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引黄入冀补淀工程桥梁设计

来源:核心期刊论文发表咨询网 所属分类:理工论文 点击:次 时间:2017-04-22 16:51

  长距离引调水工程桥梁数量众多,不同于一般工程单个桥梁的设计。本桥梁论文对引黄入冀补淀工程桥梁的前期勘察方法、勘察内容、勘察注意事项及资料整理进行了详细的介绍,并根据查勘收集的资料对桥梁进行分类;为便于统一设计、管理,制定了桥梁的设计原则,同时介绍不同类型桥梁的分类设计思路,为远距离引调水工程数量众多的桥梁设计提供一定的参考和借鉴。《世界桥梁》创刊于1973年,是由中华人民共和国铁道部主管,中铁大桥局集团有限公司主办、武汉桥梁科学研究院出版的桥梁工程科技综合性期刊。是中国学术期刊综合评价数据库统计源期刊、中文核心期刊。是国内唯一刊载世界桥梁工程的科技综合性期刊。

桥梁论文

  引黄入冀补淀工程自河南省濮阳市渠村引黄闸引水,途经河南、河北两省6市、22个县(区),最终入白洋淀,线路总长482km,沿线跨渠桥梁众多,仅河北省境内就有跨渠桥梁250座。跨渠桥梁数量大,类型多,不同于单个桥梁的设计,因此根据跨渠桥梁的情况,对桥梁进行分类,制定设计原则,对不同类型桥梁进行分类设计是非常必要的。

  1.桥梁分类

  1.1桥梁查勘

  为彻底摸清引黄入冀补淀工程沿线跨渠桥梁情况,需要对沿线桥梁逐一进行详细查勘。查勘前,应列明详细的查勘计划,查勘路线、查勘内容。制定查勘表格,表格包括桥梁所在县市、渠道桩号、桥梁类型、桥长、桥梁净宽及总宽,栏杆类型、桥梁梁底高程、破损情况等。将引黄设计线路CAD图导入到GOOLEEarth软件上,在GOOLEEarth三维地形图上顺着引黄线路逐一对沿线桥梁进行标记,并标记桥梁周围村庄或标识性建筑物,方便查勘时准确快捷的找到该桥,节约查勘时间。查勘过程中,一定要与当地政府、村民沟通,掌握桥梁是否在其它工程项目中已有拆除重建、加固或改造的规划,并收集相关批复资料,保证与其它工程项目不产生重叠。查勘过程中一定要注意查勘人员的安全。

  1.2勘察资料整理

  对查勘资料进行整理,包括整理桥梁总数量、每个县市桥梁的数量,每座桥梁的桥长、桥宽,桥梁类型,破坏情况等,并对在其他工程项目中已有批复的桥梁进行备注,汇总并整理成电子表格,方便分类、查阅。

  1.3桥梁分类

  根据渠道规划、桥梁现状、桥梁对引黄输水的影响、以及引黄输水对桥梁的影响,将桥梁分以下几种类型。渠道过水断面能够满足引黄输水要求,渠道不需要扩挖,且桥梁自身结构完好,对引黄输水的影响较小的桥梁,维持现状。已经列入其他工程项目的桥梁,维持现状。主梁结构、桥墩等破坏严重,已成危桥,不能满足交通正常通行,影响引黄正常输水的桥梁,拆除重建。桥梁自身结构破坏较严重,且引黄输水渠道断面不满足过水要求,需要对渠道断面进行扩挖,扩挖后长度不满足要求的桥梁,拆除重建。桥梁自身结构破坏较严重,且桥梁梁底高程低于引黄输水水位,影响正常输水的桥梁,拆除重建。渠道断面不能满足引黄输水要求,渠道需要扩挖,但桥梁主体结构完好的桥梁,采取加长措施。渠道断面宽度能满足引黄输水要求,但需要对渠底进行清淤。桥梁结构完好,但建桥时桩长未考虑将来河底清淤。为保证清淤后,桥梁桩基承载力满足规范要求,加固桥梁下部结构。已经废弃、不再通行、且无新建必要的桥梁,拆除废弃。

  1.4设计原则

  引黄入冀补淀工程桥梁众多,为便于统一设计、管理,制定设计原则十分必要。引黄入冀补淀工程桥梁设计原则为:满足现行道路、桥梁设计规程、规范。在满足正常运营功能的前提下,桥型设计遵循安全、适用、经济、美观和有利环保的原则,并考虑因地制宜、便于施工、就地取材和养护等因素。结合桥位区地形、地质、水文条件进行桥跨布置;为便于机械化和工厂化施工,加快施工进度,优先选用装配式标准化跨径。桥梁梁底设计高程控制水位取引黄水位与排沥水位的大值,梁底高程按大于控制水位0.5m设计,同时考虑桥面高程不低于两岸堤顶高程。桥梁原位拆除重建时,为避免新桥桩基和旧桥桩基冲突,根据两岸地形及道路情况,优先将桥梁沿道路轴线适当平移;当轴向无法避开时,在条件允许的情况下,适当将桥梁横向平移,错开旧桥桩基;不具备横向平移条件时,在新旧桥桩基重叠位置采用桩接承台型式错开旧桥桩基。

  2.设计要点

  2.1拆除重建桥梁设计要点

  根据桥位处河道开口宽度,水文、地质等合理确定桥梁结构类型、跨度等,拆除重建桥梁基本选用了装配式13m跨钢筋混凝土空心板标准跨径。根据现场调查资料和地方政府规划,以不低于现状道路宽度和规划宽度为原则确定桥宽。拆除重建桥梁均为原位拆除重建,按照制定的错桩原则,在道路轴向无法错开,且横向不能平移时,采用了3根桩接承台,承台上设置两根柱的型式,错开旧桥桩基。控制新旧桥桩基净距不小于50cm,要求施工单位在施工前对桥梁全部桩基坐标进行认真核实、详细查勘旧桥桩位、桩径情况,确认新旧桥桩基不存在冲突后方可施工。

  2.2加长桥梁设计要点

  引黄入冀补淀工程加长的桥梁大部分建于2008年左右,为2跨13m空心板结构,桥梁结构完好。由于引黄输水要求,渠道需要扩挖,渠道开口断面由26m左右扩挖到40m左右。鉴于桥梁结构完好,将桥梁直接拆除重建将造成大量的资金浪费,因此在渠道扩挖侧将桥梁增加一跨,加长为3跨13m结构。桥梁设计荷载按旧桥部分维持原荷载标准,新加长部分按现行桥梁规范标准设计。旧桥设计荷载标准为公路-Ⅱ级折减,根据现行桥梁设计规范,已经取消公路-Ⅱ级折减标准,因此新加长部分按公路-Ⅱ级荷载标准。桥梁加长方案:在桥下架设支架,做好安全措施,凿除扩挖侧旧桥边跨铺装及护栏、拆除边跨及桥台,保证拆下的空心板梁结构完好、放置到安全场地备用。在旧桥台位置新建桥墩,在扩挖侧渠道开口处新做桥台。为防止新旧桩基冲突,按照拆除重建桥梁的错桩原则,新桥墩采用3棵桩接承台、2根柱设计。新做桥墩、桥台完成后,将原桥拆除的空心板梁和新预制的空心板梁吊装到位,并新做桥面铺装及护栏,形成3跨13m空心板桥结构。

  2.3下部加固桥梁设计要点

  引黄入冀补淀工程部分桥梁结构完好,但桥位处渠道需要清淤下挖,下挖深度约3-4m。桥梁原设计未考虑河道下挖,下挖后桥梁桩基承载力不满足规范要求,因此需要对桥梁下部结构进行加固。加固方案为:将桥梁墩柱外包15cm厚的钢筋混凝土,外包范围为墩柱顶部至设计渠道底部,并在渠道底部设置扩大基础,以抵消由于清淤而消减的桩基承载力。外包混凝土前必须将桥梁墩柱进行凿毛,使墩柱钢筋外漏,设置连接筋与桥梁墩柱主筋和外包混凝土主筋焊接,连接筋钢筋的梅花状布置,间距不大于30cm。加固前必须中断桥梁上部交通,同时应加强观测,采取措施保证桥梁整体稳定。

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