论文部分内容阅读
摘要:文章结合公路桥梁设计实例,针对公路桥梁设计方案进行了分析与研究,主要从桥梁上部结构、下部结构和抗震设计等方面设计要点进行了论述,旨在为类似的工程提供参考与借鉴。
关键词:公路桥梁;上部结构;下部结构;抗震设计
1 工程概况
钟太快速路项目属于中新广州知识城的规划范围,中新广州知识城规划区位于广州市东北部萝岗区九龙镇的北部,周边现状高等级的路主要有京珠高速公路、北二环高速公路、华南快速干线、广汕公路(G324)、广从公路(G105)、平中公路(S118)以及在建的广河高速公路。
九龙大道节点采用主线上跨方案,该处设置九龙大道高架桥。同时规划凤凰河从该处穿过钟太快速路,因此南北辅道需设置桥梁跨越规划凤凰河。由于凤凰河的改造又在钟太快速路施工完成后进行,因而需要在凤凰河原河道处设置涵洞以保证现状水系的连通。
2 技术标准
(1)设计等级:城市快速路;
(2)汽车荷载等级:城-A 级,人群荷载标准值:3.5kN/m2;
(3)设计车速:主线:80 km/h;辅道:40 km/h;
(4)结构设计基准期:100年;
(5)桥面宽度:主线高架桥 梁全宽 13m;辅道桥 宽组成:4.5m(人行道及非机动车道)+15m(机动车道)+0.5m(防撞墙+)=20m。
(6)抗震设防等级:地震动峰值加速度 0.1g,抗震设防烈度为7度。
3 桥梁结构设计要点
3.1 九龙大道高架桥
九龙大道高架桥起点桩号为 K2+981.56,终点桩号为 K3+443.64,全长 462.08m。桥梁分幅设计,单幅桥宽 13m。左幅跨径组合为:((2×30+25+2×30)+(48+65+48)+5×30)m(见图1、图2);右幅跨径组合为:(5×30+(45.5+65+45.5)+5×30)m(见图3、图4)。
3.1.1 主桥上部结构
主桥采用斜腹板变截面连续箱梁,主墩支点处梁高 3.6m,跨中及端支点处梁高 2.0m,梁高采用二次抛物线变化。箱梁截面采用单箱单室截面型式,顶板宽13m,腹板斜率 1:4。箱梁悬臂长 3.0m,顶板厚0.26m,底板厚从0.25m 变到 0.65m。
主桥中横梁宽 3.0m,边横梁宽 1.8m,每跨设置一道 20cm 厚的横隔板。中横梁需设置预应力。为保持箱内干燥,在箱梁根部区段底板上设有排水孔,箱梁腹板位置设置一定数量的通风孔,保持箱内通风。
3.1.2 引上部结构:
引采用斜腹板等高连续箱梁,梁高 1.7m。横断面为单箱单室箱形截面,斜腹板斜率为 1:4,箱梁顶宽 13m,底宽 6.375m。箱梁悬臂长 3.0m,顶板厚 0.26m,底板厚从 0. 25m 变到 0.35m。在每个墩顶对应位置设 1 道横梁,中横梁宽 2.0m,端横梁宽 1.2m。为保持箱内干燥,在箱梁根部区段底板上设有排水孔,箱梁腹板位置设置一定数量的通风孔,保持箱内通风。
3.1.3 下部结构:
主桥主墩采用花瓶式桥墩,墩厚 1.6m,承台厚 2.5m,配以四根直径 1.5m 的钻孔灌注桩基础。4#、5#墩采用独柱接盖梁式桥墩,柱径 2.2m,承台厚 2.0m,承台下配以两根直径 1.5m 的钻孔灌注桩;其余桥墩采用花瓶式墩,墩厚 1.2m,承台厚 2.0m,配以两根直径1.5m的钻孔灌注桩基础。
桥台采用一字式台,台身厚 1.2m,承台厚 1.5m。基础采用双排桩,每排三根,桩径 1.2m。
3.2 凤凰河辅道桥
凤凰河辅道桥分为南辅道桥及北辅道桥,桥宽均为 20m,桥长 86.08m,斜交角度 70°。
3.2.1 上部结构:
桥梁上部结构采用等高斜腹板连续箱梁,箱梁梁高 1.7m。横断面为单箱双室箱形截面,箱梁顶宽 20m,悬臂长 3.0m,斜腹板斜率为 1:4,顶板厚 0.26m,底板厚 0.25m,腹板由 0.45m 变至 0.65m。
在每个墩顶对应位置设 1 道横梁,中横梁宽 2.0m,端横梁宽 1.2m,中横梁需设置预应力。为保持箱内干燥,在箱梁根部区段底板上设有排水孔,箱梁腹板位置设置一定数量的通风孔,保持箱内通风。
3.2.2 下部结构:
桥墩采用双柱式墩,柱径 1.4m,基础采用直径为 1.6m 的钻孔灌注桩,桩顶设1.3x1.1m的系梁。桥台采用桩基接盖梁式桥台,台帽厚 1.3m,配以四根直径为 1.2m的钻孔灌注桩基础。
3.3 桥梁抗震设计
(1)基于《HDR(II)型高阻尼隔震橡胶支座安装图》中的支座隔震参数进行减隔震方案设计和计算,通过耗能减震使得每个桥墩纵向和横向承受的地震力均较为均匀,最大峰值显著减小,有效地改善了桥梁在地震作用下的受力状况,确保桥梁整体及构件在各水准地震设防下的性能与目标实现,取得了优异的减隔震效果。
(2)根据《公路桥梁抗震设计细则》(JTG/T B02-01-2008),对桩柱主筋、箍筋均进行加强,特别是柱顶、柱底及桩顶的塑性铰区段。
(3)墩臺均设置横桥向挡块,预制箱梁桥跨连续墩支座间设防震锚栓,桥台增设纵向防落梁挡块。
(4)桥梁墩、台挡块内侧、背墙与预制梁对应位置及可能发生构件刚性撞击的位置均应设橡胶缓冲块。
(5)根据《公路桥梁抗震设计细则》(JTG/TB02-01-2008),高度大于7m的桥墩设置横系梁。
4 结语
综上所述,高速公路桥梁的设计具有复杂性、特殊性、多样性等特点,如何在实际的设计中灵活把握,值得我们每一个桥梁设计人员思考。本文主要结合工程实例,从不同角度去分析了高速公路桥梁设计要点,只要我们不断去思考、解决施工中存在的问题,这样才能设计出更合理、更有效率的工程作品来。
参考文献:
[1] 苏红云,徐培培.高速公路桥梁上部结构设计的要点分析[J].技术与市场,2012
[2] 庄泳浩,刘芳.公路桥梁结构的抗震设计要点分析[J]. 中国市政工程,2011(04)
关键词:公路桥梁;上部结构;下部结构;抗震设计
1 工程概况
钟太快速路项目属于中新广州知识城的规划范围,中新广州知识城规划区位于广州市东北部萝岗区九龙镇的北部,周边现状高等级的路主要有京珠高速公路、北二环高速公路、华南快速干线、广汕公路(G324)、广从公路(G105)、平中公路(S118)以及在建的广河高速公路。
九龙大道节点采用主线上跨方案,该处设置九龙大道高架桥。同时规划凤凰河从该处穿过钟太快速路,因此南北辅道需设置桥梁跨越规划凤凰河。由于凤凰河的改造又在钟太快速路施工完成后进行,因而需要在凤凰河原河道处设置涵洞以保证现状水系的连通。
2 技术标准
(1)设计等级:城市快速路;
(2)汽车荷载等级:城-A 级,人群荷载标准值:3.5kN/m2;
(3)设计车速:主线:80 km/h;辅道:40 km/h;
(4)结构设计基准期:100年;
(5)桥面宽度:主线高架桥 梁全宽 13m;辅道桥 宽组成:4.5m(人行道及非机动车道)+15m(机动车道)+0.5m(防撞墙+)=20m。
(6)抗震设防等级:地震动峰值加速度 0.1g,抗震设防烈度为7度。
3 桥梁结构设计要点
3.1 九龙大道高架桥
九龙大道高架桥起点桩号为 K2+981.56,终点桩号为 K3+443.64,全长 462.08m。桥梁分幅设计,单幅桥宽 13m。左幅跨径组合为:((2×30+25+2×30)+(48+65+48)+5×30)m(见图1、图2);右幅跨径组合为:(5×30+(45.5+65+45.5)+5×30)m(见图3、图4)。
3.1.1 主桥上部结构
主桥采用斜腹板变截面连续箱梁,主墩支点处梁高 3.6m,跨中及端支点处梁高 2.0m,梁高采用二次抛物线变化。箱梁截面采用单箱单室截面型式,顶板宽13m,腹板斜率 1:4。箱梁悬臂长 3.0m,顶板厚0.26m,底板厚从0.25m 变到 0.65m。
主桥中横梁宽 3.0m,边横梁宽 1.8m,每跨设置一道 20cm 厚的横隔板。中横梁需设置预应力。为保持箱内干燥,在箱梁根部区段底板上设有排水孔,箱梁腹板位置设置一定数量的通风孔,保持箱内通风。
3.1.2 引上部结构:
引采用斜腹板等高连续箱梁,梁高 1.7m。横断面为单箱单室箱形截面,斜腹板斜率为 1:4,箱梁顶宽 13m,底宽 6.375m。箱梁悬臂长 3.0m,顶板厚 0.26m,底板厚从 0. 25m 变到 0.35m。在每个墩顶对应位置设 1 道横梁,中横梁宽 2.0m,端横梁宽 1.2m。为保持箱内干燥,在箱梁根部区段底板上设有排水孔,箱梁腹板位置设置一定数量的通风孔,保持箱内通风。
3.1.3 下部结构:
主桥主墩采用花瓶式桥墩,墩厚 1.6m,承台厚 2.5m,配以四根直径 1.5m 的钻孔灌注桩基础。4#、5#墩采用独柱接盖梁式桥墩,柱径 2.2m,承台厚 2.0m,承台下配以两根直径 1.5m 的钻孔灌注桩;其余桥墩采用花瓶式墩,墩厚 1.2m,承台厚 2.0m,配以两根直径1.5m的钻孔灌注桩基础。
桥台采用一字式台,台身厚 1.2m,承台厚 1.5m。基础采用双排桩,每排三根,桩径 1.2m。
3.2 凤凰河辅道桥
凤凰河辅道桥分为南辅道桥及北辅道桥,桥宽均为 20m,桥长 86.08m,斜交角度 70°。
3.2.1 上部结构:
桥梁上部结构采用等高斜腹板连续箱梁,箱梁梁高 1.7m。横断面为单箱双室箱形截面,箱梁顶宽 20m,悬臂长 3.0m,斜腹板斜率为 1:4,顶板厚 0.26m,底板厚 0.25m,腹板由 0.45m 变至 0.65m。
在每个墩顶对应位置设 1 道横梁,中横梁宽 2.0m,端横梁宽 1.2m,中横梁需设置预应力。为保持箱内干燥,在箱梁根部区段底板上设有排水孔,箱梁腹板位置设置一定数量的通风孔,保持箱内通风。
3.2.2 下部结构:
桥墩采用双柱式墩,柱径 1.4m,基础采用直径为 1.6m 的钻孔灌注桩,桩顶设1.3x1.1m的系梁。桥台采用桩基接盖梁式桥台,台帽厚 1.3m,配以四根直径为 1.2m的钻孔灌注桩基础。
3.3 桥梁抗震设计
(1)基于《HDR(II)型高阻尼隔震橡胶支座安装图》中的支座隔震参数进行减隔震方案设计和计算,通过耗能减震使得每个桥墩纵向和横向承受的地震力均较为均匀,最大峰值显著减小,有效地改善了桥梁在地震作用下的受力状况,确保桥梁整体及构件在各水准地震设防下的性能与目标实现,取得了优异的减隔震效果。
(2)根据《公路桥梁抗震设计细则》(JTG/T B02-01-2008),对桩柱主筋、箍筋均进行加强,特别是柱顶、柱底及桩顶的塑性铰区段。
(3)墩臺均设置横桥向挡块,预制箱梁桥跨连续墩支座间设防震锚栓,桥台增设纵向防落梁挡块。
(4)桥梁墩、台挡块内侧、背墙与预制梁对应位置及可能发生构件刚性撞击的位置均应设橡胶缓冲块。
(5)根据《公路桥梁抗震设计细则》(JTG/TB02-01-2008),高度大于7m的桥墩设置横系梁。
4 结语
综上所述,高速公路桥梁的设计具有复杂性、特殊性、多样性等特点,如何在实际的设计中灵活把握,值得我们每一个桥梁设计人员思考。本文主要结合工程实例,从不同角度去分析了高速公路桥梁设计要点,只要我们不断去思考、解决施工中存在的问题,这样才能设计出更合理、更有效率的工程作品来。
参考文献:
[1] 苏红云,徐培培.高速公路桥梁上部结构设计的要点分析[J].技术与市场,2012
[2] 庄泳浩,刘芳.公路桥梁结构的抗震设计要点分析[J]. 中国市政工程,2011(04)