高架桥工程-基本设计原则

英雄山路南段高架桥工程

高架桥梁设计

一．设计标准

1．桥梁设计荷载：城—A级；

2．桥梁标准横断面布置：

双向6车道主线桥面总宽25m；

双向4车道主桥桥面宽18m。

主桥桥面标准横坡为双向1.5%；

3．防撞墙：车行道设防撞墙，高架桥外侧防撞等级为SS，中间防撞墙Am;

4．抗震设防标准：地震基本烈度为6度，设计基本地震加速度值为0.05g；工程场地类别为Ⅱ类，设计特征周期值为0.45秒。

5．环境类别，二类；环境相对湿度0.55；

6．结构重要性系数按1.1

二．主要技术规范

《城市桥梁设计规范》（CJJ11-2011）

《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）

《公路钢筋砼及预应力砼桥涵设计规范》（TGD62-2004）

《公路桥涵地基和基础设计规范》（JTG D63-2007）

《公路桥梁抗震设计细则》（JTG/T B02-01—2008）

三．桥梁结构形式

1．上部结构

桥梁跨径布置：墩跨布置满足地面交通组织需求，尽量避让地下管线、轨道交通线路等，减小管线迁移和工程施工难度，同时为远期轨道交通线路预留实施条件，高架桥主线标准跨径一般为30m，跨径组合为2-4跨一联，双向6车道25m桥宽，梁高2.3m，双向4车道18m桥宽，梁高2m。35米以上大跨径梁为变高度梁，均采用预应力混凝土连续箱梁。

高架桥主线预应力混凝土箱梁标准横断面为单箱多室断面，纵、横桥向预应力钢束由Φj15.20高强度低松弛钢绞线和优质群锚组成，C50混凝土，塑料波纹管成孔，真空压浆。施工采用一次落架成形。箱梁顶面宽为桥宽B-0.2m（B为桥梁全宽），标准段跨中腹板厚0.45m，支座附近腹板厚0.75m、0.95m；跨中顶板等厚0.25m；跨中底板厚0.23m。室宽（腹板中心线-中心线）一般不大于5.5m。端横梁宽2m，中横梁宽3m或3.5m，横梁宽度结合横向支座布置经由计算确定。

在分、合流口桥面变宽处，按箱室宽度变化，悬臂长度不变处理，以保证桥梁结构外轮廓的连续性。

2．其他

1)伸缩缝：RBKF-80型，两端各预留50X9cm

RBKF-120型，两端各预留50X9cm

RBKF-160型，（第十一联）预留660X9cm，相邻联预留50x9cm

注意：伸缩缝处翼缘板需加厚。

2)预应力张拉方式：腹板束采用内卡式千斤顶，梁端张拉，张拉端距梁端55cm。

顶底板束采用齿板在箱室内张拉。

3)腹板加厚段长度：不小于12倍腹板加厚值，腹板变化为0.45-0.75m的，按

400cm；腹板变化为0.45-0.95m的，按600cm；

4)纵向预应力布置时结合横梁钢束综合考虑，注意预留横梁钢束位置。

四．计算参数

1.上部箱梁：预应力砼 C50，容重 26KN/m3；纵向不均匀沉降5mm，桥面板温度梯度按《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）取用，按照10cm沥青砼铺装，即温度梯度为：正效应（0，5.5，14）；负效应按（0，-

2.75，-7）。

济南市年平均气温14.7度，极端最低气温-14.9度，极端最高气温为40.5度。第一施工阶段升温10度降温10度，平均15度，施工周期40天；第二施工阶段升温5度，降温5度，平均15度，施工周期10天；第三施工阶段，升温26度，降温30度，平均15度，施工周期3650天。

使用阶段里收缩徐变天数填0。

2.永久荷载：

三道护栏总重：36KN/m。

桥面铺装：3cm（SMA-10）+4cm（SMA-13）+沥青砂防水层2cm，容重24KN/m3

3.预应力管道采用塑料波纹管，μ：0.15，k：0.0015；

低松弛钢绞线松弛率：0.025，一端张拉锚具回缩：6mm，两端张拉锚具回缩：12mm；

成孔面积： 19根内径￠100，外径D122，12-17根内径￠90，外径D106

锚下张拉控制应力： 1339.2MPa，永存预应力小于：1209MPa

4.计算宽度

横梁计算宽度：中横梁宽3m或3.5m，端横梁宽2m，按矩形截面建模计算，不考虑顶底板影响。

主梁纵向按全宽建模计算，不考虑有效宽度影响。

5、汽车活载：

城—A级，偏载系数取1.15。冲击系数一定要自定义，取最不利。跨径按本联最大单跨跨径。

五．计算结果的控制

箱梁采用“桥梁博士”程序按平面杆系进行内力和应力计算，模拟施工和运营过程，考虑结构自重、桥面铺装、防撞墙、基础不均匀沉降、混凝土收缩和徐变、温度力、地震力、预应力等恒载和汽车活载的作用。预应力束布置方式按‘长束为主，短束为辅’的布置原则，长束布置在腹板内，每一腹板布置4束，短束主要布置在箱梁顶、底板内，分别布置在腹板的两侧。腹板钢束以15.2-17为主，顶、底板束以15.2-9、12为主。横梁钢束以15.2-17、19为主

双向6车道，桥面板采用15.2-4扁锚，位于板中，间距50cm。

计算结果的控制：对于预应力砼连续梁，按全预应力构件进行应力控制为主，个别比较困难的可按A类构件控制。

在组合Ⅱ下,箱梁上下翼缘不出现拉应力，最大压应力控制在13Mpa以内。部分受力较大箱梁在组合Ⅱ下，支点处箱梁的上缘拉应力不超过1.0Mpa，下缘不出现拉应力，压应力控制在13Mpa以内；组合Ⅰ下，上下缘严格不出现拉应力。

应力验算通过后，按照规范5.2.2条，验算是否预应力超筋。

钢筋砼结构上缘裂缝宽度不大于0.18mm、下缘裂缝宽度不大于0.12mm。

六．箱梁普通钢筋

顺桥向：中腹板及边腹板内顶层采用4根Φ20，底层采用4根Φ20；其余顶板、底板、腹板采用Φ16@150mm。

横桥向：顶板顶采用Φ20@150mm，悬臂斜撑采用Φ20@150mm，底板底采用Φ20@150mm，顶板底采用普通钢筋Φ16@150mm，底板顶采用普通钢筋Φ16@150mm。

腹板箍筋采用Φ16@150mm，在横梁两侧4米范围内，箍筋加密至Φ16@100mm，箍筋采用闭合箍筋，弯折135度。