桥梁施工方案比选

一．桥梁初步设计一工程概况本册设计为猛河大桥初步设计，猛河位于湖南省境内。

大桥的建设对推动该地区的经济发展具有十分重要的意义。

本桥设计综合考虑该地区地形、地貌、通航、河床特征、泄洪要求，在满足使用要求的前提下，力求结构经济安全，施工方便。

二设计规范1．《公路工程技术标准》（JTG B01-2003）；2．《公路桥涵设计通用规范》（JTG-2004）；3．《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG-2004）；4．《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTJ024-1985）；5．《公路工程可靠度设计统一标准》（GB/T50283-1999）；6．《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）；7．《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JTJ 026-90）；8．《公路工程抗震设计规范》（JTJ 005-96）；9．《钢结构设计规范》（GBJ17-88）.三技术标准根据设计要求，主要技术指标如下：1．设计荷载：一级公路，双向六车道；2．设计车速：80km/h；3．桥面宽度：双幅分离式，每幅桥宽17.5m：0.5m防撞栏+2m人行道+2.5m 右路肩+11.25m行车道+0.75m左路肩+0.5m防撞栏，两幅桥之间间距0.5m.4．桥面坡度: 纵坡3%，横坡1.5%；5．通航标准：III-(2)级1个航道 ,双向通航孔，净高H为10m，净宽B为150m，上低宽b为131m，侧高h为6m,通航水位为326.473m；航道等级Ⅲ-（2）6．设计洪水频率: 按百年一遇洪水频率,设计水位为337.765m；7．设计基准期：100年。

四水文地质概况本桥工程区段为K3+700～K4+400，桥址位于内陆河，环境类别为Ⅰ类（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），桥位与河道两岸顺直。

两堤间距约700m，桥址河床断面属宽滩式河床断面。

地质勘探结果表明，桥位区地质情况一般，河滩位置依次是低液限黏土，容许应力[σ0]=250 KPa；弱风化泥质灰岩，容许应力[σ0]=1000 KPa；微弱风化泥质灰岩，容许应力[σ0]=1200 KPa；微风化白云质灰岩，容许应力[σ0]= 2000 KPa，河槽部分依次是砂砾层，容许应力[σ0]=550 KPa，砂卵层，容许应力[σ0]=1200 KPa，根据上述地质条件，设置端承桩。

桥型方案比选1. 构思宗旨（1）符合发展规划，满足当地快速发展的经济的交通需要，分孔分跨与原桥位错开。

（2）桥梁结构造型简洁、轻巧，不与原桥型相似，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。

2. 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。

3. 比选方案3.1 比选方案一：双塔斜拉桥方案（1）孔径布置：跨径 70+200+3×428+200+70（米），全长1824米。

此桥面较宽，采用3％横坡；护栏采用金属制桥梁护栏（D>＝25cm）；其桥梁结构纵横端面、桥宽及桥面横坡布置如图1。

（2）结构构造：1）主梁：主梁采用分幅形式，单幅主梁为抗风性能好、整体性强、造型美观的封闭式流线形钢箱梁，两幅主梁中心间距30m，净距9.8m。

箱梁外侧设置风嘴，内侧设置斜拉索检修道。

梁高4.0m，单幅梁宽24m，两幅梁总宽55.6m（含风嘴及拉索检修道）。

全桥每隔60m设置一道3m宽的箱形横梁，箱形横梁之间对应横隔板位置设置一道工字形小横梁。

2）索塔：独柱型索塔总高度为169.964 ～173.174 m。

为增加索塔景观效果，索塔顶部设置塔冠，高9.00m。

根据受力和总体刚度需要，索塔设置箱形断面“X”型支承托架。

3）斜拉索：索塔采用扇形布置，每个索面张拉11对拉索，索距10m，采用密索布置，斜拉索为四索面，采用1670MPa平行钢丝，塔端和梁端均采用钢锚箱构造。

张拉端设在梁端。

在塔端四索面共用一个锚箱。

4）过渡墩与辅助墩均采用独柱型墩身，墩顶设横梁的T字形结构，以提高抗船撞能力和景观效果。

墩身断面为设倒角的矩形空心断面。

承台采用对水流适应性较强的带圆端的矩形承台，承台顶面设计标高为-4.5m，辅助墩承台平面尺寸24.7×15.8m，厚度4.0m，圆端半径7.9m。

第二节初步方案比选一。

初拟桥梁图式根据桥址地形、地质、水文条件和技术标准的要求，初拟出不同体系、不同材料的6个桥梁图式.归纳起来有：上承式钢筋混凝土拱桥、中承式钢管混凝土拱桥、预应力混凝土连续梁桥、预应力混凝土连续刚构桥、多跨简支梁桥、斜拉桥。

方案一：三跨预应力混凝土连续梁桥,跨径组合为55+90+55m；方案二:等跨径等高度预应力混凝土连续梁桥，跨径为5⨯40m；方案三：三跨预应力混凝土连续钢构桥，跨径组合为55+90+55m;方案四：中承式钢筋混凝土拱桥,主跨为150m；方案五：下承式钢管混凝土拱桥，主跨为210m；方案六：独塔不等跨斜拉桥，跨径组合为130+80m。

二。

方案初选从经济方面考虑:混凝土斜拉桥的造价比较高，每平方的价格超过1万元.它们适合于大跨径的桥梁，在本设计中其特点不能得到充分地体现,在经济上造成浪费.从适用方面考虑:多跨简支梁跨越能力较小,30m跨径的多跨简支梁桥主要由跨中正弯矩控制,恒载弯矩所占比例相当大，结构承受活载能力就小，桥型过于笨重。

更关键的是多跨简支梁涉及到下部结构的水下施工，显然施工就不方便了。

从技术难度方面考虑：中承式钢管混凝土飞燕式拱桥是一种结构新颖的桥型.在设计时，其截面设计和材料相当复杂；在施工时，钢管混凝土的施工难度很大，造成了相应的施工费用的增加，故不考虑该种设计方案.经过综合的比较，选出以下三个图式来编制桥梁的比较方案.（一) 第一方案：钢筋混凝土拱桥（附图）1.总体布置和结构体系：此混凝土拱桥方案的桥跨布置为4⨯16m+19⨯7m+4⨯16m，全长为276m。

桥梁宽度布置为：2×0。

25m（栏杆）+2×1。

5 m（人行道）+净11。

0m =14.5 m。

其中主桥为净跨123m的钢筋混凝土拱桥，矢跨比为1/6，引桥为16m长的空心板简支梁桥，两岸由7.5m长的重力式“U”型桥台连接。

2.主拱圈：顶部宽度为11.20m、底部宽度为11.16m的箱板拱，由7个拱箱组成,每个箱室宽1。

浅谈钢结构特大桥的施工方案经济比选摘要：相对于传统的钢筋混凝土结构，钢梁具有跨越能力大，工厂化加工精度高，便于运输，施工速度快，构件易于修复和更换，材料可回收再利用等优点，被广泛应用于桥梁结构施工中。

基于此，以永定河特大桥为研究对象,通过对钢结构特大桥的场地布置施工方案进行经济型对比，从而降低施工成本，进而体现场地布置对钢结构施工成本控制的重要性。

关键词：钢结构；应用；经济性比选；1.工程概况京雄高速跨永定河特大桥是京雄高速起点，位于永定河规划城市段中部，是雄安新区进出北京中心城区的门户，是区域重要的景观标志性桥梁。

合同工期2020年12月8日至2022年12月31日。

永定河特大桥全长1.620km, 主桥采用中承式拱桥结构，在边孔两侧设置辅助孔，组成60+50+300+50+60=520m的5孔主桥，主拱肋和主梁均采用钢结构设计，钢材用量约2.56万吨。

本工程主桥中孔钢箱梁节段为高度3.5m，桥面宽度48m，并存在48～59.3m宽度渐变段；主桥边孔钢箱梁高度3.5m，宽度24米。

受桥梁结构、现场环境和施工方案影响，箱梁分段方式复杂。

主桥边孔钢箱梁为单箱四室截面梁，且两侧风嘴封闭，风嘴斜腹板、箱内纵向腹板与隔板的定位对接难度较大。

本工程主桥钢拱肋采用复杂空间曲面结构，拱圈截面由拱顶异形五边形渐变至拱脚异形四边形，上下游拱肋间设置“中国结”造型风撑。

2.总体施工组织永定河大桥钢结构加工工程主要分为钢结构加工厂内板单元制造和桥址现场节段拼装两部分。

在板单元加工基地进行钢拱肋板单元的下料，散件的组拼焊接，板单元底漆、中间漆的涂装。

板单元加工采用流水作业，板单元加工完成后通过汽运至桥址现场进行节段拼装。

在桥址西岸河滩临近引桥便道位置规划一处钢箱梁和钢拱肋拼装厂，梁场规划面积32300㎡（折合48.5亩）。

桥址梁场配置三台64m跨度20t龙门吊进行梁段整体组拼，配置三台24m跨度10t龙门吊进行板材料转运和板单元二拼。

桥梁建设2021年第51卷第5期(总第273期)108Bridge Construction,Vol.51,No.5,2021(Totally No.273)文章编号：1003-4722(2021)05-0108-08强震山区大跨悬索桥桥塔横梁方案比选曹发辉1,刘清华2,左翔文1(1.四川省公路规划勘察设计研究院有限公司，四川成都610041；2.四川公路工程咨询监理有限公司，四川成都610041)摘要：针对大跨度悬索桥桥塔传统混凝土结构横梁抗剪能力较差的情况，以强震山区主跨1loo m的悬索桥——泸定大渡河特大桥为背景，计算地震作用下桥塔结构的内力，并对混凝土结构、钢结构、新型波形钢腹板组合结构3种形式桥塔横梁方案进行比选。

结果表明：相比于混凝土结构横梁方案，钢结构横梁方案弯矩和剪力减少幅度分别为25.9%〜29.3%和33%〜34.7%,新型波形钢腹板组合结构横梁方案弯矩和剪力减少幅度分别为17.5%〜27.8%和19.1%〜30.6%,钢结构横梁与新型波形钢腹板组合结构横梁方案的抗震性能优于混凝土结构横梁方案。

但钢结构横梁方案的桥塔横梁钢-混连接构造无法满足结构受力需求，且施工要求高、难度大。

新型波形钢腹板方案钢-混连接构造可靠度和施工难易程度优于钢结构横梁方案，因此泸定大渡河特大桥最终采用新型波形钢腹板组合结构横梁方案。

关键词：悬索桥;桥塔;横梁；波形钢腹板组合结构；剪力；弯矩；抗震设计中图分类号：U448.25；U443.38文献标志码：AStudy of Tower Crossbeam Types for Long-Span Suspension Bridge in Mountainous Area of High SeismicityCAO Fa-hui1,LIUQing-hua2,ZUOXiang-wen1(1.Sichuan Highway Planning,Survey,Design and Research Institute Ltd.,Chengdu610041,China；2.Sichuan Highway Engineering Consult Supervision Co.,Ltd.,Chengdu610041,China)Abstract:In the long-span suspension bridge,the traditional concrete crossbeams for towers usually have poor shear performance.The Luding Dadu River Bridge,which is a suspension bridge located in the mountainous area with high seismicity and has a main span length of1100m, is used as the prototype bridge for this study・The internal forces of the towers under seismic actions were computed,and options of tower crossbeams were compared,including the concrete crossbeam,steel crossbeam and novel composite crossbeam with corrugated steel webs・As per the comparison,the bending moment and shear forces in the steel crossbeam are reduced with degrees of25・9%-29・3%and33%-34.7%,respectively,while the two items of the novel composite crossbeam with corrugated steel webs were decreased with degrees of17.5%-27・8%and 19・1%一30・6%,respectively,in contrast to the concrete crossbeam.The seismic performance of the steel crossbeam and composite crossbeam with corrugated steel webs is superior to that of the concrete crossbeam・However,the utilization of the steel crossbeam is limited by its steel­concrete connection details that are regarded below the load bearing requirements and quite construction challenging・The novel composite crossbeam with corrugated steel webs is a relatively better 收稿日期：2020-03-17基金项目：四川藏区高速公路科技攻关项目(2016-04)Project of Sichuan-Tibetan Expressway Key Science and Technology Research Program(2016-04)作者简介：曹发辉，高级工程师)E-mail:64366507@ o研究方向：大跨度桥梁设计理论与方法。

桥型方案比选-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN桥梁毕业设计桥型比选一、桥型方案比选桥梁的形式可考虑拱桥、连续梁桥、悬索桥和斜拉桥。

从安全、功能、经济、美观、施工、占地与工期多方面比选，最终确定桥梁形式。

桥梁设计原则1．适用性桥上应保证车辆和人群的安全畅通，并应满足将来交通量增长的需要。

桥下应满足泄洪、安全通航或通车等要求。

建成的桥梁应保证使用年限，并便于检查和维修。

2．舒适与安全性现代桥梁设计越来越强调舒适度，要控制桥梁的竖向与横向振幅，避免车辆在桥上振动与冲击。

整个桥跨结构及各部分构件，在制造、运输、安装和使用过程中应具有足够的强度、刚度、稳定性和耐久性。

3．经济性设计的经济性一般应占首位。

经济性应综合发展远景及将来的养护和维修等费用。

4．先进性桥梁设计应体现现代桥梁建设的新技术。

应便于制造和架设，应尽量采用先进工艺技术和施工机械、设备，以利于减少劳动强度，加快施工进度，保证工程质量和施工安全。

5．美观一座桥梁，尤其是座落于城市的桥梁应具有优美的外形，应与周围的景致相协调。

合理的结构布局和轮廓是美观的主要因素，决不应把美观片面的理解为豪华的装饰。

应根据上述原则，对桥梁作出综合评估。

连续梁桥梁式桥是指其结构在垂直荷载的作用下，其支座仅产生垂直反力，而无水平推力的桥梁。

预应力混凝土梁式桥受力明确，理论计算较简单，设计和施工的方法日臻完善和成熟。

预应力混凝土梁式桥具有以下主要特征：1）混凝土材料以砂、石为主，可就地取材，成本较低；2）结构造型灵活，可模型好，可根据使用要求浇铸成各种形状的结构；3）结构的耐久性和耐火性较好，建成后维修费用较少；4）结构的整体性好，刚度较大，变性较小；5）可采用预制方式建造，将桥梁的构件标准化，进而实现工业化生产；6）结构自重较大，自重耗掉大部分材料的强度，因而大大限制其跨越能力；7）预应力混凝土梁式桥可有效利用高强度材料，并明显降低自重所占全部设计荷载的比重，既节省材料、增大其跨越能力，又提高其抗裂和抗疲劳的能力；8）预应力混凝土梁式桥所采用的预应力技术为桥梁装配式结构提供了最有效的拼装手段，通过施加纵向、横向预应力，使装配式结构集成整体，进一步扩大了装配式结构的应用范围。

镇原县茹河四号大桥方案比选一、背景茹河由西向东纵贯镇原县城关镇等7个乡镇，流域两岸有川台地2.6万余亩，水土自然资源丰富，发展瓜果疏菜产业具有得天独厚的优势，但受茹河限制，项目区群众生产劳动要涉水过河，每到汛期，无法通行，需绕道10公里才能过河，生产生活极为不便。

拟建桥址处为当地交通枢纽中心，桥梁南岸通过镇北路可与省道303线和318线相接，经省道303线向东可达屯子镇、肖金镇、长庆桥、宁县等地，沿省道318线向西经平泉镇、新城镇等乡镇后与国道312线相连；北岸与省道318线相接，可达寇家庙、太平乡、西峰区等县、乡。

该项目的建设对改善当地群众通行条件，促进农业种植结构调整，推动项目区经济社会发展具有重要作用。

对镇原县茹河四号大桥在满足交通组织、反映地区特色的前提下提出三种初步设计方案。

二、主要技术指标（1）荷载等级：公路-I级（2）桥面宽度：0.25m（栏杆）+1.5m(人)+9m(车)+1.5m(人)+0.25m（栏杆）（3）设计洪水频率：1/100（4）地震烈度：7级（5）跨径组成：9*20m预应力混凝土空心板梁（6）桥面纵坡：0.5%（7）桥面横坡：2%（8）最大冻土深度：0.82m（9）通航标准：不考虑通航要求三、水文地质情况1、水文该桥位于甘肃省庆阳市镇原县茹河上，茹河发源于宁夏固原，途经镇原县武沟、开边、城关镇、屯子、彭阳等乡东流注入蒲河，全长171.4km，流域面积3377km2、地质该桥处根据地质特征，将图层自上而下划分为3个工程地质层，4个工程地质亚层，分述如下：第1层：人工填土（耕植土）第2层：圆砾第3-1层：强风化岩第3-2层：弱风化基岩3、地下水拟建场地内地下水主要为第2层中孔隙水。

该地下水与茹河水联系密切，且成互补关系。

据经验值，圆砾层的渗透系数为150-500m/d。

基岩仅有少量裂隙水。

在本次勘探期内岸上钻孔成孔后孔内稳定水位埋深约0.60-3.10米。

四、桥型布置在上述水文和地质情况下，综合考虑安全、适用、经济、美观等因素提出以下三种方案：方案一：预应力混凝土简支空心板梁桥（9*20m）预应力混凝土简支桥梁以其独有的外形简单、质量较轻、制作和架设方便等优点，在桥梁工程中被广泛运用，并成为中小跨径桥梁的首选桥型。

┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 装 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 订 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 线 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊共 55 页 第 1 页第一章 概述1.1预应力混凝土连续梁桥概述预应力混凝土连续梁桥以结构受力性能好、变形小、伸缩缝少、行车平顺舒适、造型简洁美观、养护工程量小、抗震能力强等而成为最富有竞争力的主要桥型之一。

本章简介其发展：由于普通钢筋混凝土结构存在不少缺点：如过早地出现裂缝，使其不能有效地采用高强度材料，结构自重必然大，从而使其跨越能力差，并且使得材料利用率低。

为了解决这些问题，预应力混凝土结构应运而生，所谓预应力混凝土结构，就是在结构承担荷载之前，预先对混凝土施加压力。

这样就可以抵消外荷载作用下混凝土产生的拉应力。

自从预应力结构产生之后，很多普通钢筋混凝土结构被预应力结构所代替。

预应力混凝土桥梁是在二战前后发展起来的，当时西欧很多国家在战后缺钢的情况下，为节省钢材，各国开始竞相采用预应力结构代替部分的钢结构以尽快修复战争带来的创伤。

50年代，预应力混凝土桥梁跨径开始突破了100米，到80年代则达到440米。

虽然跨径太大时并不总是用预应力结构比其它结构好，但是，在实际工程中，跨径小于400米时，预应力混凝土桥梁常常为优胜方案。

我国的预应力混凝土结构起步晚，但近年来得到了飞速发展。

现在，我国已经有了简支梁、带铰或带挂梁的T 构、连续梁、桁架拱、桁架梁和斜拉桥等预应力混凝土结构体系。

虽然预应力混凝土桥梁的发展还不到80年。

但是，在桥梁结构中，随着预应力理论的不断成熟和实践的不断发展，预应力混凝土桥梁结构的运用必将越来越广泛。

连续梁和悬臂梁作比较：在恒载作用下，连续梁在支点处有负弯矩，由于负弯矩的卸载作用，跨中正弯矩显著减小，其弯矩与同跨悬臂梁相差不大；但是，在活载作用下，因主梁连续产生支点负弯矩对跨中正弯矩仍有卸载作用，其弯矩分布优于悬臂梁。