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1、190m钢箱梁拱桥施工图设计核报告（初步报告）二OO八年三月0.1 .桥梁概况02 .设计复核范围及内容0.3 .设计的主要技术标准0.4 .设计采用的规范0.5 .设计采用的主要材料1.5.1 .钢材15.2 螺栓及焊接材料1.5.3 吊索钢丝及锚具2.5.4 混凝土2.5.5 普通钢筋2.5.6 支座25.7 伸缩缝2.5.8 桥面铺装材料2.6 .设计要点37 .施工方法34.1 .采用的规范4.2 .基本资料43 .复核参数43.1. 材料：4.3.2. 主要技术参数的选取5.3.3. 荷载6.3.4. 自然条件6.7.1 .上部结构验算7.1.1 .计算模型7.1.2 计算荷载和主要
2、参数9.2 有拱肋成桥阶段计算1.0.2.1 使用阶段桥梁应力验算1.02.2 使用阶段吊索验算1.3.2.3 .使用阶段桥梁位移验算1.63 没拱肋成桥阶段计算结果5.03.1 使用阶段桥梁应力验算5.03.2 使用阶段桥梁支座反力验算5.33.3 使用阶段桥梁挠度验算5.54 .上部结构空间稳定性验算7.7.7.7.1 .总体评价7.7.2 .总体建议7.8.、工程设计概况1. 桥梁概况大桥为主跨190m的钢箱梁拱桥，主桥位于R=600m的平面曲线上，桥面不设纵坡，设置双向2%的横坡。拱肋斜跨主梁，拱脚间距180m,矢跨比0.3451,拱肋为单箱单室钢箱拱肋。2. 设计复核范围及内容(1)
3、 桥梁施工过程模拟计算；(2) 桥梁总体承载能力极限状态验算；(3) 桥梁总体正常使用极限状态验算；(4) 基础验算；(5) 弹性稳定验算；(6) 弹塑性稳定验算；(7) 局部构件验算；(8) 构造细节复核。3. 设计的主要技术标准设计荷载：公路一I级计算行车速度：60Km/h设计车道数：双向6车道桥面横坡：双向2%抗震烈度：7度，地震动峰值加速度为0.10g4. 设计采用的规范设路工程技术标准(JTGB01-2003)(2)公路桥涵设计通用规范(JTGD60-2004)公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTGD62-2004)公路工程抗震设计规范(JTJ004-89)公路桥涵地基与基
4、础设计规范(JTJ024-85)(6)公路桥涵钢结构及木结构设计规范(JTJ025-86)公路桥涵施工技术规范(JTJ041-2000)钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈技术条件(GB/T1228-1231-91)一般工程用铸造碳钢件(GB11352-89)一般工程用铸造碳钢(GB5670-86)(11)铁路桥梁钢结构设计规范(TB/T10002.2-99)铁路钢桥制造规范(TB10212-98)(13)桥梁用结构钢(GB/T714-2000)(14)桥梁缆索用热镀锌钢丝(GB/T17101-1997)(15)钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程(JGJ82-91)低合金高强度
5、结构钢(GB/T1951-94)(17)其它相关规范、标准5. 设计采用的主要材料5.1 .钢材钢箱梁和拱肋主体结构及临时匹配件均采用符合GB/T1591-94要求的低合金钢Q345-E,对于钢箱梁斜腹板采用Q345-E-Z35钢材，应符合低合金高强度结构钢(GB/T1591-94)、桥梁用结构钢(GB/T714-2000)标准，技术要求符合GB8162-87标准，轧制公差为较高级。5.2 螺栓及焊接材料高强度螺栓、螺母、垫圈应符合钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈技术条件(GB/T12281231-91)标准的10.9S级。焊接材料应根据焊接工艺评定实验结果确定。选定焊接材料应保证
6、焊缝金属与母材性能的匹配，并符合相关标准的规定。5.3 吊索钢丝及锚具吊索钢丝采用直径为7mm的高强度低松弛镀锌钢丝，符合桥梁缆索用热镀锌钢丝(GB/T17101-1997),冷铸锚锚杯及螺母采用40Cr,坯件为锻件，符合合金结构钢(GB3077-88)要求。5.4 混凝土C40混凝土：交接墩、交接墩盖梁、拱座基础。C30混凝土：承台、临时墩。C25混凝土：钻孔灌注桩、拱座基础5.5 普通钢筋普通钢筋分为II级(HRB335)和I级(R235)钢筋，应符合钢筋混凝土用热轧带肋钢筋(GB1499-98)的规定。5.6 支座交接墩采用球形钢支座，临时墩采用板式橡胶支座。支座采用定型产品，其技术指标
7、应满足(球形支座技术条件)(GB/T17955-2000)和公路桥梁板式橡胶支座(JT/T4-2004)的有关规定。5.7 伸缩缝采用GQF系列伸缩缝，其技术指标应满足公路桥梁伸缩装置(JT/T327-2004)的有关规定。在K2+063过渡墩处设一道伸缩量400mm的伸缩缝,在K2+253过渡墩处设一道伸缩量为80mm的伸缩缝。5.8 桥面铺装材料钢桥面喷砂除锈后，再涂富锌漆，桥面铺装材料采用12cm厚C40聚丙烯纤维混凝土、FYT-1型防水层和5cm厚沥青混凝土。6. 设计要点按业主要求，在吊索张拉完成前，桥梁能够通车。因此需要设置临时墩，在吊索张拉前，主桥为(29+24+3x36+29)
8、m的连续梁体系，临时墩横向为两个圆墩，墩直径1.5m,采用单桩基础，桩直径1.8m,嵌岩深度3m以上。待吊索张拉完成后，拆除临时墩，完成体系转换。主梁为扁平钢箱梁，梁高3m(中心线)，顶板厚为16mm,底板厚为16mm,边腹板为30mm,钢箱梁内设置四道中纵腹板，其距钢箱梁中心线为6m和8m。钢箱梁横隔板标准间距为3m,中纵腹板和横隔板上设有人孔，主梁两端设有限位装置，并有混凝土配重块。为便于运输，钢梁分段为3米/段，钢箱梁分节段在工厂制造，公路运输至桥位，现场吊装、焊接成桥。拱肋为单箱单室截面，宽7.04m,高3.8m,板厚26mm,在距拱脚10m水平距离范围内加厚至30mm。采用T形加劲肋
9、，高30cm,高20cm,厚度16mm。拱肋上横隔板间距3m(轴线距离)，有吊点处横隔板厚30mm,无吊点处横隔板厚12mm。拱肋考虑为零部件工厂加工制作后运输至现场组装焊接；横隔板制作完毕后整体运输；腹板根据实际运输情况考虑8米/段，顶、底板4米/段。梁上锚箱用高强螺栓连接在边腹板外侧，拱上锚箱焊接在横隔板和底板上。全桥吊索共28根，吊索采用10947mm、121d7mm和139e7mm高强度镀锌钢丝成品索，标准强度为1670MPa,双层PE保护层，冷铸锚锚固体系。吊索采用PE保护层，在桥面以上2.5m高度内设不锈钢箱，在与主梁结合处设防水罩，上、下锚头采用防腐油脂处理，并设置减震器，索管内
10、注入发泡材料。拱座基础采用钢筋混凝土结构，拱脚附近采用C40混凝土，其余部分采用C25混凝土。拱座须嵌入微风化基岩内7.0m。拱座施工为一次浇筑混凝土，施工时应采取有效措施降低水化热。7. 施工方法桥梁的施工工艺及其质量检验标准，均按公路桥涵施工技术规范(JTJ041-2000、公路质量检验评定标准(JTGT80/1-2004)和铁路钢桥制造规范(TB10212-1998)的规定执行。施工步骤如下：(1)基础-(2)交接墩、临时墩-(3)同时在工厂加工钢箱梁、拱肋-(4)支架分段安装钢箱梁-(5)钢箱梁合拢f(6)施工桥面铺装、栏杆等附属设施f(7)主梁防腐f(9)支架分段安装拱肋-(10)拱
11、肋合龙-(11)安装吊索-(12)张拉吊索-(13)调整索力-(14)拆除临时墩、完成体系转换-(15)拱肋防腐。施工图设计建议两侧拱肋支架施工，中间拱肋提升安装。二、复核审查依据1. 采用的规范公路工程技术标准(JTGB01-2003)(2)公路桥涵设计通用规范(JTGD60-2004)公路桥涵钢结构及木结构设计规范(JTJ025-86)公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTGD62-2004)公路桥涵地基与基础设计规范(JTJ024-85)(6)桥梁缆索用热镀锌钢丝(GB/T17101-1997)钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程(JGJ82-91)低合金高强度结构钢(GB
12、/T1951-94)其它相关规范、标准2. 基本资料张家口市城市快速路北环线两阶段施工图文件(送审稿)第六分册，河北省交通规划设计院，2008年3月。3. 复核参数3.1. 材料：同“一、5”原设计采用的主要材料3.2. 主要技术参数的选取3.2.1. 混凝土混凝土的泊松比：Vc=0.2混凝土的线膨胀系数：二=0.00001C40混凝土抗压弹性模量：Ec=32500MPa抗压强度标准值：fck=26.8MPa抗拉强度标准值：ftk=2.40MPaC30混凝土抗压弹性模量：Ec=30000MPa抗压强度标准值：fck=20.1MPa抗拉强度标准值：ftk=2.01MPaC25混凝土抗压弹性模量：
13、Ec=28000MPa抗压强度标准值：fck=16.7MPa抗拉强度标准值：ftk=1.78MPa3.2.2. 高强钢丝吊杆采用p7mm高强钢丝，标准强度fpk=1670MPa3.2.3. 钢材弹性模量Eg=210000MPag泊松比：v=0.3容重=78.5kN/m3轴向容许应力二=200MPa弯曲容许应力二w=210MPa抗剪容许应力.=120MPa线膨胀系数二=0.0000123.3. 荷载3.3.1. 恒载混凝土结构自重按26.0kN/m3计算钢结构自重考虑焊缝、加劲隔板等的影响按80.0kN/m3计算。3.3.2. 汽车活载公路一I级荷载，纵向计算时按全桥最大的12车道计算，但需要考
14、虑车道的横向折减系数。横向计算时按车辆荷载考虑。纵向计算时汽车的冲击系数取车道荷载的冲击系数，按规范采用。横向局部加载计算时冲击系数按1.3考虑。3.3.3. 支座不均匀沉降考虑支座发生不均匀沉降的最不利荷载组合，支座最大不均匀沉降值按10mm考虑。3.3.4. 制动力按照公路桥涵设计通用规范(JTGD60-2004)中有关条款的规定取值。3.3.6. 温度荷载纵向整体计算时温度变化分别按整体升温、降温30考虑；计算温度梯度引起的效应时按公路桥涵设计通用规范(JTGD60-2004)中有关条款的规定，对于竖向日照温差计算时取T1=14.0C,T2=5.5C,反温差为正温差乘以-0.5。3.4. 自然条件3.4.1. 工程地质特征该区域所处地质构造单元属中朝准地台燕山沉降带冀北断褶束之宣龙复向斜的西段，主要由太古界崇礼群变质岩系组成基底，中元古界以来的地层构成盖层。构造形迹以开阔褶皱及高角度断层为主；新生代则以垂直升降运动为主。张家口盆地就是沿东西向断裂所形成的构造盆地。大地构造位置处于燕山沉降带II级构造单元内的西北部边缘带，属宣龙复向斜的中部偏南地段。大地构造总的趋势是以沉陷为主兼有稳定区的活动地带。3.4.2. 地质构造及地震烈度该过区域为华北地震带，由于华北平原及山西隆起与轴部断陷盆
