大河边特大桥设计

大河边特大桥设计（精选10篇）

大河边特大桥设计 篇1

摘要：介绍了清石河特大桥设计过程及设计理念, 从孔跨布置、墩台构造、高墩计算、基础设计、连续梁梁部构造、连续梁钢束布置等几个方面论述了该桥的设计情况。

关键词：连续箱梁,高墩

1 概述

清石河特大桥为铁路桥, 属于宁夏回族自治区的自建铁路“原州区至王洼铁路专用线”上的一个桥梁工点, 桥址位于80亩台附近的清石河沟, 为低山区下切式黄土冲沟, 清石河下游又名茹河, 为泾河的一级支流, 桥位以上流域面积F=222km2。百年流量:896m3/s。桥址处沟槽于平地下切深约55m。桥位处沟槽较顺直, 沟底比降约为0.4%。两岸植被一般, 沟床为黄土质沟床, 沟内有少量的常流水;小里程侧岸坎较陡, 基本呈直立状, 但坡面较整齐, 未见陷穴等不良地质, 沟顶为平坦耕地;大里程侧岸坎较小里程侧稍缓, 但坡面稍破碎, 岸坎顶为台阶状耕地。

2 孔跨布置

本桥采用2-24m+7-32m+ (48+2×80+48) m连续梁+2-32m, 24m、32m简支梁采用铁道部批准的专桥2101系列标准梁, (48+2×80+48) m连续梁为变高度变截面预应力混凝土箱梁。本桥桥高受线路纵坡控制, 为跨越DK21+590处的黄土冲沟 (该冲沟纵向宽130m, 沟深56m) , 采用了 (48+2×80+48) m连续梁跨越, 从而避免了桥墩放在黄土斜坡上而引起大范围的刷方, 也为斜坡稳定提供了必要的条件。主桥总布置如图1所示。

3 连续梁设计

3.1 主梁设计

采用一联 (48+2×80+48) m变高度变截面预应力混凝土箱梁, 一联总长257.5m, 桥全长612.7m。箱梁横截面采用单箱单室, 中支点处梁高6.2m, 跨中合拢段及边跨直线段梁高3.7m, 梁底下缘采用圆曲线, 箱梁顶宽7.5m, 底宽4.5m, 顶板厚40cm, 底板厚40～100cm, 腹板厚50～70cm, 箱梁内顶板处设90cm×30cm梗肋, 底板处设30cm×30cm梗肋;全联在端支点及中支点处共设5个横隔板, 横隔板设有过人洞, 以便检查人员通过。根据梁体内底、顶板相应位置处设有锯齿板, 箱梁腹板上设有5cm通风孔, 在底板与水流不畅处设有5cm泄水孔。梁跨中及支点截面如图2所示。

3.2 纵向预应力

连续箱梁采用双向预应力体系, T构顶板钢束采用9—φS 15.2与12—φS 15.2, 腹板与边跨顶底板采用12—φS 15.2, 中跨顶板采用12—φS 15.2, 中跨底板采用19—φS 15.2。每侧腹板采用单排直径为25mm的竖向预应力精扎螺纹钢筋, 横向采用3—φS 15.2钢绞线, 已满足该范围内主拉应力的要求。梁体钢束布置如图3所示。

3.3 连续梁施工

连续箱梁除0号梁段采用墩顶立模现浇、边跨采用搭设支架现浇外, 其余梁段均采用移动式挂篮悬臂灌注施工。施工前先对支架进行预压处理, 以消除非弹性变形。箱梁采用C50混凝土, 合拢段采用C50补偿收缩混凝土。

在连续梁T构施工前, 先安装10～12号主墩墩顶永久支座, 施工主墩墩顶临时支座, 形成临时固接支撑。安装0号梁段托架, 并对托架进行预压, 在托架上立模、绑扎钢筋, 浇筑0号梁段混凝土, 待达到设计要求强度后, 张拉0号梁段钢筋并锚固, 0号梁段安装调试挂篮, 架立1、1′号梁段模板, 绑扎钢筋, 浇筑混凝土, 待达到设计强度后张拉钢束, 在挂篮上依上述步骤对称浇筑2 、2′号至 9 、9′号梁段。同时在边墩旁设立落地支架, 并进行预压, 支架上浇筑两边跨梁段, 架立边跨合拢段模板, 绑扎普通钢筋, 浇筑混凝土, 张拉边跨合拢段顶底板钢束, 拆除边跨挂篮。再架立中跨合拢段模板, 浇筑混凝土, 张拉钢束。最后拆除10～12号临时支座、边跨支架、中跨挂篮。

4 主桥下部结构设计

4.1 高墩设计

由于线路走向和地形控制, 本桥11号墩墩高为81.1m, 故设计时把12号墩设计为制动墩, 这样便于验算11号墩。11号墩采用圆端形空心桥墩, 顶帽按9.2m×6.6m设计, 桥墩按8.8m×6.2m设计, 壁厚为100cm, 内坡比率为75∶1, 外坡比率为45∶1。在地震检算时利用了MIDAS进行了模拟计算。主墩有限元模型如图4所示。

采用桥址设计反应谱对清石河特大桥高墩进行多遇及设计地震下的反应谱分析。反应谱分析中, 各个模态间组合采用SRSS法, 阻尼比取0.05。分别进行顺桥向和横桥向两个方向的反应谱分析。

利用铁路桥梁辅助设计系统——HRBD2008-XP对桥墩进行配筋检算, 得出内外侧配置φ16竖向通长钢筋, 间距为10cm。距墩底19.5m处配置φ16竖向加密钢筋, 全部通长钢筋应伸入承台内不小于2.0m。内外侧均配置φ12的箍筋, 按15cm均布。

利用铁路桥梁辅助设计系统——HRBD2008-XP对墩顶纵横向位移, 风振, 墩身截面最大偏心比, 墩身截面最大压应力, 墩身截面最小压应力, 桥墩最小稳定系数均满足规范要求。由于基顶外力很大, 采用了16根φ2.0m的钻孔灌注桩基础, 为了满足基础的刚度要求, 采用了3.0m的加台与5.0m的承台设计。桩长50m。

4.2 主桥其余下部结构设计

主桥桥墩均采用空心圆端形桥墩。边墩顶帽按8.2m×5.6m设计, 桥墩按7.8m×5.2m设计, 壁厚为50cm, 内坡比率为75∶1, 外坡比率为45∶1, 由于边墩为不等跨桥墩, 故设计了30cm纵向预偏心。次边墩顶帽与桥墩的尺寸与边墩的设计尺寸一致, 次边墩不设纵向预偏心。桥墩设计时利用铁路桥梁辅助设计系统——HRBD2008-XP进行了检算, 墩顶纵横向位移, 墩身截面最大偏心比, 墩身截面最大压应力, 墩身截面最小压应力, 桥墩最小稳定系数均满足规范要求。根据边墩墩顶的受力情况与墩底的地址情况, 设计时采用了9根φ125cm的钻孔摩擦桩, 墩底采用2.5m厚的混凝土承台, 桩长73m。次边墩墩顶外力较大, 按照主力设计下φ150cm的单桩承载力不宜大于9000kN, 设计时采用12根φ150cm的钻孔摩擦桩, 墩底采用4.0m厚的混凝土承台, 桩长82m。

5 结语

1) 单线大跨度连续梁的设计, 设计难点是难以保证梁体横向刚度要求, 故应尽可能的降低梁高, 降低梁体重心, 增大梁体横向稳定性, 再通过梁体纵向预应力钢绞线、横向预应力钢绞线和竖向预应力满足梁体内力要求。

2) 控制铁路高墩的设计因素为地震检算、风振和截面应力, 在设计时合理的截面尺寸, 壁厚、内外坡比为设计中的重点。

参考文献

[1]TB10002.5-2005, 铁路桥涵地基和基础设计规范[S].

[2]GB50111-2006, 铁路工程抗震设计规范[S].

大河边特大桥设计 篇2

南广铁路独屋右线大桥主桥为60+100+60m连续梁,主桥采用先悬臂后转体的施工方法.本文从粱体构造、粱体施工方法、转体施工等方面对本桥主桥进行了介绍.

作 者：杨平李慧君  作者单位：中铁二院工程集团有限责任公司,四川,成都,610031 刊 名：中国科技博览 英文刊名：ZHONGGUO BAOZHUANG KEJI BOLAN 年，卷(期)： “”(21) 分类号：U442.6 关键词：客运专线   铁路桥   连续粱   转体设计   施工干扰  

大河边特大桥设计 篇3

摘要：杭瑞高速白果树特大桥T梁提升站由于受地形狭笮、陡坡、古树阻挡等不利条件的限制，因此該T梁提升站的设计与施工与平常的提升站有不同的特点和难点。本文介绍了该T梁提升站的设计与施工的主要特点，为以后相类似的结构提供借鉴和参考。

关键词：提升站；设计；施工

1.工程概况

杭瑞高速HRTJ-8合同段工程范围为K64+255～K71+800，路线全长7.545公里。其中白果树特大桥为左右分离式桥墩，全长2.257公里。本桥采用双柱式桥墩、薄壁空心墩，桩基均为嵌岩桩，桩底深入弱风化层≥2.5d（d为桩的直径）m；起点桥台左幅及终点桥台均采用U台、右幅采用桩柱式桥台。本桥上部结构为30m装配式预应力混凝土T梁，先简支后结构连续—刚构体系。全桥装配式预应力混凝土T梁共计888片。

2. 提升站设计

2.1 结构简介

本提升站（提梁门吊）专为白果树特大桥30m装配式预应力混凝土T梁设计的提升设备，根据当时的施工进度，提梁门吊设置在左幅47号墩—左幅48号墩（也就是右幅49号墩—右幅50号墩）之间。由于受地形狭笮、陡坡等条件的限制，设计时决定采用定点起吊，即提升站固定，不象以往的提升站能沿桥轴线前后移动，并且两台提升站的跨径不一致。

设计时考虑地形条件和地质情况，采用钢筋混凝土基础，立柱采用格构式钢管柱，主梁采用六四式军用梁，两台提梁门吊顺桥向间距27.8m，横桥向在左幅47号墩——右幅49号墩处跨径为38m，左幅48号墩——右幅50号墩处跨径为33m，提升额定荷载为40t。白果树特大桥40t提升站结构示意图见图1

图1 提升站结构示意图

2.2 计算分析

2.2.1 相关参数

（1）提梁门吊计算跨度：Lp1=38m、Lp2=33m

（2）额定荷载：Pmax=40t

（3）材料力学性能：钢管柱、联结系及分配梁 σs=235MPa

六四军用梁 σs=345MPa

2.2.2 计算荷载

（1）自重荷载：PG=104t

（2）起升荷载：PQ=40t

（3）起升冲击系数：Φ1=1.05

（4）起升荷载动载系数：Φ2=1.02

（5）风荷载：q I=0.6qⅡ

q Ⅱ=150N/m2

q Ⅲ=500N/m2

风力系数：构架C1=1.6；32M预应力混凝土简支箱梁C2=1.2

风压高度变化系数Kh=1.5

结构的充实率：构架Φ1=0.3；32m预应力砼简支箱梁Φ1=1.0

挡风折减系数η=0.2

（6）动态试验荷载：P dt=1.1×40=44t

Φ6=（1+Φ2）/2=1.01

（7）静态试验荷载：Pst=1.25×40=50t

2.2.3 荷载组合

根据《起重机设计规范》GB/T 3811—2008，对提升站在各种施工条件下的荷载进行组合

组合Ⅰ：Φ1PG+Φ2PQ（定点起吊）

组合Ⅱ：Φ1PG+Φ2PQ+PWⅡ（定点起吊）

组合Ⅲa：PG+ P吊具+PWⅢ（非工作状态）

组合Ⅲb：Φ1PG+Φ6Pdt（动态试验）

组合Ⅲc：PG+Pst（静态试验）

2.2.4 构架强度检算

提升站构架的强度检算包括由军用梁组拼的主梁强度检算和钢管柱的强度检算。本文以Lp1=38m的主梁为算例，采用MIDAS建模计算，其他部位的计算不重复。

（1）安全系数和许用应力

各种工况下六四军用梁、型钢及钢管安全系数和许用应力见下表1。

表1 安全系数和许用应力

荷载组合类别型钢及钢管六四军用梁

安全系数（n）许用应力（[σ]）安全系数（n）许用应力（[σ]）

组合Ⅰ1.5156Mpa1.5230Mpa

组合Ⅱ1.33176Mpa1.33259Mpa

组合Ⅲ1.15204Mpa1.15300Mpa

六四军用梁主要构件的杆件截面性质和容许承载能力见下表2。

表2 六四军用梁主要构件的杆件截面性质和容许承载能力汇总表

构件和杆件名称截面性质杆件容许承载力（t）

截面截面面积（cm2）折减系数

标准三角弦杆[16b25.60.83350

斜腹杆[810.20.86721

中竖杆L50×54.80.59410

端构架端压杆[1012.70.88427

斜拉杆[1012.7 27.5

斜压杆[810.20.83220.5

斜弦杆[16a22.0 50

撑杆[16a22.00.84422.5

（2）Lp=38m主梁强度检算

赫章特大桥方案设计 篇4

关键词：连续刚构桥,斜拉桥,预应力,桥梁设计

桥区处于云贵高原乌蒙山脉北段。地势北高南低, 属构造侵蚀剥蚀型河谷地貌。大桥跨越赫章后河。桥区植被不发育, 主要为荒地。桥区附近海拔1 490 m～1 810 m, 相对最大高差320 m, 桥轴线通过段海拔高程介于1 490 m～1 700 m, 相对最大高差210 m。该桥横跨赫章后河, 两岸桥台地势相对较高, 桥台区内不易积水, 无常年地表径流, 无水塘等地表水体。中部为赫章后河通过, 河水常流量3 m3/s。根据GB 18306-2001中国地震动参数区划图查得测区地震动峰值加速度小于0.05g, 地震动反应谱特征周期为0.35 s, 场区地震基本烈度小于6度。拟建桥位区无断层通过, 桥区下伏基岩连续、稳定, 基岩厚度大, 中风化岩石强度较高, 场地整体稳定。本桥为左、右两幅设计, 桥梁位于山区高速公路上, 桥面宽为21.5 m= (0.5 (防撞护栏) +9.5 (净空) +2×0.75 (中央分隔带) +9.5 (净空) +0.5 (防撞护栏) ) m, 设计车速80 km/h, 汽车荷载为公路—Ⅰ级。

1 桥型及结构整体构思

桥型选择在实用、安全的前提下, 重点考虑经济、美观等因素。因此在方案构思时, 结合桥位处的水文、地质、气象等有关资料, 提出两种方案:主桥选用 (96+2×180+96) m预应力混凝土连续刚构桥和主桥采用 (140+322+140) m预应力混凝土斜拉桥, 并对斜拉桥、连续刚构方案作了比较, 由于斜拉桥两主塔较高, 主梁混凝土等级高, 为C60, 造价较高, 工期较长, 故不采用。下面重点介绍刚构方案, 见图1, 图2。

连续刚构桥高大雄伟, 与环境相协调, 主跨2×180 m为常规跨径, 设计、施工技术成熟, 刚构方案完全符合安全、经济、实用、美观的结构设计原则, 经综合比较, 选用2×180 m刚构方案作为推荐方案。两岸引桥考虑引桥桥墩较高, 按照经济合理、协调美观的原则, 选用40 m简支转结构连续T梁, 设计时考虑T梁的预制场地, 以方便安装, 以利加快施工进度, 上、下部结构与主桥的衔接相互协调一致。

2 主桥上部及下部结构

2.1 主桥上部构造

由于道路的横断面较宽, 为了保证主梁较好的受力, 设计时采用上下行分离的两幅主梁横断面形式。两幅主梁均采用PC主梁断面, 主梁横断面为单箱单室截面, C50混凝土, 主桥箱梁:根部梁高11.5 m, 跨中梁高4.0 m, 梁高按1.6次抛物线变化, 根部底板厚1.3 m, 跨中底板厚0.32 m, 厚度按1.6次抛物线变化, 箱梁顶板跨中除0号块为0.5 m外, 其余梁段为0.3 m, 腹板厚度0号块为0.9 m, 其余梁段为0.7 m, 0.6 m, 0.45 m。图3给出了主梁典型断面。

2.2 主桥下部构造

10号、12号主墩采用双薄壁墩, 薄壁墩宽6.5 m, 厚3.0 m, 横桥向壁厚1.0 m, 纵桥向壁厚0.6 m, 墩顶高4.0 m实心段, 墩底设3.0 m实心段, 11号主墩墩高195 m, 采用箱墩, 箱墩横向宽17.5 m, 纵向顶宽9.0 m, 外侧放坡, 坡率为80∶1, 横桥向壁厚1.2 m, 纵桥向壁厚0.8 m, 中间横桥向设一道0.6 m厚加劲肋, 纵桥向设两道0.6 m厚加劲肋, 竖向设5道横隔板, 墩顶高6.0 m实心段, 墩底设3.0 m实心段。墩身为C50混凝土。

11号主墩靠近后河河道, 采用钻孔灌注桩整体基础, 桩径2.5 m, 共20根桩, 采用C30水下混凝土。10号、12号主墩位于山坡上, 采用挖孔灌注桩整体基础, 桩径2.0 m, 采用C30混凝土。承台厚均为6.0 m, C30混凝土。

3 主桥设计计算

结构总体受力分析和箱梁横框架分析采用同济大学的《预应力钢筋混凝土桥梁通用计算程序》桥梁博士3.1.0进行分析。

计算中, 荷载考虑了结构自重、二期恒载、预应力、混凝土收缩徐变、基础不均匀沉降、整体升 (降) 温、温度梯度、风荷载、制动力、公路—Ⅰ级汽车荷载。按正常使用极限状态和承载能力极限状态进行结构计算。图4～图6给出了成桥状态荷载标准组合下主梁应力及荷载基本组合内力图。

正常使用极限状态下结构截面最大压应力为16.1 MPa, 最小压应力为0.2 MPa, 无拉应力出现, 承载能力极限状态下结构截面强度安全系数K≥1.1。对高墩的抗裂性、承载力进行验算, 均满足规范要求。同时对11号桥墩进行稳定验算, 计算结果表明:最大悬臂施工阶段第一阶失稳为纵桥向失稳, 稳定系数为11。这说明设计拟定尺寸基本合理。

4 结语

大桥方案设计着眼于景观、施工难易程度、工期和经济等方面, 主桥因地制宜地采用了 (96+2×180+96) m预应力混凝土连续刚构桥, 在景观效果、工程造价、工期方面均存在较大优势, 能较好地适应建设方的要求。但桥梁11号主墩较高, 施工有一定难度, 如何控制11号主墩的施工进度、施工质量、施工安全是下一步设计中应当着重考虑的问题。

参考文献

[1]JTG D62-2004, 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范[S].

[2]马保林.高墩大跨连续刚构桥[M].北京:人民交通出版社, 2001.

大河边特大桥设计 篇5

本文对K25+823.44特大桥右边孔合拢施工方案设计作了比较详细的介绍,其中包括托架的构造、计算过程和注意事项.供同行们探讨.

作 者：熊政勇 李天辉 XIONG Zheng-yong LI Tian-hui  作者单位：熊政勇,XIONG Zheng-yong(贵州省水城公路管理局,水城,553000)

李天辉,LI Tian-hui(贵州省桥梁工程总公司,贵阳,550001)

刊 名：贵州科学 英文刊名：GUIZHOU SCIENCE 年，卷(期)：2009 27(3) 分类号：U448.23+1 U442.5 关键词：特大桥   桥孔   合拢   设计  

小榄水道特大桥结构设计 篇6

小榄水道桥是江门至广州番禺高速公路上跨越小榄水道的特大型桥梁工程，桥轴线与河流斜交，斜交角度为80°。桥位处地势平坦，小榄水道西岸为小型工厂和排涝站，东岸为垃圾转运站和工厂区，西岸水塘高程基本在2.9 m～3.3 m之间，东岸地物高程基本在3.2 m～4.4 m之间(见图1)。

小榄水道及两岸路段由地表以下依次为素填土、淤泥、粉砂、淤泥质粉质粘土、中砂、粗砂、中风化花岗岩、微风化花岗岩等。

2 技术标准

公路等级:高速公路;

设计速度:100 km/h;

设计荷载:公路—Ⅰ级;车道数:双向六车道;

桥面宽度:整体式桥宽33.5 m，左右单幅桥宽16.5 m;

地震动峰值加速度:0.1g;

设计洪水频率:特大桥1/300;对应水位为5.904 m;

通航标准:小榄水道为内河Ⅰ级航道，通航1 000 t级海轮，设计最高通航水位采用20年一遇的设计洪水位，即为5.404 m;

通航净空:根据《通航净空尺度和技术要求论证》专题结论，小榄大桥桥位通航净宽要求不小于175 m，通航净高不小于18 m，要求桥梁一孔跨越主航道;

结构安全等级:一级，重要性系数为1.1;

环境类别:Ⅱ类环境。

3 总体设计

考虑满足航道通航净空的要求，通航净宽要求不小于175 m，考虑主墩承台尺寸后，并留有适当安全富余，桥梁跨径选择195 m。

采用单孔195 m跨径，考虑连续刚构和连续梁两种桥型，连续梁需采用很大吨位的支座，并且悬臂施工时设临时固结，存在安全隐患，故不太理想。

边跨过渡墩较高，为尽量避免边跨现浇段支架式施工，并且考虑采用两侧平衡悬臂浇筑法施工时，尽量减小边跨现浇等截面直线段的长度，以适应导梁或托架式施工，边跨与主跨的比值以边墩不出现拉力为原则采用比较经济的比值0.56。

最终选定为(110+195+110)m预应力混凝土连续刚构桥。

4 结构设计

1)主桥上部结构采用分幅的单箱单室变高度三向预应力混凝土箱梁。

梁体跨中下挠是大跨度预应力混凝土梁式桥的一个较普遍的现象，适当加大梁高，提高整体刚度是应对办法。另外，适当加大顶底板厚度，保证截面尺寸，提高受力性能。因为箱梁的板件越薄，理论厚度就越小，就有越大的徐变系数。板件薄，混凝土的应力就高，而徐变变形又与应力成正比。

根据新规范的要求，重新拟定截面尺寸:箱梁全宽16.5 m，底板宽8.0 m，翼缘宽4.25 m;根部梁高11.5 m，为跨径的1/16.5，跨中梁高4 m，高跨比为1/47.5，从悬臂根部到合龙段梁高按2次抛物线变化。

标准横断面见图2。

箱梁顶板厚度:0号块顶板厚度0.5 m，在0号块到1号块顶板厚线性变化到0.3 m，从1号块到中跨及边跨合龙段顶板厚保持0.3 m不变。

腹板厚度:根据结构的受力特性，腹板主要承受剪力，并尽量不过多增加结构的自重，腹板采用变厚度方案。根部0号梁段腹板厚0.9 m,1号梁段至1/8跨位置0.85 m,1/8跨位置至1/4跨位置0.7 m,1/4跨位置至合龙段0.55 m，边跨现浇段由0.55 m线性变化到1 m。

底板厚度:0号块底板厚1.2 m，合龙段为0.32 m，从根部至合龙段底板厚度按2次抛物线变化，边跨现浇段从0.32 m按直线渐变至1 m。

0号段对应墩壁设置横隔板，箱梁底板设排水孔。

2)主桥下部结构主桥墩采用双薄壁空心墩，两薄壁墩顺桥向中心间距7 m，每个薄壁墩顺桥向宽2 m，横桥向宽8.0 m。

过渡桥墩采用矩形实心断面，顺桥向宽度3 m，横桥向宽度底部5.5 m，顶部圆弧过渡至7.5 m。

基础根据地质情况，采用钻孔灌注桩，主墩基础:分离式基础，11根桩径d=2.5 m，桩长55 m。过渡墩基础:分离式基础，顺桥向设2排桩，每排3根直径d=1.8 m，桩长55 m。

3)预应力钢束的布置(见图3)。

大跨度混凝土梁式桥另一个显著特点就是伴随梁体跨中下挠，该类桥梁一般会出现梁体腹板斜截面开裂以及在跨中底板出现横向裂缝。混凝土早强剂的添加，虽很快达到规定强度要求，但弹性模量的增长明显滞后于强度的增长，其弹性模量往往仅达到设计值的70%，甚至更小。过早加载不仅会使预应力的徐变损失加大，而且会使徐变挠度增大。20世纪90年代一度出现取消下弯束，由竖向预应力筋提供抗剪，但竖向预应力筋为精轧螺纹粗钢筋且长度短，预应力损失大，施工操作不规范，误差大，有效预应力严重不足，导致斜裂缝大量出现。

所以小榄特大桥预应力采用了全新的布置，如下:

a．腹板束:全梁段张拉下弯腹板束，特别有利于抗剪主拉应力的满足，由于在腹板内穿束，不设置齿块，不用担心锚固端的局部承压，或是张拉造成混凝土崩裂，所以尽量采用多股大束。

b．顶板束:全梁段张拉，抵抗结构负弯矩。

c．底板束:边跨底板正弯矩束张拉近1/8跨位置，中跨底板束张拉位置与1/8至1/4点位置，数量近乎是边跨底板束两倍。

d．合龙束:边跨、中跨合龙段顶板张拉少量。

e．横向预应力束:箱梁悬臂翼板张拉，间距50 cm一道。

f．竖向预应力束:竖向预应力钢筋采用直径34 mm的40Cr钢筋，钢筋端头及锚固构件均采用精加工。

另外，布束时尽量统一预应力的规格，这样相应的波纹管、锚具、张拉机具等材料规格就少，方便施工操作。

最后，为了避免由于不可控或不可知因素导致远期梁体仍然出现病害，小榄特大桥新颖的提出在主跨跨中主梁箱内设置体外预应力系统。系统中的锚固块、转向块以及体外预应力钢束在近期均不进行施工，仅在梁体内预埋钢筋和连接器，需要进行加固时可以将预埋钢筋凿出，按照图纸施工体外预应力系统。

5 结构计算

计算采用空间有限元程序(Midas)进行三维空间结构分析，根据桥梁施工的工艺流程，对桥梁在施工和运营各阶段进行截面内力、应力和位移的计算，考虑荷载主要有施工荷载、自重恒载、汽车活载、预应力、混凝土收缩、徐变、支座强迫位移及温度作用等。计算结果根据规范进行最不利组合并进行承载能力极限状态和正常使用极限状态抗裂及挠度、短暂状况和持久状况应力验算。

这里仅列出承载能力极限状态和正常使用极限状态包络图:

1)主梁持久状况承载能力极限状态，抗弯承载能力需满足规范要求(见图4)。

2)主梁持久状况正常使用极限状态:正截面抗裂验算，全预应力混凝土分段浇筑构件，在荷载短期组合效应下，预应力效应按0.8的系数考虑后截面不出现拉应力(见图5，图6)。

3)主梁持久状况正常使用极限状态:斜截面抗裂验算，全预应力混凝土现浇构件，在短期荷载组合下主拉应力不大于限值(见图7)。

4)主梁持久状况和短暂状况构件主压应力计算，预应力混凝土受弯构件，在荷载标准值和预应力产生的混凝土主压应力小于限值(见图8)。

5)主梁持久状况和短暂状况构件正应力计算，使用阶段预应力混凝土受弯构件正截面混凝土压应力小于限值(见图9)。

计算结果在最不利组合下，均满足规范要求。

6 结语

由于多方面原因，大跨径混凝土梁式桥经过多年运营多会出现跨中下挠和梁体开裂等病害。为了避免出现类似问题，小榄特大桥在设计中吸取了以往同类桥梁设计的经验教训，提出了新颖实用的设计理念，对于以后同类桥梁的设计具有借鉴意义。

参考文献

[1]吴明远,梅刚,李永军.广州新化路官洲河连续刚构桥设计[J].公路,2009(5):9-11.

[2]吴刚,万志勇.虎跳门特大桥主桥结构设计[J].城市道路与防洪,2005(40):30-32.

[3]罗玉科,冯鹏程.龙潭河特大桥设计[J].桥梁建设,2005(2):95-97.

[4]苏高裕.磨刀门特大桥主桥结构设计与体会[J].广东交通职业技术学院学报,2005(19):53-55.

[5]赵宏亮.浅谈桥梁下部结构设计[J].山西建筑,2011,37(24):168-169.

老哈河特大桥设计流量计算 篇7

1.1 工程概况

赤峰至撒力巴段高速公路位于赤峰市境内, 是内蒙古阿荣旗至北海省际通道支线赤峰至通辽公路的组成部分, 路线起点位于杨家营子西南与赤峰至下场高速公路相接, 终点与撒力巴至下洼段高速公路顺接, 路线全长80 km。全线采用设计速度100 km/h、路基宽度26 m、双向四车道高速公路标准建设。

路线K64~K65段跨越老哈河, 路线与河流正交。桥位处河道顺直, 河槽宽浅, 河床为细砂。

老哈河特大桥中心桩号K64+660, 上部结构采用36-30 m先简支后连续预应力混凝土箱梁, 下部结构采用双柱式墩、肋式台, 钻孔灌注桩基础。桥梁全长1 087 m。

1.2 水文气候特征

项目区属中温带半干旱大陆性气候, 干燥少雨, 且多风沙。降雨主要受副热带高压和蒙古气旋控制, 多年平均降水量为398 mm, 主要集中在7月、8月, 占全年总降水量的60%以上。

该地区属西辽河上游地区, 属暴雨洪水高发地区, 历史上曾多次发生洪灾并造成严重的自然灾害。洪水含泥沙量较大, 河道以宽浅形为主, 冲淤变化严重。

老哈河是西辽河的重要支流, 为西辽河南源。发源于河北省平泉县西北山区柳溪满族乡, 从宁城县甸子乡入赤峰市境内, 流经赤峰市东南部, 在翁牛特旗大兴乡以东与奈曼旗交界处, 与西拉木伦河合流称西辽河。全长约426 km, 流域面积28 163 km2, 河道总落差1 215 m, 平均比降1.5‰。

2 水文分析与计算

2.1 水文资料取用

老哈河特大桥桥位处历史上曾设有小河沿水文站, 该水文站于1977年搬迁至上游20 km处, 现为兴隆坡水文站。

兴隆坡水文站距离桥位约20 km, 水文站处老哈河流域面积为19 140 km2, 桥位处流域面积为19 450 km2, 面积差为1.6%, 且区间无支流汇入, 因此可以直接用水文站断面的设计洪峰流量值作为桥位处设计流量。

2.2 实测资料系列内特大洪水的处理

兴隆坡水文站 (小河沿水文站) 实测资料系列含有一个特大值, 1962年实测洪峰流量为12 200 m3/s (见表1) , 根据老哈河洪水调查成果, 结合水利工程设计考证, 确定重现期为120年。

2.3 历史调查资料特大洪水重现期的确定

在对历史特大洪水资料进行重现期和特大值分析时, 参照水利部门进行洪水调查的成果, 根据辽宁省水利设计院调查成果并查阅了有关县志对历史洪水重现期进行确定 (见表2) 。

由表2可知, 小河沿水文站历史洪水1883年调查洪峰流量为7 830 m3/s, 确定重现期为80年。

2.4 设计流量计算

根据JTG C30-2002公路工程水文勘测设计规范规定, 高速公路特大桥设计洪水频率为1/300。

调查考证期N年中的特大洪水流量和实测洪水流量分别在各自系列中排位, 特大洪水流量的经验频率按下式计算:

其中, PM为历史特大洪水流量或实测系列中的特大洪水流量经验频率;M为历史特大洪水流量或实测系列中的特大洪水流量在调查期内的序位;N为调查期年数。将调查考证期N年中的特大洪水流量和实测洪水流量组成一个不连续系列, 除特大洪水流量外, 其余实测洪水流量的经验频率按下式计算:

其中, Pm为实测洪水流量经验频率;a为特大洪水的项数;l为实测流量系列中按特大洪水流量处理的项数。

理论频率曲线的线型采用皮尔逊Ⅲ型曲线, 其统计参数采用均值珔X、偏差系数CV和偏态系数CS表示, 这些参数可采用矩法进行计算, 各参数的计算公式如下:

N[j=∑1 (Xj-珔X) 3+nN--ali=∑l+1 (Xi-珔X) 3]CS= (N-1) (N-2) 珔X3C3V。

流量计算对统计参数的确定, 采用经验适线法, 首先采用矩法计算出频率曲线的均值珔X=1 120、偏差系数CV=1.75, 根据老哈河所在地区的水文特性, 偏态系数CS取3倍于偏差系数CV, 再根据经验判断调整参数, 选定一条与经验点据拟合良好的频率曲线。

根据上述方法, 最终拟合的频率曲线见图1。

洪峰流量频率计算成果见表3。

通过水文分析计算得到:三百年一遇洪峰流量为14 500 m3/s, 百年一遇洪峰流量为10 200 m3/s。

摘要：根据水文观测资料和历史考证资料, 对特大洪水的处理及特大洪水重现期的确定进行了研究, 在此基础上介绍了老哈河特大桥设计流量计算方法, 对其他桥梁设计流量计算有一定的参考。

关键词：水文观测资料,设计流量,洪水

参考文献

[1]JTG C30-2002, 公路工程水文勘测设计规范[S].

[2]高冬光.桥位设计[M].北京:人民交通出版社, 2011.

大河边特大桥设计 篇8

关键词：贝雷梁,钢栈桥,设计,施工

跨河桥梁采用的架设贝雷梁钢栈桥辅助施工的方法是解决河跨段桥梁建设的有效手段。贝雷梁钢栈桥的特点是:施工时间较短, 前期准备阶段通过加强管理, 合理组织, 有序安排, 保证桥面系的加工充足, 将对缩短栈桥建设期, 尽快投入使用具有重大意义, 同时更为在汛期来临之前完成基础、下部结构施工节省了时间;由于钢栈桥为临时使用, 使用期一过就需要拆除, 故要求修建后的桥梁在拆除后其材料、部件能回收再行使用, 从而避免了浪费;部件轻巧, 各部件间用销子或螺栓连接, 装拆方便, 用简单的工具和人力就能迅速建成。

1 淮河特大桥设计概况

淮固高速淮河特大桥全长3.5682km, 二十一联。上部结构采用装配式预应力混凝土连续箱梁与预应力混凝土现浇箱梁。下部结构为桩柱式墩, 实体墩, 钻孔灌注桩基础。其中河跨部分为45m+70m+45m的三跨预应力混凝土现浇箱梁, 基础部分61#、62#水中墩桩径为1.5m, 60#、63#桩径为1.8m。由于淮河是通航河道, 为保证61#、62#墩在建成后使用中的安全性能, 在其四周设置直径为1.0m的防撞护墩各17根。

2 贝雷梁钢栈桥设计

2.1 设计要求

贝雷梁钢栈桥设计应满足:结构安全可靠, 拼装简易, 成本较低, 方便主桥施工等要求。同时, 尽可能根据现场地质条件确定合理的施工流程, 以及考虑到安全作业与完工后的安全通行问题而进行的必要验算。

2.2 钢栈桥结构形成

淮固高速淮河特大桥栈桥设计为上承式结构, 承重梁采用四组单层双排贝雷梁片, 桥面宽7.0m, 桥跨为连续结构, 最大跨径为12m。为保证通航, 中间预留45m。此钢栈桥结构形成自上而下布置 (见图1) :

1) 栏杆采用L50×5角钢做立柱和扶手, 直径10mm钢筋做横栏, 栏杆高1.5m;

2) 桥面横梁采用[22b, 间距35cm, 横梁长7m。主梁桁架采用四组单层双排贝雷梁, 主桁桁片间距45cm, 每组主桁间距140cm, 采用标准45cm支撑架固定, 各组间使用横桥向通长的型钢连接系, 每片贝雷片连接部位一侧使用支撑架, 一侧使用主桁横向连接系, 栈桥两端使用横向连接系固定;

3) 栈桥基础钢管桩桩顶分配梁采用2Ⅰ32b。桩基采用φ600钢管桩, 每墩单排3根, 除桥台外, 钢管桩纵桥向间距9m和12m, 横桥向间距3m, 桩长根据地质情况确定, 暂定入土14m, 在栈桥施工前应进行插打试验确定最终入土深度。钢管桩横向连接系采用[22与[14组成的桁架结构。

2.3 贝雷梁钢栈桥设计原理

贝雷梁钢栈桥采用φ600钢管桩作为下部承载结构, 并以此向土体传递荷载, 而在钢管桩顶部利用型钢2Ⅰ32b横跨桥宽来分担由贝雷梁梁体传递的各类荷载。而贝雷梁之上的桥面系与横梁及面板在经固结后向下分配自重及活动荷载, 最终由接触面面板承受的各类荷载由上向下的逐级传递后, 经土体与钢管桩间摩擦力的反作用而抵消, 以此来保证桥体的使用性能。2.3贝雷梁钢栈桥设计原理贝雷梁钢栈桥采用φ600钢管桩作为下部承载结构, 并以此向土体传递荷载, 而在钢管桩顶部利用型钢2Ⅰ32b横跨桥宽来分担由贝雷梁梁体传递的各类荷载。而贝雷梁之上的桥面系与横梁及面板在经固结后向下分配自重及活动荷载, 最终由接触面面板承受的各类荷载由上向下的逐级传递后, 经土体与钢管桩间摩

2.4 结构验算

恒载:结构自重 (按结构实际重量计) ;活载:公路-Ⅰ级 (相当于原规范汽车一超过20级) ;风荷载, 水流压力冲击系数:1.3。荷载组合:1.恒载+汽车荷载;2.恒载+汽车荷载+风荷载+水流压力。2.4结构验算恒载:结构自重 (按结构实际重量计) ;活载:公路-Ⅰ级 (相当于原规范汽车一超过20级) ;风荷载, 水流压力冲击系数:1.3。荷载组合:1.恒载+汽车荷

12m跨径贝雷栈桥计算:自重荷载计算:按3m一段栈桥的总体重量计算, 桁片16片270×16=4320kg, 支撑架14片4×40=160kg, 主桁横向连接系[14型钢和L50×5型钢共重255kg, 主桁平面连接系[14型钢和L50×5型钢共重318kg, 桥面系[22型钢和8mm厚花纹钢板共重3 613kg, 以上总重为8 666kg, 则单位长度和自重荷载集度为2 888.7kg/m, 另外其它一些附属结构件取30kN/m进行计算。活荷载设计为公路-Ⅰ级时, 根据规范, 一个车道均布荷载qk=10.5kN/m, 集中荷载pk=360kN, 计入冲击系数1.3后, 其分布荷载qk=13.65kN/m, 集中荷载pk=468kN。结构分析采有MIDAS CIVIL有限元程序, 划分2 483个单元, 1587个节点, 有限元模型见图2:

由图2可以看出, 汽车荷载作用下最大竖向变形为6.7mm, 小于1200/700=17.1mm, 满足要求, 由于贝雷桁架为装配式结构, 其装配挠度为fm=n2由图2可以看出, 汽车荷载作用下最大竖向变形为6.7mm, 小于1 200/700=17.1mm, 满足要求, 由于贝雷桁架为装配式结构, 其装配挠度为fm=n2×0.05=16×0.05=0.8cm (针对国产新贝雷桁架) , 则其总变形为14.7mm。

在汽车荷载作用下, 跨中最大弯矩为763.4kN.m, 最大剪力160.65 kN。根据《装配式公路钢桥多用途使用手册》, 查表3得, 双排单层不加强贝雷片的容许弯矩1 576.4kN, 容许剪力为490.5 kN, 故:最大弯矩763.4 kN.m<[δ]=1 576.4 kN.m, 最大剪力160.65kN<[τ]=490.5kN。

经计算, 本栈桥贝雷片承载能力满足要求。

3 淮河特大桥钢栈桥设计特点

淮河特大桥钢栈桥横跨淮河, 既要保证通航, 又要保证为以后的主体工程创造良好的条件。因此, 本桥特别突出了实用性的设计理念, 具体表现在以下几个方面:

1) 栈桥完工后的平台设计要着重考虑护墩的位置及其使用的安全性;

2) 平台与栈桥的衔接要合理, 尽可能减少材料用量;

3) 材料的加工要考虑到重复利用, 由此要求在设计中对图纸加以优化;

4) 由于要保留通航孔, 加强南北两岸的联系考虑增加吊板。

4 淮河特大桥施工情况

经过近两个月的施工, 淮河特大桥跨淮河栈桥及其平台建设工作已全部完成, 整体施工状态良好, 该桥主要施工流程如下:

1) 清理场地, 测量放线;

2) 将栈桥桥台位置场地开挖至安装桥台横联所需标高位置;

3) 吊机和DZ60液压振动打桩机 (包括液压夹持器) 进场, 安装钢管桩导向架及打桩锤, 打入第一根桩, 根据贯入度控制来确定钢管桩入土深度, 根据第一根桩的数据, 确定其余桩的入土深度指标。插打栈桥桥台位置两排钢管桩;

4) 钢管桩插打就位后, 根据栈桥标高要求, 切割钢管桩至需要高度, 安装桥台钢管桩横向连接, 并回填基础至合适位置, 在桥台周围抛填沙袋防止河床冲刷;

5) 插打第三排钢管桩, 安装横向连接系及桩顶分配梁。在岸上拼装贝雷片, 按每一跨悬臂出一片为一联进行拼装, 两片为一组, 每次安装其中一组;

6) 分四次吊装四组贝雷片安装就位, 调整好位置后, 安装栈桥主桁横向连接系, 同时将桥台位置回填至和栈桥桥面同样标高;

7) 安装第一联的桥面横梁及铺设桥面钢板;

8) 吊机上桥, 插打第四排钢管桩, 安装连接系及桩顶分配梁。注意在吊机吊重时, 吊机应停在栈桥钢管桩位置, 不得在栈桥跨中位置进行吊重作业;

9) 逐组安装第二跨的贝雷片主桁, 并和第一跨连接好。调整好位置后, 安装第二跨主桁横向连接系, 铺设桥面系;

10) 按照以上步骤循环作业, 直至完成栈桥主体结构的安装, 然后安装栈桥栏杆、水电线路、指示牌等附件;

11) 栈桥的拆除为以上步骤的逆操作。

5 钢栈桥施工注意事项

1) 要严格按设计要求的位置和标高打桩, 栈桥钢管桩插打完成后, 测量确定钢管桩缺口的切割线, 并在切割线上方2cm处开始切割, 打磨至切割线位置;

2) 钢管桩插打的中轴线斜率要求<1%;

3) 对所有参与施工的人员, 根据具体情况进行技术交底, 技术交底时要强调各项安全措施, 使参与施工的人员认识到施工时存在的危险性。现场电焊焊接部位均要满足规范要求;

4) 安装过程必须配备经验丰富的吊车司机, 吊车吨位必须满足安装过程使用要求, 安装钢管桩时, 必须定期认真检查钢丝绳、吊钩, 如有损坏应立即更换, 吊机吊重作业时, 因确保吊机处于栈桥桥墩位置, 不得在栈桥跨中位置吊重;

5) 栈桥在使用过程中, 如河道水位过高, 则应24小时派人值守, 并配备相应工具清理冲积在栈桥上的漂浮物, 避免堆积多过造成迎水面过大影响栈桥安全;

6) 栈桥拆除过程应注意采用可靠措施, 防止拆除物掉落水中。严密监视拔除钢管桩时履带吊车的运行状况, 防止履带吊车因超重导致倾覆, 因超负荷不能拔除的管桩, 应采取其他措施或者采用水下割除方法割除淤泥面以上的钢管桩体。潜水员下水作业, 尽量往下清除管桩基部淤泥, 在淤泥下30cm处用水下焊条割除管桩, 不能留下事故隐患。

6 结论

对贝雷梁钢栈桥设计与施工的几点考虑:目前各地跨河桥梁建设逐渐趋于大型化, 现代化, 客观上促进了贝雷梁钢栈桥更大范围的利用及技术上的成熟, 但由于设计理念上的差异和施工单位具体情况的不同, 最终出现贝雷梁钢栈桥的使用功能大大缩水等问题。通过淮固高速淮河特大桥关于此类桥梁的设计与施工, 提出以下几点建议:

1) 贝雷梁钢栈桥设计宜增强其实用性和整体性, 通过建立模块化结构组合, 提高通用性;

2) 贝雷梁钢栈桥设计中, 应更多地体现人性化的设计理念, 对加强部件的拼装要确保现场操作的方便快捷;

3) 贝雷梁钢栈桥施工中要重视测量的作用, 结构使用性能的提高关键在于整体承载的提高, 如若栈桥偏位较大, 即便不影响主桥施工, 也将对自身的使用性能造成严重的事果。

总之, 只有在实践中不断加强总结和学习, 特别注重设计和施工之间的相辅相成关系, 才能使设计水平不断提高, 施工能力逐渐增强。

参考文献

[1]黄绍金, 等主编.装配式公路钢桥多用途使用手册[M].人民交通出版社, 2002.

[2]喻忠权主编.装配式公路钢桥使用手册[M].交通部交通战备办公室, 1998.

襄渝二线堵河特大桥主桥设计 篇9

堵河系汉江中上游右岸的一大支流。位于湖北省西北部, 地跨湖北省的十堰市、郧县、房县、竹山、竹溪和陕西省的平利、镇坪等市、县的全部或一部。发源于大巴山北麓的崇山峻岭之中。有两个源头, 南源名为官渡河, 西源称为泗河, 以西源为主流。泗河在陕西省境内自南向北流, 进入湖北境内转自西向东行;官渡河自南向北来, 两河汇合于竹山县城上游约30 km的两河口后, 称堵河, 由西南向东北汇入汉江。河流全长318 km, 流域总面积F=11 725 km2。桥址位于既有铁路堵河桥上游500 m左右, 黄龙滩水库大坝下游1 800 m左右。堵河在桥址处距堵河汇入汉江汇入口23 km左右, 位于堵河下游。

2 主桥上部结构设计

2.1 主梁

采用一联 (48+80+48) m变高度变截面预应力混凝土箱梁, 一联总长177.5 m, 桥全长1 006.4 m。箱梁横截面采用单箱单室, 中支点处梁高6.2 m, 跨中合龙段及边跨直线段梁高3.6 m, 梁底下缘采用圆曲线。箱梁顶宽6.8 m, 底宽4.0 m;顶板厚35 cm;底板厚40 cm～60 cm, 腹板厚40 cm～60 cm, 按折线变化;全联在端支点及中支点处共设4个横隔板, 横隔板设有过人洞, 以便检查人员通过。箱梁内顶板处设75 cm×25 cm梗胁, 底板处设30 cm×30 cm梗胁;根据梁体受力及钢束张拉锚固布置的要求, 梁体内底、顶板相应位置处设有锯齿板。箱梁腹板每隔400 cm左右设内径10 cm通风孔。在边跨梁端头设置长45 cm悬臂, 便于检修人员进入箱梁内。

2.2 纵向预应力

连续箱梁采用双向预应力体系, T构顶板钢束及底板合龙钢束采用12-7ϕ5钢绞线, 腹板下弯束及顶板合龙束采用9-7ϕ5钢绞线, 其中在靠近支点1/4跨范围内腹板钢束采用双支, 同时每侧腹板采用双排直径为25 mm的竖向预应力筋精轧螺纹钢筋, 由于本桥为单线桥梁, 故未设横向预应力筋。梁体钢束布置见图1。

2.3 不同计算荷载作用下箱梁的纵向截面应力

不同计算荷载作用下箱梁纵向截面应力对比, 具体见表1。

2.4 箱梁横向应力及稳定性计算

箱梁横向应力计算中考虑结构自重、列车活载、人行道不平衡荷载及日照温差、降温温差引起箱梁自约束应力等。同时由于该桥跨度较大, 梁高较高, 又受单线梁宽限制, 箱梁横向刚度不易满足设计要求, 本桥设计中引用了中国铁路检规中箱梁横向振幅的概念, 采用动力学理论, 对箱梁横向自振频率及振幅进行检算。检算结果为箱梁横向振幅最大2.27 mm (小于中国检定规范80/16.5=4.85 mm要求) 。

2.5 主梁施工

主桥施工采用悬臂挂篮逐梁段施工。在连续梁T构施工前, 桥墩顶设立临时支座 (采用钢筋混凝土) , 形成临时固接支撑。T构施工存在诸多不确定因素, 对其进行了施工安全度检算, 检算时考虑了单侧不平衡荷载、风力、挂篮及人群的动力效应等因素。连续梁合龙施工, 为保证现浇混凝土在养生期间不致受混凝土收缩、气温变化等因素影响, 致使混凝土出现裂纹, 影响施工质量, 本桥合龙时的临时锁定采用外支撑, 较内支撑可减少由于钢料与混凝土弹模差值引起预应力对混凝土的作用效果, 同时外支撑解除后, 相当于对合龙段施加了部分预应力。

3 主桥下部结构设计

主桥桥墩均采用空心圆端形桥墩, 桩径150 cm钻孔灌注桩基础, 根据桥位处地质及墩顶外力情况, 制动墩用桩长14 m的9根柱桩, 次边墩采用桩长10 m的8根柱桩。制动墩制动力按全联制动力的100%考虑, 同时还根据全联制动力扣除其余墩静摩擦力后对制动墩进行检算, 其他连续梁墩制动力及温度力根据桥墩整体线刚度进行分配计算。基础承台均采用大体积混凝土承台。

4 桥上无缝线路设计

轨道采用60 kg/m钢轨;全桥为碎石道床, 弹条Ⅱ型扣件, 采用2.6 m Ⅲ型混凝土枕, 每公里铺设1 667根, 不设防爬器。货运机车为SS4, 双机地段用SS3加补;客运机车特快、快速SS9, SS7E电力机车, 普通旅客列车采用SS7C, 检算用列车荷载采用中—活载, 旅客行车速度取V设计=160 km/h;最高货车行车速度V=120 km/h。最高轨温61.4 ℃, 最低轨温-19.7 ℃, 中间轨温20.9 ℃。该路段设计锁定轨温为 (25±5) ℃。桥上无缝线路钢轨受到列车荷载、温度力、制动力以及伸缩附加力和挠曲附加力的作用, 这些力共同作用于梁部再传至桥梁下部结构, 使桥梁下部结构产生较大水平力, 同时由于桥梁下部结构在其他外荷载作用下产生的水平位移通过梁部作用于无缝线路上。

5 车桥耦合动力分析

由于本桥旅客列车最高设计时速160 km, 桥梁主跨最大跨度80 m, 由于该桥跨度比较大, 且桥墩较高, 故对该桥进行车桥耦合动力计算分析。在车桥动力仿真分析模型中, 轨道不平顺采用铁科院推荐的轨道不平顺谱, 机车模型采用45个自由度, 货车采用47个自由度, 轮轨接触处的处理采用沈氏非线性精确接触理论。车辆运行安全性和乘坐舒适性评判标准是用控制桥梁横向振幅、列车脱轨系数、轮重减载率、车体竖、横向加速度及轮轨横向水平力等几个参数来限定。该桥车桥耦合动力分析结果见表2。

6 结语

单线大跨度连续梁的设计难点是难以保证梁体横向刚度要求, 故应尽可能降低梁高和梁体重心, 增大梁体横向稳定性, 再通过梁体纵向预应力钢绞线和竖向预应力筋来满足梁体内力要求。

摘要：介绍了襄渝二线堵河特大桥主桥设计过程及设计理念, 从梁部构造、钢束布置、桥面无缝线路等几个方面论述了该桥的设计情况, 同时通过车桥耦合动力分析检验该桥的运营效果, 得出设计满足要求的结论。

关键词：连续箱梁,无缝线路,车桥耦合

参考文献

[1]王平.堵河特大桥无缝线路检算分析报告[R].成都:西南交通大学, 2006.

[2]佘小年, 方志, 汪剑, 等.大跨预应力混凝土连续梁桥的温度效应[J].公路, 2003 (11) :93-94.

芦坑特大桥94号墩防护桩设计 篇10

芦坑特大桥94#墩位于新建的昌九高速公路立交桥0#台B匝道右侧, 立交桥台后填土高度约1~2米。94#墩承台底距离地面约7~8米, 该墩紧临0#桥台及B匝道, 为确保桥墩承台开挖时公路路面及边坡稳定, 确保公路行车安全, 必须对桥台及B匝道边坡进行加固和防护, 向莆线94#桥墩与昌九高速公路之间平纵断面关系如下图1、图2。

2 防护桩设计

本方案采用挖孔防护桩对边坡进行防护。挖孔桩采用C25钢筋混凝土方桩, 矩形截面1.0*1.0m, 护壁C20混凝土, 厚0.2m, 桩间距为2.5m。

2.1 设计理论依据

按照桩顶无水平拉杆, 桩底为弹性嵌固, 桩在主动土压力和被动土压力作用, 满足桩底弯矩为零和桩竖向合力为零条件。根据土的应力是向桩底方向逐渐增加, 在取弯矩为零时, 桩会得到一个较小的埋入深度, 即布氏理论。

2.2 孔桩的布置

(1) 孔桩的间距:按照挡板受力要求以及路基边坡坡率考虑, 其间距为2.5m, 共设置防护桩7根, 从上往下编号为1~7。

(2) 根据现场施工所需空间, 孔桩与承台的外边缘净距设为2.0m, 6#桩外边缘与承台边缘齐平。

(3) 抗滑桩桩长根据基坑开挖深度及既有线边坡情况设计, 3、4#桩距近B匝道按有动载影响计算, 1、2、5、6、7#桩离B匝道较远, 不考虑动载影响。

3 设计计算

3.1 防护桩3、4#计算 (考虑B匝道动载影响)

该段路堤地质为粉质粘土, φ=35°, γ=19k N/m3;匝道按公路-Ⅰ级设计, 其连续均布荷载取qk=10.5KN/m, 见下图:

3.1.1 桩埋深计算:

由m, n值查图得 (查布氏理论曲线, 建筑施工计算手册-江正荣著) :

ω=0.65

x=ωl=0.65×9.98=6.5m;

t埋深=u+1.2x=0.88+1.2×6.5=8.7m;

l总长=9.1+8.7=17.8m。

3.1.2 最大弯矩计算:

3.1.3 防护桩配筋计算:

防护桩尺寸为bh=1000×1000mm, 选择C25混凝土, HRB335钢筋, 承受的最大弯矩值为Mmax=1914KN·m。

查表得:C25混凝土Ra=14.5MPa, Rl=1.55MPa;钢筋Rg=Rv=340MPa;

取γc=1.25, a=70mm。

验算是否需要采用双筋截面:

(1) 单筋矩形截面的最大正截面承载能力为

说明不必采用双筋截面布置;

按布置一层钢筋设计, 假设a=70mm, 则有效高度h0=1000-70=930mm;

由公式:

解得:

x1=1661mm (不符合要求, 舍去) ;x2=199mm;x2=199mm (ζjgho=0.55×930=511mm

求所需钢筋数量Ag

选择并布置钢筋:

查表得18Φ25 (Ag=8836mm2)

混凝土保护层厚度C=70mm, 有效高度h0=900mm (h0=1000-70-25) ;

最终桩身配筋图:

3.2 防护桩1、2、5、6、7#桩计算 (不考虑动载影响)

该段路堤地质为粉质粘土, φ=35°γ=19k N/m3, 由于B匝道距离较远, 设计防护桩时不考虑动载影响, 见下图。

3.2.1 桩埋深计算:

由m, n值查图得 (查布氏理论曲线, 建筑施工计算手册-江正荣著) :

ω=0.6

x=ωl=0.60×8.32=5.0m;

t埋深=u+1.2x=0.61+1.2×5.0=6.61m;

l总长=7.71+6.61=14.3m。

3.2.2 最大弯矩计算:

3.2.3 防护桩配筋计算:

防护桩尺寸为bh=1000×1000mm, 选择C25混凝土, HRB335钢筋, 承受的最大弯矩值为Mmax=767.97KN·m。

查表得:C25混凝土Ra=14.5MPa, Rl=1.55MPa;钢筋Rg=Rv=340MPa;

取γc=1.25, a=70mm。

验算是否需要采用双筋截面:

单筋矩形截面的最大正截面承载能力为

说明不必采用双筋截面布置;

按布置一层钢筋设计, 假设a=70+13=83mm, 则有效高度h0=1000-83=917mm;

由公式:

解得:

x1=1758mm (不符合要求, 舍去) ;x2=75.5mm;

x2=75.5mm (ζjgho=0.55×917=504mm

求所需钢筋数量Ag

选择并布置钢钢筋:

查表得8Φ25 (Ag=3927mm2)

混凝土保护层厚度C=70mm, 有效高度h0=917mm (h0=1000-70-13) ;

实际配筋率:

最终桩身配筋图:

4 结语