橋梁方案比選

1、方案評(píng)選1.1 橋位基本概況1.1.1 水文地質(zhì)、地質(zhì)描述：本橋?qū)俑咚俟窐颍瑯蛑犯采w層為塊石土，厚1.5m3m下伏基巖為砂巖。水文情況:通航水位為765.1m,設(shè)計(jì)洪水頻率1/100。1.1.2地形地貌1.2 方案簡(jiǎn)介本設(shè)計(jì)的步驟為：根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)要求，依據(jù)現(xiàn)行公路橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范，綜合考 慮橋位的地質(zhì)、地形條件，經(jīng)初選后提出了預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)、 上承式混凝 土拱橋、預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁橋三個(gè)比選橋型。按“實(shí)用、經(jīng)濟(jì)、安全、美觀”的橋梁 設(shè)計(jì)原則，比較三個(gè)方案的優(yōu)缺點(diǎn)。比選后把預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋作為推薦 設(shè)計(jì)方案，進(jìn)行了結(jié)構(gòu)細(xì)部尺寸擬定、靜活載內(nèi)力計(jì)算、配筋設(shè)計(jì)及控制截面強(qiáng) 度、應(yīng)力驗(yàn)算，活載變形

2、驗(yàn)算等。經(jīng)分析比較及驗(yàn)算表明該設(shè)計(jì)計(jì)算方法正確， 內(nèi)力分布合理，符合設(shè)計(jì)任務(wù)的要求。在方案比較中主要有以下三項(xiàng)任務(wù)： 一是擬定橋梁圖式，二是編制方案，三 是技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較和最優(yōu)方案的選定。編制設(shè)計(jì)方案，通常是從橋梁分孔和擬定橋 梁圖式開始。對(duì)一般的大跨度橋梁，依據(jù)以往的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，主跨與邊跨的比值有 一個(gè)范圍，再由此選定可能實(shí)現(xiàn)的橋型圖式，一般選幾個(gè) （通常24個(gè)）構(gòu)思好、 各具優(yōu)點(diǎn)、但一時(shí)還難以斷定孰優(yōu)孰差的圖式，作為進(jìn)一步詳細(xì)研究而進(jìn)行比較 的方案。對(duì)每一圖式可在跨度、高度、矢度等方面大致按比例畫在同樣大小的橋 址斷面圖上。編制方案中，主要指標(biāo)包括：主要材料 （普通鋼筋、預(yù)應(yīng)力鋼筋、 混凝土）

3、用量、勞動(dòng)力數(shù)量、全橋總造價(jià)（分上下部結(jié)構(gòu)列出）、工期、養(yǎng)護(hù)費(fèi)用、 運(yùn)營條件、有無困難工程、特種機(jī)具。其目的在于為每個(gè)橋式提供全面的技術(shù)經(jīng) 濟(jì)指標(biāo)，以便相互比較，科學(xué)的從中選定最佳方案。在編制方案中要擬定結(jié)構(gòu)主 要尺寸，并計(jì)算主要工程量。有了工程量，采取相應(yīng)的材料和勞動(dòng)力定額以擴(kuò)大 單價(jià)，就可以確定全橋造價(jià)。并且在每個(gè)方案中繪制出河床斷面及地質(zhì)分層的立 面圖和橫斷面圖。設(shè)計(jì)方案的評(píng)價(jià)和比較要全面考慮上述各項(xiàng)指標(biāo)， 綜合分析每一方案的有缺 點(diǎn)，最后選定一個(gè)最佳的推薦方案。按橋梁的設(shè)計(jì)原則、造價(jià)低、材料省、勞動(dòng) 力少和橋型美觀的應(yīng)是優(yōu)秀方案。但當(dāng)技術(shù)因素或是使用性質(zhì)候特殊要求時(shí)就另 當(dāng)別論，注重考

4、慮設(shè)計(jì)的側(cè)重點(diǎn)。技術(shù)高，造價(jià)必然會(huì)高，各個(gè)因素是相互制約 的。所以在比較時(shí)必須從任務(wù)書提出的要求以及地形資料和施工條件，找出所面臨的問題的關(guān)鍵所在，分清主次。在方案比較中，除了繪制方案比較圖外，還應(yīng)編寫方案比較說明書。其中應(yīng) 闡明編制方案的主要原則，擬定方案的理由，方案比較的綜合評(píng)述，對(duì)于推薦方 案的詳細(xì)說明等。有關(guān)擬定結(jié)構(gòu)主要尺寸所作的各種計(jì)算資料， 以及為估算三材 指標(biāo)和造價(jià)等所依據(jù)的文件名稱，均以附件的形式載入。在對(duì)本橋的設(shè)計(jì)中，選 定三種橋式名分別是：預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋，上承式混凝土拱橋，預(yù)應(yīng)力混 凝土連續(xù)梁橋。1.3 設(shè)計(jì)資料1、道路等級(jí)：高速公路2、設(shè)計(jì)荷載：公路一I級(jí)3、橋面

5、布置：雙向四車道（分離式）2x11.00m （行車道）+4x0.5m （防撞護(hù) 欄）+0.5 （分隔帶）=24.5m4、橋下凈空：滿足泄洪要求及通航要求。5、沖刷深度：一般沖刷線低于河床 0.5m,最大沖刷線低于河床1m6、氣溫：當(dāng)?shù)卦缕骄罡邷囟葹?33 C,月平均最低溫度為0C。7、橋面橫坡：1.5%8、不考慮地震影響1.4 方案比選方案一：預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋，總跨徑：199.0m (52m+96m+52m橋型布置如下圖所示：圖1預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋布置示意圖方案構(gòu)成：主橋上部結(jié)構(gòu)采用(52m+95m+52m預(yù)應(yīng)力混凝土變截面連續(xù)箱 梁，箱梁截面按照1.8次拋物線變化，主梁截面采用雙

6、幅單箱單室箱梁結(jié)構(gòu)；下部結(jié)構(gòu)為雙薄壁實(shí)心橋墩，鉆孔灌注樁群樁基礎(chǔ)。1 .橫截面尺寸擬定跨中截面：箱梁高2.5m；頂板寬12m底板寬6.4m；頂板厚40cm底板厚 32cm；腹板厚50cm；橋面設(shè)1.5%單向橫坡；支點(diǎn)截面：箱梁高6.0m;頂板寬12m底板寬6.4m；頂板厚40cm；底板厚 120cm；腹板厚75cm；橋面設(shè)1.5%單向橫坡；圖2跨中及支點(diǎn)截面示意圖2 .基礎(chǔ)主橋橋墩采用雙薄壁實(shí)心橋墩，橫橋向?qū)?6.4m,單薄壁厚1.2m。承臺(tái)采用 12mx 12mx 4mffi筋混凝土結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)為群樁基礎(chǔ)，樁基礎(chǔ)為嵌巖樁，樁徑1.7m。方案二：上承式混凝土拱橋，主跨 104.6m,矢高23.8

7、m?？偪鐝剑?99.0m, 橋型布置如下圖所示：圖3混凝土拱橋布置示意圖方案構(gòu)成：主拱圈為鋼筋混凝土，箱型截面，拱圈高度為1.85m,主拱圈采用拼裝式，拱上建筑橋面系采用雙幅整體式橋面。1 .橫截面尺寸擬定：?jiǎn)蝹€(gè)拱肋高1.85m,寬2.0m。2 .下部結(jié)構(gòu)：基礎(chǔ)采用群樁基礎(chǔ)，右拱腳采用豎樁和斜樁共同承力。3 .橋面設(shè)1.5%單向橫坡。4 .主梁施工：主梁采用纜索吊裝施工。方案三：預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋，總跨徑：199.0m (52m+96m+52m橋型布置如下圖所示:圖4預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋布置示意圖方案構(gòu)成：主橋上部結(jié)構(gòu)采用（52m+95m+52m預(yù)應(yīng)力混凝土變截面連續(xù)箱 梁，箱梁截面按照1.

8、8次拋物線變化，主梁截面采用雙幅單箱單室箱梁結(jié)構(gòu)；下部結(jié)構(gòu)為雙薄壁實(shí)心橋墩，鉆孔灌注樁群樁基礎(chǔ)。1 .橫截面尺寸擬定跨中截面：箱梁高2.5m；頂板寬12m底板寬6.4m；頂板厚40cm底板厚 32cm；腹板厚50cm；橋面設(shè)1.5%單向橫坡；支點(diǎn)截面：箱梁高6.0m;頂板寬12m底板寬6.4m；頂板厚40cm；底板厚 120cm；腹板厚75cm；橋面設(shè)1.5%單向橫坡；2 .基礎(chǔ)主橋橋墩采用矩形空心橋墩，橫橋向?qū)?6.4m,順橋向?qū)?.0m,壁厚1.0m。承臺(tái)采用12mx 12mx 4m鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)為群樁基礎(chǔ)，樁基礎(chǔ)為嵌巖樁,樁徑1.7m。2橋型方案比較方案序號(hào)力某一力某一力殺二主橋形

9、式連續(xù)剛構(gòu)橋混凝土拱橋預(yù)應(yīng)力簡(jiǎn)支梁 橋橋跨布置52m+95m+52m199m52m+95m+52m支點(diǎn)截回梁局（m）8m2.5m2.7m中跨跨中梁高（m）2.7m2.5m2.7m受力特點(diǎn)超靜定結(jié)構(gòu)，順橋向抗 彎剛度和橫橋向抗扭剛 度大，受力性能好。高 墩的柔度形成擺動(dòng)式支 承體系來適應(yīng)由預(yù)加 力、荷載、混凝土收縮 徐變和溫度變化所產(chǎn)生 的位移。拱橋最大的優(yōu)點(diǎn)就是 將橋面系傳來的壓力 轉(zhuǎn)化為軸向壓力拱橋 主拱圈主要承壓，在豎 線荷載作用T,支撐拱 的墩臺(tái)和地基必須承 受拱端的強(qiáng)大推力超靜定結(jié)構(gòu)，順橋向 抗彎剛度和橫橋向 抗扭剛度大，受力性 能好。支座可以適應(yīng) 由預(yù)加力、何載、混 凝土收縮徐變和溫

10、 度變化所產(chǎn)生的位 移。荷載施工期較短較長(zhǎng)較短施工難易性可采用懸臂掛籃澆注施 工方法，該方法技術(shù)成 熟，可在數(shù)個(gè)橋墩上同 時(shí)施工，且施工機(jī)械簡(jiǎn) 單，施工較簡(jiǎn)單。主拱圈可米用支架施 工，纜索吊裝施工，勁 性骨架施工，轉(zhuǎn)體施 工，懸臂施工。施工時(shí) 拱肋不產(chǎn)生太大的彎 矩，因此無須使用預(yù)應(yīng) 力鋼束等材料進(jìn)行加 固?？赏ㄟ^設(shè)置臨時(shí)固 結(jié)采用可采用懸臂 掛籃澆注施工，施工 完成后拆除臨時(shí)固 結(jié)，進(jìn)行結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn) 換。養(yǎng)護(hù)條件養(yǎng)護(hù)簡(jiǎn)單養(yǎng)護(hù)簡(jiǎn)單養(yǎng)護(hù)簡(jiǎn)單造價(jià)較低較局較低方茶優(yōu)缺點(diǎn)主墩無支座。施工 體系轉(zhuǎn)化方便，伸縮縫 少，行車舒適。順向抗彎剛度和橫 向抗扭剛度大，受力性 能好。順橋向抗推剛度 ?。粚?duì)溫度、混凝土

11、收 縮徐變及地震影響均有 利。上部結(jié)構(gòu)連接長(zhǎng)度 有一定的限制，長(zhǎng)度冉 增加時(shí)應(yīng)改用連續(xù)剛構(gòu) 和連續(xù)梁組合體系。主墩的抗撞擊能力 較弱?？傇u(píng)較優(yōu)拱橋在豎線荷載 作用卜，兩端支 撐處 產(chǎn)生水平推力，使拱產(chǎn) 生軸向壓力，大大的減 小了跨中彎矩，使主拱 圈的材料強(qiáng)度得到充 分發(fā)揮跨越能力增大?？梢跃偷厝〔模?便施工。但支撐拱的支 撐拱的墩臺(tái)和地基必 須承受拱端的強(qiáng)大推 力，要求有良好的地 基。主墩設(shè)置支座，懸臂 澆注之前，墩梁須設(shè) 置臨時(shí)固結(jié)，施工完 成后拆除臨時(shí)固結(jié)， 進(jìn)行結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換 成橋。其他特點(diǎn)和連 續(xù)剛構(gòu)橋類似。較優(yōu)1 .實(shí)用性方面：連續(xù)梁橋和連續(xù)剛構(gòu)橋行車平順，通暢，安全，可滿足交通 運(yùn)

12、輸要求，施工技術(shù)成熟，易保證工程質(zhì)量，橋下凈空大，可滿足泄洪要求。上 承式混凝土拱橋?qū)儆型屏w系，對(duì)地基要求較高，造價(jià)高，混凝土收縮產(chǎn)生較大 位移。2 .經(jīng)濟(jì)性方面：經(jīng)濟(jì)性是橋型比選的一個(gè)主要標(biāo)準(zhǔn)。連續(xù)剛構(gòu)橋和連續(xù)梁 橋的造價(jià)均低于拱橋，所以連續(xù)剛構(gòu)橋和連續(xù)梁橋的經(jīng)濟(jì)性要優(yōu)于拱橋。3 .安全方面：連續(xù)剛構(gòu)橋的經(jīng)濟(jì)和受力較合理的跨徑，有利于連續(xù)剛構(gòu)采 用高而柔性的橋墩，高墩的柔度形成擺動(dòng)式支承體系來適應(yīng)由預(yù)加力、荷載、混凝土收縮徐變和溫度變化所產(chǎn)生的位移，可以改善連續(xù)剛構(gòu)由于超靜定而產(chǎn)生的 附加內(nèi)力和彎矩。4 .美觀方面：連續(xù)剛構(gòu)的橋墩固結(jié)給人一種安全感， 且連續(xù)剛構(gòu)上部線條平 順，無間斷，下部

13、線條變化均勻，視覺效益好。5 .工期方面：從施工來看，采用的懸臂施工方法能在多個(gè)橋墩同時(shí)進(jìn)行，或不干擾，大大縮短了施工工期。經(jīng)以上比選，連續(xù)剛構(gòu)橋和連續(xù)梁橋均為較適合橋型， 故再次進(jìn)行以下幾方面比較:1、全橋伸縮縫僅兩道，行車舒適型好；1、施工時(shí)要墩梁臨時(shí)固結(jié)；2、在墩頂設(shè)滑動(dòng)支座情況下上部結(jié)構(gòu)的連2、土墩有支座；連續(xù)長(zhǎng)度可以做的很長(zhǎng)；續(xù)3、順橋向抗彎剛度和橫橋3、墩頂設(shè)滑動(dòng)支座時(shí)，溫度、混凝土收縮梁向抗扭剛度小，難以適應(yīng)徐父在上卜部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較小的超凈定內(nèi)橋特大跨徑橋梁對(duì)懸臂施力，工和橫向抗風(fēng)要求。4、后較好的的抗震性能。1、施工無體系轉(zhuǎn)換；1、上部結(jié)構(gòu)連續(xù)長(zhǎng)度，在條連2、主墩無支座；件適宜情

14、況卜.可以做到續(xù)3、全橋伸縮縫僅設(shè)兩道，行車舒適性好；12001500m再長(zhǎng)則要改剛4、順橋問抗與剛度和橫橋問抗扭剛度很用連續(xù)剛構(gòu)和連續(xù)梁組構(gòu)大，能滿足特大跨徑橋梁的受力要求；合體系；橋5、因順橋向抗推剛度小，故能有效地減小2、主墩的直接抗撞能力弱。溫度混凝土收縮徐變和地震的影響?？紤]到該橋橋下通航要求，主墩受直接撞擊的概率較小，連續(xù)梁橋施工墩梁 臨時(shí)固結(jié)的設(shè)置和拆除等工序要繁瑣與連續(xù)剛構(gòu)橋， 另外，考慮連續(xù)剛構(gòu)橋運(yùn)營 期無對(duì)支座的養(yǎng)護(hù)和更換，加之美學(xué)角度的考慮，連續(xù)剛構(gòu)橋整體性和視覺效果 要優(yōu)于連續(xù)橋、且此種工況符合高墩薄壁的要求適于修建連續(xù)剛構(gòu)橋。聯(lián)系橋址實(shí)際情況的同時(shí)對(duì)各種方案進(jìn)行了綜合

15、比較， 最后確定方案一連續(xù) 剛構(gòu)橋?yàn)橥扑]方案。出師表兩漢：諸葛亮先帝創(chuàng)業(yè)未平而中道崩殂，今天下三分，益州疲弊，此誠危急存亡之秋也。然侍衛(wèi)之臣不懈于內(nèi)，忠志之士忘身于外者，蓋追先帝之殊遇，欲報(bào)之于陛下也。 誠宜開張圣聽，以光先帝遺德，恢弘志士之氣，不宜妄自菲薄，引喻失義，以塞 忠諫之路也。宮中府中，俱為一體；陟罰臧否，不宜異同。若有作奸犯科及為忠善者，宜 付有司論其刑賞，以昭陛下平明之理；不宜偏私，使內(nèi)外異法也。侍中、侍郎郭攸之、費(fèi)祎、董允等，此皆良實(shí)，志慮忠純，是以先帝簡(jiǎn)拔以 遺陛下：愚以為宮中之事，事無大小，悉以咨之，然后施行，必能裨補(bǔ)闕漏，有 所廣益。將軍向?qū)?，性行淑均，曉暢軍事，試用于昔日，先帝稱之曰 能”，是以眾議 舉寵為督：愚以為營中之事，悉以咨之，必能使行陣和睦，優(yōu)劣得所。親賢臣，遠(yuǎn)小人，此先漢所以興隆也；親小人，遠(yuǎn)賢臣，此后漢所以傾頹也。 先帝在時(shí)，每與臣論此事，未嘗不嘆息痛恨于桓、靈也。侍中、尚書、長(zhǎng)史、參 軍，此悉貞良死節(jié)之臣，愿陛下親之、信之，則漢室之隆，可計(jì)日而待也 .二。臣本布衣，躬耕于南陽，茍全性命于亂世，不求聞達(dá)于諸侯。先帝不以臣即 鄙，猥自枉屈，三顧臣于草廬之中，咨臣以當(dāng)世之事，由是感激，遂許先帝以驅(qū) 馳。后值傾覆，受任于敗軍之際，奉命于危難之