1 设计依据1.1工程概述该桥设计车速为80Km/h，桥位于直线段内，桥位起迄中心桩号为k0+100~k0+220。

桥梁全长4×30m，上部结构为装配式预应力混凝土简支T型梁桥，下部结构为双柱式墩，桩基础，轻型薄壁桥台。

本桥上部结构采用先预制后张拉的施工形式。

1.2 自然条件（1）河流及水文情况河床比降为+1.25％，设计洪水位为14m，桥下没有通航要求。

（2）当地建材情况桥梁附近采石场有充足的碎石、块石可供，水泥与钢材可选择当地材料市场供应。

（3）气象情况查阅当地气象资料。

年极端最高气温44ºC，年最低气温-12ºC。

（4）地震情况地震烈度为6级。

1.3 设计标准及规范1.3.1 设计标准桥型：双向整体式装配预应力混凝土简支T型梁桥桥面宽度：全宽17.6m桥面净宽：净—14+2×1.8m。

桥面纵坡：2.0%桥面横坡：2.0%车辆荷载等级：公路-Ⅰ级1.3.2 设计规范《公路工程抗震设计规范》（JTJ004---2005）《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041---2000）《公路工程技术标准》（JTG01---2003）《公路桥涵通用规范》（JTG60---2004）《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62---2004）2 方案构思与设计2.1 桥梁设计原则（1）使用上的要求桥上应保证车辆和人群的安全畅通，并应满足将来交通量增长的需要。

桥型、跨度大小和桥下净空应满足泄洪、安全通航或通车等要求。

建成的桥梁应保证使用年限，并便于检查和维修。

（2）舒适与安全性的要求现代桥梁设计越来越强调舒适度，要控制桥梁的竖向与横向振幅，避免车辆在桥上振动与冲击。

整个桥跨结构及各部分构件，在制造、运输、安装和使用过程中应具有足够的强度、刚度、稳定性和耐久性。

（3）经济上的要求在设计中必须进行详细周密的技术经济比较，使得桥梁的总造价和材料等的消耗为最少。

桥梁设计应遵循因地制宜，就地取材和方便施工的原则。

并且桥梁的桥型应该是造价和使用年限内养护费用综合最省的桥型，设计中应该充分考虑维修的方便和维修费用少，维修时尽可能不中断交通，或中断交通的时间最短。

能满足快速施工要求以达到缩短工期的桥梁设计，不仅能降低造价，而且提早通车在运输上将带来很大的经济效益。

（4）先进性上的要求桥梁设计应体现现代桥梁建设的新技术。

应便于制造和架设，应尽量采用先进工艺技术和施工机械、设备，以利于减少劳动强度，加快施工进度，保证工程质量和施工安全。

（5）美观上的要求一座桥梁应具有优美的外形，应与周围的景观相协调。

城市桥梁和游览地区的桥梁，可较多的考虑建筑艺术上的要求。

合理的结构布局和轮廓是美观的主要因素，决不应把美观片面的理解为豪华的细部装饰。

2.2 桥型方案构思与总体设计2.2.1 方案初选（拟定桥型图式）根据桥梁设计原则，从安全、功能、经济、美观、施工、占地与工期等多方面比选，初步确定梁桥、拱桥、刚架桥三种桥梁形式。

3种方案的比较表暂列于后。

方案一、预应力混凝土简支梁桥图2.1 预应力混凝土简支梁桥（单位：cm）方案二、上承式拱桥图2.2 上承式拱桥（单位：cm）方案三、刚架桥图2.3 刚架桥(单位：cm)2.2.2 桥墩方案比选桥墩类型有重力式实体桥墩、空心桥墩、柱式桥墩、轻型桥墩和拼装式桥墩。

现选取前3种形式进行比较，以便选择一个较好的方案。

①重力式实体桥墩采用混凝土或石砌的实体结构施工简易，取材方便，节约钢材。

但是墩身较为厚重，圬工量大，外形粗大笨重，减少桥下有效孔径，增大地基负荷；当桥墩较高，地基承载力较低时尤为不利。

②空心桥墩这种桥墩具有截面积小、截面模量大、自重轻、结构刚度和强度较好的特点，多用于高桥。

但是薄壁空心桥墩施工较复杂，又费钢材。

③柱式桥墩柱式桥墩的结构特点是由分离的两根或者多根立柱所组成，城市路桥的桥墩布置和形式好环，直接影响交通和美观，双柱式桥墩楣梁可以外露或出于美观需要而隐蔽于上部结构之内，造型美观，此地基采用钻空罐注桩，双柱式桥墩在强度和刚度上也满足要求。

此外双柱式桥墩外形轻巧大方，圬工体积较少。

所以采用双柱式桥墩。

3 初步设计3.1设计资料及构造布置3.1.1地质资料弥渡河地质分布：Ⅰ.亚粘土：分布在标高503.54m 以上，[]0210KPa σ=，3118.5/KN m γ=，110C KPa =，0120φ=，4112000/m KN m =，531310/k KN m =⨯；Ⅱ.中密中砂：分布在标高505.74m 至502.51m 之间，[]0350KPa σ=，3219.5/KN m γ=，20C KPa =，0238φ=，4220000/m KN m =，532610/k KN m =⨯； Ⅲ.砂砾石层：属中密圆砾，分布在标高502.51m 以下，[]0550KPa σ=，33/21m KN =γ，KPa C 03=，0340=φ，43/60000m KN m =，353/1012m KN k ⨯=3.1.2桥梁跨径及桥宽桥梁总长：120m桥梁分孔布置：4等跨标准跨径：30m （墩中心距离）主梁全长：29.96m 计算跨径：28.66m桥面净空：净—1.8m+14m+1.8m+m=17.6m3.1.3设计荷载公路—Ⅰ级，人群荷载：3.0N/m 2，一侧栏杆重量的作用力为1.52kN/m ，每侧人行道重：3.57 kN/m 。

3.1.4材料及工艺混凝土：主梁用C50。

应力钢筋采用《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥函设计规范》（JTG D62—2004） 的φs 15.2钢绞线，每束6根，全梁配5束。

普通钢筋采用HRB335钢筋；吊环采用R235钢筋。

按后张法采用TD 双作用千斤顶两端同时张拉施工工艺制作主梁，采用内径70mm 、外径77mm 的预埋波纹管和锚具;主梁安装就位后现浇60cm 宽的湿接缝。

最后施工混凝土桥面铺装层。

3.1.5设计依据交通部颁《公路工程技术标准》（JTG B01—2003），简称《标准》； 交通部颁《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60—2004），简称《桥规》； 交通部颁《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62—2004）。

注：考虑混凝土强度达到C45时开始张拉预应力钢束。

ck和tk 分别表示钢束张拉时混凝土的抗压、抗拉标准强度，则ckf '=29.6Mpa ， tk f '=2.51Mpa 。

3.2 截面布置支点截面跨中截面变化点截面跨中截面支点截面·图3.1 结构尺寸（尺寸单位：mm ）3.2.1主梁跨中截面主要尺寸拟订主梁高度：预应力混凝土简支梁桥的主梁高度与其跨径之比通常在1/15~1/25，标准设计中高跨比约在1/18~1/19。

当建筑高度有受限制时，增大梁高往往是较经济的方案，因为增大梁高可以节省预应力钢束用量，同时梁高加大一般只是腹板加宽，而混凝土用量增加不多。

综上所述，本设计中取用2100mm 的主梁高度是比较合适的，本桥桥体有8片梁。

主梁截面细部尺寸：T 梁翼板的厚度主要取决于桥面板承受车轮局部荷载的要求，还应考虑能否满足主梁受弯时上翼板受压的强度要求。

本设计预制T 梁的翼板厚度取用180mm ，翼板根部加厚到300mm 以抵抗翼缘根部较大的弯矩。

在预应力混凝土梁中腹板内主拉应力较小，腹板厚度一般由布置预制孔管的构造决定，同时从腹板本身的稳定条件出发，腹板厚度不宜小于其高度的1/15。

腹板厚度取200mm 。

马蹄尺寸基本由布置预应力钢束的需要确定的，设计实践表明，马蹄面积占截面总面积的10%~20%为合适。

考虑到主梁需要配置较多的钢束，将钢束按三层布置，一层最多排三束，同时还根据《公预规》9.4.9条对钢束间距及预留管道的构造要求，初拟马蹄宽度为500mm ，高度为300mm ，马蹄与腹板交接处作三角过渡，高度过100mm ，以减小局部应力。

按照以上拟订的外形尺寸，就可绘出预制梁的跨中截面图（见图3.2）。

图3.2 跨中截面尺寸图（尺寸单位：mm ）3.2.2计算截面几何特征对于T 型截面受压翼缘的计算宽度b f ，根据《公路桥规》计算得出的有效宽度为2200mm.将主梁跨中截面划分成五个规则图形的小单元。

见图3.3 截面形心至上缘距离为：iis yy =A A⨯∑式中：A i ——分块面积y——分块面积的形心至上缘的距离i主梁的工作截面有两种：预制和吊装阶段的小截面（b=160cm）；运营阶段的大截面3.2（b=220cm）。

主梁跨中截面的全截面几何特性如表3.2.3检验截面效率指标ρ（希望ρ在0.5以上）上核心距：s x 47848000k ===35.25cm y 9690140.15A ∑I ∑⨯⨯下核心距：x s 4784800k ===70.69cm y 969069.85A ∑I ∑⨯⨯截面效率指标：ρ=5.0504.021069.7025.35>=+=+h k k s x表明以上初拟的主梁中截面是合理的。

3.3 横截面沿跨长的变化如图3.1所示，本设计主梁采用等高的形式，横截面的T 梁翼板厚度沿跨长不变。

梁端部区段由于锚头集中力的作用引起较大的局部应力，也为布置锚具的需要，在距支座2250mm范围内将腹板加厚到与马蹄同宽。

见图（3.1）3.4 横隔梁的设置模型试验结果表明，在荷载作用处的主梁弯矩横向分布，当该处有横隔梁时比较均匀，否则直接在荷载作用下的主梁弯矩很大。

为减小对主梁设计起主要控制作用的跨中弯矩，在跨中设置一道路中横隔梁；当跨度较大时，应设置较多的横隔梁。

本设计在桥跨中点、四分点、和支座处共设置五道横隔梁，其间距分别为7m和7.33m。

端横隔梁的高度与主梁同高，厚度为上部260mm，下部240mm；中横隔梁高度为2000mm，厚度为上部180mm，下部160mm。

详见图3.1所示。

4 上部结构施工图设计4.1 主梁永久作用效应计算4.1.1 永久作用集度（1）预制梁自重（一期横载）按跨中截面计，主梁的横载集度：g（1）=0.861×25=21.53kN/m由于变截面的过渡区段折算成的横载集度：g（2）=2×1.25×0.35×(1.4+1.5+0.026)×0.5×25/28.66=1.11kN/m由于梁端腹板加宽所增加的重力折算成的横载集度：g（3）＝2×1.0×0.3×1.46×25/28.66=0.76kN/m中横隔梁体积：（0.7×1.62-0.7×0.5×0.12）×0.15=0.16mm3端横隔梁体积：（0.55×1.5+0.55×0.5×0.12）×0.15=0.13mm3边主梁的横隔梁横载集度：g（4）=（3×0.1638+2×0.1287）×25/28.66=0.65kN/m边主梁的横隔梁横载集度：g（4）′=2 ×g（4）=2×0.653=1.31kN/m边主梁的一期横载集度为：g1=∑==+++=41 i05.2465.076.011.153.21kN/m中主梁的一期横载集度为：g1′＝∑=21.53+1.11+0.76+1.31=24.71kN/m（2）二期永久作用一侧人行道栏杆1.52 kN/m；一侧人行道3.57 kN/m；桥面铺装层重（图4.1）图4.1 桥面铺装（尺寸单位：mm）1号梁：0.5×（0.07+0.076）×0.4×25=0.73 kN/m2号梁：0.5×（0.76+0.109）×2.2×25=5.09 kN/m3号梁：0.5×（0.109+0.142）×2.2×25=6.90 kN/m4号梁：0.5×（0.142+0.175）×2.2×25=8.72 kN/m现将恒载作用汇总如表4.14.1.2 永久作用效应α=。