高速公路橋梁上部結(jié)構(gòu)設(shè)計研究

1、高速公路橋梁上部結(jié)構(gòu)設(shè)計研究 高速大路橋梁上部結(jié)構(gòu)設(shè)計對于橋梁工程質(zhì)量、平安、經(jīng)濟(jì)性以及美觀性會產(chǎn)生較大影響，是橋梁工程設(shè)計的重點。首先對橋梁上部結(jié)構(gòu)組成部分舉行推薦，然后對高速大路橋梁上部結(jié)構(gòu)設(shè)計要點舉行分析，并以某高速大路橋梁為研究對象，對橋梁上部結(jié)構(gòu)設(shè)計方案舉行深化研究。 橋梁工程所擔(dān)當(dāng)?shù)慕煌üδ芤苍絹碓酱?，對于設(shè)計水平的要求漸漸增強(qiáng)。在囫圇橋梁工程設(shè)計中，上部結(jié)構(gòu)設(shè)計至關(guān)重要，通過優(yōu)化橋梁工程上部結(jié)構(gòu)設(shè)計，可促進(jìn)橋梁工程使用壽命的增強(qiáng)。因此，對橋梁工程上部結(jié)構(gòu)設(shè)計要點舉行深化研究意義重大。 1橋梁上部結(jié)構(gòu)組成部分 橋梁工程項目建設(shè)為一項系統(tǒng)性工程，在橋梁工程上部結(jié)構(gòu)設(shè)計中，首先需要了解

2、橋梁工程上部結(jié)構(gòu)組成，詳細(xì)包括以下3點：第一，橋面，橋面是供車輛以及行人通行的部分，不同橋梁工程橋面有一定的區(qū)分；其次，橋跨結(jié)構(gòu)，在橋梁工程中，橋跨結(jié)構(gòu)為承重結(jié)構(gòu)，是橋梁工程設(shè)計的核心內(nèi)容，橋跨的跨越幅度、承受作用都會對橋梁工程橋跨結(jié)構(gòu)的構(gòu)造形式產(chǎn)生較大影響。第三，支座，橋梁工程支座的作用是將上部結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的支撐反力傳遞至橋梁工程墩臺的中間節(jié)點上。 2橋型上部結(jié)構(gòu)方案設(shè)計原則 （1）在橋梁工程上部結(jié)構(gòu)設(shè)計中，需綜合考慮橋梁工程建設(shè)環(huán)境、地形地貌、大路工程通航能力、運行能力、大路等級等等。比如，倘若橋梁工程建設(shè)區(qū)域地表平緩、河流深度比較淺，則應(yīng)盡量采用簡支梁結(jié)構(gòu)或者先簡支后繼續(xù)梁橋結(jié)構(gòu)，有利于簡

3、化施工方式，同時保證結(jié)構(gòu)受力明確。有些橋梁工程建設(shè)區(qū)域地形復(fù)雜，運送條件比較差，應(yīng)盡量采用預(yù)制結(jié)構(gòu)形式。（2）為了盡量縮短橋梁工程建設(shè)工期，降低工程造價，同時保證橋梁工程施工質(zhì)量，應(yīng)采用橋梁工程標(biāo)準(zhǔn)化結(jié)構(gòu)形式。對橋梁工程上部構(gòu)造，應(yīng)用預(yù)制拼裝結(jié)構(gòu)以及標(biāo)準(zhǔn)跨徑，便于施工。在抉擇橋梁工程上部結(jié)構(gòu)時，還應(yīng)留意綜合考慮橋梁工程施工環(huán)境、施工工期要求、施工場地條件等。 （3）在橋型上部結(jié)構(gòu)方案設(shè)計時，需要抉擇多種橋型方案，對各個設(shè)計方案舉行比較分析，進(jìn)而抉擇最適合的橋梁上部結(jié)構(gòu)設(shè)計方案。（4）在橋梁工程設(shè)計建設(shè)中，需綜合考慮橋梁工程抗震性能要求，倘若橋梁工程對于抗震性能的要求比較高，則應(yīng)盡量采用先簡支后

4、橋面繼續(xù)結(jié)構(gòu)，保證橋梁工程結(jié)構(gòu)耐久性，另外，還需綜合考慮橋梁工程建設(shè)對于周邊生態(tài)環(huán)境的影響，盡量提升橋梁工程上部結(jié)構(gòu)美觀性。 3高速大路橋梁上部結(jié)構(gòu)設(shè)計要點 在高速大路橋梁工程設(shè)計中，上部結(jié)構(gòu)體系主要有以下3種：（1）拱式體系。拱式體系橋梁工程建設(shè)區(qū)域的掩蓋土層比較薄，倘若基巖承載力比較高，則拱式體系橋梁工程可發(fā)揮造價低的優(yōu)勢。（2）先簡支后結(jié)構(gòu)繼續(xù)體系與簡支體系。這類橋梁工程上部結(jié)構(gòu)設(shè)計方案能夠預(yù)制裝配，同時可舉行標(biāo)準(zhǔn)化施工，造價低廉，是高速大路施工中比較常見的形式。常用跨徑有25m、30m、40m3種，一般預(yù)制空心板的跨徑在25m以內(nèi)，建造高度比較小，被廣泛應(yīng)用于中型橋梁工程、小型橋梁工程

5、項目建設(shè)中。另外，T梁的截面受力合理，經(jīng)濟(jì)性能較好，但是，其抗震性以及景觀效果比較差，因此，倘若橋梁工程建設(shè)對于抗震性能的要求比較低，則可采用T梁結(jié)構(gòu)形式。（3）繼續(xù)剛構(gòu)及繼續(xù)梁體系。有些橋梁工程需要跨越U形深谷，無法采用裝配式結(jié)構(gòu)形式，對此，可采用大跨徑繼續(xù)梁體系方案。當(dāng)橋梁工程橋墩高度在30m以上時，需要留意對墩梁舉行加固設(shè)計，進(jìn)而改善橋梁工程上部結(jié)構(gòu)受力。 4高速大路橋梁上部結(jié)構(gòu)設(shè)計實例 4.1工程概況。在某高速大路橋梁工程項目建設(shè)中，橋梁工程總長度為20.1km。按照現(xiàn)場勘察，該橋梁工程建設(shè)環(huán)境地形復(fù)雜，周邊建造工程較多，地質(zhì)變化比較大。對于該橋梁工程上部結(jié)構(gòu)，應(yīng)采用跨徑在25耀30m

6、之間的裝配式小箱梁、40mT梁，倘若跨徑在20m以內(nèi)，則可采用預(yù)制空心板。倘若采用先簡支后繼續(xù)方式的預(yù)制結(jié)構(gòu)方案，能夠保證橋梁工程路面通行的穩(wěn)定性以及舒服性，同時便于橋梁工程與運行維護(hù)。倘若T梁墩高在35m以上，則需要采用墩梁固結(jié)形式，倘若縱坡比較大，也需要應(yīng)用墩梁設(shè)計方案。另外，還需留意，高速大路橋梁工程建設(shè)環(huán)境復(fù)雜，施工難度比較大，在詳細(xì)的施工過程中，需要對橋梁工程上部結(jié)構(gòu)設(shè)計方案舉行調(diào)節(jié)，比如，倘若橋墩高度比較大，則應(yīng)盡量采用T梁結(jié)構(gòu)形式，倘若橋墩高度比較小，則需采用現(xiàn)澆混凝土繼續(xù)箱梁。 4.2上部結(jié)構(gòu)設(shè)計方案比較。在該高速大路橋梁工程上部結(jié)構(gòu)設(shè)計方案比較時，需將跨徑為25m、30m、4

7、0m的結(jié)構(gòu)尺寸舉行比較，同時對T梁和裝配式小箱梁兩種上部結(jié)構(gòu)設(shè)計方案舉行比較，終于決定最符合實際需要的上部結(jié)構(gòu)設(shè)計方案。在部結(jié)構(gòu)設(shè)計方案比較時，重點需考慮以下5點：4.2.1施工方便性。在施工方面，小箱梁施工技術(shù)比較復(fù)雜，在混凝土澆筑施工過程中，務(wù)必保證內(nèi)模板放置安穩(wěn)，另外，在端頭斜交時，處理難度比較大。T梁施工工藝比較成熟，結(jié)構(gòu)耐久性較高，與小箱梁相比，施工方式便捷，能夠有效提升橋梁工程結(jié)構(gòu)耐久性。 4.2.2經(jīng)濟(jì)造價。在對不同跨徑小箱梁與T梁結(jié)構(gòu)舉行比較時，跨徑有3種，包括25m、30m、40m，在經(jīng)濟(jì)造價方面，40m的T梁和小箱梁造價相同，另外，25m、30m的小箱梁與T梁相比經(jīng)濟(jì)性更好

8、。4.2.3功能使用優(yōu)勢。通過對各個結(jié)構(gòu)形式的橋梁工程功能方面分析，T梁跨中橫隔板數(shù)量比較多，并且橫隔板與主梁舉行銜接，這樣就會影響橋梁工程外形美觀度。另外，T梁的跨徑的適用范圍比較廣泛，尤其是在抗彎剛度方面，橋墩大跨的應(yīng)用優(yōu)勢顯然。4.2.4結(jié)構(gòu)受力。通過將小箱梁與T梁舉行比較，T梁的單幅一孔的整體抗彎剛度比較高。在橋梁工程施工中，倘若碰到斜交結(jié)構(gòu)形式，倘若采用T梁結(jié)構(gòu)形式，則需要設(shè)置多個橫隔板，因此抵擋受力的效果比較好。另外，在論抗扭剛度方面，單幅一孔的小箱梁的抗扭剛度比較好，由此可見，單片小箱梁的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性更高，并且施工方式便捷，能夠有效提升橋梁工程結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性以及平安性。 4.2.5墩高影響。在橋梁工程上部結(jié)構(gòu)設(shè)計中，橋梁墩高也是非常重要的設(shè)計參數(shù)。倘若橋梁工程墩高比較大，則應(yīng)盡量采用大跨徑上部結(jié)構(gòu)。4.3上部結(jié)構(gòu)設(shè)計方案。在該高速大路橋梁工程上部結(jié)構(gòu)設(shè)計中，通過對上述各項影響因素舉行綜合分析，制定出以下選型原則：倘若橋梁工程墩高在15m以內(nèi)，則采用20m跨先簡支后橋面繼續(xù)預(yù)制空心板結(jié)構(gòu)；倘若橋梁工程墩高在15耀35m之間，則可采用25m、30m跨先簡支后橋面繼續(xù)小箱梁結(jié)構(gòu)；倘若橋梁工程墩高在35耀60m之間，則可采用40m跨先簡支后結(jié)構(gòu)繼續(xù)（或墩