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阅读材料-桥梁工程毕业设计(多跨简支预应力混凝土T梁桥)64


广州市官洲河大桥西引桥施工图设计

1 尺寸拟定与方案比选

1.1 工程背景及使用要求
1.1.1 工程背景介绍 广州新洲至化龙快速路,位于广州市东南部,起点与新港东路对接,并与广州环城高 速公路东环线连接,跨越珠江后航道之官洲河和沥窖水道、穿越长洲岛,终点于番禺金山 大道与广珠高速公路化龙至坦尾段连接。 新洲至化龙快速路是广州南部地区未来道路主骨架网络的重要组成部分,是广州市南 出口的主要通道之一。总投资 19.8 亿元。 该项目为官洲河特大桥工程,大桥全长 2220.6 米,主桥跨越官洲河水道。官洲河特大 桥为广州南部地区(仑头至龙穴岛)快速路的 sd3 标段,本标段范围为 k2+839~k3+764.102, 全长 925.102 米。本桥跨官洲河(小洲)水道,位于小洲村瀛洲生态公园以南,南接新造 岛北新造立交。 1.1.2 工程使用要求 广州市官洲河大桥,必须遵照“技术先进、安全可靠、使用耐久、经济合理”的要求 进行设计,同时应满足美观、环境保护和可持续发展的要求。 广州市官洲河大桥西引桥的主要技术标准如下: (1) 设计荷载:公路-Ⅱ级; (2) 设计速度:60 km/h(双向四车道) ; (3) 桥梁全长:3×30m(每跨 T 梁长 30 米) ; (4) 桥面宽度:15.0m,横向布置为 0.5m(防撞护栏)+14.0m(行车道)+0.5m(防撞 护栏) ; (5) 设计洪水频率:百年一遇; (6) 通航等级:无。

1.2 方案比选
1.2.1 方案比选 下表列出了 3 种方案,简述了预应力混凝土连续梁桥、简支预应力混凝土 T 梁桥和预 应力混凝土连续刚构桥的美观、安全和适用的性能,通过对三种桥型的比较,选择合适的
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广州市官洲河大桥西引桥施工图设计

方案进行设计计算。
表 1-2-1 方案比选表 方 案 桥 型 美 观 性 设计方案一 预应力混凝土连续梁桥 设计方案二 简支预应力混凝土 T 梁桥 设计方案三 预应力混凝土连续刚构桥 桥型美观,气势宏伟, 与周围景观协调一致。 1.全桥跨度适中用技术先 的悬臂浇筑法施工能安全 的建成,且在施工过程中 不需大量施工支架和临时 设备,故施工方便,质量 可靠,工期较短; 2.全桥后期营运养护费用 少; 3.行车平顺舒适。 1.中孔主跨跨越主航道, 与 航道适应性好,通航净空 大,防撞要求低; 2.河床压缩少, 有利于汛期 泄洪; 3.全桥采用三跨一联的连 续刚构,故只在两岸桥台 处各有一伸缩缝。

安 全 性

全桥线条简洁明 桥梁的线型简单单调,但也不缺乏这 快, 与周围环境协调好, 特有的简单之美。 因此,桥型美观。 1. 选 用 作 为 引 桥 的 桥 1. T 形截面,制造简单,接头也方便,常 型,桥跨度合适,采用 用跨径 7.5-20m,预应力混凝土则为 进 箱形断面,刚度大,施 20-50m。 2. 施工采用吊装施工, 需要一定的吊装设 工安全; 备以保证工期; 2. 桥梁本身构造简单, 现浇施工, 整体刚度好; 3. 桥 梁 的 运 营 养 护 成 本在后期较低。

适 用 性

1.跨径为 3×30 米,与 河道的适应性好; 2. 建筑高度小,外形简 单且久用不衰; 3. 桥面平顺,行车舒适 性较好。

1.采用预应力混凝土 T 梁,最大跨径为 50 米;2.受力明确,构造简单,施工方便, 经济合理,装配式结构,节约大量模板, 缩短了工期,使用广泛。 3.横隔梁保证各根主梁相互结成主体,以 提高桥梁的整体刚度。

1.2.2 预应力混凝土 T 梁介绍 1.2.2.1 构造布置 当跨径超过 20m 时,一般采用预应力混凝土梁。我国后张法装配式预应力混凝土简支 梁的标准设计有 25,30,35,40 m 四种。 主梁梁距通常在 1.5~2.2m 之间。 横隔梁在装配式 T 形梁中起着保证各根主梁相互连成整体的作用;它的刚度愈大,桥梁的 整体性愈好,在荷载作用下各主梁就能更好地协同工作。然而,设置横隔梁使主梁模板工 作稍趋复杂, 横隔梁的焊接接头又往往要在设于桥下专门的工作架上进行, 施工比较麻烦。 实践证明,对于简支梁桥,一般在跨中,四分点,支点处各设一道横隔梁就可满足要求。 1.2.2.2 主要尺寸 主梁:
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高跨比的经济范围是 1/15~1/25 之间,跨径大,取偏小值;肋厚 14~16cm,在接近 梁的两端的区段内, 为满足抗剪强度和预应力束筋布置锚具的需要, 将肋厚逐渐扩展加厚。 梁高: 我国后张法装配式预应力混凝土简支梁的标准设计有 25,30,35,40m 四种,其梁高 分别为 1.25~1.45,1.65~1.75,2.00,2.30m。标准设计中高跨比值约为 1/17~1/20,其主 梁高度主要取决于活载标准,主梁间距可在较大范围内变化,通常其高跨比在 1/15~1/25 左右。主梁高度如不受建筑高度限制,高跨比宜取偏大值。增大梁高,只增加腹板高度, 混凝土数量增加不多,但可以节省钢筋用量,往往比较经济。 肋厚: 预应力混凝土,由于预应力和弯起束筋的作用,肋中的主拉应力较小,肋板厚度一般 都由构造决定。原则上应满足束筋保护层的要求,并力求模板简单便于浇筑。国外对现浇 梁的腹板没有预应力管道时最小厚度为 200mm,纵向或竖向管道的腹板需要 300mm,既 有纵向又有竖向管道的腹板需要 380mm。 对于高度超过 2400mm 的梁, 这些尺寸尚应增加, 以减少混凝土浇筑困难,装配式梁的腹板厚度可适当减少,但不能小于 165mm。如为先张 法结构,最低值可达 125mm。我国目前所采用的值偏低,一般采用 160mm,标准设计中 为 140~160mm, 在接近梁的两端的区段内, 为满足抗剪强度和预应力束筋布置锚具的需要, 将肋厚逐渐扩展加厚。 横梁: 中横梁为主梁高度的 3/4,端横梁与主梁同高,宽 12~20cm,可挖空;预制时,做成 上宽下窄和内宽外窄的楔形,以便脱模。 横隔梁的高度可取为主梁高度的四分之三左右。在支点处可与主梁同高,以利于梁体 在运输和安装中的稳定性。但如果端横隔梁高度比主梁略小一些,则对安装和维修支座是 有利的。 横隔梁的肋宽常用 12~20cm。预制时做成上宽下窄和内宽外窄的楔形,以便脱模。箱 梁横隔梁的基本作用是增加截面的横向刚度,限制畸变应力。在支承处的横隔板还担负着 承受和分布较大支承反力的作用。箱形截面由于具有很大的抗扭刚度,所以横隔板的布置 可以比一般肋形的桥梁少一些。目前许多国家认为可以减少或不设置中间横隔板。从受力 角度来分析,中间横隔板对纵向应力和横向弯矩的分布影响很小,活载横向弯矩的增加很 少超过 8%,而恒载应力又不受横隔板的影响,因此,单从结构上来考虑,中间横隔板的 作用可以用局部加强腹板或采取特殊的横向框架的办法来代替。
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