河南某桥梁工程上承式拱桥设计方案(含计算书).docx

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第一章方案设计与比选

1.1设计资料

1.1.1桥位概况

洪溪河大桥桥位处，两岸地形自然坡度较缓，地面下3至5米为泥土覆盖层，覆盖层下为砂岩。

无水文及通航要求。

桥面横坡为：双向2%

多年平均气温17.9℃,极端最高气温41.7℃,极端最低气温-3.5℃。

1.1.2桥位纵断面资料

表1.1桥位纵断面资料

里程桩号

地面标高

K11+585.00

232.00

+595.00

230.22

+605.00

226.28

+620.00

219.49

+630.00

215.37

+640.00

211.90

+650.00

205.80

+660.00

202.10

+670.00

198.00

+680.00

198.90

+690.00

199.49

+700.00

204.03

+710.00

204.28

+725.00

205.59

+740.00

208.43

+750.00

211.68

2

+765.00

214.59

+775.00

216.73

+785.00

219.11

+800.00

221.64

+810.00

223.60

+820.00

227.69

+840.00

240.03

1.2主桥结构设计方案

1.2.1初拟桥型图式

根据桥址地形、地质、水文条件和技术标准的要求，拟制出不同体系、不同材料且各具特色并可能实现的若干个桥型方案图式。共提出了6种桥型图式，归纳起来主孔桥型有上承式立柱式简支腹孔布置的钢筋混凝土箱板拱桥、连续刚构梁桥、双塔单跨外锚式悬索桥桥、简支梁桥以及连续梁桥。(参见草图)

1.2.2初选方案比较

从总体布置，受力合理，技术可靠，施工方便，技术经济等多方面考虑后，选出以下3个图式来编制桥型比较方案.

第一方案：上承式梁式空腹钢筋混凝土箱形板拱

图1.1第一方案立面布置图

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(1)孔径布置：本方案由两侧引桥和中间主跨组成.孔径布置为：3×16+130+4×16米，全长242米.本桥址地形成V字形，无通航要求，桥面标高与地面最低标高高差较大，地形情况良好，适合修建拱桥.

(2)主跨结构构造：主桥采用等截面悬链线无绞拱.主拱圈采用单箱单室截面，箱高2米，总宽为7.88米.拱箱内布设横隔板，横隔板位置除腹拱墩下必须设置外，其余为跨径方向3m设一个横隔板，拱上建筑采用梁式拱上建筑，主梁采用10米预制空心板，两侧引桥为16米装配式预应力混凝土空心板简支梁桥.

(3)墩台及基础：采用重力式U型桥台.引桥桥墩采用纵桥向宽度为80厘米的柱式桥墩，拱上立柱为80cm×100cm矩形柱.所有基础均采用钻孔灌注桩基础.

(4)施工方案：主跨的箱形主拱圈采用无支架门式缆索吊装施工.主拱圈分为3个箱肋，每个拱肋纵向分为5段进行预制吊装.箱肋间现浇混凝土组合成整体箱.拱上主梁采用预制装配空心板，13×10m的简支梁。

引桥截面采用T梁.

(5)主要工程数量表见图中所示.

第二方案：连续钢构桥

图1.2第二方案立面布置图

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(1)孔径布置：本方案由三跨连续梁桥直接跨过，没有引桥部分。孔径布置为：63+110+63,全长为236米。整体布置轻盈美观，采用墙式桥墩，纵桥向墩宽为1.8米，由于地形条件而导致两桥墩的高度设计不一样，其刚度满足桥梁的变形要求，采用三跨连续梁桥的形式可以减少桥跨中的弯矩，但其根部负弯矩较大，需要施加预应力来改善其结构受力，由于主梁截面在桥跨方向上随弯矩变化形式改变，使桥梁质量主要集中在根部处，使桥梁整体受力良好，对地质条件要求较低，能适应不良地基。但需要价格昂贵的大型支座。

(2)主跨结构构造：本桥采用墙式桥墩三跨连续梁体系。梁高和底板厚度均采用抛物线型变化。支点和跨中梁高分别为5米，2米。箱梁中共设4道横隔板，其中两中墩墩顶各设1道，两边桥台支撑处各设1道。

(3)墩台及基础：主跨采用立墙式墩，墩高分别为35.1米和29.8米。墩身截面尺寸为1.8m×6m。墩身有足够强度以承受上部构造传递的荷载。桥墩基础均采用柱径为1m的圆形转孔灌注桩基础。两边桥台均为钢筋混凝土重力式U型桥台。

(4)施工方案：主跨采用挂篮悬臂浇注法，共设2个挂篮工作面，对称逐段浇注浇筑施工，先在边跨处进行支架浇筑合拢施工，边跨合拢时中跨未合拢段需进行预压加载，再在主跨跨中处合龙。

(5)主要工程数量表见图中所示.

第三方案：简支梁桥

图1.3第三方案立面布置图

(1)总体布置和结构体系：此方案的桥跨布置为6x40m。桥跨均为标准跨径。

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(2)主梁截面：主梁均采用T形截面。40m跨梁高2.5m,与主跨的比值为1/16。桥面宽7+2×2m。主梁混凝土标号为45号。

(3)桥墩：桥墩为三柱式桥墩，基础为