灵山高架桥设计_1

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1、灵山高架桥设计摘要：灵山高架桥为龙丽高速公路龙游段上一座跨线高架桥。重点介绍该桥设计标准、桥跨布置以及结构设计和计算。为同类型结构日后的设计和施工提供参考。关键词：组合小箱梁桥高架桥预应力盖梁挖孔灌注桩一、项目概况灵山高架桥是龙(游)-丽(水)高速公路龙游改建段上的一座高架桥，位于龙游县灵山乡。龙丽高速公路是在龙丽一级公路的基础上改建。由于一级公路改高速后，对一级公路实施时占用的50省道灵山段必须恢复。通过多种方案论证比较后决定采用全线高架桥跨越50省道，桥下的50省道按二级公路标准修建。高架桥上部构造为(45×25)m部分预应力砼组合小箱梁，先简支后连续，

2、全桥分8联。该桥左右幅分离，单幅桥梁宽度为，全桥长1130m。桥址处地质岩层较浅，岩性单一，属片麻岩。桥位处属亚热带季风气候，极端最高气温℃，极端最低气温-℃，年平均气温在～℃。二、设计标准1．公路等级：高速公路；2．设计荷载：公路-I级；3．计算行车速度：80km/h；4．桥梁横断面：整体式路基宽，桥梁比路基两边窄，桥梁左右幅分离，单幅桥梁宽度为，横断面布置为(钢筋砼防撞护栏)+(行车道)+(波形钢护栏)；5．地震动峰值加速度系数：，重要性修正系数，抗震构造措施按七度设防。三、总体设计桥址处地形平坦，两边为灵山乡村民居住区，人员比较密集。已建成的龙丽一级公

3、路为双向四车道，交通量较大。要求施工过程中不能中断龙丽一级公路、50省道的通行，因而桥梁规模、施工难度都比较大。桥型方案设计，力求做到技术可靠、经济合理、施工方便、施工周期短、维护费用低，并且尽量减少对相关工程正常运营的影响。结合初步设计专家评审意见，上部构造选择预制的预应力砼组合小箱梁，先简支后连续。桥跨布置为：(6×25+5×25+3×(6×25)+2×(5×25)+6×25)m，墩台均按法向布置。全桥分为8联，左右幅布跨相同。下部构造为：矩形墩、肋式台，矩形挖孔灌注桩基础。四、上、下部结构设计1．上部结构本桥上部结构采用25m部分预应力(A类)混凝土组

4、合小箱梁，5～6孔为一联，采用多箱单独预制，简支安装，现浇连续接头的先简支后连续的结构体系。梁高140cm，顶板厚18cm，底板厚从跨中至根部由18cm变化为25cm，腹板厚从跨中至根部由18cm变化为25cm。半幅桥每孔布置4片箱梁，箱梁梁间距为285cm，悬臂长160cm，箱梁之间设18cm厚横向湿接缝。箱梁连续处设1道厚35cm的中横梁，边跨梁端设1道厚25cm的端横梁。小箱梁采用C50混凝土预制。2．下部结构下部结构的特点是桥墩类型多，是本桥设计的难点，也是本文要重点介绍的内容。为了保证桥下50省道的通行净空要求，本桥采用二柱或者三柱式桥墩。二柱式墩

5、有37个，其中柱间距为14m的有35个，柱间距为的有1个，柱间距为的有1个；三柱式墩有7个。全桥合计有10种不同类型的桥墩。桥墩盖梁统一采用矩形截面，高为200cm，宽为180cm。其中预应力盖梁设计又是本桥最复杂的部分。盖梁采用C50混凝土，按全预应力砼构件设计。采用ASTMA416/A416M－98标准的低松驰钢铰线，其标准强度1860MPa，直径，公称面积140mm2，弹性模量Ey=×105MPa，所使用的预应力锚具应符合国家标准GB/T14370—XX中规定的I类锚具要求。管道采用预埋金属波纹管成型。桥墩墩身采用等截面矩形实心墩，墩高为600～700

6、cm。两柱式和三柱式中墩的墩身截面尺寸为：180cm(横)×150cm(纵)；三柱式边墩为：150cm(横)×150cm(纵)。墩柱按普通钢筋砼构件设计，采用C30混凝土。为了加快施工进度和减少施工过程中对龙丽一级公路、50省道正常运营的影响，建设单位要求设计单位对桥墩下部桩基进行优化设计。桥址处弱风化岩层比较浅，如果按嵌岩桩设计，桩长只有15～25米，完全可以采用人工开挖。采用这种施工方法每个桥墩之间互相独立不受影响，作业面广，可以同时大面积施工。经过综合分析比较，桥墩下部桩基并没有采用以往通常的做法：群桩加承台；而是采用等截面大尺寸矩形挖孔灌注桩。两柱式

7、和三柱式中墩的桩基截面尺寸为：240cm(横)×180cm(纵)，三柱式边墩为：180cm(横)×180cm(纵)；采用C25混凝土。桥墩构造见图1和图2。图1二柱式桥墩一般构造图三柱式桥墩一般构造五、结构计算1．组合小箱梁小箱梁内力计算采用平面杆系有限元程序桥梁博士进行计算，荷载横向分配系数采用刚接板(梁)法计算，并用梁格法进行检算，桥面板计算按单向板和悬臂板计算。本设计为部分预应力(A类)混凝土结构，故跨中底板和支点处顶板根据承载能力极限状态设置受力钢筋。此种结构在高速公路上比较常用，有较成熟的设计、施工方法，本文不再赘述。2．盖梁桥墩盖梁施工及运营阶段

8、的内力计算采用桥梁博士进行计算。预应力混凝土现浇盖梁