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1、 第1章 绪 论1.1 概述桥位河段为老莱河，是嫩江东岸二级支流，全长115公里，流域面积670平方公里，平原河流，坡降平缓。桥位附近河道基本顺直，河床稳定。河床土质由表至下为亚粘土和亚砂土。由于桥址附近的水文站建立时间不长，不具有该河段的长期系列观测资料。经在东安河段多次调查访问，拟定出设计水位，可以作为本次设计阶段确定东安河桥的设计洪水流量及其相应的流速等水文要素的主要依据。气候属中温带大陆性季风气候，四季分明，冬长夏短。1月平均气温-23.6，7月平均气温21.3，年平均气温0.7，无霜区125天，标准冻深2.2m，年降水量450.8mm。畅流期内4-5月份水位较低，汛期为7月到9月。春
2、季的流冰易造成对桥梁下部结构的破坏，对流冰期的施工也会产生较大的不利影响1.2 技术标准和技术规范1、公路工程技术标准 （JTG B01-2003）2、公路桥涵设计通用规范 （JTJ D60-2004）3、公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 （JTJ D62-2004）4、公路桥涵地基与基础设计规范 （JTGD 63-2007）5、公路桥涵施工技术规范 （JTJ041-2000）6、现行标准图1.3 技术指标1.3.1 桥面净空 净9+21.5m1.3.2 设计荷载 汽车荷载 公路级人群荷载 3.0kN/m21.3.3 设计水位 H=121.3m1.3.4 计算要求 设计流量确定桥长确定
3、桥面最低标高上部结构内力计算下部结构计算1.3.5 主要材料1、预应力钢束预应力钢束采用17型钢绞线,其强度指标为:抗拉强度标准值 =1860Mpa抗拉强度设计值 =1260Mpa弹性模量 E=1.95Mpa2、非预应力钢筋（1）纵向抗拉普通钢筋采用HRB400钢筋,其强度指标为:抗拉强度标准值:=400Mpa 抗拉强度设计值:=330Mpa 弹性模量: E=2.0Mpa 相对界限受压区高度: =0.53（2）箍筋及构造筋采用HRB335钢筋,其强度指标为: 抗拉强度标准值:=335Mpa 抗拉强度设计值:=280Mpa 弹性模量: E=2.0Mpa3、混凝土主梁采用C50混凝土抗压强度标准值
4、 =32.4MPa抗压强度设计值 =22.4MPa抗拉强度标准值 =2.65MPa抗拉强度设计值 =1.83MPa弹性模量 =3.45MPa1.4 结构形式上部采用40m装配式预应力混凝土T形梁下部采用柱式墩台，钻孔灌注桩，支座采用板式橡胶支座和四氯乙烯滑板式支座。1.5 上部结构说明书1.5.1 技术标准标准跨径 40m计算跨径 39.00m主梁全长 39.96m支点距梁端 0.48m梁高 2.20m1.5.2 设计要求1、为减轻主梁的安装重量，增强桥梁的整体性，在预制T梁上设700mm的湿接缝。2、 设计构件尺寸按规范图。3、对内梁各截面进行验算。1.5.3 施工工艺按后张法施工工艺制作主
5、梁，采用金属波纹管制孔。1.5.4 施工要点1、支架模板，保证工程构造物的形状，尺寸及各部分相互间位置的正确性。2、预应力钢束采用超张拉，严格按规程操作。3、管道或成孔要个保证质量，保证孔道畅通。4、保证混凝土质量。1.6 下部结构说明书 1.6.1 质量标准1、灌注桩用的原材料和混凝土强度必须符合设计要求和施工规范的规定。2、成孔深度必须符合设计要求。3、实际浇注混凝土不得小于计算体积。4、灌注后的桩顶标高必须符合设计要求。1.6.2 施工注意事项1、 预防塌孔。2、 预防桩孔偏斜 。3、 预防钢筋笼变形，保护层不够，深度不符合要求 。第2章 水文计算2.1 原始资料2.1.1 水文资料河床
6、土质为沙性土，平均粒径为3mm，属细砾。河槽宽，无河滩。设计水位121.3m，最大水深图2.1 河床地质剖面图2.1.2 设计流量已知设计水位=121.3 ，由谢才-曼宁公式计算设计流速，进而计算设计流量。2.2 水文计算2.2.1 设计流量的计算利用谢才曼宁公式： （2.1）断面平均流速；水力半径，；水力坡度；谢才系数；粗糙系数；表2.1 河流横断面计算表类型桩号河床标高水深平均水深水面宽度过水面积累计面积湿周水力半径断面流速断面流量累计流量河槽K1+000121.30 0.00 0.00 0.00 2.50 21.00 52.50 21.59 2.43 1.45 76.13 21.00 1
7、16.30 5.00 52.50 76.13 5.25 9.00 47.25 9.01 5.24 2.41 113.87 30.00 115.80 5.50 99.75 190.00 6.00 17.00 102.00 17.03 6.00 2.64 269.28 47.00 114.80 6.50 201.75 459.28 6.75 25.00 168.75 25.00 6.75 2.86 482.63 72.00 114.30 7.00 370.50 941.91 6.50 17.00 110.50 17.03 6.49 2.78 307.19 89.00 115.30 6.00 481
8、.00 1249.10 5.00 14.00 70.00 14.14 4.95 2.32 162.40 103.00 117.30 4.00 551.00 1411.50 2.00 6.00 12.00 7.21 1.66 1.12 13.44 109.00 121.30 0.00 563.00 1424.94 2.2.2 桥孔净长计算及桥孔布置应用桥下过水面积计算桥孔长度经验公式，这种方法对于颗粒均匀的沙质河床，平原稳定河床基本能反映实际情况。 （2.2）其中：桥孔最小净长度；设计流量；设计水位下天然河槽流量；天然河槽宽度；系数和指数；分孔： 从安全方面考虑选3孔验算：墩宽采用1.8m=标准
9、跨径孔数桥墩数墩宽=满足要求。由此确定此桥分三孔。2.2.3 桥面中心最低标高确定河不通航，所以 （2.3） 式中： 设计水位，=121.3；桥下净空安全值，取0.5m； 桥梁上部结构建筑高度；壅水高度，取 桥面中心最低标高:2.2.4 梁墩台冲刷计算(1) 桥下断面一般冲刷后水深河床土为亚砂土亚粘土（可塑），无河滩，所以冲刷计算按粘性土河床一般冲刷计算公式9-1计算： (2.4)式中：桥下一般冲刷后的最大水深（）；桥下河槽部分通过的设计流量（）； 当桥下河槽能扩宽至全桥时（桥孔压缩大，河滩土质易冲刷）（）；桥下河槽部分桥孔过水净宽（），当桥下河槽能扩宽至全桥时，即为全桥桥孔过水净宽；（两台前
10、缘间的桥孔长度）；桥墩水流侧向压缩系数，（）经查表，由内插可求得；桥下河槽最大水深（）；桥下河槽平均水深（）；单宽流量集中系数取1.01.2；冲刷坑范围内黏性土液性指数适用范围为0.161.19 ;即一般冲刷：8.66m(2) 桥墩局部冲刷计算 当时 （2.5） 当时 （2.6）式中 ：墩形系数，经查表；桥墩计算宽度（m），；冲刷坑范围内黏性土液性指数，适用范围为，；一般冲刷后的最大水深所以局部冲刷为1.01m，因此，确定一般冲刷和局部冲刷之和为2.67m3m,在要求的范围之内。最低冲刷线标高m2.3 本章小结本章通过对所给河床剖面图和相关水文资料的分析和计算，得知设计流量为Qs1424.94
11、m/s，设计水位121.3m。计算最小桥孔净长Lj91.56m，实际最小桥孔净长为116.4m。通过设计水位进一步的计算出桥长120m及桥面中心最低标高124m，同时根据地质水文图确定桥梁三孔的布置。本章的内容是以后的设计工作的基础，为第四章的下部基础设计提供了详实的资料和数据。第3章 上部结构一般设计3.1 设计资料及构造布置3.1.1 设计资料1、桥梁跨径及桥宽标准跨径：40m（墩中心距），全桥共：120米，分3跨，主梁全长：39.96m，桥面净空：净9+21.5m计算跨径：39m。2、设计荷载公路级3、材料及工艺本桥为预应力混凝土简支T型梁桥；混凝土：主梁用C50，栏杆及桥面铺装用C50
12、；预应力钢筋：公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62-2004）的钢绞线，每束7根，全梁配6束，=1860。按后张法施工工艺制作主梁，采用内径70mm、外径77mm的预埋金属波纹管和夹片式锚具。其他内容详见设计说明书。4、设计依据交通部颁公路工程技术标准（JTG B01-2003），简称标准交通部颁公路桥涵设计通用规范（JTGD60-2004）简称桥规交通部颁公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62-2004）3.1.2 横截面布置本设计采用公路桥涵标准图40米跨径的定型设计，因此主要尺寸已经大致定下，以下为初步选定截面尺寸。1、主梁间距与主梁片数全桥宽12米，主梁间距2.3米，因此共设5片主梁，根据一些资料，主梁的梁高选用2200mm,详细布置见图3.1：图3.1 截面尺寸图2、主梁主要截面几何特性计算主梁跨中截面划分五个规则的图形小单元，截面几何特性指标列表计算如表3.1表3.1 一号梁跨中截面几何性质计算表分块名称分块面积Ai 分块面积形心至上缘距离 yi 分块面积对上缘静矩Si=Aiyi 分块面积的 自身惯矩 Ii di=ys-yi 分块面积对截面形心惯矩Ix=Aidi2 I=Ii+Ix 大毛截面翼缘板3680.0 8.0 29440.0 78506.7 71.8 18976568.0 19055074.7 三角承托697.5 19.0
