桥梁初步设计方案比选

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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。

五大桥设计方案
5.1 大桥总体方案构思
全面贯彻“安全、实用、经济、美观”的技术方针。

(1)造价要求。

所选桥型力求技术先进, 结构独特有别于附近已建桥梁, 同时满足工程数量省、造价低、投资少、经济合理的原则。

(2)施工要求。

所选桥型应满足有成熟施工经验、所需施工设备少、工艺简单的要求, 以减小施工难度、加快施工进度、节省投资金额、保证施工质量。

(3)通航要求。

为减少船舶撞墩的机率, 确保桥梁的安全, 适当增大和合理布置通航孔跨径, 并且抵抗船舶撞击具有足够的安全, 同时所选桥应保证在施工时不能影响船只通行。

(4)景观要求。

桥梁作为一种功能性的结构物,同时也是一种美学的艺术。

所以在满足桥梁实用功能和桥下通航要求的前提下,力求桥梁造型美观,使大桥
与周围环境相协调。

并应最大限度地减少施工对河水及周围环境的污染。

基于以上原则再结合地质实际情况以及中国现有的常见桥型,本次设计选取了四种桥型:连续刚构桥,独塔双索面斜拉桥,三跨连续下承式钢管混凝土拱桥,自锚式混凝土悬索桥。

最后综合各种因素,选取连续刚构桥作为推荐方案。

5.2 方案一:连续刚构桥
5.2.1 主桥设计
(1)总体布置
1.方案构思
随着交通运输特别是一级级公路的迅速发展,对行车平顺舒适提出了更高的要求。

而悬臂梁桥和T形刚构桥由于形变比较大的原因均难满足这个要求,超静定结构的连续钢构桥以其结构刚度大、变形小、伸缩缝少和行车平稳舒适等突出优点而得到迅速发展。

与连续梁桥相比,连续刚构桥在墩顶处由恒载产生的弯矩要小,所以在特大跨连续梁体系桥中,一般考虑采用连续刚构桥。

变截面连续刚构桥立面多采用不等跨布置,边主跨比一般为0.5~0.692,梁底曲线可采用二次抛物线、折线和介于折线与二次抛物线之间的1.5~1.8次抛物线,其中抛物线的变化规律应与连续梁的弯矩变化规律接近。

本桥河床较为平坦,基岩埋深较浅,可以使用较大跨径以满足通航和泄洪要求。

由于是III-(2)级航道,通航净宽为150m,设一个通航孔,考虑到桥墩布置、地质、地形和通航富余等条件,取主跨为160m。

连续刚构桥的边主跨比为:0.5~0.692之间,本桥考虑取两桥台之间长度为700m。

由于桥位地质条件好,而引桥的标准跨为一般30m、40m 或50m,,故跨径布置为:
2×50+40+50(预制预应力简支T梁)+100+160+100+3×50(预制预应力简支T梁)=700m,这时边主跨比100/160=0.625满足要求。

图1.1 连续刚构桥方案总体布置图(单位:cm )
2.桥面标高确定:
(1)竖曲线设计:根据《公路工程技术规范》高速公路竖曲线半径一般取值为4500m 、最小值为3000m ,但考虑到避免桥台高度过低,在桥梁竖曲线和纵坡满足规范的前提下,本方案竖曲线半径采用R =3000m 。

竖曲线基本要素为:竖曲线长度L=270m 、切线长T =135m 、竖曲线外距E=3.04m 。

(2)桥面标高:本桥桥面标高根据设计水位、桥下通航(通车)净空、桥两端引道标高的需要,并结合桥型跨径等综合考虑。

① 按设计水位计算桥面标高,计算公式如下:
min j j o H H h h =+∆+∆
式中: min H ——桥面最低高程(m );
j H ——设计水位(m )(设计水位记入壅水、波浪高度等);
j h ∆——桥向净空安全值(m );
o h ∆——桥梁上部结构建筑高度。

min H =337.765+1.5+3+0.10
=342.365m(主桥跨中桥面标高)
② 按通航水位计算桥面标高:
min th M o H H H h =++
式中:错误!未找到引用源。

——桥面最低高程(m )
th H ——设计最高通航水位(m )
M H ——通航净空高度(m )
o h ——桥梁上部结构建筑高度,包括桥面铺装层高度(m )。

min H =326.473+10+3++0.1=339.573m (主桥跨中桥面标高)
③ 按路堤通车处计算桥面标高:
路堤通车处通车净空4.5m ,上部结构建筑高度3.0m ,设计跨中桥面标高为:
43.352+3+4.5=49.852 m 。

综合上述标高,本方案标高取为49.852(跨中桥面标高),由路堤通车处跨
线标高确定。

(2) 上部结构设计
主桥上部结构采用变截面箱梁, C50混凝土,桥梁宽度17.5m ,箱梁顶板宽
度取17.5`.0m ,底板宽取10.0m 。

根据《桥梁工程》通常梁性刚柔桥,支点处箱梁截面的高跨比在1/16~1/20之间,跨中截面梁高约为支点截面梁高的1/2.5~1/3.5,故本桥支点处梁高取9.5m ,高跨比为1/20,跨中梁高取4m ,跨中截面梁高为支点梁高1/3,高跨比为1/60。

箱梁顶板厚取30cm ,腹板及底板采用变截面,腹板厚度由墩跨中40cm 厚逐渐过渡至墩顶60cm 厚 , 底板厚度由墩跨中35cm 厚逐渐过渡至墩顶80cm 厚。

梁高、底板厚度按二次抛物线变化,以满足受力及桥梁线形上的需要,腹板厚度按直线变化。

本桥方案由于桥面宽度的要求,考虑采用单箱单室断面 ,单箱单室断面构造简单,受力明确,施工方便。

图1.2 连续刚构桥方案主梁横截面图(单位:cm)
(3)下部结构设计
本桥地形平坦,通航孔布置范围较广,由钻探资料,本桥主要地层第一层为沙砾层、第二层为砂卵层,采用端承桩,入岩深度大于三倍桩直径,因此主桥基础采用端承桩基础。

主桥桥墩为双肢薄壁桥墩,主桥设4m厚钢筋混凝土承台。

主桥基础采用钻孔灌注桩,选择在枯水季节钻孔施工,主墩每墩桩数为24根,桩端入持力层厚度亦大于桩直径3倍。

图1.3 连续刚构桥方案主桥桥墩大样图(单位:cm)
5.2.2 引桥设计
(1)桥跨布置
2×50+40+50m(预制预应力简支T梁)+主跨部分+3×50m。

(2)上部结构设计
引桥上部结构采用标准跨径为40m的预应力简支T梁,梁高为2m,预制宽度为2m,主梁吊装就位后浇筑0.4m的湿接缝,T梁间距为2m,跨中腹板厚度为0.2m,跨中马蹄宽度为0.5m,高度为0.25m,斜坡高度0.15m,支点截面腹板厚度变为0.5m。

图1.4 连续刚构桥方案引桥主梁截面图(单位:cm)
(3)下部结构设计
引桥桥墩采用圆柱式桥墩,桥墩直径为1.5m,每一横截面共设有四个桥墩,每一个桥墩下面设置1.0 m直径的圆柱桩,中心距为2.5倍桩径,圆柱桩之间设置横系梁。

(4)桥台设计
本方案中,桥下地基良好,桥台接线处填土高度大约为10m左右,采用构造简单,费用较低的重力时桥台是比较合理的选择。

具体桥台的尺寸请参照相关图纸。

5.3 方案二:独塔双索面斜拉桥
5.3.1 主桥设计
(1)总体布置:
8×40m预应力混凝土简支T梁+160m+180m(双塔双索面斜拉桥)+50m+30m 预应力混凝土简支T梁=750m。

图1.5 斜拉桥型总体布置图(单位:cm)
1.方案构思:
独塔斜拉桥在河床地质、地形条件较好时,经济性比较好,可以省去一个桥
塔,无索区比双塔斜拉桥长,拉索用量少;其次,其活载最大挠度发生在拉索区,对受力有利,受收缩徐变及温度梯度的影响较小;再次,其结构布置灵活,施工也比较方便,可采用悬臂浇筑、转体施工等方法。

鉴于这些优点,并结合当地的地质条件,桥位处基岩埋深较浅,且均匀一致,承载力高,河槽偏于西岸,属于不对称情形,同时河面宽度约400m ,在其经济跨径的范围内,另外,桥位处视野开阔,高耸的桥塔进一步增加了大桥雄伟的气势,因此独塔斜拉桥是一个很具有竞争力的方案。

2.桥面标高确定:
(1)竖曲线设计:根据《公路工程技术规范》高速公路竖曲线半径一般取值为10000m 、最小值为6500m ,但考虑到避免桥台高度过高,在桥梁竖曲线和纵坡满足规范的前提下,本方案竖曲线半径采用R =10000m 。

竖曲线基本要素为:竖曲线长度L=400m 、切线长T =200m 、竖曲线外距E=2m 。


( 2)桥面标高:本桥桥面标高根据设计水位、桥下通航(通车)净空、桥
两端引道标高的需要,并结合桥型跨径等综合考虑。

① 按设计水位计算桥面标高,计算公式如下:
min j j o H H h h =+∆+∆
式中: min H ——桥面最低高程(m );
j H ——设计水位(m )(设计水位记入壅水、波浪高度等);
j h ∆——桥向净空安全值(m );
o h ∆——桥梁上部结构建筑高度。

min H =337.765+1.5+2.5+0.10
=341.865m(主桥跨中桥面标高)
② 按通航水位计算桥面标高:
min th M o H H H h =++
式中:错误!未找到引用源。

——桥面最低高程(m)
H——设计最高通航水位(m)
th
H——通航净空高度(m)
M
h——桥梁上部结构建筑高度,包括桥面铺装层高度(m)。

o
H=326.473+10+2.5+0.1=339.073m(主桥跨中桥面标高)
min
(2)上部结构设计
1. 主塔:
桥面以上主塔顺桥向宽7m,桥面以下至承台逐渐过渡到10m。

横桥向厚度为4m。

桥塔总高度为108.8m,桥面以上高为89.50m。

2. 主梁:
主梁梁高为2.5m,桥面板行车道做成1%的双向横坡,桥面全宽26.5m。

主梁截面采用混凝土形式,其截面形式见图:
图1.6 主梁截面形式(单位:cm)
3 斜拉索:
斜拉索采用直径8mm的低松弛高强平行镀锌钢丝束。

斜拉索外层防护采用热挤双层PE防护套,外层防护套的颜色可根据景观要求选用。

边跨斜拉索布置
14m+17×8m+10m,主跨斜拉索布置15m+17×8m+29m,索横向间距为25.50m。

全桥共设2×18对斜拉索。

主塔两侧斜拉索的设计以避免产生较大的塔身弯矩为原则。

斜拉索两端用冷铸锚分别锚固于索塔和主梁上。

斜拉索与主梁上的耳板采用销铰式连接,通过耳板用高强螺栓与主梁连接,斜拉索中心线在耳板平面内摆动。

(3)下部结构设计
主桥基础采用端承群桩基础。

考虑到美观性,枯水期桩不外露,承台位置尽可能靠近最低水位,本设计取承台中心面与最低水位平齐。

承台尺寸取为36.00m (横桥向)×12.00m(纵桥向)×4.0m(高)。

基础由21根直径为Φ2.0m的桩组成,纵向3排,间距4m,横向7排,间距5m,持力层厚度大于三倍桩劲。

5.3.2 引桥设计
(1)桥跨布置
8×40m(预制预应力简支T梁)+主跨部分+50m+40m。

(2)上部结构设计
引桥上部结构采用标准跨径为40m的预应力简支T梁,梁高为2m,预制宽度为2m,主梁吊装就位后浇筑0.4m的湿接缝,T梁间距为2m,跨中腹板厚度为0.2m,跨中马蹄宽度为0.5m,高度为0.25m,斜坡高度0.15m,支点截面腹板厚度变为0.5m。

图1.7 连续刚构桥方案引桥主梁截面图(单位:cm)
(3)下部结构设计
引桥桥墩采用圆柱式桥墩,桥墩直径为1.8m,每一横截面共设有四个桥墩,每一个桥墩下面设置2.0 m直径的圆柱桩,圆柱桩之间设置横系梁。

具体布置参考图纸。

(4)桥台设计
本方案中,桥下地基良好,桥台接线处填土高度大约为10m左右,采用构造简单,费用较低的重力时桥台是比较合理的选择。

具体桥台的尺寸请参照相关图纸。

5.4 方案三:三跨连续下承式钢管混凝土拱桥
5.4.1 主桥设计
(1)总体布置
方案取为三跨连续中承式钢管混凝土拱桥。

主桥长700m,主跨长300m,采用
对称布置。

图1.8 拱桥桥型总体布置图(单位:cm )
1. 方案构思
拱桥是我国公路上使用广泛的一种桥型,在竖向荷载作用下,两端产生水平推力,使拱内产生轴向压力,大大减小了拱圈的弯矩,应力分布均匀,跨越能力较大,拱圈的弧形使结构摆脱了单纯的直线组合,形式鲜活美观。

下承式拱桥不仅保持了拱桥一般的力学特点,特别是桥梁标高受限时,采用下承式拱桥可以降低桥面标高,方便两端的接线,更重要的是下承式拱桥的拱圈中的巨大水平推力可以由系杆来承受,从而减小拱桥对地基的要求,使基础造价降低
2.桥面标高确定
(1)竖曲线设计:根据《公路工程技术规范》高速公路竖曲线半径一般取值为4500m 、最小值为3000m ,但考虑到避免桥台高度过高,在桥梁竖曲线和纵坡满足规范的前提下,本方案竖曲线半径采用R =3000m 。

竖曲线基本要素为:竖曲线长度L=270m 、切线长T =135m 、竖曲线外距E=3.04m 。

(2)桥面标高:本桥桥面标高根据设计水位、桥下通航(通车)净空、桥两端引道标高的需要,并结合桥型跨径等综合考虑。

① 按设计水位计算桥面标高,计算公式如下:
min j j o H H h h =+∆+∆
式中: min H ——桥面最低高程(m );
j H ——设计水位(m )(设计水位记入壅水、波浪高度等);
j h ∆——桥向净空安全值(m );
o h ∆——桥梁上部结构建筑高度。

min H =337.765+1.5+2+0.10
=341.365m(主桥跨中桥面标高)
② 按通航水位计算桥面标高:
min th M o
H H H h =++
式中:错误!未找到引用源。

——桥面最低高程(m ) th H ——设计最高通航水位(m ) M H ——通航净空高度(m )
o
h ——桥梁上部结构建筑高度,包括桥面铺装层高度(m )。

min
H =326.473+10+2+0.1=338.573m (主桥跨中桥面标高)
综合上述标高,本方案标高取为338.573(跨中桥面标高),由路堤通车处跨线标高确定。

(2) 上部结构设计 1. 拱肋设计
引桥上部主跨采用中承式悬链线无铰拱,结构采用钢管混凝土桁架,六支桁式断面,沿拱轴拱肋采用变高度(拱脚钢管中心距8m,拱顶钢管中心距4m ),预制宽度为4m ,边拱拱肋采用上承式双肋悬链线半拱,计算跨径为75m ,矢高为35m ,矢跨比为1/4.3,每肋由高4m,宽4m 钢筋混凝土箱梁组成,两肋间设有一组“K ”字和一组“米”字钢管桁式架横撑,它们与边拱端部固结的预应力混凝土端横梁一起,组成一个稳定的空间梁系结构 2. 系杆及吊杆设计
系杆设计是拱桥中的一个关键问题,一方面要考虑系杆与拱肋的连接,保证系杆能很好的与拱肋共同受力;另一方面又要考虑系杆与行车道之间的相互作用,避免桥面因阻碍系杆的受拉而遭破坏。

该桥系杆布置箱梁的中间室内,两端锚固于边跨混凝土箱梁梁段横梁处锚体之上,锚体为钢筋混凝土结构,采用C50混凝土,锚体及拱座处埋设系杆预埋钢管。

吊杆在同一截面内设置双吊杆,以有利于拱肋横向稳定。

一般吊杆间距为4~10m,吊杆间距初步拟定为7.0m ,全桥共设37对吊杆。

每根吊杆采用Φ7的低松弛钢绞线,采用双层HDPE 全防腐体系,双层HDPE 之间设一隔离层,锚具采用OVM-LZM 冷铸墩头锚,分别锚固与拱肋钢管顶端和箱梁锚固室内的腹板上。

5.4.2 引桥设计
(1)桥跨布置
2×50m+40+50(预制预应力简支T梁)+主跨部分+30m+30m。

(2)上部结构设计
引桥上部结构采用标准跨径为40m的预应力简支T梁,梁高为2m,预制宽度为2m,主梁吊装就位后浇筑0.4m的湿接缝,T梁间距为2m,跨中腹板厚度为0.2m,跨中马蹄宽度为0.5m,高度为0.25m,斜坡高度0.15m,支点截面腹板厚度变为0.5m。

图1.9 连续刚构桥方案引桥主梁截面图(单位:cm)
(3)下部结构设计
引桥桥墩采用圆柱式桥墩,桥墩直径为1.8m,每一横截面共设有四个桥墩,每一个桥墩下面设置2.0 m直径的圆柱桩,圆柱桩之间设置横系梁。

具体布置参考图纸。

(4)桥台设计
本方案中,桥下地基良好,桥台接线处填土高度大约为10m左右,采用构造简单,费用较低的重力时桥台是比较合理的选择。

具体桥台的尺寸请参照相关图纸。

5.5 方案四:自锚式混凝土悬索桥
5.5.1 主桥设计
(1)总体布置
1.方案构思
自锚式悬索桥与传统悬索桥的最大区别有两个,其一是主缆锚固于边跨加劲梁
(即锚跨),因而可以利用加劲梁的水平支承能力来平衡主缆水平分力;利用锚跨自重来平衡主缆拉力的竖向分力,可节省庞大的锚碇工程。

其二,可利用主缆水平分力为加劲梁提供压应力,因而加劲梁可采用普通混凝土结构,节省了预应力费用。

自锚式悬索桥具有传统悬索桥的主要审美特征,又能够给我们一种格外的厚重、敦实、雄伟的感受。

现代桥梁除了满足自身的结构要求外,也越来越注重景观设计,因此,自锚式悬索桥应用前景是很乐观的。

表1.1 国内外自锚式悬索桥参数:
桥名跨度矢跨比加劲梁地点三汊矶湘江大桥132+328+128 1/5.0 钢梁中国
苏州竹园大桥 33+90+33 1/8.0 钢-混凝土梁 中国 日本此花大桥 120+300+120 1/6.0 钢梁 日本 韩国永宗大桥
125+300+125
1/5.0
钢梁
韩国
参考上表设计资料,本桥总体布置为:
7×40m (预制预应力混凝土T 形梁)+75m+230m+75m (自锚式混凝土悬索桥)+50m+40 m (预制预应力混凝土T 形梁)
图1.10 自锚式悬索桥方案总体布置图(单位:cm )
2. 桥面标高确定
本桥桥面标高根据设计水位、桥下通航(通车)净空、桥两端引道标高的需要,并结合桥型跨径等综合考虑。

① 按设计水位计算桥面标高,计算公式如下: min
j j o H H h h =+∆+∆
式中: min H ——桥面最低高程(m );
j H ——设计水位(m )(设计水位记入壅水、波浪高度等);
j h ∆——桥向净空安全值(m );
o h ∆——桥梁上部结构建筑高度。

min H =36.61+1.5+2.8+0.10
=41.01m(主桥跨中桥面标高)
② 按通航水位计算桥面标高:
min th M o
H H H h =++
式中:错误!未找到引用源。

——桥面最低高程(m ) th H ——设计最高通航水位(m ) M H ——通航净空高度(m )
o
h ——桥梁上部结构建筑高度,包括桥面铺装层高度(m )。

min
H =32.05+10+2.8++0.1=44.95m (主桥跨中桥面标高)
③ 按路堤通车处计算桥面标高:
路堤通车处通车净空4.5m ,上部结构建筑高度2.1m ,设计跨中桥面标高为:39.052 +2.1+4.5+2.05=47.702 m 。

综合上述标高,本方案标高取为47.702m (跨中桥面标高)。

(2) 上部结构设计
1. 加劲梁
自锚式悬索桥中的恒载由主缆来承受,而活载还需要由主梁来承受,所以主梁必须有一定的抗弯刚度,主梁的形式以采用具有一定抗弯刚度的箱形断面较为合适。

本方案选用钢箱梁,减轻了体系的自重,在一定的跨度允许范围内,使桥梁的安全性指标、适用性指标、经济性指标、美观性指标得到了完美的统一。

对结构受力而言,由于采用了自锚体系,将索锚固于主梁上,利用主梁来抵抗水平
轴力 。

图1.11 主梁断面图(单位:cm)
2.桥塔及基础设计
本桥索塔塔高42m(主梁底部以上),采用钢筋混凝土门式桥塔,由两根塔柱及一道横梁组成,塔柱在纵向、横向均为等宽度。

塔柱底面高程24.805m,塔顶高程为95.702m。

索塔包括塔柱、横梁以及索塔附属设施(索塔内爬梯、除湿系统)。

为加强索塔横向连系,提高索塔横向稳定性,索塔设置一道预应力混凝土箱形横梁。

(3)下部结构设计
塔基采用钻孔群桩基础,塔基采用 21根直径2.0m的钻孔桩,桩底嵌入基岩层1.5-2倍桩径;桩长15.56m,承台厚度为4m。

5.5.1 引桥设计
参见此前引桥设计方案。

5.6 桥型方案比选
在桥梁方案比选中,要注意下列四项主要标准:安全、功能、经济与美观,其中自然以安全与经济为重。

下面对四个方案进行简述:
桥型方案比较表:
方案项目
第一方案第二方案第三方案第四方案
预应力混凝土连
续钢构桥
独塔斜拉桥下承式连续钢管
拱桥
自锚式混凝土悬
索桥
1 分孔7×40 m +100 m +
180 m +100 m +50
m +40 m
8×40m
+160m+180m
+50m+40 m
8×40m
+95+110m+95m
+40m+50m+40m
7×40m
+75m+230m
+75m+50m+40m
2 桥长750m 750m 750m 750m
3 纵坡2% 1%1%1%
4 施工难
易主桥主跨跨度
180m,跨度很大,
对于悬臂施工技
术以及所采用的
材料有较高的要
求,引桥预制吊
装,质量易保证,
工序简单。

索力调整控制
复杂,主梁悬臂
施工,索塔爬模
施工技术成熟,
工期较短;引桥
用预制架设,质
量高,工期短。

主梁采用移动模
架施工,临时墩较
多,影响通航;缆
索架设拱肋时要
修建临时索塔,工
程量大;
主桥跨度240m,跨
度较小,需要先悬
臂拼装施工主梁,
施工复杂,工序
多,技术尚不成
熟。

5 接线标

44.902m 44.902 44.902m 44.902m
6 适用性1.双向通航孔,
主孔道150m,通
航性好;
2.满足泄洪要
求,适用性好;
3.施工技术成
熟,悬臂施工合
理。

4.主桥桥面连
续,行车平顺,
后期养护费用
少。

引桥采用简
支结构,伸缩缝1.双向通航,
主孔道150m,通
航性好;
2.净跨径大,
墩台少,对河床
压缩小,有利于
汛期泄洪;
3.悬臂施工技
术成熟,施工合
理。

4.主桥连续,
行车平顺,拉索
张拉复杂,后期
1.双向通航孔,
主孔道75m,两个
同行孔,通航性
好;
2.桥面连续,行
车顺畅;;
3.钢管混凝土拱
受日照温差影响
易脱空
1.双向通航孔,
主孔道150m,通航
性好;
2.净跨径大,有
利于汛期泄洪;
3.先梁后缆的施
工方法,施工技术
复杂;锚固技术复
杂,混凝土容易开
裂。

4.桥型新颖,受
力合理,养护费用
很高。

多。

养护费用高。

7 外形美

外型朴素大方,线形流畅。

引桥的跨径和主桥的跨径过渡比例适当,造型美观
外形新颖,
桥型美观,气势宏伟,与周围环境
协调好。

拱圈错落有致,具有层次感
桥型新颖独特,造型顺畅,线形流畅美观,气势宏伟,景观效果好。

从方案比较中我们可以看到,第一和第三方案在造价、施工和维护等方面占据优势,其它二种桥型虽然技术比较先进,外观比较优美,但施工相对困难,造价相对过高。

根据安全、适用、经济、美观和可行性原则,综合考虑地形、地质、水文、河床特征、环境协调等因素,确定推荐方案为:预应力混凝土连续刚构桥。

连续刚构桥受力均匀线条简洁明了,造价低。

于是决定将预应力混凝土连续刚构桥作为推荐方案。

六 推荐方案主要材料 1.普通钢筋
采用Ⅰ级钢筋和Ⅱ级或Ⅲ级钢筋三种,Ⅰ级钢筋必须符合国家标准(GB1499-98)的有关规定,Ⅱ级、Ⅲ级钢筋必须符合国家标准(GB1499-98)的有关规定。

Ⅰ级钢筋抗拉设计强度sd
f
=195MPa ,抗压设计强度
sd
f '
=195MPa ,
标准强度
sk
f
=235MPa ,弹性模量g E =5
2.110⨯ MPa 。

Ⅱ级钢筋抗拉设计强度
sd
f
=280MPa ,抗压设计强度
sd
f '
=280MPa ,标准强度
sk
f
=335MPa ,弹性模
量g E =5
2.010⨯MPa 。

Ⅲ级钢筋抗拉设计强度
sd
f
=330MPa ,抗压设计强度
sd
f
'=330MPa ,标准强度
sk
f
=400MPa ,弹性模量g E =5
2.010⨯MPa 。

2.普通钢材
采用Q235-A,必须符合国家标准(GB/T 1591-94)的有规定,Q235-A 屈服强度为235MPa ,抗拉强度235MPa ,弹性模量g E =5
2.110⨯MPa 。

3.混凝土
主梁采用C50混凝土,墩身采用C40混凝土、承台采用C30混凝土、桩基础采用C30水下混凝土、承台封底混凝土采用C20水下混凝土,其技术标准,应符合交通部部颁标准的有关规定。

七推荐方案施工方案
主桥基础施工,采用在水中建立工作平台,下沉钢围堰,在围堰中下沉护筒,用回旋钻机钻孔并灌注混凝土成桩,然后现浇钢筋混凝土承台。

引桥基础施工也可以选择采用在水中建立工作平台,下沉钢围堰,在围堰中下沉护筒,用回旋钻机钻孔并灌注混凝土成桩,然后现浇钢筋混凝土承台。

主桥为三跨变截面连续梁,采用挂篮悬臂浇筑施工方法,先在主墩上浇筑0号块,0号块临时锚固,然后安装挂篮,按3-5m一个节段平衡对称悬臂浇筑,同时在边跨设置整体支架,现浇两侧边跨15m等截面梁段。

待边跨合龙后撤除临时墩和0号块临时锚固,然后完成中跨合龙。

引桥采用预制预应力混凝土T梁,引桥T梁采用架桥机架设。

先搁置单片T 梁,再现浇湿接缝,最后安装防撞栏和进行桥面铺装,施工时两侧同时施工,以缩短工期。

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