橋梁總體設計問題的分析

1、城市建設CONSTRUCTION隨著我國橋梁事業(yè)的飛速發(fā)展解決橋面鋪裝設計的問題日益受到廣大設計者及施工管理部門的關注。橋梁作為城市交通工程中的重要組成部分其總體設計必須將滿足通行使用功能置于最優(yōu)先的地位。國內(nèi)現(xiàn)行規(guī)范對橋梁設計提出的要求是適用、經(jīng)濟、安全、美觀，這些要求基本上包含了人們關心的所有重要問題。具體的設計過程按承載能力和正常使兩種極限狀態(tài)來進行。一、工程概況該橋梁位于廣東雷州市，根據(jù)湛江市發(fā)展和改革局組織召開了補充初步設計審

2、查會議，原則同意補充初步設計推薦方案，對會議提出的有關事項形成了補充初步設計會審會議紀要。橋梁總體施工圖設計根據(jù)會議紀要中的有關內(nèi)容進行了優(yōu)化、細化設計。其設計標準及技術指標為：(1)設計荷載。公路II級；設計速度2Okmh。(2)橋面寬。0.5m(防撞護欄)6m(行車道)十0.5m(防撞護欄)。(3)橋面縱坡。橋梁縱坡為單向一2.0%，坡長195m。(4)控制水位。皎口水庫汛期基本控制水位64m，非汛期基本控制水位69m。(5)地震動

3、峰加速度0.05g，簡易設防。(6)橋梁設計安全等級二級。(7)橋梁設計基準期為100年。(8)混凝土耐久性按II類環(huán)境設計。二、地質概況橋梁所處場地地層以侏羅系上統(tǒng)高塢組晶屑玻屑熔結凝灰?guī)r為主體，上覆厚度不一的第四系松散層。松散層主要分布于橋梁中部及北段，坡洪積成因，鉆探揭露厚度l1.8～14.1m，巖性為含粘性土碎塊石：稍密、中密狀態(tài)，極不均勻。場地地下水主要補給形式為大氣降水，水位隨季節(jié)、氣候變化較大。地下水對砼一般無腐蝕性。三、

4、方案比選1.橋位初步設計階段對橋位提出了兩個方案進行了認真細致地比選。方案一。在原址重建施工，優(yōu)點是交通通行方便，可以直接連接原村里和老路，也可利用原基礎施工節(jié)省造價。方案二。新橋位設于老橋位上游約300m處。此處山體突出，水面較窄，兩岸地勢較好，兩岸距離約180m，其中庫區(qū)水面寬140m，灘地寬40m，橋位附近有一約l500m2的梯田可作施工場地。經(jīng)實地考察，對橋位和施工條件進行了多方探討后認為：老橋總長250m，左右，橋位處水庫水面

5、較寬，原橋垮塌造成橋位下存在垮塌物，影響對基礎的施工。兩岸延伸出較長堤壩，存在工程隱患，不利原址重建施工。鑒于老橋大部分垮塌，且剩余幾孔也存在嚴重隱患，僅南岸引橋尚好，不好修復，建議選擇方案二。2.橋型在初步設計階段作了以下三個同等深度的橋型方案進行比選。方案一。9孔20m跨徑預應力砼空心板簡支梁橋，橋面多跨連續(xù)，橋長為181m；下部構造采用雙柱式墩，2根鉆孔灌注樁基礎，樁徑1.5m，橋臺為埋置式肋板型。優(yōu)點是橋型結構簡單，施工方便，便

6、于機械化流水作業(yè)，施工工期短，缺點是橋型單調(diào)，下部結構施工量較大，造價較高等。方案二。主橋橋型為44m70m44m預應力混凝土變截面連續(xù)箱梁，左側邊跨為13m后張預應力混凝土空心板?？鐝綖?3m44m70m十44m，全長171m。下部構造采用雙柱式墩，直徑1.50m。優(yōu)點是橋墩總阻水面積最小，泄洪能力最大；下部結構水下施工量小，水中橋墩施工較易；上、下部結構工程量最小，施工工期最短。缺點是上部構造施工需要設備復雜，雙導粱安裝簡支箱梁，施

7、工工藝要求嚴格。方案三。選用2孔跨懸索線石砌板肋拱橋，凈跨75m，除中間橋臺外，兩側均奠基在兩岸巖壁上，利用兩岸的巖體承受該橋主拱的推力，可節(jié)省橋臺的圬工體積，矢跨比18。優(yōu)點是設計美觀。風景區(qū)，旅游事業(yè)的發(fā)展將促進交通運輸事業(yè)的興旺，石砌板肋拱橋具有民族特色，與風景區(qū)協(xié)調(diào)。另外根據(jù)因地制宜，就地取材的原則，該橋附近龍山石灰?guī)r藏量豐富，料場經(jīng)取料試壓，強度達到80MPa，料場方便，選用該橋型經(jīng)濟合算，造價最低。缺點是現(xiàn)在單幅橋梁施工，考

8、慮到遠期發(fā)展橋梁須拼寬施工較難，也讓設計以及管理單位對這種橋型質量控制頗為擔心。根據(jù)論證比較，考慮地形、地質、通航、經(jīng)濟、施工等各種因素及因地制宜的方針，考慮到盡量降低施工難度，縮短工期，減少工程造價，橋梁美觀等因素，以及為今后航道變遷留有余地，通過方案公開招標，經(jīng)專家評定后決定選用方案二簡支箱梁的推薦方案作為設計方案。四、設計內(nèi)容及要點1.主橋箱梁構造主橋采用單箱單室變截面箱梁，雙向預應力，中支點梁高35m，跨中及邊跨梁端高1.8m，

9、梁高按二次拋物線變化。單箱寬度7m，兩側懸臂外挑1.75m，箱底寬3.5m。頂板厚25cm，中支點處腹板厚60cm，通過1號節(jié)段過渡到45cm，底板厚按二次拋物線變化。底板底面拋物線方程：Y=(1／9.853)χ一(1／660.147)x2，底板頂面拋物線方程：y=(1／11.964)χ一(1／801.607)x2，跨中厚30cm，根部厚50cm，l號節(jié)段為54.9～100cm變化加強。主墩頂橫梁寬2.4m邊墩頂橫梁寬1.0m。橋面橫坡

10、1.5％，由箱梁頂板變厚形成。2.預應力體系主橋箱梁按雙向預應力設計，縱向預應力分為頂板束、腹板束、底板束，采用GBT5224～2003標準中的Φ15.20鋼絞線，縱向預應橋梁總體設計問題的分析徐其福湛江市公路勘察設計院廣東湛江524000摘要：在經(jīng)濟是益發(fā)展的今天，我國橋梁工程方面的建設規(guī)模也逐漸擴大，橋梁工程建設質量的好壞已成為人們關注的話題。然而橋梁設計中存在的很大的一個問題就是橋梁結構的耐久性能，基于對比現(xiàn)行規(guī)范對橋梁設計提出的

11、適用、經(jīng)濟、安全、美觀的要求，本文對橋梁總體設計因素進行了分析。關鍵詞：橋梁設計；設計方案；設計要點公路橋梁385萬方數(shù)據(jù)城市建設CONSTRUCTION力鋼束采用12Φ15.20、9Φ15.20及5Φ15.20鋼絞線，錨具采用YMI512、YMI59、BMI5—5成套錨，張拉噸位分別為2343.6、1757.7及976.5kN。3.下部構造主橋主墩采用實體墩，直徑150cm鉆孔灌注樁；主橋與邊跨交接墩采用實體墩，墩頂蓋梁形式為高低墩。

12、直徑120cm鉆孔灌注樁，樁基按支承樁設計，設計以第23層中風化晶屑玻屑熔結凝灰?guī)r層作為樁端持力層，直徑150cm和直徑I2Ocm樁端進入該層要求各不小于3.5m和2.0m。橋臺采用擴大基礎，4號臺臺后設6m長的直線型搭板。五、設計特點方案二經(jīng)優(yōu)化設計后具有以下特點：1.體現(xiàn)了因地布孔，跨徑逐漸過渡。在全河床斷面上布設44m70m44m預應力混凝土變截面連續(xù)箱梁，使高低水位均能通航，充分利用了水資源。本橋橋墩較高，且尺寸較小，橋墩總阻水

13、面積最小，泄洪能力最大，總體布置協(xié)調(diào)、合理。2.本橋33m高墩(墩至河床面間距)在我省設計比較少見。全橋橋墩受力均采用集成剛度法分配水平力，計人了制動力、溫度影響力、主梁砼收縮徐變影響力和船舶撞擊力的作用。3.全橋樁基均按彈性嵌固計算，樁基均嵌人弱風化巖層。根據(jù)巖性風化程度及覆蓋層情況不同而設計不同的樁底高程。4.全橋僅設三道大變位組合式伸縮縫裝置，以使行車平穩(wěn)、舒適。5.箱梁0、1號塊及邊跨平衡段采用拖架、支架現(xiàn)澆，其余采用掛籃平衡懸

14、臂澆筑施工，掛籃和現(xiàn)澆支架除了應滿足強度、剛度及穩(wěn)定要求外，施工時應進行模擬壓重試驗，以減小非彈性變形，并獲得彈性變形值，供實際施工時參考。0號塊澆筑時應采取有效措施降低水化熱。成橋后表面光滑，線形圓順，棱角分明，做到內(nèi)實外美。六、結束語總之，橋梁設計要堅持“安全、適用、經(jīng)濟、美觀、便于施工及養(yǎng)護”的設計原則進行多方案比選；重視橋梁方案和施工方案相結合，綜合考慮橋位選擇、橋型方案、孔跨布置、技術施工的可實施性及環(huán)境協(xié)調(diào)性等方面因素，從設

15、計源頭控制工程造價，實現(xiàn)社會效益和經(jīng)濟效益“雙贏”。參考文獻：[1]鐘健聰，二廣高速公路粵境連州至懷集段橋梁總體設計[J].廣東公路交通，2010，03[2]黃琛，樞紐立交內(nèi)橋梁總體設計[J].廣東公路交通，2009，02[3]蘇高裕，廣梧高速公路雙鳳至平臺段橋梁總體設計[J].廣東交通職業(yè)技術學院學報，2006，04[4]劉金福，大型互通立交橋梁總體設計實例剖析[J].中國市政工程，2005，05一、路線平面線形的選擇路線平面線形，通

16、常是直線、圓曲線和緩和曲線(通常為回旋線)3種基本線形要素的組合。直線是采用較多的線形，它具有最直接、方向最明確、易于布設等特點，然而直線線形缺乏靈活性，難以適應地形、地物，不易與周圍景觀相協(xié)調(diào)，因而在應用上自然受到限制。而且，直線過長，易使駕駛者感到疲勞犯困，易造成車速過快，并使駕駛者目測車距容易產(chǎn)生誤差而引發(fā)事故；因此，直線設計應該慎重。但是，對于長大橋、長隧道及其連接線區(qū)間，考慮到施工方便、經(jīng)濟以及安全因素，還是應適當靈活的采用直

17、線。以曲線為主的道路，要求駕駛者必須經(jīng)常移動注意點來進行駕駛操作，同時，車輛在沿著彎道行駛時，展現(xiàn)在駕駛者前面的是經(jīng)常變化著的自然景色，顯得更加有趣和多樣化。國外如日本、德國等一些發(fā)達國家，強調(diào)高速公路平面線形以曲線為主的理念。例如：日本的九州高速公路全部為曲線，東名線96％為曲線；德國的規(guī)范規(guī)定，直線長度不得超過20倍設計速度的值。從廣東近年來設計的幾條高速公路來看，以曲線為主的設計方法也正在更多地被采用。在山區(qū)地區(qū)，以曲線為主的平面

18、設計是較為理想的，也易于做到。如廣東某某全程65%都是以曲線為主，在平原地區(qū)以曲線為主的平面設計亦應是方向，但在平原地區(qū)，一般都有規(guī)劃整齊的農(nóng)田水利網(wǎng)和道路網(wǎng)，在這些地區(qū)，適當?shù)夭捎弥本€，避免對原有的和規(guī)劃的農(nóng)田水利網(wǎng)及道路網(wǎng)進行不必要的切割和破壞，影響其使用功能。直線和曲線都有各自的優(yōu)缺點，很難單一的評述其優(yōu)劣。采用何種線形，主要取決于路線與地形及周圍環(huán)境相適應的程度，以及平縱線形配合的情況，至于直線或曲線究竟占多大比例，我認為則居次

19、要。一條與地形地物相協(xié)調(diào)的或直或彎的舒順流暢的路線，無論在保證行車安全、縮短行車時間、節(jié)省工程投資、增加自然美感等方面，無疑比硬性地、人為地敷設彎道或不顧地形地物而強拉直線要好很多。高速公路線形設計，還要特別注意平面與縱面線形的配合。在平面設計時，就要為縱面線形設計考慮，為平、縱線形的組合設計打好基礎。二、平面線形指標的掌握和應用1直線直線的設計，通常分為長直線設計和最小直線長度設計。平面線形設計時，即使在以曲線為主的線形設計中，直線都

20、占有一定的比例，因此在路線平面線形設計中，要重視直線的設計。（1）長直線設計長直線主要出現(xiàn)在平原地區(qū)的線形設計中。在這類地區(qū)，受農(nóng)田水利網(wǎng)和道路網(wǎng)的影響，采用一些適當長度的直線是可行的，但要避免過長的直線，以減少枯燥感、單調(diào)感和不安全因素。如果高速公路外面的景觀也是單調(diào)的，那么給駕駛者總的感覺是厭煩和瞌睡，甚至會帶來災難性的后果。廣東地區(qū)村鎮(zhèn)密集，公路網(wǎng)縱橫，因此立交、通道、跨河橋密集，導致縱面變化頻繁，過長的直線使得平縱難以配合，對高