连续刚构桥工程设计方案

连续刚构桥工程设计方案第一章概述

1.1 地质条件

图1-1 桥址纵断面图

1.2 主要技术指标

桥面净宽：2×12m＋0.5m （分离式）

设计荷载：公路－Ｉ级

行车速度：80km/h

桥面横坡：2%

通航要求：无

温度：最高年平均温度34℃，最低年平均温度-10℃。

1.3 设计规范及标准

1、《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）。

2、《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63-2007）。

3、《公路桥涵施工技术规范》（JTJ 041-2000）。

4、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）。

5、《公路桥涵圬工设计规范》（JTG D61-2005）

第二章方案比选

2.1 概述

桥式方案比选是初步设计阶段的工作重点，一般要进行多个方案比较。各方案均要求提供桥式布置图，图上必须标明桥跨位置，高程布置，上、下部结构形式及工程数量。对推荐方案，还要提供上、下部结构的结构布置图，以及一些主要的及特殊部位的细节处理图。

设计方案的评价和比较，要全面考虑各项指标，综合分析每一方案的优缺点，最后选定一个符合当前条件的最佳推荐方案。有时，占优势的方案还应吸取其他方案的优点进一步加以改善。

2.2 比选原则

设计从安全性、技术适用性、施工难度、设计施工周期、经济性、实用性和观赏性等几方面对各比选方案进行评比，其中安全性为主要因素。

2.3 比选方案

根据设计任务要求,依据现行公路桥梁设计规范,综合考虑桥位地质地形条件，拟定了三个比选方案：

方案一：预应力混凝土连续刚构桥

方案二：上承式钢管混凝土拱桥

方案三：独塔斜拉桥

2.3.1预应力混凝土连续刚构桥

1.结构受力特点

⑴在高墩大跨径桥梁中，与其它结构体系比较，预应力混凝土连续刚构桥常成为最佳的桥型方案。

⑵预应力砼充分发挥了高强材料的特性，具有强度高、刚度大、变形小以及抗裂性能好的优点。

⑶结构伸缩缝数量少，高速行车平顺舒适，维修工作量小，维护简单。

⑷可最大限度的应用平衡悬臂施工法，施工技术成熟，易保证工程质量。

⑸采用水平抗推刚度较小的双薄壁墩，可以减小水平位移在墩中产生的弯矩，且薄壁墩底承受的弯矩、梁体内的轴力随着墩高的增大而急剧减小。

⑹连续钢构除了保持连续梁的优点外，墩梁固结节省了大型支座的昂贵费用，减少了墩和基础的工程量，并改善了结构在水平荷载（例如地震荷载）作用下的受力性能，适用于中等以上跨径的高墩桥梁。

该桥为全预应力混凝土连续刚构桥，跨径分布为95m+4×170m+95m，桥梁总长870m,边主跨比0.56。桥梁设置单向纵坡，坡度为1％。

3.横断面布置

主梁采用单箱单室箱形截面，梁高按1.8次抛物线变化，设计为双幅桥，单幅桥位单向双车道，桥面宽12m，横向布置为0.5m+10.75m+0.75m，桥面横坡2%。

4.基础

基础采用钻孔灌注桩群桩基础，桩径1.5m，桩中心距4.0m采用C40混凝土，为摩擦桩。承台为矩形承台，厚4m，两承台尺寸均为23m×14.5m，采用C40混凝土。

5.施工要点

⑴桥梁上部采用挂篮悬臂浇注施工，施工时要对称浇注，应注意立模高程的合理设置，准确控制悬浇高程，确保每个工况的设计线形，主梁边中跨合龙高差应控制在1cm以内。

⑵施工后的主梁备用预应力束孔处理如下：顶板束预留孔灌浆封填，底板束预留孔留下备用，但不穿预应力束。

⑶箱梁悬浇施工时在底板上的施工孔不封堵，作为箱梁的通气孔。

⑶桥墩采用爬模法施工，两端桥台采用整体现浇。

6.总体布置图

图2-1 连续刚构桥总体布置图

2.3.2 上承式钢管混凝土拱桥

1.结构受力特点

⑴．拱桥是以受压为主的结构体系，对地基的要求比较高。

⑵．拱上立柱与主梁的弹性连接使结构成为超静定结构，并将主梁上的作用传递到主拱圈上，同时其减跨作用使主梁的高度降低，降低了结构自重。

⑶．钢管对混凝土形成了三向受压特性，使混凝土的抗压强度大大提高，作为受压为主的结构，大大的提高了材料的利用率。

该桥为上承式钢管混凝土双连拱，腹孔为连续梁式腹孔；两个拱的矢跨比均采用1/5,计算跨径320m ，净矢高64m ；拱轴系数取2.24；拱上立柱间距为10m ；拱圈为变高度截面，变高度截面截面高度变化按Ritter 规律变化，n 取0.8，拱顶高5.72m ，拱脚高11.5m 。

3.横断面布置

连续梁式腹孔支撑着T 形主梁，设计为双幅桥，单幅桥位单向双车道，桥面宽12m 。横向布置为0.5m+10.75m+0.75m 。 4.基础

基础采用钻孔灌注桩群桩基础。桩径1.5m ，桩中心距4.0m 采用C 40混凝土，为摩擦桩。拱座为大型混凝土实心拱座，采用C40混凝土。 5.施工要点

⑴．通过缆索吊装施工进行主拱圈的施工，安装过程应严格控制主拱圈的线形。 ⑵．待主拱圈合龙后，进行钢管内混凝土灌注。 ⑶．通过缆索吊装进行主梁拼装。 6.总体布置图

图2-2 上承式钢管混凝土拱桥总体布置图

2.3.3独塔双跨斜拉桥 1.斜拉桥的受力特点

⑴斜拉桥属组合体系桥梁，它的上部结构由主梁、拉索和索塔组成。

⑵斜拉桥是一种桥面体系以主梁受轴力（密索体系）或受弯（稀索体系）为主、支承体系以拉索受拉和索塔受压为主的桥梁。

⑶斜拉桥是一种高次超静定的组合结构，拉索与主梁是弹性连接，使主梁的跨径显著减小，从而大大减小了梁内弯矩、梁体尺寸和梁体重力，使桥梁的跨越能力显著增大，是大跨度桥梁所采用的主要形式之一。

⑷与悬索桥相比，斜拉桥不需要笨重的锚固装置，抗风性能又优于悬索桥，由调