中南大学毕业论文官山跨河大桥施工设计方案.doc

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1、本科毕业论文(设计)论文题目： 官山跨河大桥施工设计方案 摘 要本毕业规定设计的对象为一座500米以下50米以上的简支梁桥，且桥下有河段与本桥梁正交。本桥梁平面位于缓和曲线上，本桥全长356米，桥面宽度8.5米，路面宽度7米；设计荷载为公路级；主梁横向由5片T梁组成，梁高为：1米；两片梁之间设置5cm宽现浇湿接缝；本桥采用桩柱式桥墩，墩柱直径为1.8米圆形截面墩柱，桥桩基础直径为1.5米、1.8米和2米三种的圆形截面钻孔灌注桩，桩基础嵌入完整中风化砂岩层不小于2.5倍桩基直径；采用柱式桥台桥头，桥台均是桩接盖梁其直径均为1.5米圆形截面桩基的钻孔灌注桩基础，桥台桩基础基本完全嵌入完整中风化砂岩

2、层。桥梁上部结构手算进行主梁内力分析。横向分布系数通过桥梁博士3.0计算完成。内力计算结果包括基本组合、长期组合及短期组合作用下的弯矩图、剪力图、最大应力图。根据内力计算结果，对主梁进行了承载能力及正常使用性能的验算。盖梁承载能力验算及裂缝宽度验算与抗剪验算、墩柱承载力验算及裂缝宽度验算、桩基承载力验算及裂缝宽度验算均由自编计算机程序计算完成，墩柱与桩基的水平位移及其它效应由桥梁博士3.0计算完成。根据验算结果得出结论：设计的桥梁结构是安全、经济、合理的，并满足现行规范的要求。关键词：缓和曲线；T梁；桩柱式桥墩；因素分析；对策研究。目 录 总则11 工程设计21.1桥梁名称21.2 工程地质条

3、件21.3 桥梁工程概况21.4 技术标准51.5 桥梁设计原则51.6 设计规范62 总体设计72.1 混凝土72.2 钢材72.3 桥梁支座132.4 伸缩缝132.5 机械接头142.6 桥面防水层142.7 其他要求143 桥型选择设计153.1 方案初选153.2 方案选择194 结构布置194.1 主梁高194.2 主梁间距194.3主梁梁肋宽194.4翼缘板尺寸194.5横隔梁204.6桥面铺装205 主梁计算205.1跨中横向分布系数计算205.1.1主梁抗弯惯矩275.1.2横隔梁抗弯惯矩275.1.3主梁和横隔梁的抗扭惯矩285.1.4计算参数285.1.5计算各主梁横向影

4、响线坐标295.1.6计算各梁的荷载横向分布系数315.2支点处荷载横向分布系数345.3 主梁抗弯惯矩355.3.1横载内力计算355.3.2横载内力355.3.3活载内力计算365.3.4机械配置41结束和总结44致谢46参考文献47总则1 为使公路钢筋混凝土简支梁桥的设计符合安全可靠、耐久适用、技术先进、经济合理的要求，特制定本规范。2 本规范采用以概率理论为基础的极限状态设计。3 本规范适用于公路钢筋凝土简支梁桥，钢管为圆形截面。4 采用本规范进行设计时，应同时遵守相关的国家和行业技术规范。5 公路钢管混凝土拱桥应按以下两类极限状态设计：5.1 承载能力极限状态：对应于公路钢管混凝土拱

5、桥及其构件达到最大承载能力，或出现不适于继续承载的变形或变位的状态。5.2 正常使用极限状态：对应于公路钢管混凝土拱桥及其构件达到正常使用，或耐久性的某项限值的状态。6 根据不同种类的作用（或荷载）及其对桥梁的影响，桥梁所处的环境条件，应考虑以下三种设计状况，并进行相应的极限状态设计：6.1 持久状况：桥梁建成后承受自重、车辆荷载等持续时间很长的状况。应进行承载能力极限状态和正常使用极限状态设计。6.2 短暂状况：桥梁施工过程中承受临时性作用（或荷载）的状况。一般仅作承载能力极限状态设计，必要时才作正常使用极限状态设计。6.3 偶然状况：在桥梁使用过程中偶然出现的如罕遇地震的状况。仅作承载能力

6、极限状态设计。7 钢管混凝土结构或构件之间的连接，以及施工安装阶段（混凝土浇注前和混凝土硬结前）的承载力、变形和稳定，应按钢结构进行设计。1 工程设计1.1 桥梁名称：温州绕西南高速Sn标段官山大桥。1.2 工程地质条件：沿线地层出露地层单元较少，主要地层有上侏罗统、下白垩统、火山岩，上侏罗统分为高坞组（J3g）和西山头组（J3x），下白垩统分为管头组（Klg）和朝川组（Klc）。火山岩有喷出岩和潜火山岩；第四系主要为全新统的冲积-海积松散堆积物地层。灰黄、浅灰、灰绿色含砾砂岩、含砾岩屑砂岩夹细砂岩、粉砂岩等。在区域构造上属于华南褶皱系（2），浙东南褶皱带（3）温州-临海拗陷（8）之东南部，界

7、于黄岩-象山（11）和泰顺-温州断拗（12）之间。本项目路线走廊带内温州至镇海区域深大断裂通过，次级构造较发育，主要表现为次级断层和节理，断层的切割破坏了岩体的完整性，形成了地下水的储存运移通道，降低了边坡的稳定性，同时对位于断层带附近的桥梁桩基承载力影响较大。本标段内共发现 2 条次级断层、1 条节理密集带，断层为压性断层，带内岩体破碎，完整性差，风化强烈但不均匀。1.3 桥梁工程概况：本标段不良地质不发育，特殊性岩土有软土。主要分布在 K8+420K9+979.5 段，地处海积平原，地形平坦，路线以桥梁形式通过。表部为填土，厚约 0.01.8m，结构松散，硬壳层一般厚 1-2m，呈软塑-可

8、塑状，其下为流塑状淤泥质粘土、淤泥，性质差，厚 1.024.50m，中下部为可塑粘土、砂土及卵石等硬土。官山大桥为跨河先简支后连续预型制混凝土T梁大桥。起讫里程:K5+924.9K6+278.5,左幅全长：353.6m。本桥工程地处温州市瓯海区郭溪镇梅园村，横跨官庄河。河道与路线正交，河床稳定，基本由粗砂、硬质石块和鹅卵石铺成。河道顺直，平时沟内水量较少，雨季会有稍有较大流量，总体属山间溪河，不会影响施工。沟底常有积水，施工过程中亦可就地取水，造成施工便利。比降较大，泄洪顺畅，设计水位：2m，一般冲刷线：1.6m；本桥线性为直线，与流水方向正交；桥址断面、地质情况及路线纵断面资料见附图。承接着

9、官山隧道和官山路基的重要枢纽环节。桥梁基础采用钻孔桩基础，本桥共有钻孔桩30根，其中1.5m桩径钻孔桩6根，1.8m桩径钻孔桩3根，2.0m桩基钻孔桩21根。桥梁采用桩柱式桥墩，上部结构为预应力混凝土预制T梁，第一联简支，其余联先简支后连续，T梁跨径分为：25m、40m两种；其中25mT梁5片，40mT梁45片。官山大桥位于官山隧道大里程侧方向起讫里程为：K5+924.9K6+278.5。长353.6米。上部结构采用25+8*40m预应力混凝土T梁。桥梁2#、3#墩跨金丽温扩容线，采用40米T梁。桩基距隧道边缘的最小距离为11米大于要求10米桩基深度大于隧道埋深，钻孔桩施工时不允许对隧道产生扰

10、动，因此控制要求高。本处桩基施工为官山大桥难点。 桥梁横断面图 1.4 技术标准：1 公路等级：公路I级；2 设计速度：100km/h。3 桥梁宽度：33.0m。4 桥梁设计基准期：100年。5 设计洪水频率：1/100。6 设计安全等级：一级。 7 抗余震设计：地震动峰值加速度为0.05g（度区),按0.05g（度区）设防。8 设计洪水频率：大、中、小桥及涵洞按100年一遇设计；对受条件限制区域：如软基及其发育、控制洪水位高程超出现状地面较高，地势平坦路段，桥头受软基填土高度控制，要求新建桥梁竖曲线低处梁板底高程不低于100年一遇洪水位高程：对连接到现状地方道路桥梁，新建桥梁洪水位控制按照不

11、低于地方道路控制标准，条件具备处适当抬升。1.5 桥梁设计原则（1）适用耐久桥上应保证车辆和人群的安全畅通，并应满足将来交通量增长的需要。桥下应满足泄洪、安全通航或通车等要求。建成的桥梁应确保足够使用年限，并便于加固和维修。（2）舒适与安全性现代桥梁设计越来越强调行车顺畅性，尽量减轻车辆在桥上的振动与冲击。整个桥跨结构及各部分构件，在制造、运输、安装和使用过程中应有足够的刚度、强度、稳定性和耐久性。（3）经济性所选的桥位应是地质、水文条件较好，综合考虑道路线形与桥梁建造难易。桥梁设计应遵循因地制宜、就地取材和方便施工的原则。并且桥梁的桥型应该是造价和使用年限内养护费用综合最省的桥型，设计中应该

12、充分考虑维修的方便，维修时尽可能不中断交通，或使中断交通的时间最短。（4）先进性桥梁设计应体现现代桥梁建设的新技术。应便于制造和架设，应尽量采用先进工艺技术和施工机械、设备，以利于减少劳动强度，加快施工进度，保证工程质量和施工安全。（5）美观该桥梁，坐落于泰安市的郊区，更应具有优美的外形，与周围的景致相协调，彰显和谐的搭配。合理的桥跨布局和轮廓是美观的主要因素，不应把美观片面的理解为豪华的装饰。1.6 设计规范：1 公路工程技术标准（JTG B012003）；2 公路桥涵设计通用规范（JTG D602004）；3 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D622004）；4 公路圬工

13、桥涵设计规范（JTG D612005）；5 公路桥涵地基与基础设计规范（JTG D632007）；6 公路桥涵养护规范（JTG H112004）；7 公路涵洞设计细则（JTG/T D65042007）；8 公路工程抗震设计规范（JTJ 00489）；9 公路桥梁抗震设计细则（JTG/T B02012008）；10 公路桥涵施工技术规范（JTG/T F502011）；11 公路桥梁抗风设计规范（JTG/T D60012004）；12 公路工程质量检测评定标准（JTG F80/12004）；13 公路工程基桩动测技术规程（JTG/T F81012004）；14 公路交通安全设施设计规范（JTG D

14、812006）；15 公路交通安全设施设计细则（JTG/T D812006）；16 公路工程基本建设项目设计文件编制办法（交公路发【2007】358号）；17 内河通航标准（GB 501392004）；18 内河航道与港口水文规范（JTS 14512011）；19 公路桥梁盆式橡胶支座（JT3912009）；20 公路工程混凝土结构防腐蚀技术规程（JTG/T B07012006）；21 关于进一步加强桥梁预应力施工质量管理通知（浙交【2012】125号）；2 总体设计：2.1混凝土：预应力混凝土连续T梁均采用C50混凝土；桥面铺装：沥青结构层：改性沥青混凝土AC-16C厚4cm+改性沥青混凝土AC-20C厚6cm；预制板梁顶板桥面设置有现浇调平层，10cm厚C50钢筋混凝土；伸缩缝处混凝土采用C50聚丙乙烯纤维混凝土；墩台帽、立柱、柱间系梁、护栏座、防撞墙均采用C30混凝土；钻孔桩注桩、承台、桩间系梁、撘板均采用C25混凝土；按照公路桥涵施工技术规范（JTJ041-2000）的要求，结合公路工程混凝土结构防腐蚀技术规范（JTG/TB07-01-2006）对不同的受力构件根据环境分类及作用等级分类，控制混凝土的最大水灰比、最小胶