桥梁比选方案.doc

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1、第1章 方案比选比选标准主要依据安全、功能、经济与美观。安全标准可从行车安全、通航安全、基础地质条件的安全与施工安全等几方面考虑。经济性可从以下几个方面进行：造价（材料费、人工费、机具设备费）、工期及养护维修。施工设备和施工能力也是必需考虑的一个方面。每一个比选方案都应初步考虑采用什么施工方法，根据所给的施工设备和现场条件制订施工方案。从经济、工期、使用效果等方面比较各个方案的优缺点。最终选出推荐方案。1.1方案一：装配式预应力混凝土简支T梁桥1.1.1主要技术指标及设计资料（1）标准跨径：30m （2）计算跨径： 29.00m（3）主梁预制长度：29.96m（4）桥面净空：净 8.520.7

2、5m（5）设计荷载：公路 级 ；人群荷载（6）材料： 形主梁为 ；盖梁、墩柱、桥面铺装（防水）为 混凝土；栏杆、人行道、基础为 混凝土。（7）设计依据：公路桥涵设计通用规范（JTG D602004）公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D622004）公路桥涵地基与基础设计规范（JTG D632007）。1.1.2桥位布置本方案桥梁主跨由五个等跨径为的简支梁桥组成，桥梁总长；桥梁纵向布置见图1-1。桥宽为， 由片截面相同的梁组成，梁结构尺寸见图1-2；桥面不设置纵坡，横坡设计为，横坡由铺装层找坡。图11 方案一桥位纵向布置图（单位：mm）图12 结构布置图（尺寸单位：cm）1.1.

3、3比较项目a.工艺技术要求：本方案中结构按标准尺寸设计，预制简便。技术较为成熟，施工要求除张拉预应力钢筋较为专业外，其他施工要求较低。吊装要求不高，大部分施工单位都有能力完成，所需要的设备较少。由于主梁可以预制，故占用的施工场地也较小。b.使用效果：主桥桥面采用连续铺装桥面，整个桥面在两端的墩台处各设置一条伸缩缝，行车条件较好，不会出现明显跳车现象。后期养护也较为方便，为增加各梁间的连接，每跨设置7片横隔梁，整体性能一般。由于昌平市地震动峰值加速度为0.05g，小于原8烈度，在盖梁边缘按构造设置抗震挡，对于本设计中桥梁的整体性能满足要求。c.主梁用材估算：预应力钢绞线：每片梁24根，一根面积，

4、每跨5片，桥梁总长200m；d.美观度：本方案结构简单，外形较为普通，相比拱桥和箱梁桥，艺术感欠佳。不过线形简洁，坐落也算大方。1.1.4方案说明本方案结构简单，且张拉预应力钢丝量少，施工程序简单，技术要求不高，造价合适；设计的跨度使得墩柱设置时未处于河道水位深处，避开了更大的阻水和紊流冲刷；桥面伸缩缝较少，行车条件较好，也便于后期的养护；等截面形式，可大量节省模板，加快建桥进度，简易经济；构造简单，线形简洁美观。不足之处有：方案桥梁整体性一般；桥梁抗扭性能不够好，需要较科学地设置横隔梁来增强结构整体性和抗扭刚度，预应力张拉后上拱偏大，影响桥面线形，带来桥面铺装加厚。该方案比较适合低等级野外公

5、路桥的建设方案。1.2方案二：预应力混凝土型钢构桥1.2.1方案简述本设计采用主桥预应力混凝土型刚构桥加挂梁结构体系。悬臂长度均为，相应的悬臂根部梁高为，梁端梁高。挂梁长度为分别为、，挂梁高都为。桥面标高为：。桥面不设置纵向坡度。构横断面由双箱双室组成，箱梁肋距。下部结构基础分别采用明挖扩大基础及灌注混凝土，墩身为箱型断面，内设隔墙。1.2.2主要技术指标及设计资料（1）主跨径：70m（此为桥墩中距，中间配20m挂梁）；（2）桥宽：净8.5+20.75m；（3）设计荷载：公路级，人群荷载；（4）桥面横坡：；（5）墩柱形式：箱型空心桥墩；（6）基础形式：刚性基础。1.2.3材料规格（1）箱梁混凝

6、土：； （2）人行道混凝土：；（3）预应力筋：高强碳素钢丝，；（4）桥墩混凝土：；（5）基础混凝土：。1.2.4设计依据公路桥涵设计通用规范（JTG D602004）公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D622004）1.2.5 施工方法（1）悬臂部分采用预制拼装，吊机起吊能力为；（2）挂梁采用架桥机架设；（3）基础用钢围囹浇筑混凝土。1.2.6悬臂箱梁截面尺寸拟定1.桥梁纵向结构图示见图1-3图1-3 方案二桥梁纵向布置图（尺寸单位：cm）2.悬臂部分尺寸预应力混凝土型刚构桥，当跨径小于100m时，支点处梁高与跨径之比选用。本设计中，故支点梁高应在间，本设计取，。跨中梁高一般为

7、支点连高的，当挂梁跨径小于时，本设计中， ，故取。3.挂梁长度在带挂梁的型刚构桥中，根据一些资料分析，挂梁长度与主孔长度之比在之间时，工程数量较为经济。当主孔跨径较大时，比值宜取小值，使挂梁跨径不超过，以便安装。预应力混凝土型刚构桥内挂梁的经济长度，一般在跨径的范围内。且也不超过，故本设计中取挂梁长，为主跨境的倍，且小于，满足以上要求。在离根部12米处设置一道横隔梁，并把双室扩为四室，结构尺寸如图1-4。图1-4 悬臂根部和末端截面示图（尺寸单位：cm）4.桥墩宽度型刚构的墩宽取，故本设计取墩宽，为支点处梁高的倍（考虑型刚构桥的桥墩与悬臂箱梁固结，需承受悬臂箱梁传来的轴向力及不平衡力矩，使得施

8、工安全型更佳）。1.2.7比较项目：a.工艺技术要求：本方案中结构尺寸较大，施工过程中各段吊装拼接施工较为严格，对施工要求较高，且施工所需吊装设备较为大型。整体要求较高，一般施工单位难以完成。b.使用效果：本方案中桥梁跨越能力较好，阻水面积较小。主梁为防止超静定结构在温差和混凝土徐变作用下产生内力，设置了较多的伸缩缝。挂梁协同悬臂梁工作的整体性能较差，在长期的汽车荷载等各种后期荷载作用下容易产生扭曲，在挂梁端伸缩缝处容易产生跳车现象，行车条件不佳。c.主梁造价及用材估算：混凝土主梁采用，变截面体积计算较麻烦此处利用CAD绘图求面积，在距离悬臂端12m处设置一道内隔梁将箱室由单箱双室变为单箱四室

9、，计算时分段考虑；挂梁由5片梁组成。d.美观度：本方案结构具有拱桥的优美线形，桥跨3拱给人一种跳跃式的美感，主跨跨境较大，给人一种气势恢宏的感觉。1.2.8方案说明本方案技术较先进，工艺要求交严格，主梁上部结构用挂篮逐段拼装施工，施工工期较短，拥有很好的跨越能力，减少了基础和墩柱的设置，在拥有通航需求的河道上很具优势。方案属于静定结构，不受混凝土的收缩徐变、温度变化及基础沉降所产生的次内力的影响，但各梁不能协同受力，较为独立，所以整体受力不如超静定结构好。桥面平整度易受悬臂挠度影响，在混凝土的长期收缩徐变作用下和汽车荷载的冲击作用下，型构悬臂端会发生下挠，行车条件较差。主桥每孔有两道伸缩缝，后

10、期养护不便。1.3方案三：装配式钢筋混凝土简支T梁桥1.3.1桥面布置：该方案桥梁主桥由10个等跨 径的钢筋混凝土T梁组成，桥梁总长；桥面宽度为；桥面纵坡为，桥面横坡为，由结构找坡。整体布置如图2-5图2-5 方案三桥梁纵向布置图（尺寸单位：cm）.设计依据：公路桥涵设计通用规范（JTG D602004）公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D622004）1.3.2比较项目：a.工艺技术要求：技术先进，工序较为简单，要求较底，但是抗震要求底，b.使用效果:结构美观，抗扭能力强，伸缩缝设置在桥头处，主桥桥面无伸缩缝，行车条件较好，养护简便，结构整体性好，是超静定结构，抗震性能佳。c.造价及用材：方案造价及用材参考公路桥梁通用图,装配式钢筋混凝土T梁为上部构造1.3.3方案说明本方案施工技术简单，跨越能力小，整体性能差；结构抗扭刚度小，一般施工队伍难以操作预应力钢丝的张拉，其次造价不高，尽管结构优美，但对于连接两镇的公路I级公路桥，很显然是不太适合的。综合考虑上述三种比选方案的优缺点，依据建桥地点特性，偏重考虑造价和施工要求的限制。最终选用方案一为最优方案，并进行下一步的详细设计。