1、 1 第一章 桥型选择 1.1、 方案比选的原则: 在桥梁设计中必须遵从适用、经济、安全和美观的基本原则。具体应满足以下各 项要求:安全可靠的原则,即所设计的桥梁结构在强度、稳定和耐久性方面应 有足够的安全储备;防撞栏杆应具有足够的高度和强度,人与车流之间应设防护栏, 防止车辆撞人人行道或撞坏栏杆而落到桥下。适用耐久的原则,即 桥 梁结构在通过设计荷载时不出现过大的变形和过宽的裂缝;桥跨结构的下方要有利 于泄洪;桥梁的两端要便于车辆的进入和疏散,而不致产生交通堵塞现象等;考虑 综合利用,方便各种管线(水、电气、通信等)的搭载。经济合理的原则,即桥 梁设计应遵循因地制宜,就地取材和方便施工的原则
2、;经济的桥型应该是造价和养 护费用综合最省的桥型。设计中应充分考虑维修的方便和维修费用少,维修时尽可 能不中断交通,或使中断交通的时间最短。技术先进的原则,即在因地制宜的 前提下,桥梁设计应尽可能采用成熟的新结构、新设备、新材料和新工艺。在注意 认真学习国内外的先进技术、充分利用最新科学技术成就的同时,努力创新,淘汰 和摒弃原来落后和不合理的设计思想。只有这样才能更好地贯彻适用、经济、安全、 美观的原则,提高我国的桥梁建设水平,赶上和超过世界先进水平。环境保护 和可持续发展的原则,即桥梁设计应考虑环境保护和可持续发展的要求。从桥位选 择、桥跨布置、基础方案、墩身外形、上部结构施工方法、施工组织
3、设计等全面考 虑环境要求,采取必要的工程控制措施,并建立环境监测保护体系,将不利影响减 至最小。 1.2、方案比选 方案一: (330)m 装配式预应力混凝土简支 T 型梁桥 本桥的横截面采用最基本的 T 型截面。T 型梁的翼板构成桥梁的行车道板,直接 承受车辆和人群荷载的作用,又是主梁的受压翼缘,在预应力混凝土梁中,受 拉翼缘部分做成加宽的马蹄形,以满足承受压应力和布置预应力钢筋的需要。 它的优点是:外形简单,制造方便,肋内配筋可做成刚劲的钢筋骨架,主梁之 间借助横隔梁连接,整体性较好,接头也较方便。但构件的截面形状不稳定, 运输和安装较麻烦;横向接头正好位于桥面板的跨中,对板的受力不利。
4、桥采用装配式施工,根据经济因素及现场的吊装能力,主梁间距一般在 1.8 2 2.2m 之间,本方案选用 2.4m,整个横桥向共 6 片主梁,设计主梁宽均为 2.4m。预制 时, 主梁宽 1.8m。 T 梁翼缘板边缘厚 16cm, 在与腹板相接根部厚 25cm, 腹板厚度 20cm, 底部逐渐变宽为马蹄形,马蹄宽为 44cm。为增加桥梁的整体稳定性,每片 T 梁分别 设 5 道横隔板与相邻 T 梁横向连接,翼缘之间采用 60cm 宽湿接缝填实连接为整体, 以使各片梁共同受力。主梁高 2.0m。 采用后张法施工,根据简支梁的受力特点采用曲线配筋的形式。预应力筋全部弯至 梁端锚固的布置形式,这样布置
5、可使张拉操作简便,预应力筋的弯起角度不大(一 般都小于 20的限制) ,对减小摩阻损失有利。 方案二: (28+34+28)m 预应力混凝土连续梁桥 作为超静定结构,预应力混凝土连续梁桥由于预应力结构能充分发挥高强材料 的特性,促使结构轻型化,以致具有比钢筋混凝土连续梁桥大得多的跨越能力,同 时它还可以有效地避免混凝土开裂,特别是处于负弯矩区的桥面板的开裂。连续梁 桥的伸缩缝少,变形缓和,行车平稳的同时,它的材料要求高,采用悬臂法分段施 工时,会导致内力的变化,故在设计中还应计及连续梁在施工中的结构体系转化问 题;模板支架安装较为复杂,而且后期养护较为复杂。 横截面采用箱型截面, 便于顶、 底
6、板内布置预应力筋; 梁高取跨径的 1/161/26, 本设计梁高取 2m。本桥采用单箱单室(如图 3)的截面形式及立面图(如图 4) ,因 为跨度较大(对连续梁桥) ,在外载和自重作用下,支点截面将出现较大的负弯矩, 3 从绝对值来看,支点截面的负弯矩大于跨中截面的正弯矩,因此,采用变截面梁能 符合梁的内力分布规律,变截面梁的变化规律采用二次抛物线。 施工方法:采用顶推法施工,预应力筋布置形式为直线型。上、下的通束使截 面接近轴心受压,以抵抗顶推过程中各截面承受的正负弯矩。待顶推完成后,再在 跨中的底部和支点的顶部增加局部预应力筋,用来满足运营荷载下相应的内力要求。 方案三: (82)m 预应力混凝土刚构桥 本方案桥梁主跨为预应力混凝土斜腿刚构,斜腿支点间距为 82m。结构兼有拱和 梁的特点,斜腿与跨中形成拱的作用,承受较大的轴向压力,但只分担较小的弯矩。 由于是超静定结构,还须考虑预应力、混凝土收缩徐变、温度变化等因素对结构内 力的影响,并尽量予以减小。在梁端设活动支座,腿趾处设铰支座而形成为三次超 4 静定结构。 在超静定预应力混凝土结构中,由于赘