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溜索改桥项目桥梁设计要点

 论文栏目:桥梁设计论文     更新时间:2018/11/8 17:05:12   

摘要:溜索是我国比较古老的一种交通方式,存在这极大的危险,很容易出现生命安全问题。随着“溜索改桥”工程的实施,我国将大面积的将溜索改为行走桥梁的形式,便于农产品运输,人们的出行。在有些山区地形十分的复杂,并且地势险峻,交通情况极差,给“溜索改桥”带来很大的困难。尽管如今国内外都对人行悬索桥的结构、施工技术都做了较大的研究,但到目前位置我国仍没有一个较为规范的施工体系。人行悬索桥的建设结构若存在问题,则会在后期的建设过程中存在较大的安全隐患,对人们的生命财产安全没有很好的保障。因而分析其桥梁设计要点,提出规范化措施具有十分重要的现实意义。

关键词:溜索改桥;桥梁设计;要点分析

引言

在我国的一线地势险峻的地区,例如西藏、贵州等地区,海拔较高,水流湍急,在山区里面居住的人们无法方便的出行。人行悬索桥作为我国最早的出行桥梁,施工技术成熟,应用较广,但是在这些地区,最初只能利用溜索出行,利用悬空的绳子通过河流、深谷,没有很好的安全性[1]。国家如今推进的“溜索改桥”政策,对山区的居民来说无疑是一个巨大的福利,建立人行桥也有利于山区经济的发展。

1工程概况

小寨桥位于云南省盐津县庙坝镇小寨村,横跨白水江,连接庙坝镇民政村和小寨村。小寨村位于柿凤公路旁民政村对岸,该村全村村民现仅靠一座宽2.5m人行简易吊桥出行,该吊桥建设年代久远,桥面较窄、设计荷载偏低,无法通行车辆,且该桥桥面标高较低,2007年8月洪水曾淹没过桥面;并且该桥由于年久失修,桥梁安全性较差,无法保障村民安全出行,给村民的生产、生活、学生上学带来较大的不便,阻碍当地的经济发展。所以,盐津县交通运输局将其列入2015年“溜索改桥项目”。小寨桥的建成必将彻底改善村民出行难的状况,也将促进小寨村的经济发展,加深两岸人民的经济、文化交流。该桥初步设计桥跨为1孔10m+4孔20m跨预应力混凝土空心板梁,根据初步设计专家评审意见,施工图阶段将20m跨预应力混凝土空心板梁调整为20m跨预应力混凝土T梁。

2小寨桥设计要点分析

2.1总体设计

桥梁上部结构采用10m跨钢筋混凝土现浇板+4×20m跨后张法预应力混凝土T梁,桥面连续。现浇板横桥向为变宽(9.5m~14.0m)构造,采用满堂支架施工;T梁横桥向由4片T梁组成,梁间横向湿接缝宽度为70cm。T梁在预制场后张法预制加工,架桥机简支安装。T梁参照部颁《公路桥梁通用图》设计,预制梁高1.5m。桥面铺装整体现浇层厚15cm。桥梁下部结构采用双/三柱式墩台,钻孔灌注桩基础,0#桥台桩径1.2m;其他墩台柱径1.4m,桩径1.6m。桥面横坡为双向2%,由盖梁顶面及现浇板顶面、T梁翼板调坡形成。支座采用板式橡胶支座,垫石顶面保持水平,即支座水平放置,为保证支座与主梁紧密接触,T梁底设调平钢板,以适应横向坡度和纵向坡度变化。

2.2上部结构设计要点

上部结构采用10m跨钢筋混凝土现浇板和20m跨预应力混凝土简支T梁。(1)现浇板和T梁的结构体系均为简支结构,前者按钢筋混凝土构件设计;后者按部分预应力混凝土A类构件设计。(2)现浇板和T梁设计计算采用平面杆系结构计算软件计算,前者横向分布调整系数考虑其所承受的汽车总列数,考虑纵横向折减、偏载后的修正值;后者横向分布系数支点处采用杠杆法计算,1/4跨至跨中按刚接板梁法计算,支点至1/4跨采用直线内插计算[2]。(3)设计参数1)混凝土:重力密度γ=26.0kN/m3,弹性模量为E=3.45×104MPa。2)预应力钢筋:弹性模量Ep=1.95×105MPa,松驰率ρ=0.035,松驰系数ξ=0.3。3)锚具:锚具变形、钢筋回缩按6mm(一端)计算;塑料波纹管摩阻系数μ=0.2,管道偏差系数κ=0.0015,张拉时应实测管道摩擦系数,调整张拉力。4)竖向梯度温度效应:按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004)规定取值。(4)预应力混凝土简支T梁设计该桥上部结构体系为先简支后连续预应力混凝土T梁结构,按预应力混凝土A型构件设计。采用刚性横梁法、刚板(梁)法和梁格法计算侧向荷载分布系数,最后利用三个计算方法中所算的最大值进行控制设计。根据单向板和悬臂板计算桥梁面板的计算,上层建筑结构分析通过MIDAS计算。计算内容包括静载、活载、预应力、混凝土收缩徐变、温度变化等荷载计算。根据相关规范,将不同荷载组合起来,计算结构的强度、刚度和应力[3]。桥面宽9.5m的T梁桥采用4片T梁截面形式,其标准横断面如图1,2所示。4片T梁截面形式由于主梁片数较通用图5片梁截面减少了一片主梁,设置三道湿接缝。每片梁宽2.4m;每道湿接缝宽度均为70cm;桥面铺装15cm厚C40防水混凝土;桥面净宽7m,左右两侧为1.25m的人行通道。图14片T梁通用跨中横断面图

2.3下部结构设计要点

下部结构桥台为桩接帽梁形式,桥墩均为桩接柱形式,桩基础为钻孔灌注桩基础;0#桥台桩基直径1.6m,1#~4#墩柱直径1.4m,桩基直径1.6m;桥墩、桥台基础均按嵌岩桩设计,嵌岩深度不小于4m。图21号桥墩平面图(2)为提高桥墩的整体横向刚度,在桥墩桩柱之间设置柱系梁使之成为整体。(3)桥梁墩台盖梁采用普通钢筋混凝土结构,根据结构形式简化为框架型式,虽然墩台身与帽梁是固结,但其作为深梁计算受力不明确,并结合已有帽梁顶负弯矩病害情况,柱顶截面的负弯矩按0.95进行削峰折减。墩台帽的钢筋设计既考虑了承载能力极限状态,又考虑了正常使用极限状态的裂缝宽度验算[4]。以裂缝宽度控制设计,控制裂缝宽度小于0.15mm。

结语

桥梁设计所涵盖的范围广,并且相当的复杂,任何一个环节都不能出差错,对与“溜索改桥”工程中的桥梁设计更加需要注意,由于其本省所处地势险峻,施工环境恶劣,若存在设计或施工质量问题,所导致的问题将会非常严重。因此,要不断总结桥梁设计要点,加大“溜索改桥”研究力度,提升桥梁设计水平,确保群众出行安全。

参考文献

[1]李艳晖.结构化设计在道路桥梁设计中的应用[J].中国新技术新产品,2016(17):67.

[2]王景成.浅谈在道路桥梁设计运用中常出现的问题[J].才智,2016(29):44.

[3]赵婷婷,孙强.探讨道路桥梁设计的现状与改善措施[J].城市建筑,2016(14):239.

[4]彭丽雅.山区道路桥梁设计要点分析极其应用[J].中国道路桥梁建设,2014(18):65.

作者:柯昌敏 单位:昭通市交通运输局

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