1. 研究目的与意义
桥梁不仅是一个国家文化的象征,更是生产发展和科学进步的写照。在公路建筑中,桥涵是路线的重要组成部分。就其数量来说,即使地形不复杂的地段,每公里路线上一般也有2~3座桥涵。到1998年底,全国公路桥梁的数量已达22万座,总长度745.35万延米。就其造价来说,桥梁一般要占公路全部造价的10%~20%。
系杆拱桥作为拱桥家族中的一员,具有拱桥的一般特征,又有自身的独有特点。它是一种集拱与梁的优点于一身的桥型,它将拱与梁两种基本结构形式组合在一起,共同承受荷载,充分发挥梁受弯、拱受压的结构性能和组合作用,拱端的水平推力用拉杆承受,使拱端支座不产生水平推力。这种拱桥内部为超静定体系,外部则为静定,因此对墩台不均匀沉降无影响。
本课题依托系杆拱桥盐城新团桥,进行系杆拱桥施工工艺关键技术研究,主要包括以下内容:下部结构施工的关键工艺,如灌注桩、桥墩等,拱肋施工的关键工艺,系杆施工的关键工艺,吊杆的关键工艺研究等,通过本课题研究,对系杆拱桥的各构件的受力特点有更深入的掌握,基于此思考系杆拱桥的主要构件的关键工艺及原理。
2. 国内外研究现状分析
我国系杆拱桥的起步笔比较晚,但发展迅速,应用数量庞大。我国近年来在土木工程投资方面,建设规模方面均居世界前列。在桥梁工程技术应用方面,已经取得了巨大进步。近来二三十年来,我国系杆拱桥梁发展很快,无论在桥型,跨度以及施工方法与技术方面都有突破性发展,但与国际先进水平仍有一定的差距。
在国内,由于我国钢产量的限制,在国内我们并没有修建太多大跨度的系杆拱桥,但也修建了许多经济适用、受力合理的中小跨度的系杆拱桥。如1961年建成的兰新铁路昌吉河桥,属于预应力混凝土系杆拱桥,跨度为56m,矢跨比1/5,系杆与拱肋刚度比为121,属于刚性系杆柔性拱的结构体系,是我国第一座铁路系杆拱桥;跨度为115m的四川旺苍东江大桥等等。2003年建成通车的上海卢浦大桥,主桥全长750米,双向6车道,采用钢拱梁全焊接形成中承式系杆拱结构体系,主跨550米,矢高100米,为世界第一跨度的拱桥,代表了我国当今建造拱桥技术的一流水平。
3. 研究的基本内容与计划
起讫日期 | 工 作 内 容 | 备 注 |
第1周 | 明确任务要求,理清思路。完成本专业技术文献资料翻译。完成开题报告。 | |
第2、3周 | 完成资料收集,进入现场实地考察。 | |
第4、5、 6、7周 | 全程跟踪桥梁施工,进行施工工艺关键技术研究,完成书面报告。 | |
第8周 | 初步完成最终样稿,并完成附件添加。 | |
第9、10周 | 初步整理材料,经指导老师初步批改材料;将所有图纸、材料交与指导老师批阅,并修改整理。 | |
第11、12、13、14周 | 文件整理、上交、审阅;毕业答辩 |
4. 研究创新点
新团桥全长304.66米,主桥采用钢筋混凝土系杆拱,引桥采用20米先张法预应力混凝土空心板,桥梁下部结构采用钻孔灌注桩基础。桥梁设计荷载为公路-Ⅱ级,纵坡3%,双向横坡1.5%,主桥通航净空标准为557米。
主桥全宽9.5米,净宽(行车道)6.5米。跨径66.5米,跨中计算矢高13.3米,矢跨比1/5。拱肋截面为Ⅰ型,拱肋高度1.5米,横向设置4道钢筋混凝土风撑。主桥系杆采用箱形截面,系杆高度1.2米,宽度1.0米。系杆和拱肋之间采用吊杆作为传力结构,吊杆每4.75米设置一个。主桥系杆之间采用横梁连接。
