简支梁桥设计说明书

1 桥型方案比选

1.1概述

该桥位于某省境内，由于清河较宽、河水也较深，为此，政府决定在清河畔上建一座新桥。 1.1.1设计依据

（1）清河桥建设规划说明及规划图。 （2）清河桥纵断面及河床断面图。 （3）物探报告和钻孔报告。 1.1.2技术标准

（1）路线道路等级：一级道路。 （2）设计行车速度：60km/h.

（3）桥面总宽17.6m，净14+2×1.8m（安全带）。 （4）车辆荷载标准：汽车荷载按公路-I级，人群荷载为3.0（5）通航标准：无通航要求。 （6）设计洪水频率：50年一遇。 1.1.3工程地质条件

该地层地质条件较好，上层为厚度较小的淤泥，下层为单一密实的细砂加砾石。 1.2构思宗旨

1）符合地区发展规划，满足交通功能需要。

2）桥梁构造形式简洁、轻巧，体现民族风格，成为这座历史名城发展的象征。 3）设计方案力求结构新颖，尽量采用有特色的新结构，又要保证结构受力合理，并技术可靠，施工方便。 1.3 比选方案

第一方案：上承式拱桥。

（1）孔径布置：跨度90m，是一种美观经济的常用桥型，尤其该桥位于文化

古城，这种桥型在方案的竞争中有一定的优势。 （2）主跨结构构造。可以采用。

（3）主墩基础。由于该桥修建在软土地基上，故两岸桥台采用轻型结构，既

减小自重，又能增大桥台台背的土抗力，能够减小桥台的水平位移和转角，保证桥梁能正常的运营。

（4）施工方案。已有成熟的工艺技术经验。需要用大量的吊装设备，占用一

定的场地，同时需要较多的人力。 （5）主要工程量见表1-1

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kNm2

主要工程梁表 表1-1 项目 材料 300号 构造 桁架拱片 微弯板 横系梁等 桥面 横梁 桁架拱边块件 桥台拱板 台座 栏杆 灯柱 腹孔班板 基础 台深 八字墙 钢筋 混凝土 块石圬工 数量 m3 161.23 185.87 86.24 39.04 52.00 100 22.74 17.48 455.77 200.76 19.00 202.27 114.44 145.58 115.399 2402.4 260.02 钢筋混凝土 200号 250号 150号片石混凝土 50号片石砌块 合计 第二方案：预应力简支T形梁

（1）孔径布置：采用30m跨径，共3跨，全桥长为90m。

（2）桥梁结构构造：全桥上部结构采用8片主梁，主梁高度为1.8m，主梁翼

缘宽度为1.8m，每跨设五道横隔梁（支点、跨中、1/4截面）

（3）桥墩基础：选用双柱式桥墩，直径为2m，系梁高度为1m。墩下钻孔灌

注桩直径为2.0m，长度为5m，桥台柱直径为1.2m，承台高度为1m，台下钻孔灌注桩直径为2.2m，高度为15m。 （4）施工方案：采用从下往上流水性作业。 （5）主要工程梁见表1-2

主要工程梁表 表1-2 材料 结构 主梁 安全带 桥面铺装 墩身 基础 总 计 混凝土（m） 1000 142 440 860 2012 4534 3钢筋（t） 25 10 — 74 88 197 钢绞线（t） 70 — — — — 70 上部 结构 下部 结构 第三方案：悬臂刚构桥。

（1）孔径布置：25m+40m+25m，共长90m。

（2）桥梁上下部结构构造：上部结构为变截面箱梁，采用单箱单室形式。

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用高强混凝土以及采用大吨位预应力体系来实现主梁的轻型化。由于弱风化岩 强度较高，钻孔灌注桩的终孔深度以弱风化岩控制。为防止水位较低时，钻孔 桩露出水面而影响桥梁美观，在承台四周设置了2m深的围裙。钻孔灌注桩 用C30水下混凝土，承台采用C35混凝土。

（3）采用悬臂浇注施工。 （4）主要工程梁见表1-2

主要工程梁表 表1-3 材料 结构 主梁 横隔梁 桥面铺装 墩身 下部 结构 基础 总 计 上部 结构 混凝土（m） 1380 120 177 739 2001 4417 3钢绞线（t） 90 — — — — 90 钢筋（t） 56 12 — 80 98 246 1.4 方案评选

根据设计构思宗旨，桥型方案应满足结构新颖、受力合理、技术可靠、施工方便的原则。以上三个方案基本都满足这一要求。 1.4.1经济方面

从材料用量来评比，第一方案是最经济的。第三方案的材料用梁稍高。如果仅从材料方面看。第一方案是最好的。 1.4.2安全方面

由于河道不考虑通航要求，所以通航安全不作为主要的比选对象。而行车安全主要是通过桥面设计布置来实现，结构和基础条件的安全以及施工安全的角度进行比较。其中第二方案在中小跨径使用非常多，其施工技术已趋于成熟；而第三方案抗震性能好。 1.4.3功能方面

桥梁的使用功能包括两个方面：一是跨越障碍，二是承受荷载。悬臂刚构有较好的平整度，所以行车舒适性在三个方案中最好。 1.4.4施工方面

从施工难度看，三种方案的施工方法差别不是太大。就施工程序而言，简支梁的施工无疑成为最合适的方案。

总的来说，这三中方案都符合了安全、功能、经济、施工的要求。在美观上第一方案较有优势。在功能要求上，第二方案占有一定的优势。但本次设计鉴于水平有限，故选简支梁作为清河桥的设计方案。

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2 桥梁的设计计算

2.1 设计资料 2.1.1 桥梁跨径及桥

设计跨径：30m宽 主梁全长：90m 计算跨径：28.26m 桥面净空：净—14+2×1.8 2.1.2设计荷载

公路I级. 2.1.3 材料及工艺

混凝土：主梁用C50。

预应力钢束采用ASTM（美国标准）270级钢绞线，每束由7股组成。 抗拉强度标准值fpk?1860mpa,抗拉强度设计值fpd?1260mpa,公称直径15.24mm，公称面积140mm2锚局具采用夹片式群锚。

非预应力钢筋：HRB400级钢筋，抗拉强度标准fsk?400mpa。抗拉强度设计值fsd?330mpa。直径小于12者，一律采用HRB335级钢筋，级钢筋，抗拉强度标准fsk?335mpa，抗拉强度设计值fsd?280mpa。

混凝土：主梁采用C50，EC?3.45*104mpa抗拉强度标准值fck?32.4mpa，抗压强度设计值fcd?22.4mpa；抗拉强度标准值ftk?2.65mpa，抗拉强度设计值

ftd?1.83mpa。

2.1.4 设计依据

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），简称“公预规”。按预应力混凝土构件设计此梁。 2.1.5施工方法

采用后张法施工，预制主梁时，预留孔道采用预埋金属波纹管成型，刚绞线采用TD双作用千斤顶两端同时张拉；主梁安装就位后现浇40mm宽的湿接封。最后施工沥青桥面铺装层 2.2 横截面布置

2.2.1 主梁间距与主梁片数

主梁间距通常应随梁高与跨径的增大而加宽为经济，同时加宽翼板对提高主梁截面效率p很有效，故在许可条件下适当加宽T梁翼板。而本设计考虑实际所需桥面宽度。主梁间距采用220cm。净—14+2×1.8的桥宽则选用8片主梁。

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