1. 研究目的与意义(文献综述包含参考文献)
文 献 综 述
一、工程概况与背景
太原至中卫(银川)铁路是《中长期铁路网规划》规划的西北至华北新通道的重要组成部分,线路东起太原南站,西达包兰线中卫站、银川站,横穿23个县市区,线路等级为 级,桥隧占比38%。太原至中卫线路全长751公里。苗家坪大理河特大桥位于陕西省子洲县苗家坪镇,上跨青银高速公路后与苗家坪2#隧道直接连接。桥梁全长658.11m,其主跨拟设置为约72~112m简支下承式钢管混凝土拱桥。
2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案
2.本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段(途径): |
一、水文地质资料及设计依据 (1)桥位地形图、地质资料及结构设计参考图 (2)年均气温9.1℃,年均无霜期145天,降水变率较大,旱涝频繁。 (3)年均降水量428.1毫米,春夏季多行偏南风,秋冬季春盛行偏北风。 二、设计技术标准 (1)铁路等级:国铁 级。 (2)设计荷载:中-荷载。 (3)设计时速:160km/h,预留200km/h。 (4)桥梁净空:单向标准宽度为16m;桥上净空高度为5m;桥下净空高度7m;设轨道双线;纵坡:1.3%;限坡:0.6%。 (5)设计基准期:100年。 (6)抗震设防标准:按基本烈度8度设防,地震动峰值加速度0.2g,地震动反应谱特征周期分区为三区,场地土类型为II类。 (7)主桥上部结构采用系杆拱结构(钢管混凝土拱肋 预应力混凝土连续箱梁);桥墩采用空心(或实心)墩身,矩形整体式承台,承台顶面位于地面(或河底)以下10cm;基础采用钻孔灌注桩,桩基础按摩擦桩桩基础设计。 (8)最小平曲线半径:一般3500m困难条件下2800m;要满足铁路线路要求。 (9)桥面系及附属设施:本桥两侧均设钢筋混凝土人行道铺板及钢栏杆,人行道宽0.80m;本桥相距30m两侧设置避车台;相隔500m左右设置加大避车台;本桥左右两侧均设电力电缆槽和通信信号电缆槽。 三、本桥主要采用材料 (1)混凝土:①箱梁及拱脚采用C55混凝土;②墩身采用C40混凝土;③支座垫石C50混凝土;④承台C35混凝土;⑤钻孔灌注桩C40水下混凝土。 (2)钢材:①低松弛高强度预应力钢绞线应符合GB/T5224-2003的规定;单根钢绞线直径 ,钢绞线面积 ,钢绞线标准强度 ,弹性模量 ;②普通钢筋应采用复合GB1499.1-2008标准的HPB235光圆钢筋和符合GB1499.2-2007标准的HRB335螺纹钢筋;③凡钢筋直径12mm者,均采用HRB335级热轧螺纹钢筋;④凡钢筋直径12mm者,均采用HPB235光圆钢筋,带肋钢筋焊接技术标准应符合《钢筋混凝土用焊接钢筋网》(YB/T076-1997)的规定。 (3)拱肋及拱顶横撑、K撑:Q345qD钢材,符合《桥梁结构用钢》(GB/T714-2008) (4)吊杆:吊索采用OVMPES7-85平行钢丝,抗拉强度标准值为1670MPa,疲劳应力幅200MPa。采用双护层拉锁。锚具采用LZM7-85锚头。 (5)其他:①锚具及管道成孔一箱梁纵向预应力钢束锚具采用预应力钢绞线群锚OVM型锚具及其配套的设备,管道成孔采用金属波纹管,有关设备与器具应符合国家标准《预应力筋用锚具、夹具和连接器》(GB/T14370-2000)的规定;②支座采用GPZ(II)盆式支座,符合交通行业标准JT391-1999的规定;③伸缩缝应符合《桥梁伸缩装置》GQF-MZL行业标准,伸缩缝宽为温度20℃安装缝宽,施工单位应根据实际温度进行修正。 (6)基础不均匀沉降:按邻墩2cm考虑。 (7)预应力钢绞线松弛率2.5%,孔道摩阻系数0.25,孔道偏差系数0.0015,一端锚具变形及钢束回缩6mm。 (8)上部结构采用支架法施工。 四、结构构造 1、拱肋 拱肋拱肋采用钢管混凝土哑铃形拱,拱管直径1.3m,管壁厚16mm,截面高为3.5m,拱肋矢高17.6m,矢跨比为1/5,拱管内灌注C50补偿收缩混凝土,钢筋混凝土的配筋率小于 ,取管内混凝土容重为25 ,钢材容重取78.5 ,主拱轴线为二次抛物线,上下拱管之间设置腹腔,腹腔内不灌注混凝土,在腹腔内吊杆设置处再设置 钢管,其余位置处间隔两米设置 钢管,腹杆内部不灌注混凝土。 拱肋示意图 2、横撑 在两片拱肋之间设置3道横撑,拱顶至拱脚间设2道K型撑。横撑弦管为直径800mm的钢管,壁厚12mm,横撑腹杆为直径800mm的钢管,壁厚12mm。 3、吊杆 吊杆采用柔性吊杆,柔性吊杆常用高强度钢丝束组成,钢丝束外采取防护措施,两端用墩头锚具。吊杆间距为7m,全桥共设11对吊杆,张拉端设置于拱肋端,锚具为冷铸锚。 4、下部结构 本方案采用钢筋混凝土圆端形重力式实体桥墩,采用群桩基础。构造图如下:
五、施工方案的拟定 钢管混凝土系杆拱桥采用先梁后拱的施工方法。首先搭设主梁支架(梁柱式支架,下留临时通航孔),在支架上现浇混凝土主梁、张拉预应力筋,然后搭设主拱支架,少支架拱肋、横撑。浇筑拱肋钢管内混凝土,再安装吊杆,最后进行桥面铺装施工。 |
