官廳湖大橋全套施工圖.dwg

官廳湖大橋方案簡介

一、概述

   京張高速公路冀京界(懷來)至宣化段是國家規劃建設的丹東至拉薩國道主干線的重要組成部分,官廳湖特大橋位于京張高速公路懷來境內,跨越官廳水庫。本橋設計條件具有如下幾個特點:

  1.大橋跨越官廳水庫,環保要求很高;

  2.橋上運煤車等重車比例較大;

  3.水庫中結冰期較長,冰層較厚,橋梁下部結構設計應保證不被冰脹損壞;

  4.橋區地震基本烈度為Ⅷ度,橋長聯長較長,橋梁設計應保證地震時主要結構不破壞。

 

二.設計要點

  1.橋面全寬27米,雙幅分離,主橋上部結構采用(65+10×110+65)米一聯預應力混凝土連續箱梁，南、北引橋上部結構均采用10×30米一聯預應力混凝土T梁，先簡支、后連續。為減小下部結構規模,節省造價,縮短工期,同時也獲得較好的景觀效果,主橋采用獨柱空心墩,上部為大懸臂板的單箱單室箱梁,箱梁頂寬13米,箱梁底及墩頂寬均為5米,箱梁懸臂板寬4米, 引橋采用獨柱實心墩,配以大懸臂蓋梁,上部為7片T梁。

  2.目前交通中運煤重車占有較大比例,同時本橋聯長較長,受溫度影響較大,考慮這一特點,為保證大橋的總體質量及使用壽命,主橋設計跨中梁高取為3米,墩頂根部梁高取為5.8米,同時為避免箱梁橋面板應力集中,在橋面板、橋面鋪裝等局部構造上作了加強及優化處理,引橋設計采用先簡支、后連續結構,每幅由7片梁高為1.5米的預制預應力T梁組成,一孔T梁中部不設橫隔梁,7片T梁通過端部強大的橫隔梁及厚為25厘米的整體現澆橋面板形成較好的整體結構,這種結構,既加強了結構的整體性和承載力,又能方便預制施工,模板簡單,有利于提高工效和保證混凝土施工質量,如采用橋面連續,則橋面容易損壞,使用壽命短,行車條件亦差。

  3.本橋地震基本烈度為Ⅷ度,聯長又較長,地震力較大,設計中主橋在中間墩頂設置TPZ-1抗震型固定支座,其它墩上設滑動支座,可容許有限位移以消能,同時為防止產生較大位移,破壞伸縮縫及引橋,在11個主墩上均設有防震錨栓,以限制地震時梁的位移量,引橋設計采用結構連續以防止落梁,南、北岸均在中間五個墩上設有板式橡膠支座,其余墩上設滑板支座,有利于抗震。所有結構均進行了抗震驗算。

   4.本橋區水庫中冰層較厚(0.61米～0.98米),結冰期較長,冰層的不均勻脹縮對結構產生不利影響,橋位上游的一座橋曾因冰害而遭坡壞,本設計中,將承臺頂標高置于最低冰凍線以下,使樁和承臺不受冰的影響,墩身設計參照俄羅斯聯邦運輸建筑科學研究院的《水庫橋墩冰層負荷確定方法指南》的有關方法及俄羅斯專家咨詢意見,在最高冰凍線與承臺底面間,選用上小下大的雙曲面圓形變截面墩,以減小冰對墩身的直接作用力,此段墩身混凝土中摻加一定數量鋼纖維,以增強墩身抗裂性。

   5.為方便施工,節省鋼筋用量,設計中對主要受力鋼筋采用新Ⅲ級鋼筋,屈服強度為400Mpa。

   6.為滿足水庫中的環保要求,在下部基礎設計中選用直徑為2.5米的大直徑樁,減少樁數及承臺規模,縮短工期,主墩基礎采用鋼圍堰及深埋鋼護筒圍水施工,以減少施工期對水庫的污染,為減小大橋運營期間對水庫的影響,在大橋橋面系設計中,橋面外側護欄做強,在護欄上加設高1.2米防落物網,中央分隔帶處用掛塊將兩幅橋的間隙封閉,以保證車輛及車上落物不掉入湖中,橋面排水設計將橋面水通過橫向排水管及縱向排水管排出庫區,以防止橋面污水流入水庫中。另外考慮在大橋養護及管理中經常清掃橋面,對通過大橋的車輛限速,進入大橋前,對易揚塵的車輛進行清洗,對揚塵源進行覆蓋,以減少橋面揚塵,保護水庫及周圍環境。

   7.主橋箱梁設計為三向預應力結構,縱向預應力鋼束設置了頂板束（T）、底板束（B）、臨時束（L）和預備束（Y）共四種，錨具采用OVM15-19或OVM15-19P）、OVM15-12（或OVM15-12P）。預備束的管道為施工中一旦正常鋼束管道堵塞或其他原因需要時，在下一梁段使用。如不需要使用可視情況分段壓漿填實；橫向預應力鋼束采用OVM BM15-3扁錨體系，采用一端張拉方式，相應預應力錨具張拉端與錨固端交錯布置。豎向預應力鋼筋采用公稱直徑為32mm的精軋螺紋粗鋼筋，采用梁頂一端張拉方式。

   8.主橋墩身為雙曲面圓形變截面空心墩,單幅獨柱,頂部外徑為5米,底部外徑為8米,墩壁厚從80厘米變化至2.3米,墩頂設2.5米厚實心段,墩底設有1米實心段,過渡墩墩身為雙曲面圓形變截面空心墩,單幅獨柱,頂部外徑為4米,底部外徑為5.5米,墩壁厚從70厘米變化至1.45米,墩頂設2.5米厚實心段,墩底設有1米實心段,主墩、過渡墩曲面變截面范圍內混凝土中均添加鋼纖維增加抗裂性能；過渡墩蓋梁高3.2米,寬4.3米,為鋼筋混凝土蓋梁。

   9.主橋承臺為矩形承臺，順橋向為16.5米,橫橋向為10.25米,厚度4.5米；過渡墩承臺為方形承臺,邊長為7.5米。

  10.單幅主墩下采用6根2.5米大直徑的鉆孔樁；樁長65米,過渡墩采用4根1.8米直徑的鉆孔樁,樁長45米。樁基礎按摩擦樁設計,考慮抗震,鋼筋籠到底,樁身配筋分為全筋段及半筋段。

  11.引橋預制T梁梁高1.5米, 腹板厚35～45厘米,翼緣寬1.6米,做成2%的單向坡,梁間無橫隔梁,在腹板下緣布兩束15-12及一束15-7的預應力鋼絞線 ,在預制場完成張拉,張拉應力按0.75 Ryb控制,T梁架設完成后,現澆25cm整體橋面板及各墩頂橫梁,形成整體性結構。

  12.引橋墩身為雙曲面圓形實心墩,單幅獨柱,上設蓋梁,墩頂直徑為1.8米,底部直徑為2.5米,曲面范圍內混凝土中均添加鋼纖維增加抗裂性能；蓋梁高2.4米,寬2.1米,為預應力混凝土蓋梁。做成與橋面同坡,減小墊石種類和高度。

  13.橋臺為肋板式臺,北岸臺高9.0米,南岸臺高11.5米。

  14.引橋墩身承臺為方形承臺，邊長為5.2米,厚1.8米,橋臺承臺為矩形承臺,橫橋向長12米,順橋向長7.5米,厚2米。

  15.單幅引橋墩下采用4根1.2米直徑的鉆孔樁；北岸樁長40米,南岸樁長45米, 單幅橋臺下采用6根1.8米直徑的鉆孔樁,北岸樁長45米,南岸樁長55米,樁基礎按摩擦樁設計。考慮抗震,鋼筋籠到底,樁身配筋分為全筋段及半筋段。