官厅湖大桥全套施工图.dwg

官厅湖大桥方案简介

一、概述

   京张高速公路冀京界(怀来)至宣化段是国家规划建设的丹东至拉萨国道主干线的重要组成部分,官厅湖特大桥位于京张高速公路怀来境内,跨越官厅水库。本桥设计条件具有如下几个特点:

  1.大桥跨越官厅水库,环保要求很高;

  2.桥上运煤车等重车比例较大;

  3.水库中结冰期较长,冰层较厚,桥梁下部结构设计应保证不被冰胀损坏;

  4.桥区地震基本烈度为Ⅷ度,桥长联长较长,桥梁设计应保证地震时主要结构不破坏。

 

二.设计要点

  1.桥面全宽27米,双幅分离,主桥上部结构采用(65+10×110+65)米一联预应力混凝土连续箱梁，南、北引桥上部结构均采用10×30米一联预应力混凝土T梁，先简支、后连续。为减小下部结构规模,节省造价,缩短工期,同时也获得较好的景观效果,主桥采用独柱空心墩,上部为大悬臂板的单箱单室箱梁,箱梁顶宽13米,箱梁底及墩顶宽均为5米,箱梁悬臂板宽4米, 引桥采用独柱实心墩,配以大悬臂盖梁,上部为7片T梁。

  2.目前交通中运煤重车占有较大比例,同时本桥联长较长,受温度影响较大,考虑这一特点,为保证大桥的总体质量及使用寿命,主桥设计跨中梁高取为3米,墩顶根部梁高取为5.8米,同时为避免箱梁桥面板应力集中,在桥面板、桥面铺装等局部构造上作了加强及优化处理,引桥设计采用先简支、后连续结构,每幅由7片梁高为1.5米的预制预应力T梁组成,一孔T梁中部不设横隔梁,7片T梁通过端部强大的横隔梁及厚为25厘米的整体现浇桥面板形成较好的整体结构,这种结构,既加强了结构的整体性和承载力,又能方便预制施工,模板简单,有利于提高工效和保证混凝土施工质量,如采用桥面连续,则桥面容易损坏,使用寿命短,行车条件亦差。

  3.本桥地震基本烈度为Ⅷ度,联长又较长,地震力较大,设计中主桥在中间墩顶设置TPZ-1抗震型固定支座,其它墩上设滑动支座,可容许有限位移以消能,同时为防止产生较大位移,破坏伸缩缝及引桥,在11个主墩上均设有防震锚栓,以限制地震时梁的位移量,引桥设计采用结构连续以防止落梁,南、北岸均在中间五个墩上设有板式橡胶支座,其余墩上设滑板支座,有利于抗震。所有结构均进行了抗震验算。

   4.本桥区水库中冰层较厚(0.61米～0.98米),结冰期较长,冰层的不均匀胀缩对结构产生不利影响,桥位上游的一座桥曾因冰害而遭坡坏,本设计中,将承台顶标高置于最低冰冻线以下,使桩和承台不受冰的影响,墩身设计参照俄罗斯联邦运输建筑科学研究院的《水库桥墩冰层负荷确定方法指南》的有关方法及俄罗斯专家咨询意见,在最高冰冻线与承台底面间,选用上小下大的双曲面圆形变截面墩,以减小冰对墩身的直接作用力,此段墩身混凝土中掺加一定数量钢纤维,以增强墩身抗裂性。

   5.为方便施工,节省钢筋用量,设计中对主要受力钢筋采用新Ⅲ级钢筋,屈服强度为400Mpa。

   6.为满足水库中的环保要求,在下部基础设计中选用直径为2.5米的大直径桩,减少桩数及承台规模,缩短工期,主墩基础采用钢围堰及深埋钢护筒围水施工,以减少施工期对水库的污染,为减小大桥运营期间对水库的影响,在大桥桥面系设计中,桥面外侧护栏做强,在护栏上加设高1.2米防落物网,中央分隔带处用挂块将两幅桥的间隙封闭,以保证车辆及车上落物不掉入湖中,桥面排水设计将桥面水通过横向排水管及纵向排水管排出库区,以防止桥面污水流入水库中。另外考虑在大桥养护及管理中经常清扫桥面,对通过大桥的车辆限速,进入大桥前,对易扬尘的车辆进行清洗,对扬尘源进行覆盖,以减少桥面扬尘,保护水库及周围环境。

   7.主桥箱梁设计为三向预应力结构,纵向预应力钢束设置了顶板束（T）、底板束（B）、临时束（L）和预备束（Y）共四种，锚具采用OVM15-19或OVM15-19P）、OVM15-12（或OVM15-12P）。预备束的管道为施工中一旦正常钢束管道堵塞或其他原因需要时，在下一梁段使用。如不需要使用可视情况分段压浆填实；横向预应力钢束采用OVM BM15-3扁锚体系，采用一端张拉方式，相应预应力锚具张拉端与锚固端交错布置。竖向预应力钢筋采用公称直径为32mm的精轧螺纹粗钢筋，采用梁顶一端张拉方式。

   8.主桥墩身为双曲面圆形变截面空心墩,单幅独柱,顶部外径为5米,底部外径为8米,墩壁厚从80厘米变化至2.3米,墩顶设2.5米厚实心段,墩底设有1米实心段,过渡墩墩身为双曲面圆形变截面空心墩,单幅独柱,顶部外径为4米,底部外径为5.5米,墩壁厚从70厘米变化至1.45米,墩顶设2.5米厚实心段,墩底设有1米实心段,主墩、过渡墩曲面变截面范围内混凝土中均添加钢纤维增加抗裂性能；过渡墩盖梁高3.2米,宽4.3米,为钢筋混凝土盖梁。

   9.主桥承台为矩形承台，顺桥向为16.5米,横桥向为10.25米,厚度4.5米；过渡墩承台为方形承台,边长为7.5米。

  10.单幅主墩下采用6根2.5米大直径的钻孔桩；桩长65米,过渡墩采用4根1.8米直径的钻孔桩,桩长45米。桩基础按摩擦桩设计,考虑抗震,钢筋笼到底,桩身配筋分为全筋段及半筋段。

  11.引桥预制T梁梁高1.5米, 腹板厚35～45厘米,翼缘宽1.6米,做成2%的单向坡,梁间无横隔梁,在腹板下缘布两束15-12及一束15-7的预应力钢绞线 ,在预制场完成张拉,张拉应力按0.75 Ryb控制,T梁架设完成后,现浇25cm整体桥面板及各墩顶横梁,形成整体性结构。

  12.引桥墩身为双曲面圆形实心墩,单幅独柱,上设盖梁,墩顶直径为1.8米,底部直径为2.5米,曲面范围内混凝土中均添加钢纤维增加抗裂性能；盖梁高2.4米,宽2.1米,为预应力混凝土盖梁。做成与桥面同坡,减小垫石种类和高度。

  13.桥台为肋板式台,北岸台高9.0米,南岸台高11.5米。

  14.引桥墩身承台为方形承台，边长为5.2米,厚1.8米,桥台承台为矩形承台,横桥向长12米,顺桥向长7.5米,厚2米。

  15.单幅引桥墩下采用4根1.2米直径的钻孔桩；北岸桩长40米,南岸桩长45米, 单幅桥台下采用6根1.8米直径的钻孔桩,北岸桩长45米,南岸桩长55米,桩基础按摩擦桩设计。考虑抗震,钢筋笼到底,桩身配筋分为全筋段及半筋段。