桥梁工程课程设计(福建船政交通职业学院)

1、目录一方案比较2二. 总体布置3确定跨径、孔数3全长、基础拟定、标高拟定4三. 主梁设计4确定简支板块数和截面尺寸 4配置简支板的受力钢筋4主梁的连接构造5四. 桥面钢筋网构造5五. 桥面铺装6六. 排水、防水系统6七. 伸缩缝6八. 护栏九，支座十.工程量计算h一参考文献方案比较方案一：先张法预应混凝土简支空心板桥上部结构桥梁全长68m,净宽11+2*0.5,选取13米标准跨径的预制先张法预应力混 凝土简支空心板，板宽1米，9块中板+2块边板=9*l+2*1.5=12m,跨数为五跨， 桥台 1.5 米。5*13+2*1.5=68m0下部结构及基础基础采用单排式端承桩，直径为12米，桩间距为4

2、.8米。承台选择高桩承台，尺寸为12*4*1.5o桥墩选用双柱式桥墩，柱的直径为1米。方案二：钢筋混凝土 t形梁桥上部结构本方案为钢筋混凝土 t形梁桥。取计算跨径19.5米，截面尺寸如图所示。 下部结构及基础基础采用双排式端承桩，直径为12米，桩间距为4.8米。承台选择高桩承台，尺寸为12*6*1.5o桥墩选用双柱式桥墩，柱的直径为1.6米。方案三：钢筋混凝土箱型梁桥上部结构本方案选用单箱双室的箱型截而，跨径为20米。 下部结构及基础基础采用双排式端承桩，直径为1.2米，桩间距为4.8米。承台选择高桩承台，尺寸为12*6*1.5o桥墩选用双柱式桥墩，柱的直径为1.6米。方案比较表7案类别方案_

3、方案二方案，项目比啜先张法预应混凝土 简支空心板桥钢筋混凝土t形梁 桥钢筋混凝土箱型梁 桥桥长68m68m68m施工技术上部结构采取预制 吊装施工，施工技术 成熟上部结构采取预制 吊装施工，施工技术 成熟上部结构采取预制 吊装施工，施工技术 成熟使用效果属单孔静定结构，受 力明确，构造简单， 施工方便，是中小跨 径中应用最广泛的 桥型。属单孔静定结构，受 力明确，构造简单， 施工方便，但横向连 接较弱。抗扭能力大，起抗扭 惯矩约为相应t梁的 十儿倍，各梁的受力 较t梁均匀，横向抗 弯刚度大，在预制、 运输、安装等阶段的 稳定性较好。造价造价最低，施工方便 快速配筋较多，耗钢量大 造价较高配筋较

4、多，耗钢量大 造价较高安全性结构简单，受力明 确，利于行车安全，对结构技术要求不 是很高，安全性较 好。结构简单，受力明 确，利于行车安全， 对结构技术要求不 是很高，安全性较 好。向抗扭刚度大，整体 性较好。结构简单， 受力明确，利于行车 安全，对结构技术要 求不是很高，安全性 较好。结果最佳方案放弃放弃二总体布置确定跨径由原始设计资料河床断面图可知，起止桩号分别为k96+907到k96+975, 所以河床宽为k96+975-k96+907=68 (m)o公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵 设计规范【以下简称桥规jtg d622004h 9.2.1规定预应力混凝土简支板 桥的标准跨径不宜大于2

5、5米，结合地理，区位因素，从战备的角度出发，由公 路桥涵设计通用规范【以下简称桥规jtg d602004】 3.2.5规定的标准跨 径中选取13米的跨径作为木桥的跨径。孔数考虑到战备的原因，为了抢修，更换的方便，结合造价的的因素选择等跨 结构，所以由计算的出为5孔。全长桥规jtg d6020043.2.5桥梁全长规定为有桥台的桥梁为两岸桥台 侧墙或墙尾端间的距离。因此桥梁总长为13x5+2x1.5二68m。因为墩台和桥头 路堤压缩了河床使过水断面减小流速加人将引起河床的冲刷，因此要在桥梁的 上下游修建护岸 基础拟定根据原始设计资料可知，碎块状强分化花岗岩不宜做天然刚性浅基础，所以 选择端承桩将

6、结构力育接传至中分化花岗岩层。现假拟单排式桥肓径为l2m。（见图一*）下部结构的形式与尺寸承台 桥规jtg d6220049.6.7规定，桩基础承台的高度宜为桩直径 的1一2倍，且不小于1.5m0由于施工技术的进步，为减少水下施工，减少工程数量，所以选择高桩承台, 具体尺寸见图一。桥墩 桥墩选取双柱式实体墩，并按照桥规jtg d6220048.2.2的规 定拟桥墩尺寸，详细尺寸见图一。桥台 桥台选取重力式u型桥台，由于重力式桥台构造简单，台身比较厚实, 可以不用钢筋砌筑，也可以用自重平衡台后土压力，所以综合考虑，选用重力式 桥台。标高拟定由13米装配式先张法预应力混泥土简支空心板桥上部结构标准

7、图可知板厚 为700mm,沥青混泥土铺装层为100mm, c50混泥土现浇层为100mm,由于原 始设计资料不足，现假拟设计水位285,在设计资料中只提到非通航，所以要按 桥规jtg d6020043.3.2规定中的最不利因素考虑设计，为洪水期有人漂 浮物计算高出水位1.5m,所以桥面标高为285+0.7+o.l+0.1=287.4m.三.主梁设计确定简支板块数及其截面尺寸根据设计原始资料，公路等级为一级公路，桥宽净一口+2x0.5,设计作用 公路一1级。简支板宽1米，9个屮板，2个边板，总计11块简支板。参照公 路桥梁通用图【装配式先张法预应力混凝土简支空心板梁上部构造（1米板宽）】 上部构

8、造横断面图（一）。桥规jtg d6220049.2.2规定空心板桥的顶板和 底板厚度，均不小于80mm,空心板的空洞端部应予填封。人行道板的厚度，就 地浇筑的混凝土板的厚度不应小于80mm；预制混凝土板不应小于60mm。边板 悬臂过大，抗扭不利，翼板厚度一般控制在50mm内即可。配置简支板的受力钢筋桥规jtg d62-20043.2.1规定钢筋混凝土及预应力混凝土构件中的普通 钢筋用热轧r235、hrb335、hrb400及kl400钢筋，预应力混凝土构件中的箍筋 应选中其中的带肋钢筋;预应力混凝土钢筋构件中的预应力钢筋应选用钢绞线， 钢丝；中板普通钢筋选择使用r235,前途要求不高，选择r2

9、35,塑性和可焊性 能较好，预应力钢筋选用0315.2的钢绞线。桥规jtg d62-20047.2.8规定预拉 区的纵向钢筋宜采用带助钢筋，其直径不宜大于14mm,沿预拉区的外边缘均匀 布置。边板的主筋，箍筋和分布钢筋选用hrb335, hrb335为普通低合金钢，强 度，塑性和可焊性等综合性较好，预应力钢筋同样选用0315.2的钢绞线，桥规 jtg d62-2004） 9.4.3规定先张法预应力混凝土构件宜采用钢绞线、螺旋柱钢丝或 刻痕钢丝用作预应力钢筋。当采用光面钢丝做预应力钢筋时，应采用适当措施， 保证钢丝在混凝土中可靠地锚固。钢绞线截面集中，盘卷运输方便，与混粘土黏 结性能良好，现场配

10、束方便。桥规jtg d62-2004» 9.2.3规定行车道板内主钢筋 直径不应小于lommo人行道板内的主钢筋直径不应小于8mm。在本规范第9.3.4 条规定。中板主筋选用012mm的钢筋，妩经济又能更好的协助混凝土承担压力, 边板主筋选用12mm, hpb335钢筋的综合性能更好，边板悬臂处承受负弯矩较 大,采用14mm的钢筋，能良好地保证结构安全。桥规jtg d62-20049.2.5 规定行车道板内应设置垂直于主钢筋的分布钢筋。分布钢筋设在主钢筋的内侧， 其直径不应小于8mm，间距不应大于200mm,截面面积不宜小于板的截面面积 的0.1%。在钢筋的弯折处，应布置分布钢筋。中

11、板分布钢筋采用010mm,边板 分布钢筋采用lommo桥规jtg d62-20049.2.4规定行车道板内主钢筋可在 沿板高中心中轴线的圳圳计算跨径处按30° 45。弯起。通过支点的不弯起的 主钢筋，每米板宽内不应少于三根，并不应于主钢筋截面面积的1/4。箍筋主要 作用是承受梁体剪力，其次是构造布置的需要，中板篩筋采用采用010mm,边 板箍筋采用（diomm,桥规jtg d62-20049.4.4规定在先张法预应力混凝土构 件中，预应力钢绞线之间的净距不应小于直径的1.5倍，且对二股、三股钢绞线 不应小于20mm,对t股钢绞线不应小于25mm。预应力钢丝净距不应小于15mm。 中板

12、边板预应力筋最小间距为50mm,桥规jtg d62-2004） 9.4.5规定在先张法 预应力混凝土构件屮，对于单根预应力钢筋，其端部应设置长度不小于150mm 的螺旋筋；中板、边板、端部设置400mm的螺旋筋。主梁联结构造横向穆接构件主要是防止横向失稳。横向联结以承受轴力和自身恒载为主, 配筋可据此进行，在横向联结构件的交接处，拱肋应设置横隔板或浇筑成实心段, 以保证横向联结构件的钢筋末端有足够的锚固长度。四. 桥面钢筋网构造桥规jtg d6220049.1.2规定当受拉区主筋的混凝土保护层厚度大于 50mm时，应在保护层内设置直径不小于6mm，间距不大于10mm的钢筋网。 为了提高桥面铺装

13、结构强度，桥面铺装钢筋网钢筋采用olomm,间距为100mm, 采用钢筋焊接网，可以大量降低钢筋安装工时，有利于防止混粘土裂缝产生与发 展，焊接网网孔尺寸非常规整，刚度大，弹性大，浇灌混凝土时钢筋不易局部弯 折，变形和产牛滑移现象，混凝土保护层厚度易于控制均匀，明显提高钢筋混凝 土工程质量。五、桥面铺装采用双层铺装层，面层采用沥青混凝土铺装，沥青混凝土便于养护，抗滑性好， 行车舒适，下层采用水泥混凝土浇筑，中间铺设防水层，双层铺装层使用铺装体 系的整体性加强，增加了桥面铺装的刚度，提高了桥面铺装层的抗拉性能。对于 双层铺装，随着钢筋混凝土铺装层厚度的增加，铺装层竖向位移，沥青面层和钢 筋混凝土

14、铺装层的应力都逐渐减小，当是随着沥青混凝土铺装层的应力铺装面层 厚度增加，铺装层的竖向位移，钢筋混凝土铺装层应力减小，而沥青面层的受力 状况呈现多元性，桥规jtg d62-2004» 3.6.3规定高速公路、一级公路桥梁铺装 层不宜小于70mm,综上所述沥青混凝土面层厚度为100mm,水泥混凝土浇筑厚度为loommo六、排水防水系统桥规jtg d6220043.6.2规定桥面铺装应设防水层，沥青混凝土不能完全防 水的防水层的设置可避免或减少钢筋的锈蚀，保证桥梁结构的质量桥规jtg d62-2004设计耍求3.6.7规定桥面应设排水设施。桥规jtg d62-2004条文说明 3.6.7

15、规定对于高速公路和一级公路，一般采用直径为150mm的排水管、间距在 45m之间,考虑当地气候，雨水问题，排水管选取内径为100mm,外径为200mm, 本桥泄水管5m设一个全桥共24个，这样能保证迅速排除雨水，防止或减少雨 水渗透，从而避免行车道板雨水侵蚀，延长桥梁使用寿命。七. 伸缩缝桥规jtg d6020043.5.3规定桥涵的上，下部构造应视需要设置变形 缝或伸缩缝，以减小温度变化，混凝土收缩和徐变，地基不均匀沉降以及其他外 力所产生的影响，桥规jtg d6020043.6.6规定桥面伸缩装置应保证能自 由仲缩，并使车辆平稳通过，伸缩装置应具有良好的密水性，并并应便于检查和 清除沟槽的

16、污垢。桥规jtg d602004可以查的福建属于温热地区对于查的 混凝土梁桥温度应变为34摄氏度，混凝土温度变形按1*10 5计算，单跨13米， 计算变形量=34x13xlx10-5=44.2mm,设计桥梁选择矩形橡胶条型伸缩装置（见 图二），当梁架好后。在端部焊好角钢，涂上胶后，再将橡胶嵌条强行嵌入，伸 缩量为2050mm:a.护栏对于行车而言，栏杆的作用主要是诱导视线（无人行道吋），用于高速公路, 一级公路，城市快速道路，主干道，立交工程的护栏，主要作用是封闭沿线两侧, 隔离人畜与非机动车；它同时具有吸收碰撞能量，使失控车辆改变方向并恢复到 原行驶方向，防止冲岀路外或跌落桥下，本桥选用预制

17、钢筋混凝土基本式护栏， 长度为5米，在预制与安装时还要注意考虑护栏伸缩缝的构造与要求。九.支座支座设置在桥梁的上部结构与墩台之间，其主要作用是：（1）将上不结构的支承反力（包括结构自重和可变作用引起的竖向力和水平 力）传递到桥梁墩台。（2）保证结构在汽车荷载，温度变化，混凝土收缩和徐变等因索作用下能自 由变形，以使上，下部结构的实际受力情况符合结构的静力图式。桥规jtg d6220049.7.1规定钢筋混凝土及预应力混凝土受弯构件，如 无特殊要求，宜选用橡胶支座，其材料质量和技术性能，板式橡胶支座和盆式橡 胶支座分别符合公路桥梁板式橡胶支座（jt/t4）和公路桥梁盆式橡胶支座 （jt391）的

18、要求。由于橡胶支座具有构造简单、加工方便。结构高度小。安装方便和使用性能 良好的优点。此外。它能方便的适应任意方向的变形，橡胶的弹性述能削减上、 下部结构所受的动力作用，对抗震十分有利。木桥选用板式橡胶支座，它是由几层橡胶板和薄钢片叠合而成。它的活动机 理是:利用橡胶的不均匀弹性压缩实现转角，利用其剪切变形实现水平微量位移。其尺寸为12cm x 14cm x 2.1cm.每块简支板下设一个支座。桥规jtg d6220049.7.2规定橡胶支座根据地区气候条件选用，25 +60摄氏度地区选用氯丁橡胶支座；桥规jtg d6220049.7.4规定板式橡胶支座的安装，应使其与桥底及 墩台密贴，传力均

19、匀。在板桥的同一块的多个支座屮，不得有支座脱空。活动支 座应设防尘罩。十.工程量计算中板钢材及混凝土工程数量编号为r235钢筋，直径为12mm,桥规jtg d62-2004条文说明屮表 钢筋公称截面面积和公称质量规定，直径为12mm的钢筋的公称质量为 0.888kg/m,由于口号钢筋为主筋,长度为12.920m,边缘钢筋净距为50mm, 次边缘为45mm,其余为50mm,中板钢筋布置总板宽为990mm,故可布号 钢筋6根，钢筋重量二公称质量*长度*根数，所以m 1二0.888*12.920*6二69.1kg, 其余钢筋的长度根数结合钢筋构造图尺寸，详见中板钢筋构造图(二)。桥规jtg d62-

20、20043.2.1中表3.1,公称直径为6mm, 8mm, 10mm, 12mm的单根钢筋 公称质量分别为 0.222kg/m> 0.395kg/m> 0.617kg/m> 0.888kg/m,编号 钢绞 线直径0515.2mm,公称质量为1.101kg/m, 14号钢筋重量mi=14.460x 1.101 x 9二 143.3kg。直径为 6 的 10 号 13 号钢筋重量 m2=0.222 x (1.634x18+12.920x12) =40.9kg 直径为 6 的 17 号 21 号 13b 号钢筋重量 17)3=0.395 x (0.538x 188+0.256x 1

21、88+12.920x4)二79.4kg直径为6的15号18号14b号钢筋重量m4=0.617x (1.382 x x 94+1.250 x 66+1.578 x 188+0.966 x 94) =370.1kg 直径为6的19号20号11号12号16号钢筋重量m5=0.888 x (1.250 x 52+0.720 x 33+12.920 x 6+12.920 x 7+10.9 x 94 )二319.0kg 水泥混凝土浇筑体积为板的体积减配置钢筋的总体积。板的截面积s=0匚屮 w帖 + 竺輕竺二竺 + 0誤+0外oq2水z + aiz水 0.55 + -*0.080.&8*2+0.12

22、* s£2j20.99错误!未找到引用源。=0.3804(m2)板 v=lx s=13 x 0.3804二4.95m?钢筋 v二v(p'i5.2+v6+v8+v(plo+v(pl2桥规jtg d62-2004条文说明中表3-2中规定t股钢绞线直径为15.2mm的截 面面积为139.0mm2, 50.27mm2, 78.54mm2, 113.10mm2其长度见一块中板工程 数量表，故每种钢筋体积如下表。边板钢材及混凝土工程数量边板的工程数量计量方法与中板相同，结果如下。直径为 15.2mm 的 1-4 号钢筋重量 g二2.101 x 14.460 x ll=175.1kg 直径

23、为 6mm 的 10 号、13 号钢筋重 m2=0.222x (1.634x 22+12.920x 12) =42.4kg 直径为8mm的17号、21号、22号、21a号、13b号钢筋重量m3=0.395x (0.538x94+0.256x94+0.659x94+0.341 x94+12.920x7) =102.3kg 直径为10mm的18号、24号、15号、14a号、24b号钢筋重量m4=0.617 x (1.250 x 33+1.052 x 94+1.278 x 94+1.578 x 94+1.750 x 94) =353.6kg 直径为12mm的12号、19号、20号、口号、16号的钢筋

24、重量1715=0.888 x (12.920 x 10+1.250 x 26+0.72 x 33+12.920 x 8+2.278 x 94)二446.6kg 直径为 14m 的 16a 号钢筋重量 rr)6二 1.210 x 0.880x130=138.4kg水泥混凝土浇筑体积为板的体积减去配置钢筋总体积板错误!未找到引用源。板错误!未找到引用源。乍冈筋错误!未找到引用源。直径(mm)0315.20608(d10012014体积(mm3)22109.345399.2313023.7545011.4356883.8717606.16总体积0.16(m3)所以c50浇筑的体积为6.7m30.16

25、m3=6.54m3木桥有五跨，每跨两块边板，全桥边板工稈数量表如下。全桥边板工程数量表编号直径(mm)长度(m)根数重量(kg)c50 (m3)1-40s15.214.46011017511013061.63412.920220120424170.538940210.25694022080.659940102321a0.34194013b12.92090181.250330141.05294065415(pio1.278940353614a1.57894014b1.7509401212.920100191.250260200120.72033044661112.92080162.2789401

26、6a0140.8801301384桥面连续钢筋工程量计算桥规jtg d62-2004条文说明中表3-1钢筋公称截面面积和公称质量表规定， 直径为10mm,和16mm的钢筋单根钢筋公称质量分别为0.617kg/m和 1.580kg/m,钢筋分布在连续钢筋构造图上可体现，故1号钢筋的根数为n=(1200-2x 50-2 x 50)/100+50=236 根，单根长度 2.8m 故重量为 1.580 x 236 x 2.8二 1044.1kg, 2号钢筋的根数n二26+26+2二54根，由于2号钢筋为横向钢筋，所以长度为12.37m, 故重量为 0.617 x54x 12.37=412.2kgo桥面铺装钢筋工程量计算：桥面铺装的钢筋分布在桥面铺装钢筋构造图上可体现，1号钢筋的根数n=(120