石拱桥设计资料.doc

石拱桥设计方案 1、引言 1.1 拱桥与梁桥区别 我国历史文化悠久，在桥梁建设史上留下了不少灿烂篇章。而且类型也丰富多彩富有民族特色的的石拱桥，无论结构的精心巧思以及艺术造型的丰富多彩，长期以来一直驰名中外。举世闻名的赵洲桥就是其中的杰出代表。拱桥是我国公路上使用较为广泛的一种桥型。拱桥与梁桥的区别不仅在于外形不同，更重要的是两者的受力性能有较大差别。梁式结构在竖向荷载作用下，支撑处仅产生竖向支撑反力，而拱式结构在竖向荷载作用下两端支撑除了有竖向反力外，还将产生水平推力。正是这个水平推力，使拱内产生轴向压力，从而大大减少了拱圈的截面弯距，使之成为偏心受压构件，截面上的应力分布与受弯梁相比，较为均匀。因此可以充分利用主拱截面材料，使跨越能力增大。 1.2 设计说明 1.2.1 建设理由及设计要求 该桥建在xx路上，随着蓬莱的不断发展，原有道路已不能满足交通要求，为此在xx上再修建一座桥梁。所建设桥梁要符合城市发展规划，满足交通需要：其次，桥梁建造在蓬莱市内，因此，桥型要简洁、轻盈，不与已有桥梁外形雷同，以期成为一道新的风景线，体现民族特色。 1.2.2 总体说明 （1） 该桥设计荷载为公路-I级,桥面宽17m，其中行车道宽14m，两侧人行道宽1.5m（包括栏杆宽度） （2） 主拱圈为等截面悬链线无铰拱，拱轴系数m=3.142。拱圈按弹性无铰拱进行计算，拱圈计算时未考虑墩台变形对拱圈受力的影响和单向推力的作用，同时也没有考虑拱上建筑的联合作用，矢跨比为1/4。主拱圈厚度为0.7m。 （3） 该桥采用空腹式拱上结构，在主拱两侧各布置2孔净跨为2.5m的腹拱，立柱为矩形截面，立柱尺寸见后面图。矢跨比为1/5，圆弧线拱轴，拱圈厚为0.3m。 （4） 桥墩采用重力式，桥台用重力式u型桥台 （5） 桥面构造：桥面不设纵坡，利用桥面横坡排除桥面雨水，桥面每隔10m设置一个排水孔。排水孔沿行车道两侧左右对称排列，另外增设渗水缝。桥面设三角垫层以便设横坡，路面铺筑14cm沥青混凝土。采用u型缝铁皮式伸缩缝。人行道宽1.5m,其中人行道1.2m，护栏0.25m，护栏到边缘距离为0.05m，护栏高1m,人行道0.25m，悬出1m。 （6） 施工要点： 1） 台后填土须选用透水性良好的砂性土，并分层夯实，密实度控制在90%以上。在砌筑拱圈时要求垂直于受压面的顺桥向砌缝错开，错开间距不小于10cm，拱石的竖向砌缝也应错开，错开不小于10cm，砌缝的宽度不应大于2cm，砌筑时应选用较大的平整面与拱轴线垂直，并使石块的大头向上，小头向下，较大的缝隙应用小石块嵌紧并灌满砂浆，以保证墩台的受力性能 2） 人行道、栏杆、帽石和沥青混凝土桥面，在腹拱较的上方或侧墙有变形缝处，均应设置贯穿全桥宽度的伸缩缝或变形缝，以适应住拱圈的变形。 3） 防水层全桥范围内不能断开，当通过伸缩缝或变形缝时应作伸缩缝或变形缝上防水层构造物，使之既能防水有能适应变形 4） 拱架应设置施工预拱度及拱圈砌筑程序，随时注意观察拱架的变形情况，必要时对砌筑程序进行调整以控制拱圈的变形。 5） 安装和砌筑主拱圈及拱上建筑时，必须在纵横向保持对称均衡,在施工过程中必须随时注意观测并控制拱圈的变形。 1.3 方案比选 初拟方案完成后，通过初步分析，将其中明显竞争性不大的体系删去，提出2～3个具有特色的体系做进一步评比，这2～3个必选方案应力求受力合理，施工可行。然后按以下标准选出最佳推荐方案。 1.3.1 比选标准 （1） 安全 安全标准可以从行车安全、通航安全、基础地质条件的安全与施工安全等几方面考虑行车安全主要通过桥面设施的布置来实现。通航安全虽然有通航净空保证，但应注意是否有拖船组成的船队通过，另外桥下水流方向是否与桥梁垂直。基础方面应该满足规范中规定的基础埋深与河流的冲刷深度。另一方面应检查基础附近是否有裂缝、断层、溶洞等不良地质现象存在，由此检查桥梁分孔是否合理。 （2） 功能 桥梁的功能无非是两方面：一是跨越障碍，二是承受荷载。在方案比选中应选择传力路线直接、简洁的结构形式，以保证结构的受力合理性。梁式体系比拱式体系好，无铰拱比有铰拱好，整体式的比组合式的好，扩大基础比桩基础好。小跨能满足功能要求的就不做大跨；能用标准设计或通用设计的宜优先考虑。 （3） 经济 评价一座桥的经济性可以从以下几个方面进行：造价、工期及养护维修。 1） 造价包括材料费、人工费、机具设备费。在材料用量比较中，主要考虑钢材、混凝土、木材的用量。按照我国目前的情况，要多注意节约钢材与木材。人工费和机具设备费的标准各地区有很大差别，可根据概预算定额标准进行估算。 2） 一座桥梁建设工期的长短与造价有很大的关系。桥梁作为线路的一部分，应该要求做到“线路修到哪里，桥也通到哪里”。