计方案的合理性与安全性对整个项目的成功与否至关重要。
本文将结合某一具体高速公路桥梁工程实例,介绍桥梁工程的设计方案。
二、工程概况1. 项目简介本项目为某高速公路跨越某河流的桥梁工程,桥梁全长约1000米,桥面宽度为33米,双向六车道。
桥梁上部结构采用预应力混凝土连续梁,下部结构采用实体桥墩,基础采用桩基础。
2. 地理位置桥梁位于河流两岸,河流宽度约200米,水深约10米。
两岸地形较为平坦,河床为砂卵石层,地质条件较好。
三、设计原则1. 安全性:确保桥梁结构在设计基准期内安全可靠,满足各种荷载作用下的强度、刚度和稳定性要求。
2. 经济性:在满足安全性的前提下,充分考虑工程经济性,力求降低工程成本。
3. 可靠性:桥梁结构应具有较高的可靠性,降低因结构失效带来的风险。
4. 施工便利性:考虑施工条件和技术水平,力求施工方便、速度快、质量高。
5. 环保性:在桥梁设计中充分考虑环境保护要求,减少对周边环境的影响。
四、设计方案1. 上部结构采用预应力混凝土连续梁结构,梁高为3米,截面为单箱双室结构,箱梁顶板宽33米,底板宽15.5米。
梁体采用悬臂浇筑法施工,合龙段长度为20米。
2. 下部结构采用实体桥墩,桥墩高度根据地质条件和河流情况分别采用不同数值,以满足承载力和稳定性要求。
基础采用桩基础,桩径为2米,桩长根据地质条件确定。
3. 桥梁施工桥梁施工采用悬臂浇筑法、预制拼装法和顶推法等先进技术,确保施工质量和进度。
4. 桥梁景观桥梁设计考虑景观效果,采用流线型设计和灯光装饰,使桥梁成为区域内的地标性建筑。
五、结论本高速公路桥梁工程设计方案在满足安全、经济、可靠、施工便利和环保等要求的基础上,采用了先进的施工技术和景观设计,力求打造一个高品质的桥梁工程。
高速铁路桥梁桥式方案的确定思路
高速铁路桥梁桥式方案的确定思路分为以下几个步骤:
一、需求分析
在确定高速铁路桥梁的桥式方案之前,需要深入了解地形地貌、自然环境等情况,以及该区域所需的铁路线路及车速要求、安全等级、运行条件等需求,确定建设目标和所需技术标准。
二、桥梁类型选择
根据需求分析,选取适合的桥梁类型和结构形式。
主要包括:
梁式桥、拱桥、索拉桥、斜拉桥等类型。
选取适合的桥梁类型不仅
要考虑技术上的可行性,还要考虑经济性、适应性等方面。
三、评估方案可行性
对选定的桥梁方案进行技术评估、经济评估、环境评估等方面
的测试和评估,确保方案的可行性和安全性,同时考虑成本和效益
等方面。
四、制定详细设计
在确定可行方案后,进行详细的设计方案制定。
具体包括设计
施工图、选型、计算及校核强度、实验验证等方面。
采用科学的设
计和现代化施工方法,确保高速铁路桥梁的建设安全和质量。
五、成本效益分析
对设计方案进行成本效益分析,评估建设成本、运营成本和社
会效益等方面的问题。
确保设计方案既能满足技术标准和安全标准,又能实现经济效益和社会效益的最优化。
综上所述,高速铁路桥梁桥式方案的确定需要从需求分析到设
计方案制定,再到成本效益分析等多个方面进行综合考虑,确保高
速铁路桥梁建设的安全和质量,同时满足经济效益和社会效益的要求。
探究高速公路常规桥梁设计方案摘要:我国是高速公路建设的大国,并且在高速公路建设方面已经有了很丰富的经验,根据不同的地质条件和地理环境因素,对高速公路桥梁的设计与施工也是不同的。
随着我国经济建设的不断发展,我国的高速公路修建的数量也在逐年递增,复杂的地质地形也逐渐地出现,因此,要成功的设计一条安全性能高且使用时间长的高速公路,高速公路的桥梁的结构设计就变得尤为重要,本文主要探究高速公路常规桥梁设计方案。
关键词:高速公路桥梁设计方案随着经济全球化的发展趋势,人们在生活水平上也提出了更高的要求,交通的安全、快捷和便利是我们关注的热地话题。
因此,国家在交通基础设施建设中投入了大量的人力、物力和财力,高速公路的建设也在有条不紊地开展着。
由于地质、地形和地理环境等因素,在高速公路桥梁的设计和施工上也面临着许多问题和困难,并且在对桥梁设计的安全性,技术性和环保性能上都提出了更高的要求。
一、高速公路常规桥梁设计的关键。
(一)在对高速公路桥梁进行设计前必须要认真地收集设计资料,要做到胸有成竹,如果有条件的话,设计者最好到实地进行考察。
因为,位于山区地区的高速公路的设计和施工在地形、地质和水文等条件上都要比一般高速公路的设计和施工困难,所以我们在对桥梁进行设计时,要在这些方面上格外重视,如果忽略了这些因素,那么很可能导致严重的后果。
(二)灵活多变的桥梁设计形式因为高速公路的地面高低差变化比较大,施工材料和机械很难得到输送,施工条件恶劣,因此我们要针对这一实际情况来实施施工计划,一定要考虑到实际的施工情况,尽可能地方便施工的进行。
高速公路桥梁设计采用灵活多变的形式,可以节约工程造价,方便施工。
(三)桥梁设计的原则适用、安全、经济、美观、环保是桥梁设计的基本原则。
随着国民生产总值的不断上升,人们对于桥梁设计的外观和环保越来越重视和关注。
现代的桥梁设计不仅要注重其安全性、舒适性和耐用性,还要加入美观、环保、人文的设计理念,高速公路桥梁的景观设计成为了一项重要内容。
高速公路桥梁施工方案摘要本文档将介绍一种高速公路桥梁施工方案,该方案旨在确保安全、高效地完成桥梁建设工作。
方案主要涵盖工程准备、桥梁基础施工、上部结构施工以及验收等阶段,以帮助施工人员合理组织和管理施工工作,最终实现项目目标。
1. 引言随着交通运输的日益发达,高速公路桥梁的建设和维护变得越来越重要。
一个完善的施工方案对于确保项目质量、安全顺利推进具有关键意义。
2. 工程准备在开始施工之前,需要进行详细的工程准备工作。
这包括前期勘察、设计论证、施工方案的制定等。
- 前期勘察: 通过对桥梁所在地的地质和地形状况进行勘察,评估施工可能面临的风险和挑战。
- 设计论证: 根据勘察结果,结合设计要求,对桥梁结构、施工工艺和材料进行论证,确保施工方案的可行性和合理性。
- 施工方案制定: 在论证基础上,制定具体的施工方案,明确施工方法、进度计划、质量控制措施等。
3. 桥梁基础施工桥梁基础是确保桥梁稳定和安全的关键部分,因此桥梁基础施工至关重要。
具体步骤包括: - 基础清理: 清除桥梁基础区域的植物、土壤和其他杂物。
- 基础测量: 根据设计要求,测量和标定桥梁基础的位置和尺寸。
- 基础建设: - 打桩: 在桥梁基础区域钻孔,并安装钢筋和混凝土桩。
- 地基处理: 在桥梁基础区域进行土壤改良,以提高基础的承载力和稳定性。
- 浇筑混凝土: 在基础钢筋和桩的帮助下,浇筑混凝土以形成基础结构。
4. 上部结构施工桥梁的上部结构是负责承载交通荷载和传递力量的重要部分。
上部结构施工包括以下步骤: - 梁段制造: 根据设计要求,在工厂制造和预应力混凝土梁段,并进行质量检查。
- 梁段运输: 将梁段运输到施工现场,并根据方案要求进行储存和保护。
- 吊装安装: 使用吊车和其他设备将梁段吊装到桥墩上,并进行精确调整和固定。
- 连接施工: 连接梁段之间的预制节点,包括板缝、梁缝和支座的施工。
5. 桥梁验收桥梁施工完成后,需要进行严格的验收工作以确保桥梁的质量和安全性。
高速公路桥梁的设计与建造随着城市化进程的加快和人们对出行的需求增多,高速公路桥梁的设计与建造变得愈发重要。
作为连接城市与城市之间、区域与区域之间的重要纽带,高速公路桥梁既是现代交通的关键组成部分,也是交通安全的重要保障。
高速公路桥梁的设计首先需要考虑的是通行能力和安全性。
在通行能力方面,设计者需要充分考虑车辆的流量和运行速度,以确保桥梁能够承受不同时间段的交通需求。
安全性是高速公路桥梁设计的核心要素之一,包括对桥梁结构的稳定性、抗风、抗震和防撞能力等的考虑。
此外,还需要根据桥梁所处地理条件和环境气候因素来确定合适的设计方案。
在高速公路桥梁的建造过程中,材料选择和施工技术是至关重要的。
常见的桥梁材料包括钢筋混凝土、预应力混凝土和钢结构等。
钢筋混凝土桥梁是目前应用最广泛的一种,具有良好的耐久性和承载能力。
预应力混凝土桥梁则采用预先内置的张拉钢束,可以有效减轻自重、增加强度和刚度。
钢结构桥梁适用于跨度较大的桥梁,具有轻质、高强和施工周期短的特点。
在建造过程中,需要注意选择适当的施工技术。
例如,采用预制构件和预应力技术可以提高建造效率和质量,并减少对交通的干扰。
此外,现代技术的应用也使得桥梁的施工相对简化,如采用悬索桥、斜拉桥和拱桥等设计。
这些技术的应用既能满足桥梁的结构需求,又能在一定程度上提升桥梁的美观度。
高速公路桥梁的设计与建造还需要考虑环境保护和可持续发展。
为减少对周边环境的影响,设计者应该采取措施来减少噪音、粉尘和废水的排放。
此外,桥梁也应该具备一定的生态功能,如设置桥下绿化带、鸟巢等,为周边环境提供适宜的生态环境。
在高速公路桥梁的设计与建造中,安全无疑是最重要的考虑因素。
除了保证桥梁的结构安全性外,还需充分考虑交通安全。
例如,设计合理的坡度、弯道和灯光照明系统,以确保行车的舒适和安全。
总之,高速公路桥梁的设计与建造需要综合考虑通行能力、安全性、材料选择、施工技术、环境保护和交通安全等多方面因素。
高速铁路桥梁桥式方案的确定思路高速铁路桥梁是目前现代交通建筑中最重要的组成部分之一,是一种主要用于高速铁路建设的桥梁结构,其用途包括越过水道、河流、山谷、沼泽、平原、山口等地方。
在高速铁路桥梁设计过程中,选择适合的桥式方案对于整个项目的运行和经济效益具有非常重要的意义。
本篇文章将从以下四个方面详细阐述高速铁路桥梁桥式方案的确定思路。
1. 综合考虑工程经济因素在采用高速铁路桥梁桥式方案时,最基本的考虑因素应该是工程经济因素。
高速铁路建设的总体费用非常高,因此选择何种类型的桥梁方案,决定了工程投资的大小。
因此,在选择高速铁路桥梁桥式方案时,应该从选型费、建设费、运营费等多个方面进行综合考虑,通过对多种桥式方案进行对比、分析来最终确定合适的方案。
一般而言,可以对比不同桥式方案的建设成本、维护成本、设计效率等方面的因素,来评估合适的方案。
2. 考虑桥梁预制优化技术在高速铁路桥梁建设中,预制混凝土技术是一种应用广泛的新型技术。
由于该技术的应用,桥梁结构的施工速度得到了大幅提高,同时,在施工过程中对工人的伤害也得到了很好的遏制,因而大大降低了建设成本、缩短了工期。
针对这种预制混凝土桥梁,需要对其不同桥式方案进行细致研究,以确保技术能够完全发挥优势。
3. 考虑桥梁跨度高速铁路桥梁方案的选择,还需要考虑桥梁跨度。
在考虑桥梁跨度的过程中,需要综合考虑运营速度、高速铁路的运行方式和停车站的规划。
依据以上几点,决定高速铁路桥梁跨度合理范围。
一般而言,跨度较大的桥梁可以降低铁路线路的弯曲程度,减少铁路线路长度,节约土地资源。
4. 综合考虑地形状况和气候条件最后,在高速铁路桥梁桥式方案的确定过程中,地形和气候因素也是非常重要的考虑因素。
建设地形比较复杂的地区,应该选择适合的桥式方案,同时还要考虑降低施工难度,从而提高施工效率。
此外,还需要考虑当地的气候条件,以确保桥梁结构的极端条件下能够承受住各种自然灾害。
总之,在高速铁路桥梁桥式方案的确定过程中,需要综合考虑多个因素,包括工程经济、预制混凝土技术、桥梁跨度、地形和气候因素等,以确保最终确定的方案可以满足设计要求和经济效益需要。
1 概述汤口至屯溪高速公路既是国家重点干线天津至汕尾公路的重要组成部分;又是安徽省公路主骨架中的“一纵”,还是连接“两山一湖(黄山、九华山、太平湖)”旅游的交通要道及“黄山~衢州~南平”与“黄山~千岛湖~武夷山”大旅游路线的重要组成部分。
汤口至屯溪高速公路是我省继铜陵至汤口高速公路后的又一条山区高速公路,全长56.45公里。
本段路线所经区域地形地貌复杂多样,从起点至田干段,约30公里为山岭重丘区,地面高差大;从田干至屯溪为平原微丘区,地面高差相对较小。
全线有特大桥、大桥及高架桥共60座,桥跨在25米至40米之间居多,最大墩高约30余米;桥址处最大纵坡3.9%,最小平曲线半径410米。
全线大部分桥梁跨越沟谷,并与沟谷交错并行,仅有少数为跨线桥和跨河桥。
由于本项目路线方案受地形和地质、环境保护以及特殊的旅游需要等因素制约,作为重要组成部分的桥梁其平纵线形受影响较为突出。
具有曲线、大纵坡、高墩、长桥等特征的山区高速公路桥梁,在桥型方案的比选上有相当难度和复杂性。
以下就以往山区高速公路桥梁设计经验,浅析汤口至屯溪高速公路初步设计中高架桥桥型方案的设计。
2 桥型方案的比选一般来说,桥型的选择应根据适应、经济、美观、安全以及设计施工的难易程度等因素进行综合分析,以便最终确定桥梁实施方案.对于山区高速公路而言,还应着重考虑施工难易程度、山区地质病害及环境保护等影响因素。
2.1上部构造型式上部构造型式的选择,应结合沿线地形、地质、水文条件、施工难度和环保要求,并综合考虑其受力特点和经济性。
结合以往山区高速公路桥梁设计经验,在汤屯高速公路初步设计中,主要考虑对简支空心板、先简支后连续组合箱梁和现浇连续箱梁三种结构桥型进行比较。
2.1.1简支空心板结构:此种结构桥型,施工方便,施工技术成熟;但跨径小,梁高大;由于桥梁跨径受限制,往往造成跨深沟桥梁高跨比不协调,美观性差;上部构造难以与路线小半径、大超高线形符合,且高墩数量增加;桥面伸缩缝多,行驶条件差。
因而,在山区高速公路中,该类桥型一般用于地形相对平缓、填土不高的中、小桥上。
2.1.1现浇连续箱梁:高速公路桥梁基于运营的整体性、舒适性和耐久性的考虑,往往必须设计为预应力连续结构。
对于预应力混凝土弯桥,梁在承受竖向弯曲时,由于曲率的影响,必然产生扭转,而这种扭转作用又将导致挠曲变形,这种弯扭互相耦合的作用,使得弯桥变形也为弯曲和扭转两者的迭加,故变形值要比一般直线桥为大。
同时由于扭矩作用,弯桥的外梁荷载加重,内梁减载,内外梁应力产生差别。
因此,抗扭能力强的整体式闭合箱梁成为弯桥设计的首选型式;而且,箱梁顶板和底板都具有较大的面积,能有效地抵抗弯矩,抗扭能力强,受力合理。
对于跨越沟谷、河流的高架桥,尤其是与沟谷、河流斜交或交错并行的高架桥,为了减小桥墩对水流的影响,往往设置为独柱墩的形式。
而这种独柱墩的形式,对于跨线高架桥来说,可减少横向墩的数量,加强下部空间的透视度,增加墩的纤细感,加上梁高一致,整个桥梁外型简洁优美,线条流畅,这对整个跨线高架桥是否美观起着很重要的作用。
而就这一点来说,只有采用整体式连续箱梁的方案才能做到,因为箱形截面抗扭刚度很大,对于需要在其梁底下设置独柱单支点的支承形式特别有利。
为了提高箱梁的横向稳定性,本项目中,采取将墩顶扩大,设置双支座方案,这将大大提高箱梁的整体强度和抗扭能力,增强箱梁的横向稳定性。
在现今桥梁设计中,桥梁美学已被越来越多的设计者重视,而人们对美的要求也越来越高,而象汤屯高速公路这样一条旅游高速公路来说,在桥型选择时,可较多地考虑桥梁的美观因素,在保证结构强度需要的同时,尽可能使桥梁具有优美的外形,并与周围的环境相协调。
采用现浇连续箱梁,布孔方便、合理;对小半径、大超高线形平纵横要求适应性强,外观平顺,桥型美观,行车平顺舒适。
但对于现浇预应力连续箱梁来说,采用满堂支架施工,对山体植被破坏严重,支架工程量大,对于跨河桥影响通航与排洪,支架安全性较难保证。
另外,施工周期长,施工费用高,需要有较大的施工场地,施工管理复杂。
因而采用满堂支架现浇的施工方法,一般用于地形平坦、中等跨径且墩高不大、桥孔不多的桥梁;或弯曲程度较大的弯桥、变宽桥以及预制场地选择困难的桥梁。
对于中等跨径的多孔长桥,采用移动滑模逐孔浇筑箱梁的施工方法,无疑是一种优选桥型。
由于此法是在桥位上现浇施工,可免去大型运输和吊装设备,使桥梁整体性好;同时它又具有在桥梁预制厂的生产特点,可提高机械设备的利用率和生产效率。
支架工程量小,施工期与河流的干扰较小。
但是,对于中等跨径的桥梁,整体式箱梁桥无论采用何种施工方法,费用都较高,与预制吊装多梁式组合箱梁相比,处于弱势。
对于较大跨径的预应力连续梁桥,选择桥型方案时应首选悬臂浇筑的施工方法。
它可以不需在河中搭设支架,施工不影响通航或桥下交通,在跨越深水、山谷、湖泊等处时更能显示优势。
汤屯高速公路初步设计中,对于跨越通航河道、主河槽较宽的河流及深水水库的大型桥梁,其推荐的桥型方案多采用此类50米以上跨径的变截面预应力连续梁桥。
2.1.3 预制吊装组合箱梁:一般来说,预制吊装多梁式组合箱梁在中等跨径的桥梁中具有造价省,施工方便的特点,其造价低于整体式箱梁,是中等跨径桥梁常用的桥型。
桥型美观,结构受力性能好,行车平顺性良好。
无需大量支架,造价较低,后期养护工作量较小。
若在桥头路基上预制组合箱梁、采用架桥机安装,将主要施工工作面转移至桥上,可大大减小对沿线环境的影响。
但对于小半径、大超高的曲线梁桥来说,采用此种桥型,抗扭及梁体受力平衡能力均较整体式箱梁差;且梁体预制较复杂,施工难度大,施工周期长,在受力和施工上都不尽人意。
但当弯桥的弯曲程度较小,单跨桥梁采取弯桥直做、以两端桥台为控制点;多跨桥梁,各墩台呈放射状、向心布置、调整每片梁长,或者调整现浇段长度,但应注意调整现浇段长度时核对盖梁的宽度,以保证满足支座的安放。
对于桥梁横坡特别是超高缓和段的横坡,据以往项目反映经常出现支座悬空的情况,严重影响桥梁的营运寿命,本项目采取调整每端、每侧箱梁腹板高度的办法,严格使其满足横坡的需求。
采用直梁设计,以翼缘板宽度调整平面线形,可减少曲梁的弯扭作用,在一定程度上弥补弯梁桥在受力和施工上的不足,此外可以采取加强横向联系的措施,提高结构的整体性能。
鉴于该类桥型造价低,对地形的适应性较强,施工周期快,在中等跨径的长桥及高架桥中较广泛采用。
在本项目设计中,如预制场地选择较方便,弯桥的弯曲程度较小,无大超高、大纵坡时或跨越沟谷、河流的中等跨径的桥梁,可考虑采用预制拼装组合箱梁结构。
2.2 下部构造型式下部构造应能满足上部结构对支承受力的要求,同时在外形上要做到与上部构造相互协调、布置匀称。
2.2.1 桥墩形式:由于本项目桥梁跨径一般在25~40m之间,墩高在30米以内,为了尽可能的标准化和统一化,桥墩形式基本以柱式墩为主。
柱式墩是目前公路桥梁中广泛采用的桥墩形式;其自重轻,结构稳定性好,施工方便、快捷,外观轻颖美观,桥墩布设灵活性大,可适应不同类型的基础。
对于山区高速公路来说,多数桥梁跨越沟谷、溪流且交错并行,斜交角度较大,采用独柱墩可大大减小桥墩对水流的阻碍,另外,在跨线高架桥中,采用独柱墩,可使整个桥梁外型简洁优美,线条流畅,促进桥梁与周围环境协调。
而当桥梁跨越深谷不受水流限制时,或桥梁跨越沟谷溪流交角较小且仅有较小的漂流物或轻微的流冰时,采用双柱墩不失为一种较好的选择,可提高箱梁的横向稳定性和抗扭刚度,尤其对于曲线半径较小或大纵坡的桥梁,采用双柱墩可减小曲率和纵向水平力的影响;另外,采用双柱墩加盖梁的形式,广泛应用与预制拼装组合箱梁的结构中;而对于宽度较宽的桥梁,采用三柱式或多柱式墩,可适用不同桥宽的变化。
因而,选择何种柱式墩,可结合具体的桥型,地形和地质状况,技术经济和美观等因素综合考虑。
2.2.2基础形式:对于桥梁基础设计而言,沿线山岭区地质条件较好,承载力大,一般可满足扩大基础的要求。
一般对于地面横坡小的桥墩基础,可采用扩大基础形式;但多数高架桥跨深沟或位于隧道进出口等地形复杂路段,地面纵横向坡度较陡,如采用扩大基础,两侧基础埋深相差很大,易引起基底受力不均匀;且基础施工工作面大,基坑开挖工程量大,严重破坏山体、植被,造成水土流失和水体污染,对环境的破坏相当严重;由于山体横坡较陡,基坑开挖后高边坡也存在着防护困难、工程量大,边坡稳定性和安全等问题。
因此,从施工难易程度、结构安全性、工程造价和环境保护等方面综合考虑,灵活采用人工挖孔短桩基础与扩大基础相结合的方式。
但水中墩墩位处地面较平坦,基岩埋深较浅,水下不适宜采用挖孔桩,仍采用扩大基础。
对于左右墩柱高差大的桥墩,应保证相同高程处墩柱截面尺寸的一致,其余部分加大截面尺寸,以平衡墩柱刚度差别大给上部构造带来的变形不协调影响。
如果一联内既有扩大基础又有桩基础,为控制墩台的不均匀沉降,要求扩大基础置于强度在弱风化以上的岩石上。
对于砂岩基础遇水后变软、发泡、强度降低的情况,墩台基础首选桩基础,但为了更方便的检验基底情况,建议施工时采用挖孔桩。
3.桥梁分孔桥梁总跨径确定后,还需进一步进行分孔布置。
桥梁分孔是桥梁立面布置的重要内容,孔径布置得是否合理,将直接影响桥梁的实用、安全、经济和美观。
一座复杂的桥梁,不但要进行不同桥型方案的比较,而且往往要将同一桥型的几个不同的分跨做为几个不同的方案进行比较,以求得较优的方案。
在汤屯高速公路的初步设计中:桥梁跨径的选择依据地形和地质情况、水文情况、通航要求、墩高、平面线形、施工难度以及技术经济和美观等因素进行综合考虑。
根据以往山区高速公路设计经验,结合本项目的实际情况,拟定桥梁孔径布置的一般原则如下:准则[1] 桥梁孔跨的布置,除满足桥梁功能及其他条件的要求外,应使其总造价较低(当然,对于不同的桥长,应结合路基一同比较)。
一般来说,地质越差或下部结构投资越大,就越宜采用较大的跨度,以减少支承结构的工程量,从而节省投资,反之亦然。
因此,桥梁孔跨布置往往表现为:引桥小于主桥,边跨小于中跨。
准则[2] 梁桥相邻跨度的比值(小跨比大跨)宜在[0.4,1]内,接近0.618时,桥跨变化会显得平顺、流畅。
悬臂施工的连续梁桥或连续刚构桥,其跨度应满足施工时对称T构对称跨度的要求。
准则[3] 同一区段内,桥梁的孔径与式样应力求统一;同一座桥梁,除通航或其他要求外,应尽量采用相同的结构并且等跨;对于跨度不超过30m的简支梁桥,其跨度应采用标准跨度。
以达到方便设计与施工,取得经济效益。
准则[4] 一般情况下,桥孔不宜压缩。
起桥高度一般为6~8m,较小者取至2~3m。
有条件设置挖方内桥台者,应优先采用。
准则[5] 桥梁中线宜与天然河道洪水流向正交,避免水流在桥头形成水袋而产生三角回流,影响线路或桥梁安全;桥跨结构应高出设计洪水水位至少0.25m,必要时,尚应考虑壅水高、波浪侵袭高、局部股流涌高、斜水流局部冲高、河弯超高、河床淤积或漂流物等的影响。