橋梁方案比選

1、方案評選1.1 橋位基本概況1.1.1 水文地質(zhì)一、地質(zhì)描述：本橋?qū)俑咚俟窐?，橋址覆蓋層為塊石土，厚1.5m3m，下伏基巖為砂巖。二、 水文情況：通航水位為 765.1m,設(shè)計洪水頻率 1/100 。1.1.2 地形地貌1.2 方案簡介本設(shè)計的步驟為： 根據(jù)設(shè)計任務(wù)要求， 依據(jù)現(xiàn)行公路橋梁設(shè)計規(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)梁橋三個比選橋型。按“實用、經(jīng)濟(jì)、安全、美觀”的橋梁 設(shè)計原則， 比較三個方案的優(yōu)缺點。 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)計方案， 進(jìn)行了結(jié)構(gòu)細(xì)部尺寸擬定、 靜活載內(nèi)力計算、 配筋設(shè)

2、計及控制截面強(qiáng) 度、應(yīng)力驗算，活載變形驗算等。經(jīng)分析比較及驗算表明該設(shè)計計算方法正確， 內(nèi)力分布合理，符合設(shè)計任務(wù)的要求。在方案比較中主要有以下三項任務(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)計方案， 通常是從橋梁分孔和擬定橋 梁圖式開始。 對一般的大跨度橋梁， 依據(jù)以往的設(shè)計經(jīng)驗， 主跨與邊跨的比值有 一個范圍，再由此選定可能實現(xiàn)的橋型圖式，一般選幾個 （通常 24個）構(gòu)思好、 各具優(yōu)點、 但一時還難以斷定孰優(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

3、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 ）用量、勞動力數(shù)量、全橋總造價 （分上下部結(jié)構(gòu)列出 ） 、工期、養(yǎng)護(hù)費用、 運營條件、有無困難工程、 特種機(jī)具。其目的在于為每個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，并計算主要工程量。 有了工程量， 采取相應(yīng)的材料和勞動力定額以擴(kuò)大 單價，就可以確定全橋造價。 并且在每個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)計方案的評價和比較要全面考慮上述各項指標(biāo)， 綜合分析每一方案的有缺 點，最后選定一個最佳的推薦方案。按橋梁的設(shè)計原則、造價低、材料省、勞動 力

4、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)候特殊要求時就另 當(dāng)別論，注重考慮設(shè)計的側(cè)重點。技術(shù)高，造價必然會高，各個因素是相互制約 的。所以在比較時必須從任務(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， 方案比較的綜合評述， 對于推薦方 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算資料， 以及為估算三材 指標(biāo)和造價等所依據(jù)的文件名稱， 均以附件的形式載入。 在對本橋的設(shè)計中， 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，

5、 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)計資料1、道路等級：高速公路2、設(shè)計荷載：公路級3、橋面布置：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，月平均最低溫度為 0。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+52)m，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

6、構(gòu)成：主橋上部結(jié)構(gòu)采用( 52m+95m+52)m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， 主梁截面采用雙幅單箱單室箱梁結(jié)構(gòu)； 下 部結(jié)構(gòu)為雙薄壁實心橋墩，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 跨中及支點截面示意圖2. 基礎(chǔ)主橋橋墩采用雙薄壁實心橋墩，橫橋向?qū)?6.4m，單薄

7、壁厚 1.2m。承臺采用 12m 12m4m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。方案二：上承式混凝土拱橋，主跨 104.6m，矢高 23.8m?？偪鐝剑?199.0m， 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：單個拱肋高 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：

8、199.0m(52m+96m+52)m，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+52)m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， 主梁截面采用雙幅單箱單室箱梁結(jié)構(gòu)； 下 部結(jié)構(gòu)為雙薄壁實心橋墩，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.

9、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)?5.0m，壁厚 1.0m。 承臺采用 12m 12m 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方案一方案二方案三主橋形式連續(xù)剛構(gòu)橋混凝土拱橋預(yù)應(yīng)力簡支梁 橋橋跨布置52m+95m+52m199m52m+95m+52m支點截面梁高 (m)8m2.5m2.7m中跨跨中梁高 (m)2.7m2.5m2.7m受力特點超靜定結(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

10、。拱橋最大的優(yōu)點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 線荷載作用下，支撐拱 的墩臺和地基必須承 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、 荷載、 混 凝土收縮徐變和溫 度變化所產(chǎn)生的位 移。荷載施工期較短較長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)個橋墩上同 時施工，且施工機(jī)械簡 單，施工較簡單。主拱圈可采用支架施 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 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)置臨時固 結(jié)采用可采

11、用懸臂 掛籃澆注施工， 施工 完成后拆除臨時固 結(jié)，進(jìn)行結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn) 換。養(yǎng)護(hù)條件養(yǎng)護(hù)簡單養(yǎng)護(hù)簡單養(yǎng)護(hù)簡單造價較低較高較低方案優(yōu)缺點主墩無支座。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 小；對溫度、混凝土收 縮徐變及地震影響均有 利。上部結(jié)構(gòu)連接長度 有一定的限制，長度再 增加時應(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。拱橋在豎線荷載 作用下，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〔?， 方 便施工。 但支撐拱的支 撐拱的墩

12、臺和地基必 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) 置臨時固結(jié)， 施工完 成后拆除臨時固結(jié)， 進(jìn)行結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換 成橋。其他特點和連 續(xù)剛構(gòu)橋類似?？傇u較優(yōu)一般較優(yōu)1.實用性方面：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， 對地基要求較高， 造價高， 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主要標(biāo)準(zhǔn)。連續(xù)剛構(gòu)橋和連續(xù)梁 橋的造價均低于拱橋，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)

13、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橋墩同時進(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：連續(xù)梁橋縮內(nèi) 車 下 ； 度 較小 行 況長 溫 生 。 ， 情 ， 能 道 座 時 性 兩 支

14、 做的 座 結(jié)構(gòu) 震 僅 動 以做 支 部結(jié) 抗 縫 滑可 動 下 的 縮 設(shè)度 滑 上 的 伸 頂 長度 設(shè) 在上 好 橋墩續(xù)頂變；較 全在連墩徐力有 1 2 3 4結(jié) 橋 適 施 固 橫 以 臂施 。 時 和 難 懸求 梁臨 ； 剛度 ， 對 要 墩梁 座； 彎剛 小 梁 風(fēng) 123連續(xù)剛構(gòu)橋求地。 性度要效響 適剛力有影 ，行 橋向 梁 ， 地 道橫徑小變 ； 兩 和 跨度徐 換 設(shè) 度 大剛縮 轉(zhuǎn)；僅剛特推收 系座縫彎足抗土 體支縮抗?jié)M向凝 無無伸 向 橋 工墩橋橋，順度 施主全順大因溫 123 4 5改。 度， 做 則 梁 能力 結(jié) 宜 01 續(xù) 系 的 部 適 00 連 體 墩 上

15、 件 12 用 合 主 12考慮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)橋運營 期無對支座的養(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)系橋址實際情況的同時對各種方案進(jìn)行了綜合比較， 最后確定方案一連續(xù) 剛構(gòu)橋為推薦方案。出師表兩漢：諸葛亮先帝創(chuàng)業(yè)未半而中道崩殂，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， 欲報之于陛下也。 誠宜開張圣聽，以光先帝遺德，恢弘志

16、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、費祎、董允等，此皆良實，志慮忠純，是以先帝簡拔以 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，每與臣論此事，未嘗不嘆息痛恨于桓、靈也。侍中、尚書、長史、參 軍，此悉貞良死節(jié)之臣，愿陛下親之、信之，則漢室之隆，可計日而待也 。臣本布衣，躬耕于南陽，茍全性命于亂世，不求聞達(dá)于諸侯。先帝不以臣卑 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