贵州六圭河大桥施工图设计说明书
- 格式:doc
- 大小:85.50 KB
- 文档页数:8
贵州江界河大桥一、基本情况1995年竣工的贵州江界河大桥位于贵州省瓮安县境内,跨越乌江如图1所示。
主孔桥型为预应力混凝土桁式组合桥,桥型布置、上弦及桥面系构造如图2所示。
图1 江界河大桥二、技术标准本桥主要技术标准如下:孔跨布置:20m+25m+30m+330m+30m+20m,全长431m,主孔跨径330m,计算矢跨比为1/6,计算矢高为55m,下弦拱轴线为二次抛物线;荷载等级:汽车——超20级,挂车——120,人群荷载3KN/m2;桥面净宽:净——9m+2*1.5m人行道,桥全宽13.4m。
图2 江界河大桥弦杆布置和截面形式(单位:cm)三、构造要点1.大节间斜拉杆式桁构根据受力及悬拼施工要求,本桥采用大节间斜拉杆式桁构。
桁片采用两片,中距7.8m,宽2.76m,两桁片间顶、底板净跨径为5.04m。
主孔共设11个节间,布置为30m+28m+26m+22m+22m+74m+22m+22m+26m+28m +30m,其中74m为实腹段。
上弦在三、四节间之间断开,断点位置经过优化,断点至墩顶的悬臂长度为84m(悬臂段长度与计算跨径之比为0.255),中间桁拱段长度为162m。
2.截面形式本桥上构所有杆件均采用箱形截面,各种截面的面积比、刚度比经过优化确定。
上下弦及实腹段截面系先预制两边箱(桁片),吊装就位后再加盖顶、底板组成三室箱。
上弦杆为高2.2m、宽10.56m的单箱三室截面,其顶板既作承受局部荷载的单向(桥面)板,有作为上弦杆的一部分参与纵向受力,设计成空心板,腹板呈工字形,如图2所示。
3.节点构造本桥采用以圆弧过渡的扩大空心节点。
即各杆件边线交汇处一律以圆弧过渡,杆件截面重叠部分不是全部填实,而是根据受力与设置预应力钢筋的需要,将腹杆、上下弦杆内整个空间或者部分空间相互交叉重叠的大部分截面仍然全部挖空,如图3所示。
由节点光弹模型试验结果知,杆件交汇处局部应力集中现象严重,故增设较强的倒角钢筋。
XX大桥说明一、任务依据1)XX至XX高速公路XX境勘察设计中标通知书;2)XX至XX段高速公路勘察设计中标通知书;3)XX至XX高速公路XX境勘察设计合同书;4)XX至XX段高速公路勘察设计合同书;5)XX至XX高速公路XX境勘察设计招投标文件;6)XX至XX段高速公路勘察设计招投标文件;7)《XX至XX高速公路工程可行性研究报告》及核准意见;8)XX至XX高速公路初步设计文件文件9)《省发展改革委关于XX至XX高速公路初步设计的批复》(XX发改重点[2011]2号)。
10)部颁有关规范、规程及《工程建设标准强制性条文》(公路工程部分).二、初步设计批复意见执行情况2011年1月4日,XX省发展和改革委员会对XX至XX高速公路初步设计进行了批复,下发文件《省发展改革委关于XX至XX高速公路初步设计的批复》(XX发改重点[2011]02号)。
施工图测设对批复精神进行了认真贯彻和落实,具体执行情况如下:1、下阶段应进一步加强工程地质勘察工作,适当增加地质钻孔数量,充分考虑滑坡、崩塌、危岩、岩溶等不良地质对桥梁的影响,桥梁下部构造除按常规桥梁设计计算外,应进行抗震、抗滑、抗倾覆结构验算,加强桥梁结构防撞安全设计。
施工图设计根据批复意见加强了详勘工作,在初勘成果的基础上,增加了地质钻孔数量,尤其是在灰岩地区加密了钻孔数量;充分考虑不良地质对桥梁下构的影响,分析每个桥的具体情况,合理选择桥台和桥墩形式,确保结构安全稳定,加强了跨路桥梁与被交路相邻的桥墩的防撞设计。
2、对于标准跨径桥梁,下阶段应结合标准化施工管理的总体要求,尽量统一桥梁上部结构与下部结构型式,合理布置施工场地,优化施工组织设计,确保工程质量。
施工图设计结合了标段划分和施工组织方案,优化桥跨布置和桩柱型式,做到了同一标段跨径尽量统一,同一座桥梁尽可能统一桩柱结构型式。
3 、原则同意忠建河特大桥采用斜拉桥方案,下阶段进一步优化桥梁跨径、主梁结构型式和预应力体系、塔墩尺寸等,并完善景观设计。
六圭河节段拼装拱桥地锚设计与施工技术梁毅【摘要】简要介绍六圭河特大桥工程概况、施工方法和水文地质情况,从地锚的设计总则、参数选择、设计计算、地锚施工和固结灌浆加固松散岩体等几个方面,详细阐述不利地质地形条件下地锚设计施工技术.【期刊名称】《铁道标准设计》【年(卷),期】2006(000)007【总页数】3页(P56-58)【关键词】公路桥;钢筋混凝土拱桥;节段吊装;地锚;固结灌浆;设计与施工【作者】梁毅【作者单位】中铁十七局集团有限公司,太原,030006【正文语种】中文【中图分类】U448.22+31 工程概况六圭河特大桥是配合贵州洪家渡水电站建设,库区复建项目中的重点工程。
该桥自2003年1月开工,2005年8月大桥主体完成。
本桥主跨为195 m的上承式混凝土箱型拱桥,引桥为跨径20 m的后张法预应力混凝土空心板,桥梁跨度组成20 m+11.453 m+197.094 3 m+11.453 m,桥梁全长255.76 m,矢跨比1/5。
设计荷载等级为汽-20级,挂车-100,主桥抗震按8度设防。
总立面见图1。
主拱肋截面为宽8.0 m,高3.2 m的单箱三室的断面形式,两边箱拱肋分别采用20段节段吊装施工拼装,合龙后现浇中箱底、顶板,形成单箱三室的整体箱型拱主拱圈结构,最重节段95 t,拱箱标准断面如图2所示。
图1 六圭河大桥总立面(单位:cm)图2 拱箱标准断面(单位:cm)该桥地处岩溶峰丛区的高原中山深切河谷地带,沿桥位轴线岸坡地面高程河床最大高差235 m。
桥位范围裂隙、岩溶发育,地形陡峭,处于高原多雷区,春秋两季常有雷雨怪风天气,地质条件差、地形气候条件非常恶劣。
2 地锚设计2.1 总则根据地形条件和总体施工方案,全桥上下游共需主索地锚4个,最大主索索力为4 540 kN,扣索上下游共72束,单束扣索最大索力为1 500 kN,根据地形条件共需布置20处地锚。
因吊重大,地锚数量多,地锚占临时工程的比重大,所以要求对地锚设计进行认真的专题分析和计算,设计理论上要安全可靠,施工上要方便,设置上要方便灵活以适应复杂的地形情况,同时还要具有经济性。
说明书贵州洪家渡水电站位于贵州省织金县与大方县的交界处,是乌江流域梯级水电站的龙头水电站,是目前贵州在建的最大水电站工程。
库区现有的织金至黄泥塘公路是贵州省“一横二纵四联”公路发展规划中第二纵即南北纵向主骨架公路的组成部分,现状公路穿越库区,原有的黄泥塘至安顺公路六圭河大桥桥长224米,桥面高程1009米(黄海高程,下同)。
据1992年6月有关资料,洪家渡水库建成后,库区正常蓄水位1140.00m,库区的建设将淹没原有的六圭河公路大桥。
本项目为配合洪家渡水电站的建设,改建黄——织公路而重建的六圭河公路大桥。
该大桥位于原六圭河大桥上游约2公里峡谷处,是洪家渡水电站蓄水后210省道毕节至织金段改建的重点工程。
一、设计依据1、贵州乌江水电开发有限责任公司黔乌司函[2002]14号“关于印发洪家渡水电站库区六圭河特大桥复建工程初步设计审查会议纪要的函”。
2、洪家渡水电站库区六圭河特大桥复建工程初步设计审查会议纪要。
3、国家电力公司贵阳勘测设计研究院、湖北省交通规划设计院编制的《洪家渡水电站六圭河特大桥初步设计》。
4、国家电力公司贵阳勘测设计研究院完成的外业勘测、勘察和设计基础资料。
5、国家电力公司贵阳电力勘测设计研究院岩土工程公司地质队《六圭河特大桥工程地质勘察报告(祥勘)》6、洪家渡水电站六圭河公路特大桥施工图设计合同书。
7、交通部颁布的《公路工程基本建设设计文件编制办法》(1996年)。
二、设计标准和规范(一)设计标准1、公路等级:山岭重丘区三级公路。
2、桥梁宽度:净9+1.5m,单向双车道加两侧1.5米人行道。
3、设计行车速度:40km/h。
4、桥梁设计荷载:汽车- 20级、挂车-100。
5、设计纵坡:≤4%。
6、设计洪水频率:1/1007、地震:按Ⅷ度地震设防。
8、设计通航水位:通行小型旅游船舶,通航水位1140.00米。
(二)设计规范与标准(1)《公路工程技术标准》JTJ001-2000(2)《公路路线设计规范》JTJ011-89(3)《公路桥涵设计通用规范》JTJ021-89(4)《公路桥位勘测设计规范》JTJ062-91(5)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTJ023-85(6)《公路桥涵地基与基础设计规范》JTJ024-85(7)《公路工程抗震设计规范》JTJ062-91(8)《公路桥梁预应力钢绞线用YM锚具、连结器规格系列》JT/329.1-97 (9)《预应力混凝土用钢绞线》GB5224-95(10)《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》(JTJ025-86)(11)《公路桥涵施工技术规范规范》(JTJ041-2000)(12)《铁路钢桥制造规则》(TBJ 212-86)(12)《公路工程质量检验评定标准》(JTJ071-94)三、桥位自然条件1、桥位区地形六圭河大桥位于大方县与织金县交界的六圭河上,地处岩溶峰丛区的高原中山深切河谷地带,属溶蚀侵蚀切割型地貌(见六圭河特大桥工程地质平面图)。
#桥 梁#收稿日期:20050311六圭河大桥钢筋混凝土箱形拱桥多节段缆索吊拼装施工技术王 宇1王清明2郑邦友1(11中铁十七局集团有限公司 太原 030006;21中国铁道建筑总公司 北京 100844)摘 要 主跨195m 的六圭河大桥是国内最大跨度的预制拼装钢筋混凝土箱形拱桥,主拱箱施工采用缆索吊无支架20段拼装,最大吊重95t 。
介绍了拱箱吊装工艺,缆索吊装系统及扣挂系统的总体设计,指出了起重、牵引系统设计,锚碇设计,吊扣点设计,调索,施工稳定性等关键技术。
该桥的成功建成为箱形拱桥施工积累了经验。
关键词 拱桥 钢筋混凝土箱形拱桥 预制节段 拼装1 工程概况六圭河大桥地处岩溶峰丛的高原山区深切河谷地带,沿桥位轴线地面河床高差235m,河谷横断面为不对称的U 型峡谷。
桥跨形式为2@20m +195m +20m,全长255176m 。
主跨为上承式钢筋混凝土箱形拱桥,净跨度195m,净矢高39m,桥宽12m 。
2 工程特点主桥采用缆索吊斜拉扣挂法无支架拼装施工技术。
箱形拱肋为单箱三室结构,两边箱采用缆索吊拼装单独成拱,两边箱成拱后中箱在拱位现浇。
每边拱肋设计分为20节段,其中两边段拱肋现浇,中间18段预制采用缆索吊拼装,最大吊重95,t 跨中设60c m 的合龙调整段。
本桥为国内跨度最大、吊装节段最多、吊装重量最大的缆索吊拼装的钢筋混凝土箱形拱桥,也是国内第二座多段拼装的钢筋混凝土箱形拱桥,加上桥位处地形、地质条件异常复杂,缆索吊设置困难,吊装施工难度大,在吊装过程中采用了一系列新技术、新工艺。
3 总体方案先吊装上游20段拱箱,合龙后松扣索成拱,再横移缆吊系统和扣挂系统,吊装下游拱箱。
中孔拱箱安装施工方案设计中,充分利用了拱桥的无支架吊装技术以及借鉴斜拉桥的施工方法进行工况拟订、施工控制和体系转换。
每节段吊装按照拱桥吊装方法,采用缆索吊机吊装到位后,调整当前段线形,同时联结接头螺栓 接着焊接接头钢板以实现拱段间的固结,完成后再将缆索吊机起重索力转换给斜拉索,转换过程完全按照斜拉桥进行施工控制。
毕业论文开题报告土木工程贵州省瓮安县江界河大桥设计一、选题的背景与意义:随着我国国民经济的迅速发展和经济的全球化,大力发展交通运输事业,建立四通八达的现代网络,这不仅有利于经济进一步发展,同时对促进文化交流、加强民族团结、缩小地区差别、巩固国防等方面,也都有着非常重要的意义。
随着科学技术的进步和经济、社会、文化水平的提高,人们对桥梁建筑提出了更高的要求。
经过几十年的努力,我国的桥梁工程无论在建设规模上,还是在科技水平上,均已跻身世界先进行列。
各种功能齐全、造型美观的立交桥、高架桥,横跨长江、黄河等大江大河的特大跨度桥梁,如雨后春笋频频建成。
目前随着国家公路五纵七横国道主干线的规划和实施,几十公里长的跨海湾、海峡特大桥梁的宏伟工程已经摆在我们面前,并已逐渐开始建设。
乌江,是贵州的第一道大川,素以流急岸陡著称,自古就被称作天险,曾有“横走天下路,难过乌江渡”的说法,特别是震天动,两岸悬崖峭壁,猴猿难攀,谷底江涛怒滚,声闻于天。
江界河渡口即是位于震天动峡谷内,是举世闻名的一九三五年中国工农红军长征抢渡乌江天险之处,桥位下临险滩,江水咆哮于乱石堆中,声如雷霆,数里可闻,两岸峭石臂立,高达300余米,地势十分险峻。
万里滔滔的长江一向被称为“天堑”,而乌江正是长江的一条主要支流,。
过去,人们只能用木船和小轮船渡江,遇到大雾的时候,船只不能通行,交通完全停顿。
建德市的人民过去就往往因过江困难而影响工作和生活。
解放后,随着我国社会主义建设规模的日益扩大,运输更加繁忙,而建德市则正在建设成为现代化城市,它的建设和生产都需要便利的交通条件。
因此,在江界河渡口建设一座江界河大桥,对全国对建德都是迫切需要的。
1、水文资料:枯水季节无水,历史最高洪水位为1915年水位,m H 68.51915 年,洪水频率相当于0.05%。
2、工程概况及地质条件:本设计为建德市一级公路的跨河桥,桥下无通航要求。
桥位地形图及相应地质资料见附图。
洪家渡水电站六冲河大桥投标施工组织设计一、工程概况六冲河大桥位于洪家渡水电站坝址下游约1.5Km处,左岸属贵州省黔西县五里乡,右岸属织金县八步镇。
距织金县城37Km。
距八步镇约14Km,其中八步镇至坝址12Km设计为Ⅵ级公路,目前正加紧施工,预计今年8月底可通车,坝址至岩脚寨约1.2Km施工公路受2#塌滑体施工干扰,从岩脚寨至桥头约1.0Km场内公路预计今年8月底可修通,此外右岸从坝址至茶店约16Km为乡村简易公路可通行。
桥的左岸位于黔西县境内,桥址距黔西县城34Km,在本桥施工期间,通往黔西县城的公路尚不能修通。
六冲河大桥是洪家渡水电站对外公路的重点工程,对于施工期场内外运输及两岸的交通联系意义重大。
六冲河大桥左岸采用框架式轻型桥台,基桩穿过覆盖层及砂页夹煤层,嵌入硅质灰岩层内。
右岸采用重力U型桥台。
主跨采用不对称拱桥设计,净跨径为65m,其中长半拱跨40m,短半拱跨25m,主拱圈为等截面高次抛物线不对称箱形拱,拱圈高度1.6m,五箱并列,箱间距1.51m,拱圈顶面全宽7.6m,底面全宽7.46m。
拱上构造采用板梁结构,框架式立柱或立墙。
边跨采用16m钢筋砼空心板。
全桥全长94m,桥面为1.5%的双向横坡,无纵坡设置。
六冲河大桥设计荷载:汽车—超20级,挂车—120T。
大桥通车前严格按要求进行荷载试验二、自然与地质桥址两岸均为一向河床凸出的山嘴,岩层单斜,两岸分布的基岩为砂页岩夹煤层,河床为冲积砂、卵石分布。
右岸有一组平行陡坡的卸荷裂隙,形成宽12~25m,深10~15m的卸荷带。
桥址区灰岩中岩溶发育,溶槽、溶孔、溶洞等溶蚀现象随处可见。
本区属亚热季风气候区,其特点是冬无严寒、夏无酷暑,气候温湿多雨,无霜期长,日照偏少,冬季有凌冻现象。
多年平均气温为16︒C,极端低、高气温分别为-6.5︒C和36.8︒C。
多年平均湿81%,8月和9月平均相对湿度为最大,3月和4月为最小。
区内降雨较丰,多年平均降雨量1006.9mm,降雨量多集中在5~10月,约占全年的82.6%,大暴雨多发生在6~7月份,秋季多阴雨。
贵州省赤水至望谟高速公路(仁怀至赤水段)RCTJ-9合同段K53+733.0 二郎河特大桥施工图设计说明第1页共10页施工图设计总说明1、概况贵州省赤水至望谟高速公路(仁怀至赤水段)第9合同段(K53+382.46~K54+083.54)二郎河特大桥为一座整体式大桥,桥梁起点桩号:K53+382.46,终点:K54+083.54,桥梁全长701.08米,设计为 3³40+(106+200+106)+4³40预应力砼连续刚构、预应力砼T梁。
T梁采用先简支后结构连续体系。
1.1 自然地理1.1.1地形地貌桥址区属垄岗溶谷地貌,微地貌为河流沟谷、斜坡,大桥区为近南北向的河谷,横断面呈“V”形,地形坡度陡,沟壑深切,谷岸陡立,坡度约40~60°,局部陡壁发育,河谷底宽约30m。
区内桥轴线经过地面最高处标高约为702.0m,位于特大桥两端桥台处,最低处标高为448.0m,位于河流沟谷中心,相对高差为254m。
坡面植被发育,灌木茂盛,水土保持较好。
1.1.2 气候地震桥位于贵州省北部习水县山区,属北亚热带冬春半干燥夏湿润型气候区。
年平均气温13.1℃,最冷月1月平均2.4℃,最热月7月平均23.1℃,极端最高34.4℃,极端最低-8.4℃。
年平均最高气温≥30℃的日数为14.3天,日最低气温≤0℃的日数为33.4天。
平均无霜期254.0天。
年平均降水量1137.8毫米,集中于下半年。
年平均降雨日数(日降水量≥0.1毫米)210.3天,日降水量≥5.0毫米的日数55.3天,暴雨日(日降水量≥50.0毫米)2.1天,大暴雨日(日降水量≥100.0毫米)0.4天。
最大一日降水量曾达178.8毫米。
年平均日照时数1157.9小时,占可照时数的26%,以夏季为最多,冬季为少。
年平均风速1.5米/秒,全年以W风为多,夏季盛行SE风,冬季盛行W风。
全年静风频率为43%,1月静风频率为46%,7月静风频率为36%。
河流桥梁施工图设计说明河流桥梁施工图设计说明一、概述(一)项目概况庐江县境内河流属长江水系。
河流主要有杭埠河、马槽河、县河、白石天河、塘串河、兆河、西河、金牛河、罗埠河、瓦洋河、黄泥河、罗昌河、柯坦河、界河等14条。
其中境北杭埠河、境东兆河、境南界河为跨县界河。
与本项目有关的为白石天河。
白石天河流域位于庐江县北部,马槽河改道前为其上源。
马槽河已于1977 年在广寒桥截引入杭埠河,白石天河因此减少来水面积141km2,现状流域面积577km2。
流域内丘陵区面积占63%,圩区面积占37%,主河道全长39.91km。
马槽河截引入杭埠河后,现白石天河起自黄龙,东南流,右纳牛河、金牛河、石头河等小支流来水;至石头,向下折东北流,至金墩圩北,右纳罗埠河来水;至白山北,穿圩区折北流,至南坝折东流,于吴家圩注入巢湖。
桥梁左岸为巢湖庐北大圩,防洪标准为20年一遇,排涝标准10年一遇;右岸为千亩马塘圩,防洪标准为10年一遇,排涝标准5年一遇。
(二)设计概况道路在K4+480处跨白石天河。
桥梁上部结构跨径为15×30+(78+130+78)+21×30)m,全长1372.0m。
主桥为(78+130+78)m变截面悬浇连续箱梁,下部结构主墩为门型实体桥墩,墩身下接承台+根式基础;过渡墩采用双柱式矩形墩+盖梁形式,下接承台+根式基础。
引桥上部结构为预制预应力混凝土箱梁,下部结构为柱式墩台,基础为钻孔灌注桩。
(三)桥址工程地质条件1、地形、地貌和地质构造庐江县地处安徽省中部,北接合肥,东临巢湖,南近长江。
庐江属北亚热带季风性气候,气候温和湿润,四季分明,光照充足,雨量充沛。
境内地形复杂西部属大别山余脉,层峦叠嶂,绵延而南,东挟黄(陂)、白(湖)二湖、北襟巢湖;中多丘阜,纵横起伏。
海拔最高为境西的牛王寨595米,最低为境北的同大浦5.8米。
一般海拔为20~40米,形成西南高,东北低的地势。
在全县总面积(含巢湖水域12.4万亩)中,山区、低山区面积422平方公里,丘陵区1270平方公里,圩区400平方公里,湖泊260平方公里,大体是山、圩各两分,一水五丘陵。
贵州省六广河大桥施工与设计阮有力谢万臣曾涛钟荣炼张鑫(贵州省桥梁工程总公司)摘要:本文介绍六广河大桥的设计及扩大基础、90m高墩的施工工艺、240m 跨连续刚构箱梁悬浇施工技术及测量控制方法。
关键词:六广河大桥连续刚构施工控制刚度设计一、概述六广河大桥位于贵州省修文县境内六广河风景区,是贵阳-毕节汽车专用二级公路上横跨六广河峡谷的一座特大型桥梁。
主桥为中跨240m,边跨145.1m的预应力混凝土连续刚构,其中2号桥墩高90m。
引桥为20m无粘结预应力空心简支板,全长为564.2m(见图1)。
该桥同时也是贵州省内第一座含有环保设计的公路桥梁。
大桥所处地貌属河流侵蚀谷地,河谷深切,相对高差约300m,河谷下部呈U型(约成80~90度绝壁),上部呈V型(约成30~45度陡坡),桥位岩层单一,为二迭统下统栖霞组燧石灰岩,局部层间夹破碎角烁岩,岩体内沿岩层面及节理面溶蚀作用极为发育,常在岩层面及节理面附近形成溶孔溶隙 (宽10~2Ocm),部分岩溶扩张形成溶洞,溶洞高0.2-2.7m,相互连通,钻孔内见1~4层溶隙溶洞,内见满充填、半充填或空洞,充填物均为碎石粘土,结构松散。
该溶洞为溶蚀裂隙与不规则中小溶洞共同构成,围岩边界极不规则复杂多变。
六广河大桥于1999年11月开工,2001年10月全桥建成通车。
图1 六广河大桥(尺寸单位:cm)二、结构设计1、上部结构设计上部构造为变截面单箱单室双悬臂箱形梁(图1),全桥分为0号梁段、1-28号梁段、现浇段及合拢段。
箱梁顶宽13m,底宽7m。
箱高0号梁段13.4m,合拢段、边跨现浇段4.1m,其余梁段从悬臂根部至端部,按半立方抛物线从13.4m变至4.1m。
箱梁顶板厚除0号梁段为5Ocm、梁端支承截面为1O2cm外,其余均为28cm,并设有1.5%的双向横坡。
箱梁底板厚0号梁段为l60cm,悬臂根部为145cm,合拢段为3Ocm,从悬臂根部至端部,按半立方抛物线从145cm变至3Ocm。
六广河特大桥混凝土桥面板设计周潇【摘要】六广河特大桥为主跨580 m的叠合梁斜拉桥,文中从理论上对该桥混凝土桥面板的结构设计、遇到的问题、解决的方案和对策等进行阐述,并针对桥面板同时承受总体荷载和局部荷载的特点对桥面板进行总体计算分析与局部计算分析.结果表明,六广河特大桥桥面板设计合理,满足规范要求.【期刊名称】《交通科技》【年(卷),期】2017(000)002【总页数】4页(P50-53)【关键词】叠合梁斜拉桥;混凝土桥面板;结构设计;总体计算分析;局部计算分析【作者】周潇【作者单位】贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司贵阳 550081【正文语种】中文叠合梁斜拉桥是将钢和混凝土2种不同材料组合在一起作为主梁结构的一种斜拉桥。
主梁采用钢材,相对于混凝土斜拉桥而言,提高了跨越能力,而采用混凝土桥面板,相对于全钢斜拉桥而言,又显得更加经济。
因此,叠合梁斜拉桥时至今日仍是一种极具竞争力的桥梁类型。
混凝土桥面板是叠合梁中极其重要的部分,不仅和钢主梁共同承受全桥的整体荷载作用,还直接承受桥面上的活载,在设计时必须要给予重视。
六广河特大桥位于贵州省六广河名胜风景区,是贵州省江口至都格高速公路息烽至黔西段一座重要的桥梁。
主桥采用双塔双索面叠合梁斜拉桥,跨径布置为54m+189 m+580 m+189 m+54 m,是目前贵州省跨径最大的叠合梁斜拉桥,桥型布置见图1。
大桥桥面全宽为27.7 m,钢主梁形式为焊接工字形,梁高为2.92 m,主梁标准节段长为12.0 m;横梁也采用工字梁,横梁标准间距为4.0 m,在边跨压重段间距调整为3.0 m。
主梁标准横断面见图2。
大桥斜拉索为平面双索面、扇形密索体系,采用环氧涂层预应力钢绞线,每个主塔布有23对平面索,在梁上的标准索距为12.0 m。
斜拉索采用锚拉板与主梁连接,锚拉板焊接在钢主梁顶板上。
钢梁与桥面板采用剪力钉连接,剪力钉分布在钢主梁顶板和钢横梁顶板上。
说明书贵州洪家渡水电站位于贵州省织金县与大方县的交界处,是乌江流域梯级水电站的龙头水电站,是目前贵州在建的最大水电站工程。
库区现有的织金至黄泥塘公路是贵州省“一横二纵四联”公路发展规划中第二纵即南北纵向主骨架公路的组成部分,现状公路穿越库区,原有的黄泥塘至安顺公路六圭河大桥桥长224米,桥面高程1009米(黄海高程,下同)。
据1992年6月有关资料,洪家渡水库建成后,库区正常蓄水位1140.00m,库区的建设将淹没原有的六圭河公路大桥。
本项目为配合洪家渡水电站的建设,改建黄——织公路而重建的六圭河公路大桥。
该大桥位于原六圭河大桥上游约2公里峡谷处,是洪家渡水电站蓄水后210省道毕节至织金段改建的重点工程。
一、设计依据1、贵州乌江水电开发有限责任公司黔乌司函[2002]14号“关于印发洪家渡水电站库区六圭河特大桥复建工程初步设计审查会议纪要的函”。
2、洪家渡水电站库区六圭河特大桥复建工程初步设计审查会议纪要。
3、国家电力公司贵阳勘测设计研究院、湖北省交通规划设计院编制的《洪家渡水电站六圭河特大桥初步设计》。
4、国家电力公司贵阳勘测设计研究院完成的外业勘测、勘察和设计基础资料。
5、国家电力公司贵阳电力勘测设计研究院岩土工程公司地质队《六圭河特大桥工程地质勘察报告(祥勘)》6、洪家渡水电站六圭河公路特大桥施工图设计合同书。
7、交通部颁布的《公路工程基本建设设计文件编制办法》(1996年)。
二、设计标准和规范(一)设计标准1、公路等级:山岭重丘区三级公路。
2、桥梁宽度:净9+1.5m,单向双车道加两侧1.5米人行道。
3、设计行车速度:40km/h。
4、桥梁设计荷载:汽车- 20级、挂车-100。
5、设计纵坡:≤4%。
6、设计洪水频率:1/1007、地震:按Ⅷ度地震设防。
8、设计通航水位:通行小型旅游船舶,通航水位1140.00米。
(二)设计规范与标准(1)《公路工程技术标准》JTJ001-2000(2)《公路路线设计规范》JTJ011-89(3)《公路桥涵设计通用规范》JTJ021-89(4)《公路桥位勘测设计规范》JTJ062-91(5)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTJ023-85(6)《公路桥涵地基与基础设计规范》JTJ024-85(7)《公路工程抗震设计规范》JTJ062-91(8)《公路桥梁预应力钢绞线用YM锚具、连结器规格系列》JT/329.1-97 (9)《预应力混凝土用钢绞线》GB5224-95(10)《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》(JTJ025-86)(11)《公路桥涵施工技术规范规范》(JTJ041-2000)(12)《铁路钢桥制造规则》(TBJ 212-86)(12)《公路工程质量检验评定标准》(JTJ071-94)三、桥位自然条件1、桥位区地形六圭河大桥位于大方县与织金县交界的六圭河上,地处岩溶峰丛区的高原中山深切河谷地带,属溶蚀侵蚀切割型地貌(见六圭河特大桥工程地质平面图)。
沿桥位轴线岸坡地面高程河床最大高差235m。
河流流向N45ºE,河水位高程1002.5m(黄海高程系统,下同),河面宽45m左右。
河谷横断面为不对称的“V”字型峡谷。
左岸为75º~85º灰岩陡壁,局部因裂隙切割形成倒悬壁;右岸相对左岸较缓,地形坡度1060m高程以下40º左右,1060~1136m高程为60º~70º,1136m以上45º左右。
1140m高程河谷宽220m。
2、桥位区水文、气象六圭河系乌江上游河段之一,顺应地形向东南流去,地表水属长江水系乌江流域上游范畴,桥位地处织金及大方两县交界处的山脉中,地势西北高东南低。
桥位区河流流向S60°E,桥轴向为N28°E。
六圭河大桥桥址附近地区多年平均降水量为992.0mm,降水年内分布极不均匀,5~10月降雨量占全年降雨量的82.6%。
降水年际变化不大。
大暴雨多发生在6~7月份。
枯水期降水量较少,阴雨多。
多年平均气温16.0ºC,实测极端最高气温为36.8ºC(1961年7月2日),实测极端最低气温为-6.5ºC(1963年6月5日)。
多年平均相对湿度一般都在75%以上。
多年平均最大风速为14m/s。
多年平均日照时间为1221.3h。
桥位河段地处于洪家渡水电站库区淹没范围内,建成后的库区正常蓄水位为1140米,桥梁及引道的设计高程均受水库正常蓄水位控制。
四、工程地质与地震1、桥位区地层、岩性桥位区出露地层主要为第四系、中三叠统关岭组地层。
按地层出露由新到老分述如下:第四系(Q):主要分布于河床、岸边山间溶蚀洼地及谷坡宽缓地带。
其成因类型有冲积层(Q al),沿河床及岸边平缓地段分布,主要由砂卵砾石组成,深度1~5m;坡残积层(Q dl+el),为褐黄色粘土夹碎、块石,厚度0~4m,主要分布于溶蚀洼地及缓坡地带;崩塌堆积层(Q col),为崩塌堆积的大孤石、块石及粘土组成,主要分布于右岸高陡壁下缓坡地带。
三叠系中统关岭组第二段(T2g2):为灰色、深灰色中厚层灰岩夹黄灰色薄层、中厚层白云岩、泥质白云岩,白云岩段岩溶发育,岩溶形态主要表现为溶洞、溶蚀裂隙及溶蚀晶洞(孔)。
2、地质构造桥位区地处区域构造NE走向断裂褶皱带之中,受区域断裂构造影响,桥轴线地段发育低序次断裂、褶皱构造形迹。
地质测绘表明:桥位区右岸为一背斜构造,其轴向为N15ºE左右,与桥轴线斜交,岩层产状变化大,桥墩(台)位于背斜北东翼,岩层产状N75º~85ºW,NE∠40º~57º;桥位区左岸岩层单斜,岩层产状N70º~85ºE,NW∠33º~58º,轿轴线上游约8m 河岸边发育一小褶曲,其轴向与桥轴线一致。
桥位区发育两条断层:F1断层位于左岸桥轴线一带(斜穿陡壁),产状N40ºE,NW∠55º,破碎带宽1~5cm,影响带宽1.0m,为正断层,沿断层带发育K1溶洞,该断层与桥轴线大角度相交,由于其发育高程低,对大桥稳定不产生影响;F2断层位于右岸桥轴线上游50m,产状EW,S∠64º,破碎带宽4~5m,影响带宽5~6m,为正断层,该断层由于离桥位较远,对大桥不产生影响。
桥位区裂隙较为发育,主要发育两组:(1)产状N0º~35ºE,SE∠70º~80º,多充填粘土及岩屑,常沿此组裂面形成陡壁,该组裂隙与桥轴线大角度相交;(2)产状N70º~80ºW,SW∠20º~40º,多充填粘土及岩屑,该组裂隙与桥轴线小角度相交。
桥位区出现褶皱现象,均位于桥轴线上游,对桥位稳定影响较小。
3、岩溶水文地质特征桥位位于可溶岩分布区,两岸岩溶发育,左岸尤甚。
岩溶形态主要表现为溶洞、落水洞、溶蚀裂隙、溶蚀晶孔等。
左岸发育K1~K7 7个溶洞(落水洞),位于桥轴线及其附近(见工程地质平面图),溶洞基本沿层面发育,部份溶洞充填粘土、碎块石。
以K1规模最大,其位于桥轴线上游10m左右,高程1010 m,沿河边向山体内水平发育,宽8m,高5~6m,深25m,底部充填河床冲积砂卵石层;经ZK1钻孔(距桥轴线9.5m)揭露:孔深8.0~14.5m(高程1142.1~1135.6m)为一充填细砂及粘土的溶洞;33.2~40.5m(高程1116.9~1109.6m)为一无充填物的溶洞;由于溶洞的存在,对桥墩的布置及建基面的确定有一定影响。
左岸溶蚀裂隙也较为发育,与桥轴线相交的有L3及L4,由于其发育高程均位于1090 m以下,对大桥稳定不构成影响。
右岸岩溶形态主要表现为溶缝、溶蚀裂隙及溶蚀晶孔,较大的溶蚀裂隙有L9、L10两条:L9位于桥轴线上游15~30m,与桥轴线不相交,溶蚀呈缝状,宽1~6 m,上部无充填,下部缓坡段充填粘土及碎块石,从下部延伸至陡壁1128m高程,由于离桥轴线较远,对大桥稳定影响较小;L10位于桥轴线下游10m陡壁上,与桥轴线不相交,溶蚀呈缝状,不影响大桥稳定。
L8虽与桥轴线斜交,但其发育规模较小,且发育高程在1090m以下,对大桥稳定也不产生影响。
通过钻孔初步证实,右岸桥墩(台)一带无溶洞发育,但晶洞、溶孔较发育。
桥位区属于深切中山峡谷地貌,年平均降雨量1100 mm,由于可溶岩广布,地表水十分贫乏,地下水埋藏较深,地表水及地下水主要受大气降水补给,河床为最低排泄基准面。
该区属地下水补给河水类型。
洪家渡水电站建成蓄水后,地下水位将随库水位升高而升高,大桥桥墩基础将长期位于库水位以下。
4、不良地质现象桥位区存在的不良地质现象有:(1)桥位区范围内为可溶岩,且岩溶较发育(如溶洞、落水洞及溶蚀裂隙等),破坏了岩体均一性,对桥基稳定有一定影响;(2)地形陡峭,存在卸荷裂隙,对边坡稳定及桥基位置选择有一定影响;右岸为顺向坡,对边坡开挖及桥基稳定有一定影响。
5、地震桥位区地震基本烈度为Ⅵ,洪家渡水电站建成蓄水后其可能产生的诱发地震震级为3-4级,而桥位区无影响桥位成立的重大工程地质问题存在,桥位区总体是稳定的,桥位成立。
五、主要建筑材料六圭河公路特大桥为钢筋混凝土箱型拱桥结构,主拱圈采用C50混凝土,二次现浇部分混凝土采用C50微膨胀混凝土。
20米空心板采用C40混凝土,其它拱上建筑采用C30混凝土,拱座、桥台台帽、搭板和10米空心板等采用C25混凝土,U型桥台台身采用C15片石混凝土。
桥面铺装面层为沥青混凝土,下层为C30混凝土。
应严格按照《公路桥涵施工技术规范》的规定配制混凝土,所采用的水泥、沥青(改性沥青)、砂、石、水等材料及其配合比,拌制、运输和浇筑应严格执行本设计所规定的标准、规范,满足相应规范所规定的质量检验和质量评定标准要求。
本桥所使用的结构钢筋应满足国家相关标准的各项规定,其中Ⅱ级钢筋[16Mn、20MnSi,20MnNb(b)]的标准强度R g b=340MPa,Ⅰ级钢筋(Q235)的标准强度Rg b=240MPa。
结构钢材(钢板、角钢及其它钢型材)均为Q235(A3)号钢,其技术标准必须符合GB 700-88、GB 709-88、GB 9787-88的有关规定。
选用的焊接材料应符合GB 1300-77和GB 981-76的要求,同时要和所焊接的钢材材质相适应。
20米空心板梁预应力采用低松弛预应力钢绞线。
预应力钢绞线公称直径15.24mm(0.6″),后张法XM(或OVM、YM,下同)预应力锚固体系。
采用符合美国国家标准ASTM A416-87a的钢绞线,标准强度R Y b=1860MPa(即ASTM A416-87a 标准270级),弹性模量E Y=1.9×105MPa。