跨铁路桥梁设计方案课件.ppt

跨铁路桥梁的设计方案跨铁路桥梁的设计方案 选择与施工选择与施工 九组九组 文字编辑：文字编辑：资料收集：资料收集：美美 编：编：1 1、工程简介、工程简介（1 1）工程概况）工程概况 龙岩大道高架桥双向六车道，高架桥主线跨越登高西路、人民路、赣龙铁路、罗龙路、龙津河，与爱亭路平交。主桥长主桥跨越龙津河、漳龙铁路线、龙厦铁路、龙岩站迁出线，斜交角在25-30度左右，既有龙厦铁路为双线电气化铁路，既有漳龙铁路为单线电气化铁路，在立交范围内既有铁路为曲线。（2 2）技术标准）技术标准 道路等级：城市II级主干道 设计车速：60km/h 跨铁路段设计荷载：公路-I级荷载基础考虑1.3倍安全系数 净空要求：漳龙铁路线、龙岩站迁出线净高6.75m；龙厦铁路线铁路净高7.5m；高架桥净高12m（考虑接触网立柱更换高度）2 2、桥梁设计原则、桥梁设计原则(1）结构形式力求简单，施工方便、快速、减少在铁路上方的施工时间；(2）结构受力合理、明确，满足耐久性和可靠度要求；(3）结构满足铁路运营安全和铁路规划要求3 3、方案概述：、方案概述：针对龙岩大道高架桥跨越漳龙铁路线、龙厦铁路的现状，研究三个斜拉桥方案和一个连续梁方案，其中方案一、二均采用转体施工方案，方案三采用悬拼施工，方案四采用预应力混凝土连续梁上跨铁路施工，提出了采用连续梁上跨铁路施工方案优于斜拉桥方案。转体施工法主要用于桥梁施工，转体施工法是20世纪40年代以后发展起来的一种架桥工艺。它是在河流的两岸或适当的位置.利用地形使用简便的支架先将半桥预制完成，之后以桥梁结构本身为转动体，使用一些机具设备，分别将两个半桥转体到桥位轴线位置合拢成桥。其特点有：可利用地形，方便预制；施工不影响交通；施工设备少，装置简单；节省施工用料。施工工序简单，施工迅速；它适合于单跨和三跨桥梁，可在深水、峡谷中建桥采用，同时也适应在平原区及城市跨线桥。转体施工法施工 悬臂拼装法是将预制好的节段，用支承在已建成悬臂上的专门悬拼吊机，悬吊于梁位上逐段拼装，一个节段张拉锚固后，在拼装下一节段。悬臂拼装法施工4 4、具体设计方案、具体设计方案 方案一：方案一：200+200m200+200m钢箱梁独塔斜拉桥钢箱梁独塔斜拉桥 箱梁：桥梁工程中梁的一种，内部为空心状，上部两侧有翼缘，类似箱子，因而得名。独塔斜拉桥：斜拉锁桥塔墩在桥中心，斜拉索向桥两方向延伸。钢箱梁 亚洲最大的独塔斜拉桥天津海河大桥 斜拉桥又称斜张桥，是将主梁用许多拉索直接拉在桥塔上的一种桥梁，是由承压的塔、受拉的索和承弯的梁体组合起来的一种结构体系。（1）总体布置 主桥桥型为独塔双索面斜拉桥，孔径布置为（200+200）m，主桥全长400m；(2）结构体系主桥结构体系采用塔、梁、墩固结体系，边墩约束横向线位移、释放纵向线位移；线位移是力学中描述物体位置改变量的一个物理量。定义：变形体上的一点k变形后从原来的位置a点到新位置b点的连线称为k点的线位移。(3）主梁顶宽3700cm，中线处梁高300cm，标准节段长1200cm，可根据现场和运输条件分为400cm-600cm一个节段。(4）主塔及基础主塔由上塔柱、中塔柱、下塔柱及横梁组成的框架结构，为偏心受压构件。主塔下设上下两层矩形承台，中间设置铰盆，承台下布置32根2.0m桩。(5）斜拉索斜拉索采用空间扇形布置，两端均按张拉端设计，安装时在塔端张拉，主梁端锚固 双索面空间人字扇形斜拉索 斜拉索施工过程 方案二：混凝土双塔斜拉桥方案二：混凝土双塔斜拉桥（1）总体布置主桥桥型为双塔双索面斜拉桥孔径布置为（90+200+90）m，主桥全长400m；（2）结构体系 主桥支承采用半漂浮体系。半漂浮体系：塔梁分离，墩塔下主梁处设置竖向支承。（3）主梁 主梁采用边主梁截面，双向预应力混凝土结构。（4）主塔及基础 主塔采用H型混凝土桥塔，主塔下设承台，承台下布置 2.0m灌注桩。灌注桩：直接在所设计的桩位上开孔，其截面为圆形，成孔后在孔内加放钢筋笼，灌注混凝土而成。方案三：结合梁独塔斜拉桥方案三：结合梁独塔斜拉桥（1）总体布置独塔双索面斜拉桥，孔径布置200m+140m，主桥全长340m，边跨设一个辅助墩。（2）结构体系 主桥结构体系采用塔、梁、墩固结体系，边墩约束横向线位移、释放纵向线位移；（3）主梁 加劲梁采用等高度边主梁，混合梁体系，混凝土梁长154m，钢梁长186m。（4）主塔及基础 主塔由上塔柱、中塔柱、下塔柱及横梁组成的框架结构，为偏心受压构件。主塔下设上下两层矩形承台，中间设置铰盆，承台下布置32根2.0m桩。偏心受压构件：构件承受的压力作用点与构件的轴心偏离，使构件产生既受压又受弯时即 为偏心受压构件(亦称压弯构件)方案四：连续刚构桥方案四：连续刚构桥 窟野河特大桥(中国最大的连续刚构桥）连续刚构桥：连续刚构桥是墩梁固结的连续梁桥。分主跨为连续梁的多跨刚构桥和多跨连续-刚构桥，均采用预应力混凝土结构，有两个以上主墩采用墩梁固结，具有T形刚构桥的优点。（1）总体布置 主桥为连续刚构桥，孔径布置为（85+2*140+85）m，主桥全长450m。（2）结构体系 主桥结构体系采用刚性连续梁体系。（3）主墩和基础 主墩采用矩形柱式墩，承台采用矩形承台，承台下设16 根1.8m桩基。5 5、方案分析、方案分析（1）关于方案一（钢箱梁独塔斜拉桥方案）、方案二（混凝土双塔梁斜拉桥方案）和方案四（刚构连续梁或T构连续梁方案）采用的转体施工方案，将导致铁路两侧既有建筑物有一定的额外拆迁量，且方案四转体吨位太大（约26000吨左右；）此外由于转体施工方案上下承台厚度较大，且不宜出露于地面以上，导致桥墩基坑开挖太深，深基坑开挖防护较为困难。（2）关于方案三（结合梁独塔斜拉桥方案），由于在公路桥跨铁路桥范围防护棚设置非常困难（尤其是拆除施工）。因此，该桥型方案在施工到桥跨范围施工节段时，宜采用“要点”并在既有铁路采取停电措施情况下进行施工；对既有铁路影响太大，不宜采用。（3）关于方案四（刚构连续梁或T构连续梁方案）如桥下净高按满足桥下接触网立柱维护更换不小于12m净高要求进行设置，将导致人民西路上下匝道无法设置，如采用迁改接触网立柱方案并将接触网悬挂在梁底，必须取得既有铁路电气化管理部门的同意方能成立。从工程造价来看，斜拉桥的造价费用要比连续刚构或T构连续梁桥的费用多0.5倍到一倍左右。同样是斜拉桥，钢箱梁的费用要比混凝土的造价高25%左右。6 6、结论、结论 在四个方案都满足规范要求的前提下，技术和造价是约束龙岩大桥方案选择的主要因素。通过四套设计方案比较，从经济、技术难度和对铁路和周边环境的影响考虑，采用方案四中的挂篮悬浇是比较合理的。谢 谢 大 家