桥梁设计方案比选工程实例1

关于某桥梁的方案比选

摘要

某桥桥长39米，桥宽5.5。依据资料设计不少于四种桥型方案，并拟定桥型结构主要尺寸。根据技术经济比较，选择最优方案

三跨预应力混凝土空心板简支梁桥方案：三跨预应力混凝土简支空心板桥是常用的一种桥梁结构形式，属于静定体系。其在恒载、活载作用下，主梁的受力明确，主梁截面尺寸较小，结构抗弯抗扭性能好。可采用顶推法、逐跨施工法、预制安装法施工，充分应用预应力技术的优点使施工设备机械化，生产工厂化；采用预制厂预制主梁，然后安装就位，张拉预应力钢筋，施工速度快，主梁质量有保证。

预应力混凝土简支T梁方案：预应力混凝土简支T梁，其具有建桥速度快、工期短、模板支架少等优点而应用广泛。

梁拱组合体系桥方案：拱桥是我国公路上使用较广泛的一种桥型。拱桥与梁桥的区别，不仅在于外形不同，更重要的是两者的受力性能有较大的差别。由力学知，拱桥结构在竖向荷载作用下，两端将产生水平推力。正是这个水平推力，使拱内产生轴向压力，从而大大减小了拱圈的截面弯矩，使之成为偏心受压构件，截面上的应力分布与受弯梁的应力相比，较为均匀。因此，可以充分发挥主拱截面材料强度，使跨越能力增大。

斜腿刚构方案：斜腿刚架桥的主跨相当于一座折线形拱式桥，其压力线接近于拱桥的受力状态，斜腿以受压为主，其跨越能力较大。

·桥型方案的提出及结构介绍

1三跨预应力混凝土空心板桥

（1）桥型介绍

（2）尺寸拟定

（3）施工方案设计

（4）工程量估算

2预应力混凝土简支T梁桥

（1）桥型介绍

（2）尺寸拟定

（3）施工方案设计

（4）工程量估算

3 梁拱组合体系桥

（1）桥型介绍

（2）尺寸拟定

（3）施工方案设计

（4）工程量估算

4 斜腿刚架桥

（1）桥型介绍

（2）尺寸拟定

（3）施工方案设计

（4）工程量估算

·方案比选

桥型方案的提出及结构介绍

某市公路管理处拟对该市葛店镇大湾境内的武城老桥进行改建。武城中桥作为跨越运河的主要结构物，对保障交通畅通和城镇发展，起着不可替代的作用，它是路网建设中的关键节点。武城中桥的设计方案选择也就显的尤为重要。

根据当地实际地形，参考当地地质条件及施工条件，初步拟定主桥部分拟定如下4种方案：

➢三跨预应力混凝土空心板简支梁桥方案

➢预应力混凝土简支T梁方案

➢梁拱组合体系桥方案

➢斜腿刚构方案

根据技术经济比较，为武城中桥选择最优方案

综合考虑目前的造价控制以及高速公路施工企业桥梁施工的普遍水平，高速公路上合理桥型的选择总结起来有以下几点：

1)桥型方案选择力求能适应当地的恶劣环境和交通运输条件的限制，合理选择上部结构形式。

2)桥型方案选择应结合桥梁重载车辆多的特点，不但要选用结构受力明确、造型简捷、技术先进、可靠，工程方案经济、合理，施工方便，质量易于控制的桥型，而且还要充分考虑结构的耐久性和运营期间的养护费用。

1 三跨预应力混凝土空心板桥

（1）桥型介绍

三跨预应力混凝土简支空心板桥是常用的一种桥梁结构形式，属于静定体系。其在恒载、活载作用下，主梁的受力明确，主梁截面尺寸较小，结构抗弯抗扭性能好。可采用顶推法、逐跨施工法、预制安装法施工，充分应用预应力技术的优点使施工设备机械化，生产工厂化；采用预制厂，预制主梁，然后安装就位，张拉预应力钢筋，施工速度快，主梁质量有保证。

（2）尺寸拟定

①桥跨布置

采用三跨简支梁，三跨采用等跨布置，初步确定桥跨布置为：3×13m，总长为39m.布置图如图1所示。

图1 桥型布置图（三跨空心板简支梁）

②截面尺寸

根据已建成的桥梁资料分析，主梁截面的梁高，截面细部构造图如

图2所示。

24

7624124

128

55

5

8051045

5

812

56

12

124

24

7624

128

55

5140

12

12568

12

56

12

1832

6032

18124

12

56

12

1832

6032

18124

80

12

56

1225.5

12

1225.5

80

图2 截面细部构造图（三跨空心板简支梁方案）

③下部结构

墩身采用圆形实心墩，桥台采用柱式桥台，基础采用钻孔灌注桩基础。 （3）施工方案设计

空心板简支梁桥的施工方法有满堂支架法、预制安装法……，本次施工采用预制安装法施工。 （4）工程量估算

主梁采用C50标号的混凝土，墩身采用C30标号的混凝土，预应力钢筋为12-7 5低松弛钢绞线，普通钢筋为HRB335钢筋。

主梁混凝土用量：一片边板混凝土用量为8.54m3，一片中板的混凝土用量为7.16m3，则主梁混凝土用量为3

.8m

⨯

⨯

54

+

=

6

94

16

2.

.7

6

预应力钢筋用量：采用预置安装法施工，钢绞线总长大概为756m.

普通钢筋用量：根据截面最小配筋率的要求，普通钢筋的截面面积为4381.7mm2全桥总长39m，则钢材用量为kg

4381=

/7.

⨯

⨯。

28

39

5.

3.

1340

222

.0

墩身混凝土用量：截面面积为0.785m2,桥墩每延米混凝土用量为0.785m3.

2 预应力混凝土简支T梁桥

（1）桥型介绍

预应力混凝土简支T梁，其具有建桥速度快、工期短、模板支架少等优点而应用广泛。（2）尺寸拟定

①桥跨布置

预应力混凝土简支T梁采用一跨成桥，其布置如图3所示。

图3 桥型布置图（一跨简支T梁）

②截面尺寸

根据已建成桥的资料，确定T梁的截面尺寸，其截面细部构造图如图4所示。