连续刚构桥工程设计方案第一章概述1.1 地质条件图1-1 桥址纵断面图1.2 主要技术指标桥面净宽：2×12m＋0.5m （分离式）设计荷载：公路－Ｉ级行车速度：80km/h桥面横坡：2%通航要求：无温度：最高年平均温度34℃，最低年平均温度-10℃。

1.3 设计规范及标准1、《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）。

2、《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63-2007）。

3、《公路桥涵施工技术规范》（JTJ 041-2000）。

4、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）。

5、《公路桥涵圬工设计规范》（JTG D61-2005）第二章方案比选2.1 概述桥式方案比选是初步设计阶段的工作重点，一般要进行多个方案比较。

各方案均要求提供桥式布置图，图上必须标明桥跨位置，高程布置，上、下部结构形式及工程数量。

对推荐方案，还要提供上、下部结构的结构布置图，以及一些主要的及特殊部位的细节处理图。

设计方案的评价和比较，要全面考虑各项指标，综合分析每一方案的优缺点，最后选定一个符合当前条件的最佳推荐方案。

有时，占优势的方案还应吸取其他方案的优点进一步加以改善。

2.2 比选原则设计从安全性、技术适用性、施工难度、设计施工周期、经济性、实用性和观赏性等几方面对各比选方案进行评比，其中安全性为主要因素。

2.3 比选方案根据设计任务要求,依据现行公路桥梁设计规范,综合考虑桥位地质地形条件，拟定了三个比选方案：方案一：预应力混凝土连续刚构桥方案二：上承式钢管混凝土拱桥方案三：独塔斜拉桥2.3.1预应力混凝土连续刚构桥1.结构受力特点⑴在高墩大跨径桥梁中，与其它结构体系比较，预应力混凝土连续刚构桥常成为最佳的桥型方案。

⑵预应力砼充分发挥了高强材料的特性，具有强度高、刚度大、变形小以及抗裂性能好的优点。

⑶结构伸缩缝数量少，高速行车平顺舒适，维修工作量小，维护简单。

⑷可最大限度的应用平衡悬臂施工法，施工技术成熟，易保证工程质量。

⑸采用水平抗推刚度较小的双薄壁墩，可以减小水平位移在墩中产生的弯矩，且薄壁墩底承受的弯矩、梁体内的轴力随着墩高的增大而急剧减小。

⑹连续钢构除了保持连续梁的优点外，墩梁固结节省了大型支座的昂贵费用，减少了墩和基础的工程量，并改善了结构在水平荷载（例如地震荷载）作用下的受力性能，适用于中等以上跨径的高墩桥梁。

该桥为全预应力混凝土连续刚构桥，跨径分布为95m+4×170m+95m，桥梁总长870m,边主跨比0.56。

桥梁设置单向纵坡，坡度为1％。

3.横断面布置主梁采用单箱单室箱形截面，梁高按1.8次抛物线变化，设计为双幅桥，单幅桥位单向双车道，桥面宽12m，横向布置为0.5m+10.75m+0.75m，桥面横坡2%。

4.基础基础采用钻孔灌注桩群桩基础，桩径1.5m，桩中心距4.0m采用C40混凝土，为摩擦桩。

承台为矩形承台，厚4m，两承台尺寸均为23m×14.5m，采用C40混凝土。

5.施工要点⑴桥梁上部采用挂篮悬臂浇注施工，施工时要对称浇注，应注意立模高程的合理设置，准确控制悬浇高程，确保每个工况的设计线形，主梁边中跨合龙高差应控制在1cm以内。

⑵施工后的主梁备用预应力束孔处理如下：顶板束预留孔灌浆封填，底板束预留孔留下备用，但不穿预应力束。

⑶箱梁悬浇施工时在底板上的施工孔不封堵，作为箱梁的通气孔。

⑶桥墩采用爬模法施工，两端桥台采用整体现浇。

6.总体布置图图2-1 连续刚构桥总体布置图2.3.2 上承式钢管混凝土拱桥1.结构受力特点⑴．拱桥是以受压为主的结构体系，对地基的要求比较高。

⑵．拱上立柱与主梁的弹性连接使结构成为超静定结构，并将主梁上的作用传递到主拱圈上，同时其减跨作用使主梁的高度降低，降低了结构自重。

⑶．钢管对混凝土形成了三向受压特性，使混凝土的抗压强度大大提高，作为受压为主的结构，大大的提高了材料的利用率。

该桥为上承式钢管混凝土双连拱，腹孔为连续梁式腹孔；两个拱的矢跨比均采用1/5,计算跨径320m ，净矢高64m ；拱轴系数取2.24；拱上立柱间距为10m ；拱圈为变高度截面，变高度截面截面高度变化按Ritter 规律变化，n 取0.8，拱顶高5.72m ，拱脚高11.5m 。

3.横断面布置连续梁式腹孔支撑着T 形主梁，设计为双幅桥，单幅桥位单向双车道，桥面宽12m 。

横向布置为0.5m+10.75m+0.75m 。

4.基础基础采用钻孔灌注桩群桩基础。

桩径1.5m ，桩中心距4.0m 采用C 40混凝土，为摩擦桩。

拱座为大型混凝土实心拱座，采用C40混凝土。

5.施工要点⑴．通过缆索吊装施工进行主拱圈的施工，安装过程应严格控制主拱圈的线形。

⑵．待主拱圈合龙后，进行钢管内混凝土灌注。

⑶．通过缆索吊装进行主梁拼装。

6.总体布置图图2-2 上承式钢管混凝土拱桥总体布置图2.3.3独塔双跨斜拉桥 1.斜拉桥的受力特点⑴斜拉桥属组合体系桥梁，它的上部结构由主梁、拉索和索塔组成。

⑵斜拉桥是一种桥面体系以主梁受轴力（密索体系）或受弯（稀索体系）为主、支承体系以拉索受拉和索塔受压为主的桥梁。

⑶斜拉桥是一种高次超静定的组合结构，拉索与主梁是弹性连接，使主梁的跨径显著减小，从而大大减小了梁内弯矩、梁体尺寸和梁体重力，使桥梁的跨越能力显著增大，是大跨度桥梁所采用的主要形式之一。

⑷与悬索桥相比，斜拉桥不需要笨重的锚固装置，抗风性能又优于悬索桥，由调整拉索的预拉力可以调整主梁的内力，使主梁的内力分布更均匀合理。

2.桥跨布置该桥为独塔不等跨斜拉桥, 跨径分布为310m+220m，半漂浮体系。

主塔高226m ；索距取左跨12m，右跨8m；拉索为扇形布置的双索面形式。

3.横断面布置主梁采用钢箱梁截面形式，梁高为3m。

设计为双幅桥，单幅桥位单向双车道，桥面宽12m。

横向布置为0.5m+10.75m+0.75m。

4.基础基础采用钻孔灌注桩群桩基础。

桩径1.5m，桩中心距4.0m采用C40混凝土，为摩擦桩。

5.施工要点⑴采用悬臂拼装法施工，施工过程中应控制桥梁的线形。

⑵主塔采用爬模法施工，施工过程应通过测量监控主塔的垂直度，确保在容许的范围内，浇筑量测时应该选择一天温度较低的时候，以免日照温差对主塔产生影响。

⑶挂主索时应准确计算拉索的初始索力，以免施工过程中使结构产生不利的受力或主梁的线形异常。

6.总体布置图图2-3 独塔斜拉桥布置图2.4 方案比较方案比选从该桥桥址的实际地理位置地形环境，结合实用耐久、安全可靠、经济合理、美观和有利于环保的设计原则综合考虑。

从安全、功能、经济、美观、施工、占地与工期多方面比选，最终确定桥梁形式。

a.实用性桥上应保证车辆安全畅通，并应满足将来交通量增长的需要。

桥下应满足泄洪、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。

只有满足了这一基本条件后，才能谈得上对桥梁结构的其他要求，既做到总造价经济，又保证工程质量和使用安全可靠。

b.舒适与安全性现代桥梁设计越来越强调舒适度，故应控制桥梁的振幅，避免车辆受到过大振动与冲击。

整个桥跨结构及各部件，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。

c.经济性设计的经济性应综合发展远景及将来的养护和维修等费用。

d.美观一座桥梁，尤其是作为一个城市或地区的标志性建筑的大跨径桥梁更应具有优美的外形，同时应与周围的景致相协调一致。

合理优美的结构布局和轮廓是美观的主要因素，而非豪华的装饰。

e.有利于环保桥梁设计应考虑环境保护和可持续发展的要求。

从桥位选择、桥跨布置、基础方案、墩身外形、上部结构施工方法、施工组织设计等全面考虑环境要求，采取必要的工程控制措施，并建立环境监测保护体系，将不利影响减至最小。

方案比选时应根据上述原则，对拟定的桥梁比选方案作出综合评估，选出最优的桥梁方案。

以下为各比选方案的性能对比表：表 2.1 比选方案对照表通过对各设计方案在技术及施工适用性，安全性，经济性，实用性，美观性，设计、施工周期等几方面的综合对比分析，结合老庄河大桥总体布置的需要，预应力混凝土连续刚构桥优势明显，被确定为最终设计方案。

第三章预应力混凝土的连续梁桥总体布置3.1 桥型布置本设计采用六跨预应力混凝土变截面连续刚构结构，桥梁总长870m，桥梁起始里程桩号为K196+310.58m，终止里程桩号为K 197+189.42m，桥面标高为1151.78m。

3.2 桥孔布置连续梁跨径的布置可采用等跨和不等跨两种。

采用等跨布置结构简单，模式统一，适于采用顶推法、移动模架法或简支转连续法施工的桥梁，但等跨布置将使边跨内力控制全桥设计，不经济。

所以，连续梁跨径布置一般以采用不等跨形式，边跨与中跨跨径之比一般为0.5～0.8,这样可使中跨跨中弯矩不致产生异号弯矩。

本设计推荐方案根据任务书要求以及桥址地形、地质与水文条件，通航要求等确 的形式，边跨与中跨之比为0.56。

定为95m+170m4+95m图3-1 连续刚构总体布置图3.3 桥梁上部结构尺寸拟定1.顺桥向梁的尺寸拟定a.墩顶处梁高：根据规范，梁高为1/16～1/20L，取1/18.9L即9m。

b.跨中梁高：根据规范，梁高取3.2m。

c.梁底曲线：根据规范，选用1.8次曲线。

2. 横桥向的尺寸拟定单幅桥宽为12m，设计为双向分离式桥梁，桥面布置为0.5m+10.25m+0.75m。

主梁采用单箱单室，细部尺寸拟定如下图：图3-2 墩顶截面（单位:cm）图3-3 跨中截面（单位:cm）（1）底板厚度：本桥截面纵向为变截面，支点处底板厚取120cm，跨中厚为35cm，梁底按1.8次抛物线变化。

（2）顶板厚度：考虑桥面板横向弯矩的受力要求和布置纵向预应力筋的构造要求，取顶板厚30cm ,全桥顶板厚相同。

（3）悬臂尺寸：顶板两侧悬臂板长度一般取2—5m，且悬臂端厚度不小于10cm。

本桥悬臂板取2.75m，悬臂端部厚度18cm，悬臂根部厚度60cm。

（4）腹板厚度：腹板在支点处为满足剪力增加的需求需加厚，取65cm；腹板在跨中处承受剪力较小，厚度可适当减薄，取40cm。

（5）横隔板：一般设置于支承处以承担和分布很大的支承反力。

本桥共设22道横隔板，两桥台支点各1道和五墩顶支点各4道。

墩支点处四个横隔板对称设置，厚度依次为125cm,50cm,50cm,125cm，端支点处横隔板厚150cm，横隔板与箱梁连接处均设有承托。

（6）桥面铺装：根据规范要求，选用8cm厚C40号防水混凝土，上加9cm厚沥青混凝土磨耗层。

共计17cm厚。

3.桥面铺装和线型的选定桥面铺装：根据《桥梁工程》选用8cm防水混凝土铺装层和9cm厚的沥青混凝土磨耗层，共计17cm厚。

桥面横坡：根据规范规定为1.5%～3.0%,取2%,该坡度由箱梁形状控制。