简介:关于本文可作为混凝土桥面方面的大学硕士与本科毕业论文混凝土桥面论文开题报告范文和职称论文论文写作参考文献下载。
(青海省公路科研勘测设计院 青海西宁 810008)
摘 要:本文结合某预应力混凝土T型梁桥,阐述了该桥的设计,先进行桥型方案比选,再对该主桥进行总体结构设计,同时结合实际工程经验,笔者总结了一些桥梁设计中的注意问题,可为同类桥梁设计提供参考.
关键词:预应力混凝土 桥梁设计 T型梁桥 设计实践
中图分类号:TU972 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)05(c)-0031-02
1.方案比选
1.1 比选方案的标准
桥梁方案比选有四项主要标准:安全,功能,经济与美观,其中以安全与经济为重.过去对桥下结构的功能重视不够,现在航运事业飞速发展,桥下净空往往成为运输瓶颈至于桥梁美观,要视经济与环境条件而定.
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1.2 比选方案编制
编制方案的目的在于提供各个中选图式的技术经济指标,以便经过相互比较,科学地从中选定最佳方案.这些指标包括:主要材料用量、劳动力(包括专业技术工种)数量、全桥总造价(分上、下部结构列出)、工期、养护论文范文、运营条件、有无困难工程、是否特种机具、是否美观等.为了获得上述的前三项指标,通常可充分利用已有资料或通过一些简便的近似验算,对每一方案拟定结构主要尺寸.
对本桥梁制定了以下几个方案进行必选,其中方案图如图1～图3、表1所示.
纵观桥梁的发展,拱桥已经基本不采用,由于是跨线桥,跨度不大,悬索桥一般用于大跨度的跨海、跨河大桥,容易受地震等影响,经过上述方案的比较,决定采用预应力混凝土T形桥梁.
2.预应力混凝土T形梁桥设计
2.1 设计概况及构造布置
本桥梁标准跨径为20m,计算跨径为19.5m,该桥主梁全长为19.96m,桥面宽度(桥面净空)为9+2×0.5m等于10m,其中0.5m 为防撞栏.
技术标准.设计荷载:公路——Ⅰ级.环境标准:Ⅰ类环境.设计安全等级:二级.
2.2 主要材料
2.2.1 混凝土
主梁采用论文范文0混凝土,绞缝为C30的集料混凝土,桥面铺装采用C30的沥青混凝土,栏杆及人行道为C25混凝土,盖梁,墩柱用C30混凝土,系梁及钻孔灌注桩采用C25混凝土,桥台基础用C20混凝土,桥台台帽用C25混凝土.
2.2.2 钢材
2.3 相关设计参数
相对湿度为75％.
预应力混凝土结构重度按26kN/m3,普通钢筋混凝土重度按25kN/m3计,沥青混凝土重度按23kN/m3计.单侧防撞栏线荷载为7.5kN/m.
2.4 结构设计
本设计图中,主梁各部分构造尺寸所对应构件温度为20℃.
桥面板横坡度假定为和桥面横坡度相同,本算例架设为平坡.
主梁断面,主梁高度1.3m,梁间距2m.其中预制梁宽度1.60m,翼缘板中间湿接缝宽度0.4m.主梁跨中肋厚0.2m,马蹄宽为0.4m,端部腹板厚度加厚到与马蹄同宽,以满足端部锚具布置和局部应力需要.
横隔梁设置:横隔梁共设置四道,间距6.5m,端横隔梁宽度0.25m,跨中横隔梁宽度0.20m.
桥面铺装:设计总厚度17cm,其中水泥混凝土厚度8cm,沥青混凝土厚度9cm,两者之间加设防水层.
3.桥梁耐久性设计
3.1 配制混凝土
选用质量稳定、低水化热和含碱量偏底的水泥,尽可能避免使用早强水泥和C3A含量偏高的水泥,选用坚固耐久、级配合格、粒形良好的洁净集料.尽可能掺加优质粉煤灰、矿渣等矿物掺合料.尽可能降低拌合水用量,采用高效减水剂,高度重视集料级配与粗骨料粒形要求,限制每立方米混凝土中胶凝材料的最低和最高用量,尽可能减少胶凝材料中的硅酸盐水泥用量.
本工程采用的混凝土,其配合比应根据不同的结构构件、不同配筋部位、不同设计要求、不同施工方法、不同的环境侵蚀作用、不同的原材料进行设计.同时,应限制单方混凝土中胶结材料的最低和最高用量.在满足胶结材料最低用量前提下,尽可能降低硅酸盐水泥用量,但应满足硅酸盐水泥最低用量要求.
3.2 预应力体系的耐久性设计
本工程采用的预应力材料为高强度钢绞线和精轧螺纹粗钢筋两类,高强度钢绞线采用低松驰型,所有预应力材料应选择锈蚀敏感性较低的材料,预应力管道均采用高密度聚乙烯(HDPE)管成孔,HDPE套管要求具有1MPa的工作承压能力,外径制造误差为套管直径的0.9%并且不大于1mm,最小厚度为2mm,预应力孔道管采用水泥基浆体填充,除主梁精轧螺纹钢筋可采用普通压力灌浆外,其余预应力管道均应采用真空吸(压)浆工艺施工,水泥浆体采用普通硅酸盐水泥、水和外加剂组成,也可加入一定数量的矿物掺合料(但不得含有铝粉).浆体性能必须达到:水泥浆体的水灰比应控制在0.3～0.4,水泥浆体的泌水率宜控制在2%,泌水应在24h内被吸收,浆体流动度宜控制在14～18s,浆体膨胀率＜5%,初凝时间＞3h,终凝时间＜24h,压浆时浆体温度不超过32℃,预应力锚具的封锚:采用不低于结构混凝土强度80%的细石混凝土封锚,封锚混凝土应为无收缩高性能的,其水胶比≤0.4,封锚混凝土厚度(锚具外缘至封锚面)不小于5cm.
4.桥梁设计实践经验
4.1 平面线形
二级及以下公路小桥涵平面布置应服从路线整体线形设计要求,桥梁平面线形必须与桥头引道平面线形相配合.通航河流上桥梁平面线形宜采用大半径曲线(一般宜采用极限最小平曲线半径的4～8倍),以便于桥上平纵组合,降低桥头引道的高度.且要求桥墩(台)沿水流方向的轴线与通航水位水流方向一致,必须斜交时,交角不宜大于5°.山区公路桥涵平面布置服从路线整体线形设计要求,可以减少展线长度、大大节省工程量.平原地区二级及以下公路特大桥、大桥、中桥平面线形原则上应服从路线走向,桥路综合考虑,尽量将桥轴线保持为直线.
4.2 纵断面线形
小桥和涵洞处的纵坡应按路线规定进行设计.大中桥桥上纵坡宜不大于4％,桥头引道纵坡宜不大于5％,,位于市镇混合交通繁忙处,桥上纵坡和桥头引道纵坡均应不大于3％,桥头两端引道纵断面线形应与桥上线形相配合.如果桥梁平面线形为曲线,则宜采用大半径曲线(表4.2.4),处理好桥上平纵组合,以利于降低桥头引道填土高度,其基本要求是:平曲线与竖曲线相重合,且平曲线稍长于竖曲线.(如表2）
4.3 桥面宽度
桥面净空:桥梁人行道、行车道上符合公路建筑限界,保证行车安全的最小空间.桥面净宽:是指桥梁建筑限界的横向宽度,它包括行车道宽度和侧向宽度(二级及以下公路为土路肩宽度减去0.25m)之和.上承式桥梁桥面净空的净高没有限制,故桥面净空即指桥面净宽.桥面宽度:是指桥面宽度与护栏(栏杆、缘石、安全带等)宽度及护栏外侧宽度之和,对于平微区二级路上的特大桥及大桥等造价较高的桥梁,其侧向宽度可适当减小.
城镇附件桥梁桥面宽度可适当加宽,必须设置人行道或非机动车道时,应计入建筑限界范围内.人行道宽度一般为0.75m或1.0m,大于1.0m时按0.5m的倍数递增.非机动车道宽度为1～2.5m.
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