斜拉桥建筑设计及施工方案设计

斜拉桥建筑设计及施工方案设计课题名称 XX大桥设计 学院(部) 工程学院 专 业 岩土工程 班 级 学生姓名 XXX 学 号 0 指导教师 谌 会 芹 2011 年 11 月 18 日目 录第一章 方案比选11.1 气象水文、地形地貌情况11.2 方案比选11.2.1 比选原则11.2.2 方案编制11.2.3 方案比选2第二章 预应力混凝土独塔斜拉桥总体设计22.1 技术标准22.2 材料参数22.3 桥跨布置32.4 主梁32.5 索塔42.6 斜拉索设计42.7 基础4第三章 施工方案简述43.1 全桥施工43.2 基础施工53.3 主梁施工53.4 索塔施工5设计规范及标准依据的规范有：中华人民共和国行业标准公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2004）中华人民共和国行业标准公路砖石及混凝土桥涵设计规范中华人民共和国行业标准公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62-2004）2019整理的各行业企管，经济，房产，策划，方案等工作范文，希望你用得上，不足之处请指正第一章 方案比选1.1气象水文、地形地貌情况 桥区内属亚热带气候看，温暖湿润，雨量充沛，四季分明，具有春早夏长，秋雨连绵，冻暖多雾之特点。河流汇水面积广，流量充沛，水位具有陡涨陡落的特点。河床两侧地质条件不均匀，一侧较好，一侧较差，地下水缺乏。桥位区两岸属丘陵低山区河谷地貌，桥位处于峡口下游河段，地形陡峻，相对高差较大，河床宽缓，断面呈“U”形。1.2 方案比选1.2.1 比选原则比选方案主要依据安全、实用、经济、美观、有利于环保的原则，同时考虑要符合桥梁发展规律，体现现代新科技的成就。桥型的选择要求在技术上是可靠的，在施工上是切实可行的。1.2.2 方案编制 （1）方案一：预应力混凝土独塔斜拉桥 （2）方案二：钢筋混凝土拱桥 （3）方案三：钢筋混凝土简支梁桥1.2.3 方案比选 方案一：斜拉桥方案造型美观，气势宏伟，跨越能力强，拉索的作用相当于在主梁跨内增加了若干弹性支撑，从而减小了梁内弯矩、梁体自重，从而减小梁体尺寸。施工技术较成熟。独塔斜拉桥只有一个大型基础，在施工过程中主梁梁恒载主要有索塔承担，两边墩台荷载较小，对河床两侧地质条件不均匀，一侧较好，一侧较差的桥位较适合。采用塔梁墩固结体系最为合理，固结体系可以大大提高结构的整体刚度。方案二：拱桥跨越能力大，耐久性好，养护、维修费用小，外形美观，构造简单。但是，拱桥是有推力的结构，而且自重较大，因为水平推力也较大，增加了下部结构的工程量，对地基要求也高，在连续多孔的大桥中，为防止一孔破坏而影响全桥的安全，需要采取较为复杂的措施或设置单向推力墩，增加了造价。方案三：混凝土简支梁桥构造简单，但建筑高度小，跨径小，需设置多个桥墩，对于本案来说，显然大大增加了施工难度和成本。经综合研究比较后, 在满足设计要求的通航、行车要求的前提下，可以看出方案一轻盈流畅，结构美观，施工技术成熟，因此方案一最优,建议作为本工程的实施方案。第二章 预应力混凝土独塔斜拉桥总体设计2.1 技术标准 结构形式：预应力混凝土双索面独塔双跨式斜拉桥。跨径布置：120m+120m=240m。桥面宽度：1.5m（拉索区）+0.5m(防撞护栏)+0.5m(过渡带)+7.5m(行车道)+0.5m(过渡带)+0.5m(防撞护栏)+1m(隔离带) +0.5m(防撞护栏) +0.5m(过渡带)+7.5m(行车道)+0.5m(过渡带)+0.5m(防撞护栏)+1.5m（拉索区）=23m，双向四车道设计荷载：公路I级。 设计速度：100km/h。桥下净空：满足排洪要求。 桥梁纵坡： 0.2%。地震烈度：地震基本烈度为7度。 标准横坡：i=1.5%。2.2 材料参数混凝土材料：预应力混凝土主梁的混凝土强度等级为C50，索塔为C50，主墩墩身为C50，承台、桩基、边墩和辅助墩墩柱均采用钢筋混凝土结构，混凝土强度等级为C40。预应力钢材：桥塔锚索区的环向预应力钢筋为的精轧螺纹粗钢筋；主梁内的预应力筋除了施工阶段顶板有的精轧螺纹粗钢筋外，其他均为04规范中的高强的松弛钢绞线，预应力管道均采用预埋金属波纹管成型。采用OVM锚具。普通钢筋：HRB335=带肋钢筋,HRB235光圆钢筋；其技术标准符合国家GB 13013-91和GB 1499-91的规定。斜拉索：该桥采用扭绞型平行钢丝斜拉索，由7mm高强平行钢丝组成。斜拉索外面包双层护套，内层为黑色高密度聚乙烯，外层为彩色高密度聚乙烯，锚具为冷铸墩头锚。桥面铺装：8cm厚防水混凝土。支座：GPZ抗震型盆式橡胶支座。伸缩缝：SSFB240型伸缩装置。2.3 桥跨布置120m+120m=240m对称布跨，采用固结体系，索塔自承台顶到索塔顶的高是97.5m，桥面以下部分索塔高37.5m ，塔高与跨径的比为0.5，桥面以上30m设一横梁。主梁上斜拉索的标准索距为6m，索塔上斜拉索的索距为2.0+16*1.2+1.5m,桥面纵坡 2%。见下图2.4 主梁主梁采用实体双主梁截面，梁高是2m，是主跨的1/60，梁总宽23m，桥面净宽8.5m+8.5m,桥面横坡为1.5%。梁肋外的尖角是风嘴，起到导风的作用，提高主梁的抗风能力，双索面斜拉索来抵抗梁的扭转作用。纵向每隔6m设置一道横隔梁。2.5 索塔索塔采用造型美观的H型塔，钢筋混凝土结构。H型塔造形简单，受力明确，由于塔柱斜度较小，施工比较方便。索塔自承台顶到索塔顶的高是97.5m，桥面以下部分索塔高37.5m ，塔高与跨径的比为0.5，桥面以上30m设一横梁，以增强索塔的稳定性。索塔在梁底的部分称为下塔柱，梁底以上横梁以下部分为中塔柱，横梁以上部分为上塔柱。上塔柱直立，为斜拉索锚固区，高度为28.5m。上，中塔柱截面采用单箱单室，顺桥向5.5m长，横桥向3.0m。上横梁采用箱室截面，下横梁为预应力混凝土结构，主梁嵌在下横梁中。如图2.6 斜拉索设计该桥的主塔为空腹结构，上塔柱为斜拉桥锚固区，两索面相互平行，在主梁上的基本索距为6.0m，索塔上的基本索距为1.2m，最内斜拉索的倾角为26度，为减小斜拉索的风振，雨振，在每根斜拉索上设有减震器。主桥斜拉索独塔共72根，塔端采用张拉端型锚具，梁端采用锚固端锚具。斜拉索外面包双层护套，内层为黑色高密度聚乙烯，外层为彩色高密度聚乙烯，锚具为冷铸墩头锚。2.7 基础根据地质条件，该桥选用桩基础，每塔46根直径1.5m的钻孔灌注桩，为端承桩。采用梅花桩布置，为了减小承台的体积，减少大体积混凝土的数量，承台采用哑铃型结构，承台厚5.0m。第三章 施工方案简述3.1 全桥施工全桥施工总体过程如下：Stage 1：主塔、边跨端部支座、塔梁临时连接部位临时支承；Stage 2：边跨混凝土主梁施工，安装钢箱梁；Stage 3：拆除临时支承, 对称挂索；Stage 4：挂篮前移，吊装桥面板，对称挂索；Stage 5：塔梁连接体系转换，施加二期恒载，成桥施工时，通过对拉索的张拉调整索力和桥面标高。为了减少索塔和主梁承受的不平衡弯矩、扭矩及方便施工，应尽量采用索塔两侧平衡、对称、同步张拉或相差一个数量吨位的张拉施工法。在施工时，应考虑长索的非线性影响，大伸长量及相应各种因素的影响。对拉索进行分期分批张拉，使结构在各施工阶段的内力较合理，梁和塔的受力处于大致平衡状态，即梁塔只承受轴力和数值不大的弯矩。斜拉桥是高次超静定结构，施工方案对结构体的设计甚至成桥后的受力有很大的影响。因此在施工阶段应进行控制与调整，除了保证各部位几何尺寸正确外，还应进行索塔局部量测系统的控制，避免误差的累计。为了便于施工控制与调整，须进行变形测试，应力测试和温度测试。施工控制通常指对拉索张拉力的调整控制和对主梁标高的控制，以满足成桥阶段的内力与外形要求，但二者同时控制很难实现。在主梁悬臂架设阶段，以主梁标高控制为主；在二期恒载施工时，为保证结构的整体内力和变形处于理想状态，拉索张拉时以索力控制为主。下部结构采用钻孔灌注桩基础。施工承台及梁下混凝土段的桥塔时，要注意大体积混凝土浇注中产生的水化热的影响。在作钢塔和混凝土连接时要做好监控工作，严格处理好钢塔与混凝土塔的衔接，保证施工质量。钢索塔架设完毕后，安装挂篮，进行钢箱梁的吊装，并张拉拉索。此时要做好控制和测量工作，每架设一次钢梁和张拉一次拉索都要对主塔和悬臂端等重要控制位置作一次测量，与计算控制值作比较，发现问题及时研究解决方案，及时处理。最后，做桥面铺装，安装护栏、灯柱。3.2 基础施工本桥基础均采用钻孔灌注桩，主要施工工序为：第8页 共8页埋置护筒制备泥浆钻孔清底钢筋笼制作吊装灌注水下混凝土等3.3 主梁施工混凝土主梁段采用根据地形条件，采用悬臂浇筑和有支架现浇法相结合，钢箱梁采用悬臂拼装法，先利用临时支撑进行无索区施工，再以该块为施工平台，两边对称挂锁，依次向前悬臂拼装。3.4 索塔施工塔柱采用爬模法，按每节断16m不等进行施工，塔柱钢筋均