大桥方案比选研究论文

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[择要]本文细致先容了新沙口大桥在开端计划阶段的三个方案，且对三个方案在经济、结构等方面作出了比力，并推选出施工图计划所采用的最优方案。

[要害词]沙口大桥一连梁一连刚构系杆拱方案比选

1.概述

旧沙口大桥是105国道的一座三跨一连梁桥，位于中山市西部，凌驾小榄水道，毗连小榄与东风两镇，于1984年建成通车。桥址处，阵势低平开阔，属河流相一级阶地，地面标高约2~6.5m,该桥所跨小榄水道水量富厚,水流平缓，受潮汐影响较大，具一日两涨两落的特点。桥区上部为第四系松散笼罩层，厚约26.8-46.0m，基岩在小榄段为碳系硅质灰岩，河中及东风段为燕山期花岗岩。桥区属南亚热带季风海洋性天气，湿热多雨，年均匀气温21.8度。

随着珠三角地域经济的迅速生长，对交通的需求日益增长，105国道中山段特别是沙口大桥处已成为本地交通的瓶颈，紧张影响了本地的生长，经上级部分答应，拟在旧沙口大桥旁建一新桥。

我院于1999年继承了该桥的计划使命。新桥计划技能尺度：桥面宽15m；计划洪流频率：三百年一遇；计划荷载：汽-超20级，挂-120；通航尺度：净高18m，净宽80m；计划地震烈度：按8度设防。

2.桥型布置

旧沙口大桥为（73.59073.5）m三跨一连梁。上部为双箱单室截面，采用预制吊装施工，为与旧桥和谐同等，新桥分孔跨径与旧桥连结同等，在开端计划阶段做了三个比力方案：

方案1：（73.59073.5）m三跨一连刚构方案。主梁支点梁高4.5m，跨中梁高2.2m，梁高采用二次抛物线情势过渡。截面情势为单箱单室，底板宽8m，两头悬出3.5m，采用三向预应力结构。主墩为双薄壁墩，壁厚80cm，双壁中距5.5m，基础为双排桩，每墩下设6根直径1.8m的桩,桩低打入微岩，桩长37m。

方案2：（73.59073.5）m三跨一连梁方案。上部结构采用一连刚构方案类似尺寸，主墩为空心薄壁墩，壁厚50厘米，基础为双排桩，每墩下设6根直径1.8m桩,桩低打入微岩，桩长37m。

方案3：（73.59073.5）m三跨系杆拱方案。各跨之间设置伸缩缝，73.5m跨和90m跨采用统一梁高，统一系杆断面，系杆高2m，宽1.5m，73.5m跨单边拱肋设置13根吊杆，90m跨单边拱肋设置16根吊杆，吊杆间距5m。由于系杆设置的缘故原由，本方案桥宽17.75m。

3.经济评价

方案1与方案2结构类似，且上部结构接纳类似的截面情势，桥梁造价相差无几。故在开端计划经济评价中，我们仅将方案1与方案3举行比力。

从比力表中可看出，方案3比喻案1仅建安费就凌驾跨过42.1%。显然方案3造价高。

4.结构盘算

方案1和方案2都采用悬臂现浇施工，施工要领成熟可靠，且淘汰水中作业，工期易于控制，不影响通航；而方案3则需在水中架设较多暂时支持，增长施工难度和施工用度，增长施工工期，且在较永劫间内影响正常通航。从经济角度看方案3造价也颇高（见表1），所以本文重要对方案1和方案2在结构方面举行比力。

选取一连刚谈判一连梁桥二种差异的体系举行结构盘算，使用平面杆系步伐分别盘算出重要控制截面在结构自重、二期恒载、汽-超20级、挂-120、温度厘革等作用下弯矩、轴力、剪力值以及中跨跨中和边跨L/3处的竖直位移。为取得同等比力条件，在盘算中作如下设定：

（1）两桥型均取类似结构尺寸。

（2）两桥方案使用统一质料标号，采用统一的温度厘革值。

（3）盘算中不思量悬臂施工历程的内力叠加，仅按一次落架模式举行盘算。

（4）汽车-超20级按四列车布载，车队折减系数为0.3。荷载组合仅思量[1.2X（自重二期恒载）1.4汽-超20级]一种情况。

盘算图示如下：

4.1内力盘算

采用平面杆系步伐盘算，效果汇总如下表，其中弯矩下缘受拉为正，上缘受拉为负，轴力受拉为正，受压为负。

议决对表2和表3阐发相比，可以看出：

（1）负弯矩控制截面（支点截面），由自重和二期恒载引起的弯矩，一连刚构要比一连梁大6.3%；在汽车荷载作用下，一连刚构要大4.86%。

（2）在正弯矩控制截面，由自重和二期恒载引起的正弯矩，边跨L/3处，一连刚构比一连梁少6.3%；中跨L/2跨径，一连刚构凌驾跨过21.7%，而在汽车荷载作用下，边跨L/3处一连刚构则淘汰20.4%，在中跨L/2处淘汰33.25%。

（3）在温度荷载作用下，一连刚构桥中由温度引起的弯矩比一连梁大许多，但温度荷载与恒活载相比，所占比例极小，不控制计划。

（4）在恒活载组合中，现在该桥议决招投标已由交通部公路二局中山处举行施工。如今已施工到2号块，预计将在今年、十月份竣工。