(83 80)m预应力转体桥方案设计,涨见识~
hbduzjan
hbduzjan Lv.2
2021年05月17日 09:24:38
来自于桥梁工程
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大桥主桥采用(83+80)m预应力混凝土单T钢构连续梁桥,桥面宽24.5m。为减少施工期间铁路的运营安全并尽量减少对铁路的干扰,该桥采用转体法施工(转体重量1.5万t,转体角度为49.27°)。该桥采用单箱三室截面,矩形实体墩,钻孔灌注桩基础,转体系统由转体下盘、球铰、上转盘、转动牵引系统组成。对主梁整体结构、横梁横向静力、桥面板横向静力、转体系统分别进行计算,结果表明该桥的各项指标均满足规范要求。

大桥主桥采用(83+80)m预应力混凝土单T钢构连续梁桥,桥面宽24.5m。为减少施工期间铁路的运营安全并尽量减少对铁路的干扰,该桥采用转体法施工(转体重量1.5万t,转体角度为49.27°)。该桥采用单箱三室截面,矩形实体墩,钻孔灌注桩基础,转体系统由转体下盘、球铰、上转盘、转动牵引系统组成。对主梁整体结构、横梁横向静力、桥面板横向静力、转体系统分别进行计算,结果表明该桥的各项指标均满足规范要求。

道路标准:城市主干路;桥梁宽度:24.5m;设计行车速度:60km/h;桥面横坡:2%;设计荷载:汽车荷载,城-A级,跨铁路主桥活载提高30%;抗震设计标准:地震动峰值加速度0.15g,特征周期0.40s,相当于地震基本烈度Ⅷ度区;桥下净空:既有南同蒲铁路净高≥7.96m,既有108国道≥5m;桥梁结构设计基准期:100年;桥梁结构设计使用年限:100年。


方案设计

平面设计:道路平面线形采用道路中心线走向,主线桥位于直线上,道路主线通过桥梁跨越108国道和南同蒲铁路。108国道及南同蒲铁路上跨桥采用“斜交正做”,桥轴线与南同蒲铁路和G108的交叉角度分别为49.27°和51.98°。


纵断设计:纵断面设计主要考虑南同蒲铁路净空、运营安全距离和构筑物的后期沉降等因素,立交净空不小于8.3m,纵坡采用0.5%,并在变坡点处设置相应的竖曲线。


横断面设计:主桥标准断面宽度为24.5m,断面布置为:0.5m(护栏)+1m(检修平台)+(3.5×2+3.0)m(机动车道)+0.75m(中央分割带)+0.75m(中央分割带)+(3.5×2+3.0)m(机动车道)+1m(检修平台)+0.5m(护栏)=24.5m。


与铁路相对位置关系:12号墩下承台边缘距既有南同蒲上行线中心最小距离21.71m,12号墩墩身边缘距既有南同蒲上行线中心最小距离28.20m。12号墩基坑防护桩冠梁边缘距既有南同蒲上行线中心最小距离19.55m。13号桥墩承台边缘距既有南同蒲下行线中心最小距离14.44m,13号墩墩身距既有南同蒲下行线中心16.76m。


结构设计

主梁采用变高度单箱三室斜腹板混凝土箱梁,刚构墩顶部梁高6.6m,梁端部梁高2.8m,梁底线形按圆曲线变化,圆曲线半径R=475.6m,两端等高段梁长分别为17.92m和14.92m。箱梁顶板宽24.5m,底板宽15.17~16.69m,两侧悬臂板长3.5m。箱梁顶板厚0.3m,中墩顶和边支点处顶板厚度增至0.6m;底板厚度为0.3~0.9m,墩梁固结处局部加厚;腹板厚度为0.45~0.85m,边支点处局部加厚到0.75m,T形墩与主梁相交处局部加厚到1.05m。T形墩顶部对应主梁设置横梁,厚为3m,边支点处端横梁厚為1.5m,中横梁及端横梁均设过人洞,供检查人员进入。全桥共划分为19个梁段,0号梁段长14m,1号梁段长8m,2~7号梁段长10m,边跨现浇段为9号梁段,两端长度分别为4.92m和7.92m,8号梁段为合龙段,长2m。


梁体采用纵、横向双向预应力体系。纵向预应力钢束采用顶、腹、底板布束方式布置,底板束采用15-?准s15.2钢绞线,顶板束、腹板束采用21-?准s15.2钢绞线,对应采用M15-15、M15-21锚具,两端张拉。端横梁采用19-?准s15.2钢绞线,M15-19锚具,两端张拉。中横梁横向预应力采用3-?准s15.2钢绞线,BM15-3和BM15-3P型锚具,单端交替张拉。


T形墩为钢筋混凝矩形实体结构,上下固结,墩高5m,横桥向为倒梯形截面,宽度由墩顶15.09m渐变至墩底部13.17m,顺桥向厚3m。主桥采用台阶式承台,由上、下两层组成,上承台同时也是主墩墩座,底部为矩形,顺桥向13m,横桥向宽17m,高3m;下承台为六边形,长边长29.1m,短边长21.5m,高4m。主墩采用36根直径为1.5m的钻孔灌注桩,摩擦桩,桩间距为3.8m,桩长66m。

转体结构由转体下盘、球铰、上转盘、转动牵引系统组成。 转体下盘为支撑转体结构全部重量的基础,转体完成后与上转盘共同形成桥梁基础。下转盘上设置转动系统的下球铰、保险撑脚环形滑道及转体拽拉千斤頂反力座等。下球铰混凝土灌注完成后,将转动中心轴?准270mm钢棒放入下转盘预埋套筒中。然后进行下球铰聚四氟乙烯滑动片和上球铰的安装。每个球铰由930块?准6cm处于高压应力状态的聚四氟乙烯片组成,其计算压应力为79.9MPa,小于抗压设计强度100MPa。



转体时,上盘撑脚可以支撑转体结构平稳,8个保险腿对称分布于纵轴线的两侧。在撑脚的下方设有1.3m宽的滑道,滑道半径为4.5m,转体时保险撑脚可在滑道内滑动,以保持转体结构平稳。转体上盘在整个转体过程中形成一个多向立体的受力状态,上盘矩形截面尺寸12m×15m,高2.2m;转台直径为11m,高0.8m。



牵引系统由千斤顶、液压泵和主控台构成。在直径11m的转台圆周上缠绕锚固预应力钢绞线,使转动体系转动。

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