丹江口二橋設(shè)計要點
2010-06-10 
(一)總體布置

  丹江口二橋為預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋,橋跨布置為88.0m+150.0m+150.0m+88.0m,橋梁起點:K0+60.534,橋梁終點:K0+548.534,橋梁全長488.0m,橋面中心設(shè)計標(biāo)高為181.446m。

  大橋設(shè)R=13000.0的豎曲線,兩側(cè)雙向縱坡為1%,全橋無平曲線。橋面總寬12.5m,設(shè)置雙向橫坡,為1.5%。

 ?。ǘ┥喜拷Y(jié)構(gòu)

  橋梁上部構(gòu)造由四跨一聯(lián)預(yù)應(yīng)力混凝土變截面連續(xù)箱梁組成,箱梁采用單箱單室截面,箱梁頂板寬12.0m,底板寬7.0m,翼緣板懸臂長2.5m。箱梁支點處梁高為8.09m,跨中和邊跨現(xiàn)澆段梁高為3.39m,其間梁底按R=501.526m圓曲線變化。箱梁頂板厚30cm,腹板厚55cm~75cm,底板厚32cm~115cm,底板上緣按R=608.169m圓曲線變化。邊跨支點處腹板厚60cm,底板厚50cm。腹板上設(shè)有Φ10cm的通氣孔,縱向間距為300cm。全橋共設(shè)5道橫隔板,分別位于墩頂及梁端支點處,墩支點橫隔板厚120cm,端支點橫隔板厚70cm。為保證箱內(nèi)干燥,在箱梁根部區(qū)段底板上設(shè)有排水孔。此外,在懸臂施工過程中,應(yīng)設(shè)置相應(yīng)數(shù)量的泄水管。墩頂0號塊長15.0m,箱梁最大懸臂長73.5m。

  箱梁采用三向預(yù)應(yīng)力??v向預(yù)應(yīng)力束分為:頂板束、底板束和腹板束,采用平豎彎相結(jié)合的空間曲線,分別錨固在箱梁的頂板、腹板、底板、承托或齒塊上。縱向預(yù)應(yīng)力束采用了 和 ,公稱直徑15.24mm、標(biāo)準(zhǔn)強度1860Mpa、ASTMA416-90a標(biāo)準(zhǔn)的鋼絞線,張拉控制應(yīng)力為1395Mpa,采用YM型錨具和內(nèi)徑為85mm、80mm的波紋管成孔。

  豎向預(yù)應(yīng)力筋采用Φ32的冷拉Ⅳ級精軋螺紋粗鋼筋,軋絲錨具,上端張拉錨在頂板頂面,控制張拉力543kN,豎向預(yù)應(yīng)力筋順橋向間距平均50cm,支點附近加密間距30cm。

  橫向預(yù)應(yīng)力鋼束有采用 ,公稱直徑15.24mm、標(biāo)準(zhǔn)強度1860Mpa、ASTMA416-90a標(biāo)準(zhǔn)的鋼絞線。單端張拉,張拉控制應(yīng)力為1395Mpa,采用YMB扁錨和內(nèi)徑為40mm×19mm的扁波紋管成孔。

 ?。ㄈ┫虏拷Y(jié)構(gòu)

  由于墩身較高,主橋橋墩采用鋼筋混凝土薄壁結(jié)構(gòu);主墩上承臺厚2.0m,下承臺厚3m。從本橋位的地質(zhì)和水文來看,橋墩處水深較大,巖石堅硬,根據(jù)《丹江口二橋初步設(shè)計專家審查意見》,為了盡可能保證基礎(chǔ)施工的可靠,施工難度最小,封底混凝土厚度較小,將三個主墩承臺均設(shè)計為高樁承臺:2號橋墩高27.446m,承臺底標(biāo)高為140.0m,樁基有52.0m長均為自由長度;在正常年景下,保證至少有6個月的周期進行下部構(gòu)造的施工,施工保證水位定于148.0m(黃海高程),此承臺施工時水頭差在8m左右。由于此承臺頂標(biāo)高高出最低通航水位7.771m,對通航極不利,且影響美觀,若實際施工時水位未達到148.0m,在保證基礎(chǔ)施工可靠、封底混凝土厚度較小的前提下,應(yīng)及時與設(shè)計方聯(lián)系,考慮降低承臺標(biāo)高,以使結(jié)構(gòu)達到最合理狀態(tài)??紤]到樁基自由長度較長,樁基施工困難,為保證連續(xù)梁整體的穩(wěn)定性,2號主墩基礎(chǔ)采用9Φ2.0m鉆孔灌注樁,樁長64.0m,嵌巖深度10.0m。根據(jù)《丹江口二橋初步設(shè)計專家審查意見》,本項目資金有限,1、3號主墩應(yīng)盡可能在枯水期完成基礎(chǔ)施工,故將1、3號主墩的承臺底標(biāo)高定為145.0m,橋墩高21.596m,,基礎(chǔ)采用5Φ2.0m鉆孔灌注樁,樁長分別為23.0m和32.5m。

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  1、橋面系

  橋面全寬12.5m,其中行車道9m,兩側(cè)人行道各1.5m,人行道欄桿各0.25m。橋面鋪裝采用10cm厚水泥混凝土找平層和7cm厚瀝青砼,橋面設(shè)相對行車道抬高21cm的人行道,人行道橫坡為1%。

  2、 伸縮縫、支座

  全橋共設(shè)兩道伸縮縫,分別位于箱梁與橋臺相接處,為SSFB320型伸縮縫。

  主2號墩頂設(shè)置分別設(shè)置GPZ50000GD和GPZ50000SX支座各一個,其余各主墩均設(shè)置GPZ50000DX和GPZ50000SX支座,箱梁邊跨與橋臺相接處設(shè)置GPZ7000DX和GPZ7000SX支座。

 ?。ㄎ澹┙Y(jié)構(gòu)分析

  橋梁的結(jié)構(gòu)分析采用了鐵道部大橋局設(shè)計院開發(fā)的鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁結(jié)構(gòu)分析程序(PRBP),按結(jié)構(gòu)的施工階段(包括掛籃懸澆、支架現(xiàn)澆、邊跨合攏、中跨合攏、二期恒載)及成橋狀態(tài)下的活載等一系列工況,根據(jù)各自不同的結(jié)構(gòu)體系和可能發(fā)生的各種荷載,對結(jié)構(gòu)體系進行了不同的荷載組合,均能滿足規(guī)范要求。并采用了同濟大學(xué)開發(fā)的橋梁結(jié)構(gòu)線性、非線性分析綜合程序系統(tǒng)(BAP)進行驗算。計算中,施工荷載掛籃的重量取0.5倍最大梁段重量,設(shè)計為65.3t,設(shè)計合攏溫度為15℃,其余計算取值依據(jù)規(guī)范及設(shè)計值。

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