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通呂運河大橋的設計

08-22 12:26:07  瀏覽次數:199次  欄目:橋涵工程
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  摘要: 本文介紹了通呂運河大橋的概況,以及橋型 結構、設計計算、施工等技術,可供有關工程技術 人員參考。 關鍵詞: 運河大橋,結構設計,施工 1 概述 通呂運河大橋位于通州市南郊,跨越金通公 路 (被交道)和通呂運河,橋梁全長450.68m。全橋 位于半徑為10000m的豎曲   摘要:本文介紹了通呂運河大橋的概況,以及橋型 結構、設計計算、施工等技術,可供有關工程技術 人員參考。 關鍵詞:運河大橋,結構設計,施工  1 概述   通呂運河大橋位于通州市南郊,跨越金通公 路 (被交道)和通呂運河,橋梁全長450.68m。全橋 位于半徑為10000m的豎曲線上,最大縱坡2.317%。 上部結構采用4×16m(鋼筋混凝土變寬實心連續板)+ 20+28+20.0m[預應力混凝土連續梁(跨越金通公 路)]+7×20m(預應力空心板)+32.5+50+32.5m[預 應力混凝土連續梁(跨越通呂運河)]+3×20m(預應 力空心板)(見圖1),下部為獨柱、雙柱和三柱式墩 臺(其中部分雙柱為矩形截面),基礎一律采用直徑 1.5m灌注樁。 圖1  橋梁設計標準:   設計荷載 :汽車——超20,掛車——120,人 群3.5kN/m2  設計行車速度:120km/h   橋面凈寬 :2×10.5(行車道)+2(中央分隔帶)+ 2×0.75(護欄)=24.5m   地震基本烈度:6度,按7度設防   通航標準 :Ⅴ級航道(凈高5m,凈寬38m)   被交叉道路等級:一級公路(凈高5m) 2 橋型結構 2.1 20m預應力混凝土簡支空心板   上部結構采用預應力空心板,板厚0.85m,水 泥混凝土現澆層0.1m,橋面橫坡在墩帽上形成,下 部為雙柱式墩,φ1.2m柱,φ1.5m樁基。 2.2 4×16m變寬度實心連續板   因大橋北端位于互通主線變速車道上,故為變 寬度段,其中左半幅K4+606.2~K4+ 596.37 、 加 寬 0~0.578 m , 右半幅 K4 + 656.2~K4+ 596.37、加寬0~3.489m。上部結構采用4×16m鋼筋 混凝土連續板,板高0.75m,兩側懸臂長度各為 2.5m,等寬度段內底板寬7m,變寬段內底板最大寬 度為10.489m,橋面橫坡由支座墊石調整(見圖2)。   下部亦采用雙柱式橋墩,1#橋臺左半幅為雙柱 式,右半幅為三柱式。基礎為1.5m鉆孔灌注樁。 圖22.3 20+28+20m預應力連續梁   本橋跨越的金通公路為城市道路形式,中間快 車道寬24.5m,兩側慢車道各寬7m,快慢車道之間 綠化島各寬4m。因此在開始設計階段,曾對截面高 度、箱梁截面形式、頂板、腹板、底板的厚度以及 箱梁間的連接方式等都進行了研究和比較。從結構 設計、施工、外形美觀、經濟等綜合考慮,選取了 等高度單箱單室預應力混凝土連續梁。箱梁中心處 梁高1.35m,頂板寬12m,底板寬6.5m,兩側懸臂長 2.75m,橋面橫坡通過內外側腹板高度來調整(見圖 3)。下部結構為1.1×1.4m無蓋梁雙方柱式墩,3 1.5m灌注樁基礎,承臺厚2m。 圖32.4 32.5+50+32.5預應力連續梁   本橋跨越的通呂運河為5級航道,通過對結構 設計、施工、外形美觀、航道等級、經濟實用等綜 合指標考慮,選用了上部為32.5+50+32.5m等高度 單箱單室斜腹板截面形,梁高2.4m,頂板總寬 12m,二側懸臂各長2.85m,底板寬5m。橋面橫坡通 過箱頂的現澆混凝土三角墊層調整(見圖4)。   下部結構主墩為φ2.3m獨柱墩,承臺厚 2.5m , 基樁為6φ1.5 m 的灌注樁, 邊墩為 φ1.5m雙柱式墩,3φ1.5m樁基礎。 圖43 連續梁結構設計 3.1 20+28+20m預應力連續梁   箱梁為單箱單室直腹板預應力混凝土等高度連 續梁,橫向變高度。墩頂處頂板厚55cm,底板厚 38cm,腹板厚50cm,跨中處頂板厚25cm,底板厚 18cm,橋墩處設置橫隔梁。   預應力束為ASTMA 416 + 87a 標準φj15.24高 強低松馳鋼絞線,其標準強度Rby=1860MPa。錨具 采用YM15-12,金屬波紋管采用內徑80mm,單幅 橋采用12束通長曲線布置和4束局部布置的直線 束,每束由12根j15.24鋼絞線組

www.tljciu.live成。控制張拉 應力為1395MPa。 3.2 32.5+50+32.5m預應力混凝土連續箱梁   箱梁為單箱單室斜腹板預應力混凝土等高度連 續梁。頂板厚度29cm、支點處底板厚40cm、跨中 20cm,腹板寬度中墩支點處50cm,跨中、邊墩支點 處30cm,考慮到橋的寬度和箱梁的畸變應力,在二 邊跨距梁端14.4m處和跨中各設一厚20cm的橫隔 板,端橫隔板厚50cm,中支點橫隔板厚1.2m。   連續梁只設縱向預應力筋,縱向預應力束分為 懸澆束、頂板連續束和底板連續束,采用平豎彎相 結合的空間曲線,分別錨固在頂板承托和上下齒板 上。縱向束亦采用美國標準鋼絞線,錨具采用YM15 -5錨具,控制張拉應力為1171MPa,用內徑φ5.7cm 的波紋管成孔。單束為5根φj15.24,全梁共張拉 189束,最長為115.6m,最短9.19m。 4 結構計算   (1)4×16m變寬度連續板按4跨一連計算內力, 裂縫寬度控制0.2mm。   (2)20+28+20和32.5+50+32.5m連續梁的計算采 用平面桿系程序,主梁內力按各自不同的施工方法 進行分階段計算,考慮了各種可能發生的荷載組 合,包括結構自重、活載預應力、施工荷載、溫 差、基礎相對下沉2cm、梁體扭轉 、畸變及汽車、 船舶撞擊等不利因素,按最不利荷載組合控制設 計。汽車荷載考慮橫向分布的作用,梁箱的徐變次 應力和徐變損失均按各階段不同齡期分別計算。箱 梁橫截面按橫向閉合框架計算。在主要組合時,按 全預應力設計;附加主合時,按部分預應力A類進 行設計。 5 施工工序設計及注意事項   設計時根據不同的結構、不同的施工條件采取 了不同的施工方法。   (1)4×16m鋼筋混凝土連續板和20+28+20m預應 力連續梁,采用滿堂支架方法進行就地澆筑施工。  ①支架搭設后應進行預壓,以消除支架和基礎 的非彈性變形,并預留支架的彈性變形量及連續板 的預拱度,其預拱度值為邊跨跨中2cm,中跨跨中 1.5cm,其余部位按二次拋物線漸變。   ②連續板混凝土應一次澆筑完畢。待混凝土達 到設計強度后方可脫離和拆除支架。   因橋面位于變寬段,故底板寬為變寬段,左、 右兩幅各不相同,以順應路線的設計要求,施工放 樣時應注意。位于變寬彎折處的底板側面應作適當 的圓滑處理,以利受力。   ④混凝土澆筑時先澆底板及2/3腹板,然后再 澆余下部分,應妥善處理好縱向和豎向的施工接 縫,確保后期澆筑的混凝土與先澆的混凝土結合良 好,同時注意混凝土收縮和溫差等的影響。澆注時 應隨時注意保證波紋管的通暢。   ⑤梁體混凝土達到設計強度的90%以上時,方 可按設計張拉順序進行預應力鋼束的張拉,注意觀 測支架是否變形,張拉完畢后隨即開始壓漿,拆支 架時應對稱、緩慢地進行。   (2)32.5+50+32.5m預應力連續梁采用懸臂澆筑 法,懸澆最大長度為24m,預拱度中跨跨中設置上 拱度2.5cm,以2次拋物線遞減至中墩支座為零,邊 跨跨中不設預拱度。   在橋墩上安裝托架、永久支座及臨時錨固支座 混凝土塊,在托架上澆筑墩頂0號塊,該塊長4m, 重100t。   ②用掛籃澆筑1~6號、9號塊,各塊長度為3.4 ~4m,單塊重65~75t。在澆筑過程中,各節段標 高控制為待澆節段施工標高=設計標高+預拱度值+ 掛籃彈性及非彈性變形值。節段混凝土澆筑、鋼束 張拉及掛籃機具的移動時等,均應遵循對稱、均衡 同步進行的施工原則,并注意監測確保施工安全。  ③邊孔靠岸邊8.5m用支架就地澆筑,邊孔合攏 后,拆除中墩臨時支座,形成單懸臂梁,最后用吊 支架澆筑中孔跨中2m合攏段。 6 支座及伸縮縫   預應力連續梁的支座采用盆式橡膠支座,在一 排主墩上設固定支座,余均設為活動支座。四跨連 續板墩臺均采用矩形板式橡膠支座,兩頭過渡墩臺 使用四氟乙烯滑板支座。   預應力空心板采用球冠支座。預應力空心板分 為四跨一聯及三跨一聯兩種,安裝伸縮縫的墩臺使 用四氟乙烯滑板支座。伸縮縫采用德國產毛勒伸縮 縫,連續梁采用D160B型(最大伸縮量16cm),連續 板及預應力空心部分為D80B型(最大伸縮量8cm), 伸縮縫在全橋范圍內布設

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