从施工方案至结构选型之山区农村桥梁逆过程设计理念探讨.docVIP

精品论文 参考文献 从施工方案至结构选型之山区农村桥梁逆过程设计理念探讨 谭逢刚1 兰友诚2 孙守伟3 　　（中国华西工程设计建设有限公司，四川，成都，610031） 　　【摘 要】本文结合四川省凉山州某县一山区农村桥梁设计过程，综合考虑吊装工艺、场地环境、施工水平，对逆过程设计理念进行探讨，即先确定施工方案后结构选型、再进行力学计算。基于逆过程设计理念，不仅施工便利，而且节约用地和降低工程造价，可供西部山区同类农村桥梁设计施工参考。 　　【关键词】施工方案；桥型选择；逆过程设计 　　一、工程概况 　　1、地理位置 　　拟建桥位于普格县吉乐乡，跨西罗河，属河谷地貌，两端河岸存在高差，场地内地面高程1211.5～1217.5m，最大相对高差6.0m。场地土为中软场地土，场地类别Ⅱ类，设计地震分组为第二组，特征周期值为0.40。为对建筑抗震一般地段。 　　桥位普格岸有1.4km村道相接于普三公路XW035，现状村道等级较低，无边沟排水设施，路基宽度仅3m,不具备吊车、拖车等大型车辆进入桥区。 　　2、建设的必要性 　　拟建桥位下游有人行吊桥1座，跨径44m，上游有车行桥1座，由于年久失修，河水长年冲刷，桥面已坍塌；故既有交通设施不能满足车辆通行，拟建桥梁作为连接普格县和吉乐乡新建村的唯一交通纽带，是两岸居民出行、生产生活的必经之路，其建设势在必行。 　　二、施工方案拟定 　　1、施工方案确定的约束条件 　　目前针对梁桥施工方案主要分两大类：预制吊装法和支架现浇法。 　　预制吊装法：在桥梁下部结构施工的同时进行上部结构梁体的预制，待下部结构混凝土强度等级达到规范要求后，进行上部结构梁体的架设，能有效的节约施工工期。 　　拟建桥区地处山区农村，既有道路不具备大型机械吊装条件；若需吊装梁体需要对既有道路进行加宽加固处理，周边部分民房将被拆除，桥区地形陡峭，预制场地建设困难。 　　支架现浇法：先施工桥梁下部结构，待下部结构混凝土强度等级达到规范要求后，再搭设支架进行上部结构施工；支架现浇法施工工期长于预制吊装法。 　　支架法施工有就地取材，技术成熟、便于施工、养护及有利环保等优点。 　　综合比较上述两种施工方法优缺点，结合工程本身特点，从施工的方案的可行性上推荐采用支架现浇法。 　　2、施工方案拟定 　　（1）支架现浇普通钢筋混凝土梁 　　 　　图一 支架现浇施工工艺流程图 　　满堂支架应严格按照《建筑碗扣式钢管脚手架安全技术规范》和《建筑扣件式钢管脚手架安全技术规范》相关要求进行支架搭设、预压、落架施工。 　　（2）支架现浇预应力钢筋混凝土梁 　　支架现浇预应力钢筋混凝土梁除严格按照“支架现浇普通钢筋混凝土梁”工艺外，还增加预应力施工工艺，如下图示。 　　 　　图2 梁体纵向预应力施工工艺流程图 　　考虑到后期需张拉预应力，需对支架加固处理，同时应预留张拉端槽口，工艺复杂，当地施工水平低，难以达到预应力施工工艺要求。 　　三、结构造型与桥型优化 　　从经济和施工的难易程度考虑，本文仅介绍梁式桥方案中的连续梁、简支梁及不同跨径桥型优化过程。 　　1、根据场地条件及行洪分析拟定桥梁孔跨布置 　　拟建桥位于普格县吉乐乡，跨西罗河，洪水标高取值采用实际调查50年一遇历史洪水标高，根据洪水标高对比过水断面和建桥后过水断面比较，结合路线纵断面设计确定孔跨和桥面设计高程。 　　设计洪水位标高1214.5m，结合现场实测河床断面，50年一遇洪水位时河道断面宽度约46m,在保证不压缩河道的情况下，桥梁总跨径拟定为48m。 　　2、桥型逆过程设计与桥型优化 　　根据行洪论证确定的桥型总跨径为48m,选取三类代表桥型进行优化比选。 　　方案一、3times;16m单箱单室普通钢筋混凝土连续箱梁； 　　方案二、2times;24m单箱单室预应力钢筋混凝土连续箱梁； 　　方案三、3-16m装配式预应力混凝土简支空心板梁。 　　四、力学计算与施工图设计 　　1、技术标准及引用规范 　　1）《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2015）； 　　2）《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）； 　　3）《城市桥梁设计规范》（CJJ11-2011）； 　　4）《公路工程技术标准》(JTGB01-2014)； 　　5) 预应力砼连续梁均按A类预应力构件设计; 　　2、荷载取值及参数 　　计算中所考虑的荷载包括：结构自重、二期恒载、汽车荷载、预应力钢筋效应、混凝土收缩徐变和整体升降温等。 　　1）、结构自重：钢筋混凝土的容重取26kN/m3，结构自重根据单元体积由程序自动计算。 　　2）、二期恒载：二期恒载包含上部梁体结构、桥面铺装，防撞栏杆。按实际情况以永久荷载(集中荷载)的形式加载。 　　3）、收缩、徐变：按成桥后3650