巴东野三关榆家坡大桥设计.pdf

《巴东野三关榆家坡大桥设计.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、公路与汽运162Highways&AutomotiveApplications总第162期巴东野三关榆家坡大桥设计黄伟，罗学成(中交第二航务工程勘察设计院有限公司，湖北武汉430071)摘要：湖北巴东野三关榆家坡大桥为84m上承式箱形拱桥，主拱矢跨比为1：5，主拱为钢筋砼箱形拱。文中以该桥为例，从转动体系的重心及拉杆拉力计算、上盘强度及裂缝计算、背墙计算、转动体系稳定计算及成桥计算等方面介绍了自平衡重转体式拱桥的结构设计要点，并提出了施工方案和施工监控措施。关键词：桥梁；自平衡重；平转法；拱桥中图分类号：U442．

2、5文献标志码：A文章编号：1671—2668(2014)03—0162—03拱桥是公路和城市建设中常见的一种桥梁形式，它外形美观，结构经久耐用。拱桥的跨越能力大，造价较低，维护费用少，在中国桥梁建设中得到了广泛应用。拱桥常用的施工方法有满堂支架法、缆索吊装法、劲性骨架法和转体施工法。在山区常见的V形河谷中，谷深流急，建桥困难，采用前三种施工工艺，用钢量大、施工难度大、施工费用昂贵。在该地形采用转体式施工法，不但施工安全，质量可靠，且减少施工费用和机具，造价较低，具有良好的图1榆家坡大桥立面布置(单位：m)经济效益和

3、社会效益。该文以榆家坡大桥为例，介采用平转法施工的上承式箱形拱桥的优点：1)绍该类桥梁的总体布置、结构设计和施工方案。桥型跨越能力大，主桥可一孔跨越V形河谷，避免在深谷中设立高墩。2)与同等跨度其他桥型相比，1工程简介由于主拱圈为钢筋砼构造，半跨拱圈在土牛拱胎上榆家坡大桥位于湖北巴东野三关老火车站上游一次成型，且不需要大吨位的预应力钢束及锚具，施约7km处，跨越V形深沟至高家湾，沟底与桥位处工难度相对较低，无需复杂昂贵的专业设备和技术。设计高差约6Om。根据规划，修建该桥沟通两岸，修建100m跨径的大跨拱桥，只需要

4、常规的土建施保证野三关与老火车站的交通运输。工力量。3)桥型能与周围的环境协调，可明显增强经过方案比选，确定主桥采用跨度为84m的景观效果。上承式箱形拱桥，平转法施工。与相同跨径的其他2结构设计要点桥型相比，该桥型具有用料少、工期短、便于施工和后期养护等特点。该桥设计使用年限100年，为永榆家坡大桥主桥主要受力构件包括拱圈、上盘久性桥梁，设计速度40km／h，桥面净宽8m，为双和背墙。桥面系重量及活载直接作用在桥面上，通向二车道，设计荷载为公路Ⅱ级，不叠加人行荷载。过拱上立柱将力传给拱肋，不考虑拱圈与拱上建筑横向布

5、置为0．5m(防撞护栏)+8．0m(行车道)+的联合作用。0．5m(防撞护栏)。桥梁布置见图1。主桥拱圈拱轴线为悬链线，拱轴系数为1．9。根据工程地质勘察资料，地表以下50m以内拱圈为箱形，箱宽6．7m，单箱三室。顶板、底板厚土体分为3个工程地质层。主桥基础采用钻孔灌注22cm，腹板厚22cm，纵向每隔2m左右设一道横桩，以中风化灰岩作为基底持力层。隔板，立柱下横隔板厚20cm，中间横隔板厚12cm。桥位处深谷可见地下水，出水量不大，不影响桥主桥拱箱按除拱脚部位230cm长度范围内采梁结构控制设计。用一次浇筑成型外

6、，其余部分拱圈均分二次浇筑，转2014年第3期黄伟，等：巴东野三关榆家坡大桥设计163体阶段时拱圈为开口箱，顶、底板厚度在加厚段为表1手算与电算结果对比50cm，其他位置变为22cm，腹板为运营阶段的设计厚度，转体合龙后再次现浇顶板砼即形成设计断面的箱形拱。根据转体施工特点分别建立施工期开口箱模型和运营期整体箱模型进行计算。2．1转动体系的重心及拉杆拉力计算由于半跨拱箱悬臂较长，利用交界墩、l临时平衡Ap一一2·9065X10m圬工、转盘上盘及半跨结构，将转动体系的重心调整实际采用64~15．2钢绞线，其安全系数K

7、一至转盘轴心位置，使转动体系处于完全平衡状态。64X140X10／(2．9065×10)：==3．083~2．5，满待拱圈转体合龙后，平衡重部分临时砌体可拆除。足要求。图2为转动体系大样图。2．2上盘强度及裂缝计算上盘是转动体系中受力比较复杂的构件，全部转动体系的重量都通过上盘支承在磨心上。上盘受力复杂，要准确计算上盘的内力并验算截面内力需要进行复杂的空间计算。对于普通跨度和宽度的转体桥，可按以下简化方法计算：上盘磨心横桥向简化为以磨心为支点的双悬臂梁，横桥向梁图2转动体系大样图(单位：cm)的计算宽度假定为上盘顶

8、面顺桥向长度减去背墙厚度；顺桥向计算截面取底部距边缘1．05m处(即背重心计算采用手工计算和软件程序计算相结合墙顶部等截面形心)，该截面处弯矩即为计算弯矩，的方法。手工计算时，各部分重量根据施工图算出，顺桥向计算宽度取上盘横桥向全宽。该简化方法能需注意正确选用上盘、背墙和底板砼的单位体积重满足工程设计、施工需要。上盘不可盲目估算，更不量，尽可能把其中的钢筋作