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文档简介
1、 桥梁初步设计一 工程概况1. 地理位置拟建金沙江特大桥位于云南省丽江纳西族自治县石鼓附近,桥梁全600.0m,桥宽12m,在线路测设里程K260+297K260+897之间,桥轴线近斜50度跨越金沙江,该处江谷宽约70m,山坡地表植被不发育,河边有简易公路与国道相连,交通较便利。2. 气象、水文项目区属亚热带高原季风气候,垂直气候分带显著,冬春季寒冷干燥,多寒潮入侵,夏无酷暑,常有劲风。区域性温差较大,自北而南,气温随海拔降低而升高,降雨量则相反。年平均气温12.112.7°C,极端最高气温31.7°C,极端最低气温-15.6°C,年无霜期长达295310天。年
2、平均降水在8001000mm之间,多集中于五至十月份。系云南省年平均气温低,降雨较少的地区之一。金沙江发源于青海境内唐古拉山脉的格拉丹冬雪山北麓,是西藏和四川的界河。它在西藏的江达县和四川的石渠县交界处(江达县邓柯乡的盖哈河口)进入昌都地区边界,经江达、贡觉和芒康等县东部边缘,至巴塘县中心线附近的麦曲河口西南方小河的金沙汇口处入云南,然后在云南丽江折向东流,为长江上游。金沙江在昌都地区段河长587公里,江面海拔自3340米至2296米,落差1044米,流域面积2 . 3万平方公里,年平均流量为957.3立方米/秒,年径流量301.9亿立方米(巴塘站)。金沙江落差3,300公尺,水力资源一亿多瓩
3、,占长江水力资源的40%以上。流域内矿物资源丰富,但流急坎陡,江势惊险,航运困难。由于河床陡峻,流水侵蚀力强,金沙江是长江干流宜昌站泥沙的主要来源二 设计规范1.公路工程技术标准(JTG B01-2003)2.公路路线设计规范(JTG D20-2006)3.公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004)4.公路圬工桥涵设计规范(JTG D61-2005)5.公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62-2004)6.公路桥涵地基与基础设计规范(JTG D63-2007)7.公路工程概算定额(JTG/T B06-01-2007)三 技术标准根据设计要求,主要技术指标如下:1.道路等
4、级:高速公路(半幅)。2.设计行车速度: 80公里/小时。3.设计荷载: 公路级4.桥面宽度:路基宽12.0m,桥梁比路基宽1m。5.设计洪水频率: 1/300。6.地震烈度:度。7.桥面横坡:双向2。8.高程:黄海高程系。9.坐标:北京坐标系四 水文地质概况1.地形、地貌桥址区为云贵高原,属中山河谷地貌,金沙江北西岸中上部,地势总体走向近东向西,倾向金沙江,地形陡峻,坡角4055°,金沙江切割强烈,形成“U”形沟谷,相对高差约140m, 海拔介于1240.001375.00m之间。2.地层岩性根据钻探揭露,桥址区地层为第四系更新统角砾、碎石;二叠系上统峨眉山玄武岩组强(弱,微)风化
5、玄武岩,分为5个工程地质层,现由新至老分述如下:角砾:黄褐灰色,骨架颗粒呈棱角状,分选性差,颗粒成份以强-弱风化玄武岩为主,充填角砾、砂、粘性土等,局部为角砾或块石。稍湿,密实。0=800kPa,1=120kPa。二叠系上统峨眉山玄武岩组全风化玄武岩:灰绿、灰黄色,原岩结构全部破坏,岩芯呈泥砂状, 少量角砾,稍湿,中密。0=300kPa,i=80kPa。仅在ZK1中揭露。强风化玄武岩:灰色,微晶结构,裂隙发育,岩芯呈碎石、砂状,锤击不易碎,表部薄层全风化层,钻进困难。0=800kPa,1=120kPa。仅在ZK1和ZK3中揭露。弱风化玄武岩:灰绿色,微晶结构,裂隙发育,岩芯呈块状,局部短柱状,
6、锤击不易碎,钻进困难。0=2000kPa。微风化玄武岩:灰黑色-灰绿色,微晶结构,裂隙较发育,岩芯呈柱状,局部块状,锤击不易碎,钻进困难。0=4500kPa。3.地质构造及地震桥址区地质构造不发育。桥址区位于我国地震活动最强烈的南北地震带东侧,云南省七大地震带中,影响该区的有两条,地震活动十分频繁。根据建筑抗震设计规范(GB50011-2001)桥址区抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度0.10g,反应谱特征周期0.30s。4.水文地质条件 桥址区地表水系为金沙江。自东向西流泄,据初勘资料,2003年11月20日流量50m3/s,无色、无味、无嗅、透明,雨季流量50100 m3/s,常年不干
7、。水质类型为HCO3-Ca2+型,PH值7.75,无侵蚀性CO2,水对砼无侵蚀性。桥址区玄武岩属含水性弱的裂隙含水层,地下水贫乏,钻孔中均未见地下水位,地表无泉水出露。5.不良地质现象 桥址区未见滑坡、泥石流等不良地质现象。但桥址区地形陡峻,岩石节理裂隙发育,易产生崩塌等不良地质现象。6 .工程地质评价a.桥址区场地稳定性一般,无全新活动断裂通过,适宜建桥。 b.根据建筑抗震设计规范(GB50011-2001)桥址区抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度0.10g,反应谱特征周期0.30s。c.桥基的各层岩土中,和层厚度薄,物理力学性能较差,不宜做基础持力层;建议桥台采用天然地基,扩大基础,以
8、层弱风化玄武岩为基础;桥墩采用天然地基, 桩基础,以层微风化玄武岩为基础;桩径、桩长应验算桥基荷载确定,桩型采用钻孔灌注端承桩。d.修建期间应清除危险孤石,修建完成后对整个坡面进行植被防护,以封山育林种草为主。五、本桥采用材料1.混凝土:主梁采用C50 混凝土,拱肋钢管内采用C50 微膨胀混凝土。2.钢材:拱肋钢管及横撑均采用Q345qE 钢材,技术标准符合桥梁用结构钢(GB/T714)。3.纵向预应力筋:高强度低松弛钢铰线,公称直径=15.20mm,OVM 锚具。钢铰线抗拉强度fpk=1860MPa,弹性模量Ep=195GPa,技术条件符合预应力混凝土用钢绞线(GB/T5224)的规定。4.
9、非预应力钢筋:HRB335 钢筋应符合钢筋混凝土用热轧带肋钢筋(GB/T1499),Q235 钢筋应符合钢筋混凝土用热轧光圆钢筋(GB/T13013)。六 大桥设计方案1. 大桥总体方案构思全面贯彻“安全、实用、经济、美观”的技术方针。1)造价要求。所选桥型力求技术先进, 结构独特有别于附近已建桥梁, 同时满足工程数量省、造价低、投资少、经济合理的原则。2)施工要求。所选桥型应满足有成熟施工经验、所需施工设备少、工艺简单的要求, 以减小施工难度、加快施工进度、节省投资金额、保证施工质量。3)通航要求。为减少船舶撞墩的机率, 确保桥梁的安全, 适当增大和合理布置通航孔跨径, 并且抵抗船舶撞击具有
10、足够的安全, 同时所选桥应保证在施工时不能影响船只通行。4)景观要求。桥梁作为一种功能性的结构物,同时也是一种美学的艺术。所以在满足桥梁实用功能和桥下通航要求的前提下,力求桥梁造型美观,使大桥与周围环境相协调。并应最大限度地减少施工对河水及周围环境的污染。 基于以上原则再结合地质实际情况以及中国现有的常见桥型,本次设计选取了四种桥型:连续刚构桥,独塔双索面斜拉桥,三跨连续下承式钢管混凝土拱桥,自锚式混凝土悬索桥。最后综合各种因素,选取连续刚构桥作为推荐方案。2. 方案一:连续刚构桥1)主桥设计(1)总体布置 a方案构思随着交通运输特别是一级级公路的迅速发展,对行车平顺舒适提出了更高的要求。而悬
11、臂梁桥和T形刚构桥由于形变比较大的原因均难满足这个要求,超静定结构的连续钢构桥以其结构刚度大、变形小、伸缩缝少和行车平稳舒适等突出优点而得到迅速发展。与连续梁桥相比,连续刚构桥在墩顶处由恒载产生的弯矩要小,所以在特大跨连续梁体系桥中,一般考虑采用连续刚构桥。变截面连续刚构桥立面多采用不等跨布置,边主跨比一般为0.50.692,梁底曲线可采用二次抛物线、折线和介于折线与二次抛物线之间的1.51.8次抛物线,其中抛物线的变化规律应与连续梁的弯矩变化规律接近。本桥河床较为平坦,基岩埋深较浅,可以使用较大跨径以满足通航和泄洪要求。由于是III-(2)级航道,通航净宽为150m,设一个通航孔,考虑到桥墩
12、布置、地质、地形和通航富余等条件,取主跨为150m。连续刚构桥的边主跨比为:0.50.692之间,本桥考虑取两桥台之间长度为720m。由于桥位地质条件好,而引桥的标准跨为一般30m、40m 或50m,,故跨径布置为:70+150+70( 预制预应力简支T梁 )=290m,这时边主跨比70/150=0.467满足要求。图1.1 连续刚构桥方案总体布置图(单位:cm)b桥面标高确定:(1)竖曲线设计:根据公路工程技术规范高速公路竖曲线半径一般取值为4500m、最小值为3000m,但考虑到避免桥台高度过低,在桥梁竖曲线和纵坡满足规范的前提下,本方案竖曲线半径采用R3000m。竖曲线基本要素为:竖曲线
13、长度L=270m、切线长T135m、竖曲线外距E=3.04m。(2)桥面标高:本桥桥面标高根据设计水位、桥下通航(通车)净空、桥两端引道标高的需要,并结合桥型跨径等综合考虑。 按设计水位计算桥面标高,计算公式如下: 式中: 桥面最低高程(m); 设计水位(m)(设计水位记入壅水、波浪高度等);桥向净空安全值(m);桥梁上部结构建筑高度。 337.765+1.5+3+0.10 =342.365m(主桥跨中桥面标高) 按通航水位计算桥面标高:式中:桥面最低高程(m) 设计最高通航水位(m) 通航净空高度(m) 桥梁上部结构建筑高度,包括桥面铺装层高度(m)。=326.473+10+3+0.1=33
14、9.573m(主桥跨中桥面标高) 按路堤通车处计算桥面标高:路堤通车处通车净空4.5m,上部结构建筑高度3.0m,设计跨中桥面标高为:43.352+3+4.5=49.852 m。综合上述标高,本方案标高取为49.852(跨中桥面标高),由路堤通车处跨线标高确定。(2)上部结构设计主桥上部结构采用变截面箱梁, C50混凝土,桥梁宽度17.5m,箱梁顶板宽度取17.5.0m,底板宽取10.0m。根据桥梁工程通常梁性刚柔桥,支点处箱梁截面的高跨比在1/161/20之间,跨中截面梁高约为支点截面梁高的1/2.51/3.5,故本桥支点处梁高取9.5m,高跨比为1/20,跨中梁高取4m,跨中截面梁高为支点
15、梁高1/3,高跨比为1/60。箱梁顶板厚取30cm,腹板及底板采用变截面,腹板厚度由墩跨中40cm厚逐渐过渡至墩顶60cm厚 , 底板厚度由墩跨中35cm厚逐渐过渡至墩顶80cm厚。梁高、底板厚度按二次抛物线变化,以满足受力及桥梁线形上的需要,腹板厚度按直线变化。本桥方案由于桥面宽度的要求,考虑采用单箱单室断面 ,单箱单室断面构造简单,受力明确,施工方便。图1.2 连续刚构桥方案主梁横截面图(单位:cm)(3)下部结构设计 本桥地形平坦,通航孔布置范围较广,由钻探资料,本桥主要地层第一层为沙砾层、第二层为砂卵层,采用端承桩,入岩深度大于三倍桩直径,因此主桥基础采用端承桩基础。主桥桥墩为双肢薄壁
16、桥墩,主桥设4m厚钢筋混凝土承台。主桥基础采用钻孔灌注桩,选择在枯水季节钻孔施工,主墩每墩桩数为24根,桩端入持力层厚度亦大于桩直径3倍。图1.3 连续刚构桥方案主桥桥墩大样图(单位:cm)2 ) 引桥设计(1)桥跨布置70+150+70(2)上部结构设计引桥上部结构采用标准跨径为40m的预应力简支T梁,梁高为2m,预制宽度为2m,主梁吊装就位后浇筑0.4m的湿接缝,T梁间距为2m,跨中腹板厚度为0.2m,跨中马蹄宽度为0.5m,高度为0.25m,斜坡高度0.15m,支点截面腹板厚度变为0.5m。图1.4 连续刚构桥方案引桥主梁截面图(单位:cm)(3)下部结构设计 引桥桥墩采用圆柱式桥墩,桥
17、墩直径为1.5m,每一横截面共设有四个桥墩,每一个桥墩下面设置1.0 m直径的圆柱桩,中心距为2.5倍桩径,圆柱桩之间设置横系梁。(4)桥台设计 本方案中,桥下地基良好,桥台接线处填土高度大约为10m左右,采用构造简单,费用较低的重力时桥台是比较合理的选择。具体桥台的尺寸请参照相关图纸。 3.方案二:独塔双索面斜拉桥1)主桥设计(1)总体布置: 6×40m预应力混凝土简支T梁140m150m(双塔双索面斜拉桥)40m+30m预应力混凝土简支T梁600m。 图1.5 斜拉桥型总体布置图(单位:cm)a.方案构思 :独塔斜拉桥在河床地质、地形条件较好时,经济性比较好,可以省去一个桥塔,无
18、索区比双塔斜拉桥长,拉索用量少;其次,其活载最大挠度发生在拉索区,对受力有利,受收缩徐变及温度梯度的影响较小;再次,其结构布置灵活,施工也比较方便,可采用悬臂浇筑、转体施工等方法。鉴于这些优点,并结合当地的地质条件,桥位处基岩埋深较浅,且均匀一致,承载力高,河槽偏于西岸,属于不对称情形,同时河面宽度约400m,在其经济跨径的范围内,另外,桥位处视野开阔,高耸的桥塔进一步增加了大桥雄伟的气势,因此独塔斜拉桥是一个很具有竞争力的方案。b桥面标高确定: (1)竖曲线设计:根据公路工程技术规范高速公路竖曲线半径一般取值为10000m、最小值为6500m,但考虑到避免桥台高度过高,在桥梁竖曲线和纵坡满足
19、规范的前提下,本方案竖曲线半径采用R10000m。竖曲线基本要素为:竖曲线长度L=400m、切线长T200m、竖曲线外距E=2m。(( 2)桥面标高:本桥桥面标高根据设计水位、桥下通航(通车)净空、桥两端引道标高的需要,并结合桥型跨径等综合考虑。 按设计水位计算桥面标高,计算公式如下: 式中: 桥面最低高程(m); 设计水位(m)(设计水位记入壅水、波浪高度等);桥向净空安全值(m);桥梁上部结构建筑高度。 337.765+1.5+2.5+0.10 =341.865m(主桥跨中桥面标高) 按通航水位计算桥面标高:式中:桥面最低高程(m) 设计最高通航水位(m) 通航净空高度(m) 桥梁上部结构
20、建筑高度,包括桥面铺装层高度(m)。=326.473+10+2.5+0.1=339.073m(主桥跨中桥面标高)(2)上部结构设计a.主 塔:桥面以上主塔顺桥向宽7m,桥面以下至承台逐渐过渡到10m。横桥向厚度为4m。桥塔总高度为108.8m,桥面以上高为89.50m。b.主 梁 :主梁梁高为2.5m,桥面板行车道做成1的双向横坡,桥面全宽26.5m。主梁截面采用混凝土形式,其截面形式见图:图1.6 主梁截面形式(单位:cm)c.斜拉索:斜拉索采用直径8mm的低松弛高强平行镀锌钢丝束。斜拉索外层防护采用热挤双层PE防护套,外层防护套的颜色可根据景观要求选用。边跨斜拉索布置14m+17×
21、;8m+10m,主跨斜拉索布置15m+17×8m+29m,索横向间距为25.50m。全桥共设2×18对斜拉索。主塔两侧斜拉索的设计以避免产生较大的塔身弯矩为原则。斜拉索两端用冷铸锚分别锚固于索塔和主梁上。斜拉索与主梁上的耳板采用销铰式连接,通过耳板用高强螺栓与主梁连接,斜拉索中心线在耳板平面内摆动。(3) 下部结构设计主桥基础采用端承群桩基础。考虑到美观性,枯水期桩不外露,承台位置尽可能靠近最低水位,本设计取承台中心面与最低水位平齐。承台尺寸取为36.00m(横桥向)×12.00m(纵桥向)×4.0m(高)。基础由21根直径为2.0m的桩组成,纵向3排,
22、间距4m,横向7排,间距5m,持力层厚度大于三倍桩劲。2)引桥设计(1)桥跨布置6×40m( 预制预应力简支T梁 )+主跨部分+40m+30m。(2)上部结构设计引桥上部结构采用标准跨径为40m的预应力简支T梁,梁高为2m,预制宽度为2m,主梁吊装就位后浇筑0.4m的湿接缝,T梁间距为2m,跨中腹板厚度为0.2m,跨中马蹄宽度为0.5m,高度为0.25m,斜坡高度0.15m,支点截面腹板厚度变为0.5m。图1.7 连续刚构桥方案引桥主梁截面图(单位:cm)(3)下部结构设计 引桥桥墩采用圆柱式桥墩,桥墩直径为1.8m,每一横截面共设有四个桥墩,每一个桥墩下面设置2.0 m直径的圆柱桩
23、,圆柱桩之间设置横系梁。具体布置参考图纸。(4)桥台设计 本方案中,桥下地基良好,桥台接线处填土高度大约为10m左右,采用构造简单,费用较低的重力时桥台是比较合理的选择。具体桥台的尺寸请参照相关图纸。4. 方案三:三跨连续下承式钢管混凝土拱桥1)主梁设计(1)总体布置方案取为三跨连续中承式钢管混凝土拱桥。主桥长600m,主跨长290m,采用对称布置。图1.8 拱桥桥型总体布置图(单位:cm)a.方案构思 拱桥是我国公路上使用广泛的一种桥型,在竖向荷载作用下,两端产生水平推力,使拱内产生轴向压力,大大减小了拱圈的弯矩,应力分布均匀,跨越能力较大,拱圈的弧形使结构摆脱了单纯的直线组合,形式鲜活美观
24、。下承式拱桥不仅保持了拱桥一般的力学特点,特别是桥梁标高受限时,采用下承式拱桥可以降低桥面标高,方便两端的接线,更重要的是下承式拱桥的拱圈中的巨大水平推力可以由系杆来承受,从而减小拱桥对地基的要求,使基础造价降低b桥面标高确定(1)竖曲线设计:根据公路工程技术规范高速公路竖曲线半径一般取值为4500m、最小值为3000m,但考虑到避免桥台高度过高,在桥梁竖曲线和纵坡满足规范的前提下,本方案竖曲线半径采用R3000m。竖曲线基本要素为:竖曲线长度L=270m、切线长T135m、竖曲线外距E=3.04m。(2)桥面标高:本桥桥面标高根据设计水位、桥下通航(通车)净空、桥两端引道标高的需要,并结合桥
25、型跨径等综合考虑。 按设计水位计算桥面标高,计算公式如下: 式中: 桥面最低高程(m); 设计水位(m)(设计水位记入壅水、波浪高度等);桥向净空安全值(m);桥梁上部结构建筑高度。 337.765+1.5+2+0.10 =341.365m(主桥跨中桥面标高) 按通航水位计算桥面标高:式中:桥面最低高程(m) 设计最高通航水位(m) 通航净空高度(m) 桥梁上部结构建筑高度,包括桥面铺装层高度(m)。=326.473+10+2+0.1=338.573m(主桥跨中桥面标高)综合上述标高,本方案标高取为338.573(跨中桥面标高),由路堤通车处跨线标高确定。(2)上部结构设计a.拱肋设计引桥上部
26、主跨采用中承式悬链线无铰拱,结构采用钢管混凝土桁架,六支桁式断面,沿拱轴拱肋采用变高度(拱脚钢管中心距8m,拱顶钢管中心距4m),预制宽度为4m,边拱拱肋采用上承式双肋悬链线半拱,计算跨径为75m,矢高为35m,矢跨比为1/4.3,每肋由高4m,宽4m钢筋混凝土箱梁组成,两肋间设有一组“K”字和一组“米”字钢管桁式架横撑,它们与边拱端部固结的预应力混凝土端横梁一起,组成一个稳定的空间梁系结构 b.系杆及吊杆设计系杆设计是拱桥中的一个关键问题,一方面要考虑系杆与拱肋的连接,保证系杆能很好的与拱肋共同受力;另一方面又要考虑系杆与行车道之间的相互作用,避免桥面因阻碍系杆的受拉而遭破坏。该桥系杆布置箱
27、梁的中间室内,两端锚固于边跨混凝土箱梁梁段横梁处锚体之上,锚体为钢筋混凝土结构,采用C50混凝土,锚体及拱座处埋设系杆预埋钢管。吊杆在同一截面内设置双吊杆,以有利于拱肋横向稳定。一般吊杆间距为410m,吊杆间距初步拟定为7.0m,全桥共设37对吊杆。每根吊杆采用7的低松弛钢绞线,采用双层HDPE全防腐体系,双层HDPE之间设一隔离层,锚具采用OVM-LZM冷铸墩头锚,分别锚固与拱肋钢管顶端和箱梁锚固室内的腹板上。2) 引桥设计(1)桥跨布置70+150+70(2)上部结构设计引桥上部结构采用标准跨径为40m的预应力简支T梁,梁高为2m,预制宽度为2m,主梁吊装就位后浇筑0.4m的湿接缝,T梁间
28、距为2m,跨中腹板厚度为0.2m,跨中马蹄宽度为0.5m,高度为0.25m,斜坡高度0.15m,支点截面腹板厚度变为0.5m。图1.9 连续刚构桥方案引桥主梁截面图(单位:cm)(3)下部结构设计 引桥桥墩采用圆柱式桥墩,桥墩直径为1.8m,每一横截面共设有四个桥墩,每一个桥墩下面设置2.0 m直径的圆柱桩,圆柱桩之间设置横系梁。具体布置参考图纸。(4) 桥台设计 本方案中,桥下地基良好,桥台接线处填土高度大约为10m左右,采用构造简单,费用较低的重力时桥台是比较合理的选择。具体桥台的尺寸请参照相关图纸。5.方案四:自锚式混凝土悬索桥1)主桥设计(1) 总体布置a方案构思自锚式悬索桥与传统悬索
29、桥的最大区别有两个,其一是主缆锚固于边跨加劲梁(即锚跨),因而可以利用加劲梁的水平支承能力来平衡主缆水平分力;利用锚跨自重来平衡主缆拉力的竖向分力,可节省庞大的锚碇工程。其二,可利用主缆水平分力为加劲梁提供压应力,因而加劲梁可采用普通混凝土结构,节省了预应力费用。自锚式悬索桥具有传统悬索桥的主要审美特征,又能够给我们一种格外的厚重、敦实、雄伟的感受。现代桥梁除了满足自身的结构要求外,也越来越注重景观设计,因此,自锚式悬索桥应用前景是很乐观的。表1.1 国内外自锚式悬索桥参数:桥名跨度矢跨比加劲梁地点三汊矶湘江大桥132+328+1281/5.0钢梁中国苏州竹园大桥33+90+331/8.0钢-
30、混凝土梁中国日本此花大桥120+300+1201/6.0钢梁日本韩国永宗大桥125+300+1251/5.0钢梁韩国参考上表设计资料,本桥总体布置为:5×40m(预制预应力混凝土T形梁)70m+150m+70m(自锚式混凝土悬索桥)+40m+30 m(预制预应力混凝土T形梁) 图1.10 自锚式悬索桥方案总体布置图(单位:cm)b.桥面标高确定本桥桥面标高根据设计水位、桥下通航(通车)净空、桥两端引道标高的需要,并结合桥型跨径等综合考虑。 按设计水位计算桥面标高,计算公式如下: 式中: 桥面最低高程(m); 设计水位(m)(设计水位记入壅水、波浪高度等);桥向净空安全值(m);桥梁上
31、部结构建筑高度。 36.61+1.5+2.8+0.10 =41.01m(主桥跨中桥面标高) 按通航水位计算桥面标高:式中:桥面最低高程(m) 设计最高通航水位(m) 通航净空高度(m) 桥梁上部结构建筑高度,包括桥面铺装层高度(m)。=32.05+10+2.8+0.1=44.95m(主桥跨中桥面标高) 按路堤通车处计算桥面标高:路堤通车处通车净空4.5m,上部结构建筑高度2.1m,设计跨中桥面标高为:39.052 +2.1+4.5+2.05=47.702 m。综合上述标高,本方案标高取为47.702m(跨中桥面标高)。(2)上部结构设计a.加劲梁自锚式悬索桥中的恒载由主缆来承受,而活载还需要由
32、主梁来承受,所以主梁必须有一定的抗弯刚度,主梁的形式以采用具有一定抗弯刚度的箱形断面较为合适。本方案选用钢箱梁,减轻了体系的自重,在一定的跨度允许范围内,使桥梁的安全性指标、适用性指标、经济性指标、美观性指标得到了完美的统一。对结构受力而言,由于采用了自锚体系,将索锚固于主梁上,利用主梁来抵抗水平轴力 。图1.11 主梁断面图(单位:cm)b.桥塔及基础设计本桥索塔塔高42m(主梁底部以上),采用钢筋混凝土门式桥塔,由两根塔柱及一道横梁组成,塔柱在纵向、横向均为等宽度。塔柱底面高程24.805m,塔顶高程为95.702m。索塔包括塔柱、横梁以及索塔附属设施(索塔内爬梯、除湿系统)。为加强索塔横
33、向连系,提高索塔横向稳定性,索塔设置一道预应力混凝土箱形横梁。(3)下部结构设计塔基采用钻孔群桩基础,塔基采用 21根直径2.0m的钻孔桩,桩底嵌入基岩层1.5-2倍桩径;桩长15.56m,承台厚度为4m。2)引桥设计 参见此前引桥设计方案。6. 桥型方案比选在桥梁方案比选中,要注意下列四项主要标准:安全、功能、经济与美观,其中自然以安全与经济为重。下面对四个方案进行简述:桥型方案比较表:方案项目第一方案第二方案第三方案第四方案预应力混凝土连续钢构桥独塔斜拉桥下承式连续钢管拱桥自锚式混凝土悬索桥1分孔7×40 m +100 m +180 m +100 m +50 m +40 m6
34、215;40m +160m+180m+40m+0 m8×40m +95+110m+95m+40m+50m+40m 7×40m +75m+230m+75m+50m+40m2桥长750m750m750m750m3纵坡2%1114施工难易主桥主跨跨度180m,跨度很大,对于悬臂施工技术以及所采用的材料有较高的要求,引桥预制吊装,质量易保证,工序简单。索力调整控制复杂,主梁悬臂施工,索塔爬模施工技术成熟,工期较短;引桥用预制架设,质量高,工期短。主梁采用移动模架施工,临时墩较多,影响通航;缆索架设拱肋时要修建临时索塔,工程量大;主桥跨度240m,跨度较小,需要先悬臂拼装施工主梁,施
35、工复杂,工序多,技术尚不成熟。5接线标高44.902m44.90244.902m44.902m6适用性1双向通航孔,主孔道150m,通航性好;2满足泄洪要求,适用性好;3施工技术成熟,悬臂施工合理。4主桥桥面连续,行车平顺,后期养护费用少。引桥采用简支结构,伸缩缝多。1双向通航,主孔道150m,通航性好;2净跨径大,墩台少,对河床压缩小,有利于汛期泄洪;3悬臂施工技术成熟,施工合理。4主桥连续,行车平顺,拉索张拉复杂,后期养护费用高。1双向通航孔,主孔道75m,两个同行孔,通航性好;2桥面连续,行车顺畅;3钢管混凝土拱受日照温差影响易脱空1双向通航孔,主孔道150m,通航性好;2净跨径大,有利
36、于汛期泄洪;3先梁后缆的施工方法,施工技术复杂;锚固技术复杂,混凝土容易开裂。4桥型新颖,受力合理,养护费用很高。7外形美观外型朴素大方,线形流畅。引桥的跨径和主桥的跨径过渡比例适当,造型美观外形新颖,桥型美观,气势宏伟,与周围环境协调好。拱圈错落有致,具有层次感桥型新颖独特,造型顺畅,线形流畅美观,气势宏伟,景观效果好。根据安全、适用、经济、美观和可行性原则,综合考虑地形、地质、水文、河床特征、环境协调等因素决定将预应力混凝土连续刚构桥作为推荐方案。七 推荐方案施工方案主桥基础施工,采用在水中建立工作平台,下沉钢围堰,在围堰中下沉护筒,用回旋钻机钻孔并灌注混凝土成桩,然后现浇钢筋混凝土承台。
37、引桥基础施工也可以选择采用在水中建立工作平台,下沉钢围堰,在围堰中下沉护筒,用回旋钻机钻孔并灌注混凝土成桩,然后现浇钢筋混凝土承台。主桥为三跨变截面连续梁,采用挂篮悬臂浇筑施工方法,先在主墩上浇筑0号块,0号块临时锚固,然后安装挂篮,按3-5m一个节段平衡对称悬臂浇筑,同时在边跨设置整体支架,现浇两侧边跨15m等截面梁段。待边跨合龙后撤除临时墩和0号块临时锚固,然后完成中跨合龙。引桥采用预制预应力混凝土T梁,引桥T梁采用架桥机架设。先搁置单片T 梁,再现浇湿接缝,最后安装防撞栏和进行桥面铺装,施工时两侧同时施工,以缩短工期。原文已完。下文为附加文档,如不需要,下载后可以编辑删除,谢谢!施工组织
38、设计本施工组织设计是本着“一流的质量、一流的工期、科学管理”来进行编制的。编制时,我公司技术发展部、质检科以及项目部经过精心研究、合理组织、充分利用先进工艺,特制定本施工组织设计。一、 工程概况:西夏建材城生活区27#、30#住宅楼位于银川市新市区,橡胶厂对面。本工程由宁夏燕宝房地产开发有限公司开发,银川市规划建筑设计院设计。本工程耐火等级二级,屋面防水等级三级,地震防烈度为8度,设计使用年限50年。本工程建筑面积:27#楼3824.75m2;30#楼3824.75 m2。室内地坪±0.00以绝对标高1110.5 m为准,总长27#楼47.28m;30#楼47.28 m。总宽27#楼
39、14.26m;30#楼14.26 m。设计室外地坪至檐口高度18.6 00m,呈长方形布置,东西向,三个单元。本工程设计屋面为坡屋面防水采用防水涂料。外墙水泥砂浆抹面,外刷浅灰色墙漆。内墙面除卫生间200×300瓷砖,高到顶外,其余均水泥砂桨罩面,刮二遍腻子;楼梯间内墙采用50厚胶粉聚苯颗粒保温。地面除卫生间200×200防滑地砖,楼梯间50厚细石砼1:1水泥砂浆压光外,其余均采用50厚豆石砼毛地面。楼梯间单元门采用楼宇对讲门,卧室门、卫生间门采用木门,进户门采用保温防盗门。本工程窗均采用塑钢单框双玻窗,开启窗均加纱扇。本工程设计为节能型住宅,外墙均贴保温板。本工程设计为砖
40、混结构,共六层。基础采用C30钢筋砼条形基础,上砌MU30毛石基础,砂浆采用M10水泥砂浆。一、二、三、四层墙体采用M10混合砂浆砌筑MU15多孔砖;五层以上采用M7.5混合砂浆砌筑MU15多孔砖。本工程结构中使用主要材料:钢材:I级钢,II级钢;砼:基础垫层C10,基础底板、地圈梁、基础构造柱均采用C30,其余均C20。本工程设计给水管采用PPR塑料管,热熔连接;排水管采用UPVC硬聚氯乙烯管,粘接;给水管道安装除立管及安装IC卡水表的管段明设计外,其余均暗设。本工程设计采暖为钢制高频焊翅片管散热器。本工程设计照明电源采用BV2.5铜芯线,插座电源等采用BV4铜芯线;除客厅为吸顶灯外,其余均
41、采用座灯。二、 施工部署及进度计划1、工期安排本工程合同计划开工日期:2004年8月21日,竣工日期:2005年7月10日,合同工期315天。计划2004年9月15日前完成基础工程,2004年12月30日完成主体结构工程,2005年6月20日完成装修工种,安装工程穿插进行,于2005年7月1日前完成。具体进度计划详见附图1(施工进度计划)。2、施工顺序基础工程工程定位线(验线)挖坑钎探(验坑)砂砾垫层的施工基础砼垫层刷环保沥青 基础放线(预检)砼条形基础刷环保沥青 毛石基础的砌筑构造柱砼地圈梁地沟回填工。结构工程结构定位放线(预检)构造柱钢筋绑扎、定位(隐检)砖墙砌筑(50cm线找平、预检)柱
42、梁、顶板支模(预检)梁板钢筋绑扎(隐检、开盘申请)砼浇筑下一层结构定位放线重复上述施工工序直至顶。内装修工程门窗框安装室内墙面抹灰楼地面门窗安装、油漆五金安装、内部清理通水通电、竣工。外装修工程外装修工程遵循先上后下原则,屋面工程(包括烟道、透气孔、压顶、找平层)结束后,进行大面积装饰,塑钢门窗在装修中逐步插入。三、 施工准备1、 现场道路本工程北靠北京西路,南临规划道路,交通较为方便。场内道路采用级配砂石铺垫,压路机压。2、 机械准备设2台搅拌机,2台水泵。现场设钢筋切断机1台,调直机1台,电焊机2台,1台对焊机。现场设木工锯,木工刨各1台。回填期间设打夯机2台。现场设塔吊2台。3、施工用电
43、施工用电已由建设单位引入现场;根据工程特点,设总配电箱1个,塔吊、搅抖站、搅拌机、切断机、调直机、对焊机、木工棚、楼层用电、生活区各配置配电箱1个;电源均采用三相五线制;各分支均采用钢管埋地;各种机械均设置接零、接地保护。具体配电箱位置详见总施工平面图。3、 施工用水施工用水采用深井水自来水,并砌筑一蓄水池进行蓄水。楼层用水采用钢管焊接给水管,每层留一出水口;给水管不置蓄水池内,由潜水泵进行送水。4、 生活用水生活用水采用自来水。5、 劳动力安排结构期间:瓦工40人;钢筋工15人;木工15人;放线工2人;材料1人;机工4人;电工2人;水暖工2人;架子工8人;电焊工2人;壮工20人。装修期间抹灰
44、工60人;木工4人;油工8人;电工6人;水暖工10人。四、主要施工方法1、施工测量放线施工测量基本要求A、西夏建材城生活区17#、30#住宅楼定位依据:西夏建材城生活区工程总体规划图,北京路、规划道路永久性定位B、根据工程特点及建筑工程施工测量规程DBI012195,4、3、2条,此工程设置精度等级为二级,测角中误差±12,边长相对误差1/15000。C、根据施工组织设计中进度控制测量工作进度,明确对工程服务,对工程进度负责的工作目的。工程定位A、根据工程特点,平面布置和定位原则,设置一横一纵两条主控线即27#楼:(A)轴线和(1)轴线;30#楼:(A)轴线和(1)轴线。根据主轴线设
45、置两条次轴线即27#楼:(H)轴线和(27)轴线;30#楼:(H)轴线和(27)轴线。 B、主、次控轴线定位时均布置引桩,引桩采用木桩,后砌一水泥砂浆砖墩;并将轴线标注在四周永久性建筑物或构造物上,施测完成后报建设单位、监理单位确认后另以妥善保护。C、控轴线沿结构逐层弹在墙上,用以控制楼层定位。D、水准点:建设单位给定准点,建筑物±0.00相当于绝对标高1110.500m。基础测量A、在开挖前,基坑根据平面布置,轴线控制桩为基准定出基坑长、宽度,作为拉小线的依据;根据结构要求,条基外侧1100mm为砂砾垫层边,考虑放坡,撒上白灰线,进行开挖。B、在垫层上进行基础定位放线前,以建筑物平
46、面控制线为准,校测建筑物轴线控制桩无误后,再用经纬仪以正倒镜挑直法直接投测各轴线。C、标高由水准点引测至坑底。结构施工测量A、首层放线验收后,主控轴一引至外墙立面上,作为以上务层主轴线竖身高以测的基准。B、施工层放线时,应在结构平面上校投测轴线,闭合后再测设细部尺寸和边线。C、标高竖向传递设置3个标高点,以其平均点引测水平线折平时,尽量将水准仪安置在测点范围内中心位置,进行测设。2、基坑开挖本工种设计地基换工,夯填砂砾垫层1100mm;根据此特点,采用机械大开挖,留200mm厚进行挖工、铲平。开挖时,根据现场实际土质,按规范要求1:0.33放坡,反铲挖掘机挖土。开挖出的土,根据现场实际情况,尽
47、量留足需用的好土,多余土方挖出,避免二次搬运。人工开挖时,由技术员抄平好水平控制小木桩,用方铲铲平。挖掘机挖土应该从上而下施工,禁止采用挖空底脚的操作方法。机械挖土,先发出信号,挖土的时候,挖掘机操作范围内,不许进行其他工作,装土的时候,任何人都不能停留在装土车上。3、砌筑工程材料砖:MU15多孔砖,毛石基础采用MU30毛石。砂浆:±0.00以下采用M10水泥砂浆,一、二、三、四层采用M10混合砂浆,五层以上采用M7.5混合砂浆。砌筑要求A、开工前由工长对所管辖班组下发技术交底。B、砌筑前应提前浇水湿润砖块,水率保持在1015。C、砌筑采用满铺满挤“三一砌筑法“,要求灰浆饱满,灰缝8
48、12mm。D、外墙转角处应同时砌筑,内外墙交接处必须留斜槎,槎子长度不小于墙体高度的2/3,槎子必须平直、通顺。E、隔墙与墙不同时砌筑又不留成斜槎时可于墙中引出阳槎或在墙的灰缝中预埋拉结筋,每道不少于2根。F、接槎时必须将表面清理干净,浇水湿润,填实砂浆,保持灰缝平直。G、砖墙按图纸要求每50mm设置26钢筋与构造柱拉结,具体要求见结构总说明。H、施工时需留置临时洞口,其侧边离交接处的墙面不少于500mm,顶部设边梁。4、钢筋工程凡进场钢筋须具备材质证明,原材料须取样试验,经复试合格后方可使用。钢筋绑扎前应仔细对照图纸进行翻样,根据翻样配料,施工前由工长对所管辖班组下发技术交底,准备施工工具,
49、做好施工的准备工作。板中受力钢筋搭接,I级钢30d,II级钢40d,搭接位置:上部钢筋在跨中1/3范围内,下部钢筋在支座1/3范围内。钢筋保护层:基础40mm,柱、梁30mm,板20mm。保护层采用50mm×50mm的水泥砂浆块。板上部钢筋用马凳按梅花状支起。所有钢筋绑扎,须填写隐检记录,质评资料及目检记录,验收合格后方可进行下道工序。5、砼工程水泥进场后须做复试,经复试合格后由试验室下达配合比。施工中严格掌握各种材料的用量,并在搅拌机前进行标识,注明每立方米、每盘用量。同时搅拌时,须车车进磅,做好记录。 浇筑前,对模板内杂物及油污、泥土清理干净。投料顺序:石子水泥砂子。本工程均采用
50、插入式振捣器,一次浇筑厚度不宜超过振捣器作用部分长度的1.25倍,捣实砼的移动间距不宜大于振捣器作用半径的1.5倍。砼浇筑后1昼夜浇水养护,养护期不少于7d,砼强度未达到1.2MPa之前不得上人作业。6、模板工程本工程模板采用钢木混合模板。模板支搭的标高、截面尺寸、平整度、垂直度应达到质量验收标准,以满足其钢度,稳定性要求。模板支撑应牢固可靠,安装进程中须有防倾覆的临时固定措施。本工程选用851脱模剂,每拆除一次模板经清理后涂刷脱模剂,再重新组装,以保证砼的外观质量。6、 架子工程本工程采用双排架子防护,外设立杆距墙2m,里皮距墙50cm,立杆间距1.5m,顺水间距1.2m,间距不大于1m。
51、架子底部夯实,垫木板,绑扫地杆。为加强架子的稳定性,每七根立杆间设十字盖,斜杆与地面夹角60o。为防止脚平架外倾,与结构采用钢性拉接,拉接点间距附和“垂四平六“的原则。外防护架用闭目式安全网进行封闭,两平网塔接和网下口必须绑孔紧密。结构架子高出作业层1m,每步架子满铺脚手板,要求严密牢固并严禁探头板。7、 装饰工程装饰工程施工前,要组织质监部门、建设、设计、施工单位四方参加的主体结构工程核验收,对已完全体分部工程进行全面检查、发现问题及时处理,清除隐患,并做好装饰前材料、机具及技术准备工作。1、根据预算所需材料数量,提出材料进场日期,在不影响施工用料的原则下,尽量减少施工用地,按照供料计划分期
52、分批组织材料进场。2、将墙面找方垂直线,清理基层,然后冲筋,按照图纸要求,分层找平垂直,阴阳角度方正,然后拉线作灰饼。底子灰应粘结牢固,并用刮杠刮平,木抹子抹平。3、罩面应均匀一致,并应在终凝前刮平压光,上三遍灰抹子。4、油漆、涂料施工:油漆工程施工时,施工环境应清洁干净,待抹灰、楼地面工程全部完工后方可施工,油漆涂刷前被涂物的表面必须干燥、清洁,刷漆时要多刷多理不流坠,达到薄厚均匀,色调一致,表面光亮。墙面涂料基层要求现整,对缝隙微小孔洞,要用腻子找平,并用砂纸磨平。为了使颜色一致,应使用同一配合比的涂料,使用时涂料搅匀,方可涂刷,接槎外留在阴阳角外必须保证涂层均匀一致表面不显刷纹。8、 楼
53、地面工程楼地面工程只作50厚豆石砼垫层。做垫层必须先冲筋后做垫层,其平整度要控制在4mm以内,加强养护45天后,才能进行上层施工。10、层面工程1、屋面保温层及找平层必须符合设计要求,防水采用防水卷材。2、做水泥砂浆找平层表面应平整压光,屋面与女儿墙交接处抹成R150mm圆角。3、本工程屋面材料防水,专业性强,为保证质量,我们请专业人员作防水层。4、原材料在使用前经化验合格后才能使用,不合格材料严禁使用。11、水、暖、电安装工程管道安装应选用合格的产品,并按设计放线,坡度值及坡向应符合图纸和规范要求。水、暖安装前做单项试压,完毕后做通、闭水后试验和打压试验,卫生间闭水试验不少于24小时。电预埋
54、管路宜沿最近线路敷设,应尽量减少弯曲,用线管的弯曲丝接套丝,折扁裂缝焊接,管口应套丝用堵头堵塞。油漆防腐等均符合图纸各施工规范及质量评定标准。 灯具、插座、开关等器具安装,其标高位置应符合设计要求,表面应平直洁净方正。灯具、插座、开关等器具必须选用合格产品,不合格产品严禁使用。做好各种绝缘接地电阻的测试和系统调整记录,检查配线的组序一定要符合设计要求。五、预防质量通病之措施本工程按优质工程进行管理与控制,其优质工程的目标体系与创优质工程的保证措施在本工程施工组织设计中做了详述。本措施不再述。创优质工程除对各分部、分项、工序工程施工中,精心操作,一丝不苟、高标准严要求作业外,关键是防止质量通病。为此,提出防止通病的作业措施如下:1、砖墙砌体组砌方法:、组砌方法:一顺一丁组砌,由于这种方法有较多的丁砖,加强了在墙体厚度方向的连结,砌体的抗压强度要高一些。、重视砖砌体水平灰缝的厚度不均与砂浆饱满度:、水平灰缝不匀:规范规定砖砌体水平灰缝厚度与竖向灰缝宽度一般为10mm,但不应小于8mm,也不应小于12mm。砂浆的作用:一是铺平砖的砌筑表面,二是将块体砖粘接成一个整体。规范中之所以有厚度和宽度要求,是由于灰缝过薄,使砌体产
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