京沈高速公路北运河大桥v型连续刚构设计

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1、京沈高速公路北运河大桥V型连续刚构设计-结构理论　　摘要：本文较详细地论述了北运河大桥主桥V型连续刚构的总体设计及构造上的部分特点、各阶段的内力计算及分析，简要介绍了主桥的施工工艺。　　关键词：V型连续刚构桥梁设计　　一、概述　　北运河大桥位于京沈高速公路（北京段）K26＋430处，跨越北运河。北运河发源于北京东北部军都山南麓，由东沙河、北沙河、南沙河子昌平县沙河镇汇合后始称温榆河，直至通州区北关闭，北关问以下称北运河，北运河流域面积2478平方千米。北关间下又有通惠河、凉水河、风港城河等汇合南下，于河北省屈家店汇入永定河，再经海河流入渤海。北运河属

2、于海河水系，是公元605年隋朝时期开凿的京杭大运河的源头，它为当时的南北交通及经济繁荣做出过巨大的贡献，今天仍是北京东南方向的主要排灌河道。1962年、1973年水利部门对北运河进行过整治，1993年又按规划河道重筑左堤，两堤间距扩至1345m澳标准为10年一遍开槽，20年一遇筑堤，50年一通校校。根据规划及水利部门的要求，综合各方面因素，主桥采用三孔V型连续刚构，其跨径为420＋780＋420m，两端引桥分别为8mx25m和33mx25m预应力混凝土简支T梁。桥梁斜交角度为75度，桥梁全长1189.08m，其中主桥长162m，引桥长1027.08m

3、.　　北运河大桥主桥是京沈高速公路上的控制工程，工期限制性较大，施工工艺及方法复杂，其直接影响施工进度及施工质量。为了加快进度、提高功率，V型墩及主箱梁施工采用满堂红支架方法，分3个阶段现场浇筑形成，预应力钢束按规定阶段分批进行张拉。另一方面，北运河主河道在常水位时水面宽120m，水深5m，经与有关单位反复商定，最后以填土压缩河道和临时墩相结合的方法，解决了主河道搭设模板支架问题，实践证明，该施工方法不但保证了河水畅通，同时又保证了工期和质量。临时墩为桩基横向焊接工宇梁，纵向铺设贝雷梁构成。北运河大桥是京沈高速公路上唯一的一座特大桥，主桥桥型选择及整

4、体布局是成功的，设计上采用的双向预应力技术、大直径群桩基础、合理的施工阶段划分及施工工艺。局部的一些构造处理，保证了工期和质量，具有可取和独到之处。　　二、桥型选择　　根据规划及水利部门的意见，在满足水文计算的情况下，桥孔不小于1100m，主桥不小于200m，在众多方案的基础上，对主桥提出了三个桥型方案：　　方案1：三孔V型连续刚构，跨径布置为60＋100＋60m.　　方案2：三孔变截面连续梁，跨径布置为60＋90＋60m.　　方案3：中承式钢管混凝土拱桥，跨径布置为40＋120＋40m.　　各方案技术指标如表1所示。　　方案1：V型连续剧构是近年来

5、新发展起来的结构型式，桥型新颖美观，V撑减小主跨跨径，断面尺寸减小，显得更加轻巧，结构整体性好，施工方便，造价较低。　　方案2：连续桥梁结构轻巧，受力合理，需大吨位支座，造价居中。　　方案3：中承式钢管混凝土拱桥，桥型美观，结构较复杂，对基础要求较高，施工难度较大，造价较高。　　经技术、经济综合比较并报主管部门批准，最终采用V型连续剧构方案，经进一部与有关部门协商和优化，主孔跨径减为78m，相应边孔跨径减为42m.　　三、结构设计　　北运河大桥主桥经规划、水利、桥梁等方面专家论证，最后选用了结构布局合理、造型优美、经济可行的V型连续刚构型式。　　l设

6、计标准：设计荷载汽车一起20级，挂车-120；　　地震裂度8度；　　洪水频率1／100；　　设计流量Q1%＝2262立方米/秒　　设计流速V槽＝2.03m／s；V滩＝034th／s；　　设计水位Hs=20.23m.　　2上部结构　　主桥上部结构为42十78＋42m预应力混凝土V型连续剧构，全长162rn，全宽30m，为上下行双桥式经构；主梁采用变截面单箱双室结构，截面高度变化曲线方程为旋转的二次抛物线，V撑与主梁衔接处用国曲线顺接。主梁梁高160～260m，翼板宽14Zm，箱宽8.sin，顶板厚25ctn，底板厚20.，梁端及靠近V撑处底板厚由20.

7、渐变至50cm，腹板宽均为0.6m，靠联接器处边腹板宽由0.60m渐变至0.75m，中腹板定由0.60m渐变至0.80m；主梁共设17道模隔梁；V撑力实体截面。　　3下部结构　　主墩：采用45号钢筋混凝土矩形墩身，上接V撑，V撑中加竖向预应力，下接承台，长9.11米，宽4.70m，承台下为4排钻孔灌注桩基础，桩径15m，桩长40m.　　联接墩：采用双住桥墩，盖梁为T形截面，由于主、引桥主梁高度不同，盖梁项面纵桥向做成台阶状，长12.60m，宽1.80m，高1.708m.柱径13m，柱下接承台，承台为工字形，承台厚2.0m，其下为双排钻孔灌注桩基础，桩

8、径为1.5米，桩长为35.0m.　　4其他　　桥面铺装：桥面铺装力等厚度，共15厘米。上层为8cm厚沥青混凝