1工程實例
某高速公路工程,路線全長 58km,為雙向 4車道高速公路,設計速度100km /h,2008年7月建成通車。密涿高速遠期規劃為 6車道,路基寬度34m,設計速度為100 km /h,路基寬度28m。
本橋梁交叉樁號(K5+144.446 )、Q匝道橋(交叉樁號K5 +242.936 )。由于這些控制點的因素,同時根據橋位處的地形特點,本橋上部結構采用現澆預應力混凝土連續箱梁及裝配式預應力混凝土連續箱梁。
2技術標準
(1)設計計算行車速度:120km/h。
(2)設計荷載:公路-I級。
(3)地震動峰值加速度: 0.15gal,地震烈度為VII度,采用度設防措施。
(4)標準路段橋面總寬度及組成:橋面總寬度42m,橋面組成:0.5m(護欄)+ 19.5m (行車道)+0.5m(護欄)+1m(間隔帶)+0.5m(護欄)+19.5m(行車道)+0.5m(護欄)。
(5)橋面最大縱坡:1.4%。
(6)設計洪水頻率:1/100a。
(7)環境類別:I類。
(8)結構設計安全等級:一級。
3 橋梁主體結構設計要點分析
(1)主體構造設計
本橋上部左幅跨徑組合:(32.6+34.1+2×32.6) m現澆箱梁+(3×28)m現澆箱梁+2 ×(3×25)m預制箱梁+3×(4×25)m現澆箱梁+2×(4×25)m預制箱梁+(3×25)m預制箱梁; 右幅跨徑組合:(32.6+ 34.1+ 2×32.6)m現澆箱梁+(3×28)m現澆箱梁+2×(3×25)m預制箱梁+(4×25)m現澆箱梁+4×(4×25)m 預制箱梁+(3×25)m預制箱梁;橋墩采用柱式墩、樁基礎;橋臺采用肋式臺、樁基礎。
(2)主體上部結構設計
1)預制箱梁設計
本橋第3聯、第4聯、第8~第10聯、右幅第6聯、右幅第7聯采用跨徑為25的裝配式預制小箱梁,該預制箱梁以《交通部頒公路橋涵通用圖》為基礎,按本項目路基寬度對預應力鋼束、濕接縫寬度、配筋進行調整。
2)中橫隔板設置兩道。
3)預制箱梁橋面板與橋面鋪裝設置了連接鋼筋,預制箱梁時注意預埋。
4)負彎矩鋼束張拉槽口附近腹板增設防裂鋼筋,槽口四周設置加強鋼筋,防止角部應力集中導致開裂。
5)墩臺頂位置橋面混凝土調平層內的縱向鋼筋加密。
6)通氣孔直徑為50mm。
(3)現澆箱梁設計
1)左幅第1聯箱梁橋面寬度20.5m,采用單箱4室,懸臂長度225cm,梁高180cm;右幅第1聯箱梁橋面寬度24.5~ 24.212m,采用單箱5室,懸臂長度225cm,梁高180cm;左幅第2聯橋面寬度20.5m,采用單箱4室,懸臂長度225cm,梁高160cm;右幅第2聯橋面寬度 24.212~ 20.5m,采用單箱4室,懸臂長度225cm,梁高160cm;左幅第5聯箱梁橋面寬33.972~28.07m,采用單箱6室,懸臂長度225cm,梁高140cm;右幅第5聯箱梁橋面寬度20.5m,采用單箱4室,懸臂長度225cm,梁高140cm;左幅第6聯橋面寬28.07~ 24.211m,采用單箱5室,懸臂長度225cm,梁高140cm;左幅第7聯橋面寬24.211~ 20.5m,采用單箱4室,懸臂長度225cm,梁高140cm;其余橋跨均為預制箱梁,半幅橋寬布設7片箱梁,梁高140cm。現澆箱梁橋面橫坡由箱梁頂,底板平行,整體旋轉形成,腹板垂直底板不變(左幅第5聯由于處于褲衩處,內外側高差相差較大,為方便施工,設計采用調整調平層厚度的方式予以形成橋面橫坡);預制箱梁橋面橫坡由腹板變高形成。
2)現澆箱梁采用滿堂支架現澆施工方案(第 1聯跨越九州連接線, 需設置門式支架), 為加快施工進度,設計采用梁端開槽、全橋各聯可同時施工的設計方法(若相鄰側為預制箱梁, 則預制箱梁需待現澆箱梁預應力封錨完成后方可架梁)。相鄰聯端待其預應力均張拉完畢后方可進行封錨, 同時聯端支架待端橫梁二次澆注完成并養護5d后方可拆除。
3)墩臺頂位置橋面混凝土調平層內的縱向鋼筋加密。
4)通氣孔直徑為100mm。
(3)橋梁下部結構設計
1)橋面橫坡通過墩柱的高度變化或橋臺樁頂的高程變化予以調整。
2)為避免調平層厚度不足,盡量使預制梁橫坡與路線橫坡及超高設計保持一致。
3)若縱坡較大時,原則上要求背墻豎向角度與梁端豎向角度一致。
4)本橋墩臺基樁均按摩擦樁設計。
5)全橋各墩臺大于等 40m樁長的基樁,每根樁均在圓周三分點處加強筋內側,布設 57mm超聲波檢測管,供成樁質量檢測使用。實際施工時,可根據質量監督部門具體要求埋置聲測管并重新計算工程量。
6)樁基不采用定位鋼筋定位, 采用混凝土定位盤。
4 橋梁抗震設計
(1)基于《HDR(II)型高阻尼隔震橡膠支座安裝圖》中的支座隔震參數進行減隔震方案設計和計算,通過耗能減震使得每個橋墩縱向和橫向承受的地震力均較為均勻,最大峰值顯著減小,有效地改善了橋梁在地震作用下的受力狀況,確保橋梁整體及構件在各水準地震設防下的性能與目標實現,取得了優異的減隔震效果。
(2)預制箱梁中設置 3道橫隔板。
(3)根據《公路橋梁抗震設計細則》(JTG/T B02-01-2008),對樁柱主筋、箍筋均進行加強,特別是柱頂、柱底及樁頂的塑性鉸區段。
(4)墩臺均設置橫橋向擋塊,預制箱梁橋跨連續墩支座間設防震錨栓,橋臺增設縱向防落梁擋塊。
(5)橋梁墩、臺擋塊內側、背墻與預制梁對應位置及可能發生構件剛性撞擊的位置均應設橡膠緩沖塊。
(6)根據《公路橋梁抗震設計細則》(JTG/TB02-01-2008),高度大于7m的橋墩設置橫系梁。
5 橋梁附屬構件設計
(1)橋頭搭板:按項目統一規定,本橋0號橋臺設置長度10m搭板,36號橋臺設置長度8m搭板。
(2)支座:采用 HDR(II)型公路橋梁高阻尼隔震橡膠支座,支座材料和力學性能應符合現行國家和行業標準GB/T20688.2-2006《橡膠支座:橋梁隔震橡膠支座》的規定,支座隔震參數應符合《HDR(II)型高阻尼隔震橡膠支座安裝圖》的要求。主滑動方向與路線中心線方向一致。
(3)伸縮縫:本橋兩橋臺處各設置一道 D80型伸縮縫;7、10、33過渡墩處各設置一道 D80型伸縮縫,其余過渡墩處各設置一道D160型伸縮縫。
(4)護欄:采用鋼筋混凝土防撞式護欄,護欄應按路線實際線型放樣并設置。
(5)橋面排水:在橋梁橋面較低一側的護攔內側設置泄水管。
(6)墩臺均設置橫橋向擋塊,連續墩支座間增設防震錨栓,橋臺增設縱向防落梁擋塊。
(7)橋臺設錐坡防護。橋臺兩側引道邊坡設踏步,并結合路面排水設置成急流槽形式兼排水。橋臺在橋下護坡上設置檢修平臺延伸到兩側接至踏步。
6 結束語
綜上所述,文章通過對某公路橋梁設計注意要點進行分析,充分了解了現澆預應力混凝土連續箱梁設計的要點所在,對保證工程的質量及提高橋梁的設計水平起到了很大的作用,同時,也延長本工程的使用壽命及保證使用人員的生命安全。