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1、曹家湾1号大桥右幅初步设计方案1.1 概况本设计项目位于贵州省六盘水市，该地区属于暖温带、季风湿润气候区、温凉春干气候。平均每年气温为：12.3，最热的时候（七、八月）平均温度为：19.8；最冷的时候（一月）左右平均温度为：2.9；最低极端温度为：-11.7；最高极端温度为：31.6；没有热夏酷暑。平均每年降水量为：11001300mm；全年平均日照百分率为：33%；降水量主要集中在510 月份，枯季为:12 月次年4 月份。总而言之，该地区内相对高差较大，降水量、气温等气象要素的地域差异性明显。本设计项目地区位于黔西高原和黔中山脉的过渡带之间，西北地势高，东南地势低，山脉大多顺应地质构造呈现
2、西北至东南（方向）走向。地形总体上表现为：起伏大；以强行切割的中山和高中山为主；相对高差为2300m。大部分设计区域均在海拔1300m 以上，其中海拔在1800m 以上的占总设计区域面积的60%左右。本设计项目地区范围内主要河流均为长度在10 km以下的小河，其他水流主要为:农田水利修建的干渠和支渠。河水的水源补给主要为：小型水库补给、自然降水补给以及山体渗流补给。洪水的形成原因主要是夏季暴雨，年径流量在多年时间里变化不大。1.2 设计依据序号规范名称规范编号1公路工程技术标准（JTG B0-12003）2城市桥梁设计规范（CJJ 11-2011）3公路桥涵设计通用规范（JTG D60-200
3、4）4公路工程地质勘测规范（JTJ C20-2011）5公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62-2004）6城市桥梁抗震设计规范（CJJ166-2011）7公路桥梁伸缩装置（JT/T 327-2004）1.3 技术指标序号设计名称参数1设计速度40Km/h2设计荷载城A 级3行车道数双向4 车道（本设计为右幅共2车道）4设计洪水频率特大桥1/300、大、中、小桥及涵洞1/1005环境类别类6地震动峰值加速度0.05g，地震基本烈度度7桥面单幅宽度及组成2m 人行道0.5m 防撞墙7.25m 车行道0.5m 防撞墙10.25m1.4 主要材料1、混凝土序号构件部位标号1预制主梁
4、C502梁间湿接缝C503桥面铺装C50 混凝土+防水粘结层+10cm 厚沥青混凝土铺装4防撞墙及波形护栏底座C305支座垫石C40 小石子砼6柱式墩柱、盖梁、墩系梁、台帽、背墙、耳墙C307U 台台身C25 片石混凝土8桥头搭板C309钻孔桩基础C25 水下混凝土2、普通钢筋、钢材及预应力材料序号类型型号说明1普通钢筋及钢材R235、HRB335 、HRB400抗拉强度分别为235MPa、335MPa、400 MPa2预应力钢束直径s15.2mm抗拉标准强度fPK=1860MPa，弹性模量E=1.95105MPa，松弛率为0.03说明：（1） 钢筋的技术标准应符合GB13013-1991 和
5、GB14991998 的相关规定。（2） 设计中用到的钢板都采用普通碳素结构钢(Q235B)，技术标准必须符合GB/T700标准的规定。（3） 焊接钢材应满足可焊性要求。（4） 预应力技术必须符合GB/T52242003标准的相关规定。3、其他材料材料型号说明支座采用GJZ、GYZ 板式橡胶支座支座的规格、型号、技术标准应符合公路桥梁板式橡胶支座(JT/T4-2004)规定伸缩装置采用D-80其有关技术特性必须满足公路桥梁伸缩装置(JT/T 327-2004)1.5 桥涵设计1、桥梁设计本桥为曹家湾1号大桥，上跨南环铁路，与铁路右交角为：130。本桥桥跨布置为：740m（预应力砼连续T 梁）；
6、下部结构桥墩采用柱式墩、桩基础，桥台采用桩柱台、简易台。2、施工注意事项（1）本桥上跨南环铁路（双线），施工前应做好预案，加强与铁路部门协调，确定主梁架设时间及具体施工方案； T 梁架设后，采取可靠措施确保其稳定，并尽快浇筑湿接缝使各片主梁连成整体；施工期间确保被交铁路的运营安全。（2）桩基施工时应密切监控对南环铁路桥桥墩的影响。1.6 施工注意事项在施工过程中除本设计图中提出的特殊质量要求外，其它质量控制均应符合公路桥涵施工技术规范（JTG/T F50-2011）的要求。1、上部结构详见图纸设计说明2、下部结构序号注意事项1放样之前必须对各里程桩号、桩基坐标、设计高程等数据进行复核计算，如不
7、符，应及复查2桩基施工时若发现地质情况与设计不符，应及时通知有关单位共同协商解决3桩基成孔后孔径、孔位确认满足设计要求后，才能灌注混凝土4为确保桩基质量，成桩后应对桩基进行无破损检验5为减少水平土应力，台后填土不得用大型机械推土筑高填压的方法6浇筑桥台耳墙、背墙时，注意各预埋钢筋的预埋7受力主钢筋接头应错开布置8其它未尽事宜，应严格按照有关现行标准、规范执行2 设计方案比选2.1 设计指标序号设计名称参数1设计速度40Km/h2设计荷载城A 级3行车道数双向4 车道（本设计为右幅共2车道）4设计洪水频率特大桥1/300、大、中、小桥及涵洞1/1005环境类别类6地震动峰值加速度0.05g，地震
8、基本烈度度7桥面单幅宽度及组成2m 人行道0.5m 防撞墙7.25m 车行道0.5m 防撞墙10.25m2.2 编制方案经过详细的考虑，初步确定方案有3种：先简支后连续T型梁桥、装配式预应力混凝土简支T型梁桥、下承式组合体系拱简支梁桥。方案编制如下表：表2-1表2-1桥型构造说明特点先简支后连续T型梁桥孔径布置全桥分为3+4=7跨，每跨40米（340m+440m），桥长280米，桥面宽10.25m。桥面设有2%的横坡。结构简单受力明确节省材料架设安装方便结构构造全桥采用等跨支承端为等截面，中跨为马蹄形T形梁，主梁间距2.025m。边梁宽1.925m，中梁宽1.7m，现浇湿接缝0.1625m。每
9、跨共设T梁5片，全桥7跨，共计T梁35片。桥面构造桥面宽10.25m，单向两车道，2m 人行道0.5m 防撞墙7.25m 车行道0.5m 防撞墙10.25m。下部构造桥墩均采用双柱式桥墩，基础为钻孔灌注桩基础，桥台采用重力式桥台。施工方法预制厂预制T梁，先简支在连续的施工方法。装配式预应力混凝土简支T型梁桥孔径布置全桥分为7跨，每跨40米（740m），桥长280米，桥面宽10.25m。桥面设有2%的横坡，每跨之间留有伸缩缝。行车稳定技术成熟且经济结构构造全桥采用等跨支承端为等截面，中跨为马蹄形T形梁，主梁间距2.025m。边梁宽1.925m，中梁宽1.7m，现浇湿接缝0.1625m。每跨共设T
10、梁5片，全桥7跨，共计T梁35片。桥面构造桥面宽10.25m，单向两车道，2m 人行道0.5m 防撞墙7.25m 车行道0.5m 防撞墙10.25m。下部构造桥墩均采用双柱式桥墩，基础为钻孔灌注桩基础，桥台采用重力式桥台。施工方法预制厂预制T梁，现场装配的施工方法。下承式组合体系拱简支梁桥孔径布置全桥分为4跨，140m简支T型梁+2100m下承式组合体系拱简支梁+140m简支T型梁，桥长280米，桥面宽10.25m。桥面设有2%的横坡，每跨之间留有伸缩缝。跨越大耐久性好外形美观自重较大施工复杂结构构造简支T梁部分采用支承端为等截面，中跨为马蹄形T形梁，主梁间距2.025m。边梁宽1.925m，
11、中梁宽1.7m，现浇湿接缝0.1625m。每跨共设T梁5片，全桥2跨，共计T梁10片。下承式组合体系拱简支梁部分，拱圈采用钢管灌注混凝土结构，由拉锁将桥面板的力传递给拱圈，拉锁每10米布置一根，共18根。桥面构造桥面宽10.25m，单向两车道，2m 人行道0.5m 防撞墙7.25m 车行道0.5m 防撞墙10.25m。下部构造桥墩均采用双柱式桥墩，基础为钻孔灌注桩基础，桥台采用重力式桥台。施工方法简支T梁部分采用预制厂预制T梁，现场装配的施工方法。下承式组合体系拱简支梁部分采用预制拼装的施工方法。方案的平纵简图如：图2-1、图2-2。、图2-3。图2-1图2-2图2-32.3 方案比选装配式预
12、应力混凝土简支T型梁桥有：“受力明确、结构简单、节省材料、架设安装方便”等优点，这些特点使得工期大大缩短，同时因为其简洁性使其具有桥下视觉效果好的优点。从工程实际来看：“T型梁桥是我国公路、道路上修建得最多的，技术成熟，且经济”。构件在预制厂预制，可在同一地方批量生产，从而不需要在高空的情况下进行构件的制作，质量也得到保证，同时可以大大节约了施工模板，从而降低成本。另外，装配式预应力混凝土简支T型梁桥的施工周期较短，施工难度较小，加快整个工程的进度。但是简支T型梁桥需要设置很多的支座和伸缩缝，行车稳定性很差，且支座和伸缩缝的后期维护麻烦。下承式组合体系拱简支梁桥虽然有：跨越能力大，耐久性好，外
13、形美观的优点。但是也有：自重较大，建筑空间大，施工工序多且复杂的缺点，况且桥下有铁路穿过，增加了施工难度，同时也破坏的整体的美观性。然而，先简支后连续T型梁桥既具有装配式预应力混凝土简支T型梁桥的所有优点又大大减少了伸缩缝的数量，增加了行车的稳定性和舒适性，也减少了支座和伸缩缝的后期维护量。故综合各个方面考虑，秉承“安全、适用、技术先进、经济、美观”的设计五大原则，选择先简支后连续T型梁桥。3 上部结构计算上部主梁计算采用桥梁计算软件（MIDA）建模计算。3.1 建模前期准备3.1.1 设计资料1、 桥梁跨径及桥宽序号项目参数说明1标准跨径40m桥墩中心距离2主梁全长边跨39.52m，中跨39.20m未计现浇段3计算跨径边跨38.71m，中跨38.70m支座间距离4桥面净宽10.25m净-7.2520.5+2m2、 设计荷载序号荷载类型参数说明1汽车荷载城市A级 P=300kN2人群荷载3每延平方米重量3每侧人行护栏1.52每延米重量4防撞护栏4.99每延米重量3.1.2 恒载内力计算1、恒载集度（1）自重:自重由桥梁计算软件迈达斯（MIDAS）自动计算。（2）二期荷载：人群荷载当作二期荷载平均加载到5片梁上。所以，湿接缝：一侧护栏：1.52一侧防撞护栏：4.99将护栏和两侧防撞护栏均摊给五片主梁，则：桥面铺装：若将桥面铺装荷载均摊给五片主梁，则：人行道：故，二
