某连续梁系杆拱组合体系桥梁设计与施工论文_洪海涛

某连续梁系杆拱组合体系桥梁设计与施工论文_洪海涛

洪海涛

大连理工大学土木建筑设计研究院有限公司 辽宁大连 116023

摘 要 吉林省敦化市宏大景观桥的主桥采用连续梁系杆拱的组合体系,为敦化市重点交通建设工程,主梁采用预应力混凝土箱梁结构,跨径布置为:30.5+196m+30.5m=257m。

关键词 连续梁系杆拱组合体系 混凝土 设计 施工

1 主要技术标准

(1)道路等级:双向六车道,城市主干道。

(2)设计行车速度:主线60km/h。

(3)设计荷载:城-A级荷载,同时满足公路I级要求。

(4)桥面宽度:3m(人行道及栏杆)+3.1m(索区)+24m(行车道)+3.1m(索区)+3m(人行道及栏杆)=36.2m。

(5)设计水位:100年一遇设计洪水位为501.33m。

(6)抗震设防标准:根据GB18306-2015《中国地震动参数区划图》,桥位区地震基本烈度为6度。

2 总体布置

主桥采用连续梁系杆拱的组合体系。跨径布置为30.5m+196m+30.5m=257m,桥面纵坡为3.0%。主桥主梁采用预应力混凝土箱梁结构,拱肋由上肢拱和主拱两部分组成,采用全焊接钢箱结构,两片主拱之间通过风撑连接。拱座与主梁固结。

3 结构设计

3.1主梁

混凝土主梁跨径布置为30.5+196m+30.5m=257m。中心梁高2.8m,桥面宽度36.2m,拱座处桥面宽度41.0m。桥面设2.0%双向横坡,箱梁底宽21.8m,横向为平坡。顶板厚度为0.26m,底板厚度0.24m,中腹板厚度0.38m,边腹板厚度2.05m,两侧翼缘悬臂长均为2.25m。

3.2 拱肋

主桥拱肋由上肢拱和主拱两部分组成,均采用全焊钢箱结构。

主拱采用二次抛物线,矢跨比为1/4.0;上肢拱采用两端直线和中间圆曲线组合,圆曲线半径400m。

钢箱拱内部设置除湿机,在人洞安装密封门,使钢箱内部成为密封空间,通过除湿机工作,使钢箱内湿度小于50%。拱肋施工第一节段(ZG1)时,同时安装除湿系统设备。

3.2 主拱

主拱采用矩形钢箱截面,截面宽度2.4m,截面高度4.4m。顶、底板厚度40mm~32mm,顶底板加劲肋厚30~26mm,高320~280mm,腹板厚度36~32mm,腹板加劲肋厚30~26mm,高320~280mm。

3.3吊杆

吊杆采用平行钢丝吊杆。

主拱采用镀锌高强平行钢丝吊杆,全桥共22对,共44根,吊杆均为φ7-187型。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆钢丝束外设双层PE护套,吊杆张拉端位于梁段,吊杆两端均采用冷铸锚。吊杆在拱肋索管出口处设置减震器,吊杆在主梁索管出口处设置减震器和防雨罩。

3.4基础

主墩承台均采用6根直径2.5m钻孔灌注桩基础;桥台均采用8根直径1.2m的桩基,除特殊情况外,所有桩基要求嵌入中风化基岩不小于2倍桩径。桥墩采用圆端形截面墩,桥墩顺桥向厚度400cm,横桥向圆端形截面处宽度660cm,矩形截面处260cm。桥台采用一字型桥台,桥台由背墙、台身、侧墙、耳墙、牛腿和桥头搭板组成。背墙厚度为75cm;台身厚度2.75m;侧墙高0.8m,厚度50cm;耳墙厚度50cm;桥头搭板顺桥向尺寸8m,单块横桥向尺寸11.99m,横桥向共两块,厚40cm;台身上两侧设置横向抗震挡块,高70cm,宽55cm。

3.5 桥面铺装及防水

车行道桥面铺装总厚度为18cm,由上至下各结构层如下所列:

表面层—4cmSBS改性细粒式沥青砼(AC-13C型)。

粘层沥青—当下面层与表面层不能连续施工时,表面层与下面层之间洒改性乳化沥青0.4~0.6 kg/m2。

下面层—6cmSBS改性中粒式沥青混凝土(AC-20C型)。

防水粘结层—采用SBS改性沥青,用量1.0kg/m2,洒预拌沥青碎石,碎石规格0.3~0.8cm,均匀撒布、不重叠。

混凝土调平层—平均厚度8cm,采用C50聚丙烯腈纤维砼,聚丙烯纤维参量为0.95kg/m3。

为提高桥面铺装的高温稳定性和低温抗裂性能,对表面层40mm的AC-13、下面层60mm的AC-20按0.85Kg/m3的量掺加聚脂纤维。

3.6 伸缩缝

主桥伸缩缝均采用单元式多向变位梳形板桥梁伸缩装置。桥台与混凝土主梁连接处采用320型。伸缩装置在横桥向两侧应自成缘石,以免雨水横桥向泄漏污染影响美观。

4 施工

4.1施工方法

拱肋和主梁采均用支架施工。

4.2施工步骤

(1)施工准备、三通一平→(2)施工桩基、承台→(3)在工厂加工制作钢拱肋、吊杆→(4)支架现浇主梁。主梁分段施工,分批张拉主梁纵向预应力;施工主拱肋钢砼结合段,等强度达到90%后张拉钢砼结合段预应力→(5)在主梁上搭设支架,支架基础应设置在主梁腹板及横隔板位置,在支架上拼装钢拱肋→(6)钢拱肋合龙,合拢温度控制在10℃~15℃→(7)拆除拱肋支架→(8)张拉主梁横向预应力,安装并张拉吊杆→(9)搭设临时支架、安装拱肋装饰→(10)拆除临时支架,拆除主梁支架→(11)沥青铺装及其他桥面附属设施施工

4.3桥梁施工监控及荷载试验

桥梁施工过程中,必须由专门的监控单位进行施工监控。确保施工过程中桥梁结构始终处于合理的受力状态,并确保得到良好的设计线形,避免桥梁结构出现“先天不足”的现象。这需要对桥梁施工过程进行严格的施工控制。施工单位应对施工控制引起足够的重视,应在施工成本中考虑相关费用。

桥梁施工完成后,必须由有相应资质的检测单位对大桥进行成桥荷载试验,以检验大桥施工质量是否满足设计文件及规范标准要求,并作为大桥验收的必要资料,同时为大桥日后养护管理提供可靠的基础资料。

5 结束语

吉林省敦化市宏大景观桥的主桥采用连续梁系杆拱的组合体系,主跨达到了196米,该桥施工过程控制是关键的问题。应充分考虑和精心设计,确定合理的施工顺序。

论文作者:洪海涛

论文发表刊物:《中国科技教育(理论版)》2019年1月

论文发表时间:2019/4/10

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