50+70+50m预应力混凝土连续梁桥毕业设计设计说明书 - 图文(3)

50m+70m+50m预应力混凝土连续箱型梁桥设计

2设计资料

2.1工程概况

1工程概况

本工程属于xxx到xxx的高速公路，桥梁全长1105m，宽26m，主桥为双塔三跨式斜拉桥（跨径布置为170m+425m+170m），两端引桥均为预应力混凝土连续箱型梁桥（跨径布置为50m+70m+50m）。设计标准为公路一级。本次设计为该工程中的引桥部分为主要设计对象进行其相关的设计计算。

2技术标准 1）公路等级：一级 2）荷载等级：公路一级 3）截面形式:单箱双室 4）桥面全宽：12+2*0.5m单幅 5）设计车速：80km/h

6）坡度：横坡为2% 纵坡≤5% 7）计算跨径：50m+70m+50m

8） 地震烈度8度设防, 场地类别为Ⅱ类, 地震加速度0.10g。设计特征周期0.35秒

3地质条件

桥位地形系由侵蚀作用形成低山河谷 ，桥区附近河段顺直，河流呈N50°E方向。河段呈“U”型河谷，大桥北岸Ⅰ级阶地几乎被人工破坏殆尽，边滩、漫滩发育，南岸为基座阶地，漫滩后部基岩裸露。经钻探及地调测绘，桥址区出露及揭露地层为第四系及侏罗系中统沙溪庙组。现分述如下：

①第四系全新统人工填筑层（Q4me）

人工填筑土：杂色，填筑物主要为建筑垃圾和少量生活垃圾以及砾、卵石、碎、块石土、低液限粉土。稍湿，松散。分布于左岸公路沿线及房屋周围，厚度变化在0.5～10.00m之间。

al②第四系全新统近代河流冲击层（Q4?2）

粉砂：浅黄灰色，成份以石英、长石为主，及其它深色矿物次之，次棱角状。结构不均，夹薄层状的低液限粉土，局含少量卵砾石。松散，饱和，透水性好。主要分布于高河漫滩上部，厚1～6m不等。卵石质土：褐黄色，石质成份主要以石英岩、砂

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岩为主，灰岩、花岗岩、等次之，次圆～圆状，一般粒组组成??200mm约5%，200～60mm约20%，60～20mm约20%，20～2mm约45%，余为砂及少量粉粘粒。全层结构不均，局部砂、砾石分别富集或含较多的漂石，松散～稍密，饱和，透水性好。分布于河床以及左岸高河漫滩粉砂层之下，该层在左岸可大于45m，沿桥轴往南岸则逐渐变薄，至南岸地段该层已尖灭称为基岩河床。

dl?pl③第四系全新统坡洪积层（Q4）

低液限粘土：褐黄、黄棕色，结构不均，局部夹淤泥质粘土，底部含少量碎、块石，软硬～塑状。分布于右岸斜坡以及坳沟地带，厚度0.5～10.00m不等。

all④第四系全新统Ⅰ阶堆积层（Q4?1）

低液限粉土：灰黄色，夹5～10cm厚的粉细砂，底部含少量的小砾石，软塑状。分布于左右两岸的阶地上，厚3～10.00m不等。卵石质土：褐黄色，石质成份主要以石英岩、砂岩为主，灰岩、花岗岩、等次之，次圆～圆状，一般粒组组成??200mm约5%，200～60mm约20%，60～20mm约20%，20～2mm约45%，余为砂及少量粉粘粒。全层结构不均，局部砂、砾石分别富集，松散～稍密，饱和，透水性好。分布于Ⅰ阶低液限土之下，厚度5～10.00m不等。

2.2主要材料及要求

①混凝土

1)桥面混凝土铺装：C40； 2)箱梁主体；C50；

3)桩基、承台、桥墩、桥台、搭板：C30 ； 4)防撞墙：C20； ②钢筋

1)主筋：II级钢筋 2)辅助钢筋：I级钢筋

3)预应力筋：箱梁纵向预应力束采用φj15.24高强度低松弛预应力钢绞线，ASTMA416-90a270级标准，标准强度Ryb=1860MPa ，Ey=1.95×105MPa；加载至规定负荷的80%时，松弛损失不大于3.5％；张拉控制应力σk=0.75 Rby=1395MPa。要求钢绞线的供货厂家必须取得ISO9002质量体系认证证书，产品质量应有部级以上鉴定证书。

②预应力管道

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预应力管道均采用预埋波纹管。

③锚具采用群锚体系OVM锚或YM锚。建议钢绞线规格采用7Φ5，以下为常用锚具尺寸供设计时选用。如表2.1所示

表2.1常用锚具型号

锚具型号 OVM15-5 OVM15-7 OVM15-9 VM15-12 OVM15-19 OVM15-27 YM15-5 YM15-7 YM15-9 YM15-12 YM15-15 YM15-17 YM15-19 YM15-24 锚垫板寸mm 180 200 230 270 320 370 165 190 215 250 290 300 300 320 波纹管径 外/内mm 62/55 77/70 87/80 97/90 107/100 127/120 67/60 77/70 87/80 92/85 102/95 107/100 107/100 117/110 螺旋筋 圈径mm 170 240 270 330 400 470 170 190 210 250 320 340 350 400 圈数 千斤顶 型号 4 6 6 7 8 8 5 5 6 6 6 7 7 7 Ycw100 Ycw150 Ycw250 Ycw250 Ycw400 Ycw650 YDC1500 YDC1500 YDC2000 YDC2500 YDC3200 YDC4200 YDC4200 YDC5200 锚具最小布 置间距mm 200 230 260 290 420 490 210 230 270 320 370 400 420 460 其产品性能符合国际预应力协会编制的《后张预应力体系验收建议》（FIP-91）和《预应

力筋锚具、 夹片和连接器》(GB/T14370-93)的要求。供货厂家必须取得ISO9002和BSI质量体系认证证书。

2.3主桥箱梁施工

箱梁采用满堂支架法施工。

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3桥跨总体布置及结构尺寸拟定

3.1尺寸拟定

本方案引桥采用三跨一联的预应力混凝土连续箱型梁桥，桥梁全长170m，设计主跨为70m。

3.1.1桥孔分跨

连续梁桥有做成三跨或者多跨一联的，但一般不超过六跨。对于桥孔分跨，往往受到以下因素的影响：地形、地质和水文条件，通航要求以及墩台基础及支座构造，力学要求，美学要求等。若采用三跨一联不等的桥孔布置，一般边跨与主跨之比为0.-0.8倍，这样可使中跨跨中不至于产生正弯矩，此外，边跨与中跨之比还与施工方法有关系。本设计跨度，主要根据设计任务书来确定，其跨度组合为50m+70m+50m。符合以上原理要求，主跨比为0.71。

3.1.2截面形式

1.立面布置

当连续梁的跨径接近或大于70m时，在恒、活载作用下，支点截面将出现较大的负弯矩。从绝对值来看，指点截面的负弯矩远远要大于跨中截面的正弯矩。所以，采用加大支点高度的变截面梁可以更好的适应结构的内力分布规律。这样做既对恒载引起的截面内力影响不大，也不会妨碍桥下通航的净空要求，并且还能满足支点处较大剪力的要求。同时，变截面的立面布置使结构外形和谐、美观。采用变截面布置尤其适用于悬臂法施工，施工阶段主梁的刚度大，且与施工内力状态相吻合。图形如3.1所示。

图3.1 立面布置

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2.横截面布置

预应力混凝土连续梁桥横截面形式主要有：板式、肋梁式和箱型截面。板式截面一般用于中小跨径的连续梁桥中，多采用支架现浇施工，一般空心截面用于跨径15-30m的连续梁桥中。此外，连续梁桥主梁除了跨中部分承受正弯矩外，支点还要承受负弯矩，因此，在截面设计中支点截面往往需要加强。常做成马蹄形的T形截面，适用跨径在30-50m。当跨径较大时，主梁一般采用箱型截面。箱型截面的顶、底板都有比较大的面积，因而能有效抵抗正、负弯矩，并满足配筋要求。而且截面闭合抗扭刚度比较大，具有比T形截面高的截面效率指标，当桥梁承受偏心荷载时内力分布比较均匀，整体性好。另外，箱型截面构造布置灵活，适用于悬臂施工、逐孔施工、支架现浇施工等。箱型截面根据桥面宽度、施工方法的不同，可以采用不同的形式，常见的截面形式有单箱单室（顶板宽度小于20m）；单箱双室（顶板宽度35m左右）；双箱单室（顶板宽度达40m左右）；多箱多室截面可以不受限制。

本设计采用单箱双室截面，截面宽度为13m。

3.1.3梁高

根据经验数据和已建成桥梁的资料分析可知，通常支点梁高和主跨之比一般为（1/16-1/20）L，跨中梁高：一般为(1/30-1/50)L。当建筑高度不受限制时，增大梁高往往是比较经济的方法，因为增大梁高只是增加腹板高度，而混凝土的用量却增加不多，却能显著减少预应力钢束的用量。

经验数据如下

等截面连续梁：一般施工法梁高为1/15-1/25 顶推法施工梁高为1/12-1/17 变截面连续梁：折线形 跨中梁高为1/22-1/28

支点处梁高为1.1-1.75倍的跨中梁高，即1/16-1/20 曲线形 跨中梁高为1/30-1/50

支点处梁高1.5-3.2倍的跨中梁高，即1/16-1/20 本次设计采用变截面曲线形，支点梁高取1/18.7，即3.75m，跨中梁高取1/40，即1.75m。

3.1.4细部尺寸

一、顶板与底板

顶板厚度一般要考虑两方面的因素：一方面，按照行车道板的要求，具有承受横

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