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1、斜拉橋建筑設計及施工方案設計課題名稱 XX大橋設計 學院(部) 工程學院 專 業 巖土工程 班 級 408112 學生姓名 XXX 學 號 40811000 指引教師 諶 會 芹 年 11 月 18 日目 錄第一章 方案比選11.1 氣象水文、地形地貌狀況11.2 方案比選11.2.1 比選原則11.2.2 方案編制11.2.3 方案比選2第二章 預應力混凝土獨塔斜拉橋總體設計22.1 技術原則22.2 材料參數22.3 橋跨布置32.4 主梁32.5 索塔42.6 斜拉索設計42.7 基本4第三章 施工方案簡述43.1 全橋施工43.2 基本施工53.3 主梁施工53.4 索塔施工5設計規范2、及原則根據規范有：中華人民共和國行業原則公路橋涵設計通用規范（JTG D60-）中華人民共和國行業原則公路磚石及混凝土橋涵設計規范中華人民共和國行業原則公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范（JTG D62-）第一章 方案比選1.1氣象水文、地形地貌狀況 橋區內屬亞熱帶氣候看，溫暖濕潤，雨量充沛，四季分明，具備春早夏長，秋雨連綿，凍暖多霧之特點。河流匯水面積廣，流量充沛，水位具備陡漲陡落特點。河床兩側地質條件不均勻，一側較好，一側較差，地下水缺少。橋位區兩岸屬丘陵低山區河谷地貌，橋位處在峽口下游河段，地形陡峻，相對高差較大，河床寬緩，斷面呈“U”形。1.2 方案比選 比選原則比選方案重要根據3、安全、實用、經濟、美觀、有助于環保原則，同步考慮要符合橋梁發展規律，體現當代新科技成就。橋型選取規定在技術上是可靠，在施工上是切實可行。 方案編制 （1）方案一：預應力混凝土獨塔斜拉橋 （2）方案二：鋼筋混凝土拱橋 （3）方案三：鋼筋混凝土簡支梁橋 方案比選 方案一：斜拉橋方案造型美觀，氣勢宏偉，跨越能力強，拉索作用相稱于在主梁跨內增長了若干彈性支撐，從而減小了梁內彎矩、梁體自重，從而減小梁體尺寸。施工技術較成熟。獨塔斜拉橋只有一種大型基本，在施工過程中主梁梁恒載重要有索塔承擔，兩邊墩臺荷載較小，對河床兩側地質條件不均勻，一側較好，一側較差橋位較適合。采用塔梁墩固結體系最為合理，固結體系可以大4、大提高構造整體剛度。方案二：拱橋跨越能力大，耐久性好，養護、維修費用小，外形美觀，構造簡樸。但是，拱橋是有推力構造，并且自重較大，由于水平推力也較大，增長了下部構造工程量，對地基規定也高，在持續多孔大橋中，為防止一孔破壞而影響全橋安全，需要采用較為復雜辦法或設立單向推力墩，增長了造價。方案三：混凝土簡支梁橋構造簡樸，但建筑高度小，跨徑小，需設立各種橋墩，對于本案來說，顯然大大增長了施工難度和成本。經綜合研究比較后，在滿足設計規定通航、行車規定前提下，可以看出方案一輕盈流暢，構造美觀，施工技術成熟，因而方案一最優,建議作為本工程實行方案。第二章 預應力混凝土獨塔斜拉橋總體設計2.1 技術原則 構5、造形式：預應力混凝土雙索面獨塔雙跨式斜拉橋?？鐝讲贾茫?20m+120m=240m。橋面寬度：1.5m（拉索區）+0.5m(防撞護欄)+0.5m(過渡帶)+7.5m(行車道)+0.5m(過渡帶)+0.5m(防撞護欄)+1m(隔離帶) +0.5m(防撞護欄) +0.5m(過渡帶)+7.5m(行車道)+0.5m(過渡帶)+0.5m(防撞護欄)+1.5m（拉索區）=23m，雙向四車道設計荷載：公路I級。 設計速度：100km/h。橋下凈空：滿足排洪規定。 橋梁縱坡： 0.2%。地震烈度：地震基本烈度為7度。 原則橫坡：i=1.5%。2.2 材料參數混凝土材料：預應力混凝土主梁混凝土強度級別為C50，6、索塔為C50，主墩墩身為C50，承臺、樁基、邊墩和輔助墩墩柱均采用鋼筋混凝土構造，混凝土強度級別為C40。預應力鋼材：橋塔錨索區環向預應力鋼筋為精軋螺紋粗鋼筋；主梁內預應力筋除了施工階段頂板有精軋螺紋粗鋼筋外，其她均為04規范中高強松弛鋼絞線，預應力管道均采用預埋金屬波紋管成型。采用OVM錨具。普通鋼筋：HRB335=帶肋鋼筋,HRB235光圓鋼筋；其技術原則符合國家GB 13013-91和GB 1499-91規定。斜拉索：該橋采用扭絞型平行鋼絲斜拉索，由7mm高強平行鋼絲構成。斜拉索外面包雙層護套，內層為黑色高密度聚乙烯，外層為彩色高密度聚乙烯，錨具為冷鑄墩頭錨。橋面鋪裝：8cm厚防水混凝土7、。支座：GPZ抗震型盆式橡膠支座。伸縮縫：SSFB240型伸縮裝置。2.3 橋跨布置120m+120m=240m對稱布跨，采用固結體系，索塔自承臺頂到索塔頂高是97.5m，橋面如下某些索塔高37.5m ，塔高與跨徑比為0.5，橋面以上30m設一橫梁。主梁上斜拉索原則索距為6m，索塔上斜拉索索距為2.0+16*1.2+1.5m,橋面縱坡 2%。見下圖2.4 主梁主梁采用實體雙主梁截面，梁高是2m，是主跨1/60，梁總寬23m，橋面凈寬8.5m+8.5m,橋面橫坡為1.5%。梁肋外尖角是風嘴，起到導風作用，提高主梁抗風能力，雙索面斜拉索來抵抗梁扭轉作用。縱向每隔6m設立一道橫隔梁。2.5 索塔索塔8、采用造型美觀H型塔，鋼筋混凝土構造。H型塔造形簡樸，受力明確，由于塔柱斜度較小，施工比較以便。索塔自承臺頂到索塔頂高是97.5m，橋面如下某些索塔高37.5m ，塔高與跨徑比為0.5，橋面以上30m設一橫梁，以增強索塔穩定性。索塔在梁底某些稱為下塔柱，梁底以上橫梁如下某些為中塔柱，橫梁以上某些為上塔柱。上塔柱直立，為斜拉索錨固區，高度為28.5m。上，中塔柱截面采用單箱單室，順橋向5.5m長，橫橋向3.0m。上橫梁采用箱室截面，下橫梁為預應力混凝土構造，主梁嵌在下橫梁中。如圖2.6 斜拉索設計該橋主塔為空腹構造，上塔柱為斜拉橋錨固區，兩索面互相平行，在主梁上基本索距為6.0m，索塔上基本索距為9、1.2m，最內斜拉索傾角為26度，為減小斜拉索風振，雨振，在每根斜拉索上設有減震器。主橋斜拉索獨塔共72根，塔端采用張拉端型錨具，梁端采用錨固端錨具。斜拉索外面包雙層護套，內層為黑色高密度聚乙烯，外層為彩色高密度聚乙烯，錨具為冷鑄墩頭錨。2.7 基本依照地質條件，該橋選用樁基本，每塔46根直徑1.5m鉆孔灌注樁，為端承樁。采用梅花樁布置，為了減小承臺體積，減少大體積混凝土數量，承臺采用啞鈴型構造，承臺厚5.0m。第三章 施工方案簡述3.1 全橋施工全橋施工總體過程如下：Stage 1：主塔、邊跨端部支座、塔梁暫時連接部位暫時支承；Stage 2：邊跨混凝土主梁施工，安裝鋼箱梁；Stage 3：10、拆除暫時支承，對稱掛索；Stage 4：掛籃前移，吊裝橋面板，對稱掛索；Stage 5：塔梁連接體系轉換，施加二期恒載，成橋施工時，通過對拉索張拉調節索力和橋面標高。為了減少索塔和主梁承受不平衡彎矩、扭矩及以便施工，應盡量采用索塔兩側平衡、對稱、同步張拉或相差一種數量噸位張拉施工法。在施工時，應考慮長索非線性影響，大伸長量及相應各種因素影響。對拉索進行分期分批張拉，使構造在各施工階段內力較合理，梁和塔受力處在大體平衡狀態，即梁塔只承受軸力和數值不大彎矩。斜拉橋是高次超靜定構造，施工方案對構造體設計甚至成橋后受力有很大影響。因而在施工階段應進行控制與調節，除了保證各部位幾何尺寸對的外，還應進行索11、塔局部量測系統控制，避免誤差合計。為了便于施工控制與調節，須進行變形測試，應力測試和溫度測試。施工控制普通指對拉索張拉力調節控制和對主梁標高控制，以滿足成橋階段內力與外形規定，但兩者同步控制很難實現。在主梁懸臂架設階段，以主梁標高控制為主；在二期恒載施工時，為保證構造整體內力和變形處在抱負狀態，拉索張拉時以索力控制為主。下部構造采用鉆孔灌注樁基本。施工承臺及梁下混凝土段橋塔時，要注意大體積混凝土澆注中產生水化熱影響。在作鋼塔和混凝土連接時要做好監控工作，嚴格解決好鋼塔與混凝土塔銜接，保證施工質量。鋼索塔架設完畢后，安裝掛籃，進行鋼箱梁吊裝，并張拉拉索。此時要做好控制和測量工作，每架設一次鋼梁和12、張拉一次拉索都要對主塔和懸臂端等重要控制位置作一次測量，與計算控制值作比較，發現問題及時研究解決方案，及時解決。最后，做橋面鋪裝，安裝護欄、燈柱。3.2 基本施工本橋基本均采用鉆孔灌注樁，重要施工工序為：第8頁 共8頁埋置護筒制備泥漿鉆孔清底鋼筋籠制作吊裝灌注水下混凝土等3.3 主梁施工混凝土主梁段采用依照地形條件，采用懸臂澆筑和有支架現澆法相結合，鋼箱梁采用懸臂拼裝法，先運用暫時支撐進行無索區施工，再以該塊為施工平臺，兩邊對稱掛鎖，依次向前懸臂拼裝。3.4 索塔施工塔柱采用爬模法，按每節斷16m不等進行施工，塔柱鋼筋均采用加工廠預制成型、現場安裝辦法。塔柱鋼筋安裝完畢、模板就位后，可及時進行混凝土澆筑。索塔混凝土采用現場拌制，泵送澆筑辦法。