2017橋梁畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告
畢業(yè)設(shè)計(jì)是在教學(xué)過程的最后階段采用的一種總結(jié)性的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。如下是中國人才網(wǎng)給大家整理的，希望對大家有所作用。
2017橋梁畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告篇【一】
1 課題研究的目的和意義
1.1 目的及現(xiàn)狀
人類的生活及發(fā)展必離不開衣食住行，而隨著歷史車輪的滾滾向前，出行逐漸成為人們的必然成為，這就自然的要求道路和橋梁的建設(shè)要跟上歷史的腳步，橋梁在其中起到了重要的作用，橋梁是用于跨越障礙物(如河流、海峽、山谷、道路等)而使道路保持連續(xù)的人工構(gòu)造物，俗稱道路咽喉，它便利了兩岸的往來，又不阻擋山間水上的原有交通。橋梁既是一種交通功能性的構(gòu)造物，也是一座立體的造型藝術(shù)工程。橋梁往往是一個(gè)城市或國家(地區(qū))的象征。
我國的橋梁具有悠久的歷史，自西周、春秋開始，包括此前的歷史時(shí)代，這是古橋的創(chuàng)始時(shí)期。此時(shí)的橋梁除原始的獨(dú)木橋和汀步橋外，主要有梁橋和浮橋兩種形式。當(dāng)時(shí)由于生產(chǎn)力水平落后，多數(shù)只能建在地勢平坦，河身不寬、水流平緩的地段，橋梁也只能是寫木梁式小橋，技術(shù)問題較易解決。而在水面較寬、水流較急的河道上，則多采用浮橋。
到了秦、漢時(shí)期，包括戰(zhàn)國和三國，是古代橋梁的創(chuàng)建發(fā)展時(shí)期。秦漢是我國建筑史上一個(gè)璀燦奪目的發(fā)展階段，這時(shí)不僅發(fā)明了人造建筑材料的磚，而且還創(chuàng)造了以磚石結(jié)構(gòu)體系為主題的拱券結(jié)構(gòu)，從而為后來拱橋的出現(xiàn)創(chuàng)造了先決條件。戰(zhàn)國時(shí)鐵器的出現(xiàn)，也促進(jìn)了建筑方面對石料的多方面利用，從而使橋梁在原木構(gòu)梁橋的基礎(chǔ)上，增添了石柱、石梁、石橋面等新構(gòu)件。不僅如此，它的重大意義，還在于由此而使石拱橋應(yīng)運(yùn)而生。石拱橋的創(chuàng)建，在中國古代建橋史上無論是實(shí)用方面，還是經(jīng)濟(jì)、美觀方面都起到了劃時(shí)代的作用。石梁石拱橋的大發(fā)展，不僅減少了維修費(fèi)用、延長了橋的使用時(shí)間，還提高了結(jié)構(gòu)理論和施工技術(shù)的科學(xué)水平。因此，秦漢建筑石料的使用和拱券技術(shù)的出現(xiàn)，實(shí)際上是橋梁建筑史上的一次重大革命。故從一些文獻(xiàn)和考古資料來看，約莫在東漢時(shí)，梁橋、浮橋、索橋和拱橋這四大基本橋型已全部形成。
改革開放以來，我國公路建設(shè)事業(yè)迅猛發(fā)展，作為公路建設(shè)重要組成部分的橋梁建設(shè)也得到了相應(yīng)的發(fā)展，我國大跨徑橋梁的建設(shè)進(jìn)入了一個(gè)最輝煌的時(shí)期，一大批新穎、技術(shù)復(fù)雜、設(shè)計(jì)和施工難度大和科技含量高的大跨徑橋梁相繼建成，標(biāo)志著我國的橋梁建設(shè)水平已躋身于國際先進(jìn)行列。近幾年建成的特大橋梁，不少在世界橋梁科技進(jìn)步中具有顯著地位。諸如重啟朝天門大橋是世界最大跨度剛拱橋，并創(chuàng)造了該類橋梁十余項(xiàng)世界第一;蘇通大橋以主跨1088m為世界第一跨度斜拉橋，同時(shí)成為世界上連續(xù)長度最大的雙塔斜拉橋。
一座座橋，實(shí)現(xiàn)了天塹的跨越，縮短了時(shí)間與空間的距離，美化了秀美山川，為我國疆域的溝通和經(jīng)濟(jì)的騰飛起著了重要的作用。
隨著科技的發(fā)展，新材料的開發(fā)和應(yīng)用，在橋梁設(shè)計(jì)階段采用高度發(fā)展的計(jì)算機(jī)輔助手段，進(jìn)行有效的快速優(yōu)化和仿真分析，運(yùn)用智能化制造系統(tǒng)在工廠生產(chǎn)部件，利用gps和遙感技術(shù)控制橋梁施工。目前，我國橋梁建設(shè)正在與國際接軌，開始向大跨、新型、輕質(zhì)和美觀方向發(fā)展。
我相信在不久的將來我國的橋梁事業(yè)還會創(chuàng)造更多的奇跡!
1.2 意義
題目所涉及的橋梁位于黑龍江省遜克縣境內(nèi)，遜克縣與俄羅斯阿穆爾州"三市五區(qū)"遙相呼應(yīng)，是國家一類口岸，該地區(qū)農(nóng)產(chǎn)品豐富，盛產(chǎn)鳊花，遜克金南瓜， 遜克瑪瑙，水獺皮等山林中有馬鹿、黑熊、犴、狍子、林蛙等野生動物。森林資源種類繁多，主要樹種有紅松、落葉松、樺樹、椴樹、楊樹等，林中盛產(chǎn)蕨菜、老山芹等山野菜。同時(shí)遜克大平臺霧凇景觀也是旅游的的好地方，該橋的建成，將河兩岸之間的交通更加方便快捷，有利于兩地間經(jīng)濟(jì)、文化等方面的交流，給兩地以及周邊輻射地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活帶來極大的便利，對促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、改善人民群眾物質(zhì)和文化生活起到積極作用。
2 文獻(xiàn)綜述
2.1.1連續(xù)梁橋的特點(diǎn)
兩跨或兩跨以上連續(xù)的梁橋，屬于超靜定體系。連續(xù)梁在恒活載作用下，產(chǎn)生的支點(diǎn)負(fù)彎矩，對跨中正彎矩有卸載的作用，使內(nèi)力狀態(tài)比較均勻合理，因而梁高可以減小，由此可以增大橋下凈空，節(jié)省材料，且剛度大，整體性好，超載能力大，安全度大，橋面伸縮縫少，并且因?yàn)榭缰薪孛娴膹澗販p小，使得橋跨可以增大。連續(xù)梁橋是中等跨徑橋梁中常用的一種橋梁結(jié)構(gòu)，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋是其主要結(jié)構(gòu)形式，它具有接縫少、剛度好、行車平順舒適等優(yōu)點(diǎn)，在30-120m跨度內(nèi)常是橋型方案比選的優(yōu)勝者。而橫張預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)在t型梁、箱型梁、空心板橋三座常規(guī)跨徑簡支梁橋中的應(yīng)用，取得了明顯的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。為拓寬橫張預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用范圍，將其應(yīng)用到更大跨度的連續(xù)梁橋中就顯得尤為必要了。
2.1.2 預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋
預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋是預(yù)應(yīng)力橋梁中的一種，它具有整體性能好、結(jié)構(gòu)剛度大、變形小、抗震性能好，特別是主梁變形撓曲線平緩，橋面伸縮縫少，行車舒適等優(yōu)點(diǎn)。加上這種橋型的設(shè)計(jì)施工均較成熟，施工質(zhì)量和施工工期能得到控制，成橋后養(yǎng)護(hù)工作量小。預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁的適用范圍一般在150m以內(nèi)，上述種種因素使得這種橋型在公路、城市和鐵路橋梁工程中得到廣泛采用。
預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁有強(qiáng)大的競爭能力，主要的因素有：
(1)預(yù)應(yīng)力混凝土充分發(fā)揮了高強(qiáng)材料的特性，具有可靠的強(qiáng)度，剛度及抗裂性能。結(jié)構(gòu)在車輛運(yùn)行中噪音小，維修工作量少。
(2)預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的施工方法已達(dá)到很先進(jìn)的水平，現(xiàn)代化技術(shù)的應(yīng)用已使它的施工周期大大縮短，顯示出巨大經(jīng)濟(jì)效益。
(3)預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁適用于各種結(jié)構(gòu)體系，而且還在不斷創(chuàng)新出體現(xiàn)預(yù)應(yīng)力技術(shù)特點(diǎn)的新型結(jié)構(gòu)體系。
(4)預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁可充分利用材料可塑的特點(diǎn)，在建筑上有豐富、多采的表現(xiàn)潛力。
2.2 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋
2.2.1連續(xù)梁橋簡介
兩跨或兩跨以上連續(xù)的梁橋，屬于超靜定體系。連續(xù)梁在恒活載作用下，產(chǎn)生的支點(diǎn)負(fù)彎矩對跨中正彎矩有卸載的作用，使內(nèi)力狀態(tài)比較均勻合理，因而梁高可以減小，由此可以增大橋下凈空，節(jié)省材料，且剛度大，整體性好，超載能力大，安全度大，橋面伸縮縫少，并且因?yàn)榭缰薪孛娴膹澗販p小，使得橋跨可以增大。
2.2.2簡支轉(zhuǎn)連續(xù)橋發(fā)展
簡支轉(zhuǎn)連續(xù)梁橋作為一種特殊的連續(xù)梁橋，綜合了簡支梁橋與連續(xù)梁橋的優(yōu)點(diǎn)，具有造價(jià)低、整體性好、橋面接縫少、工期短等優(yōu)點(diǎn)，已在高速公路上廣泛使用。近年來，由于預(yù)應(yīng)力體系的不斷更新，新技術(shù)的應(yīng)用，新的施工工藝的完善，吊裝能力的不斷提高，使得簡支轉(zhuǎn)連續(xù)梁橋更經(jīng)濟(jì)適用。該結(jié)構(gòu)較之于簡支梁橋具有變形小、剛度大、伸縮縫少、行車平順等特點(diǎn)，能適應(yīng)高速公路的行車要求，而且橋墩上由兩排支座減少為一排，結(jié)構(gòu)中的鋼束數(shù)基本相當(dāng);較之于現(xiàn)澆連續(xù)梁具有受力明確，受混凝土收縮徐變、支座沉陷等影響較小的特點(diǎn)，施工簡便，不需搭腳手架，施工質(zhì)量容易控制，而且可以不阻斷橋下交通。其主梁可以在下部結(jié)構(gòu)施工的同時(shí)進(jìn)行預(yù)制、成批生產(chǎn)，縮短施工周期，有效提高建橋速度。因此，簡支轉(zhuǎn)連續(xù)施工的橋梁在高速公路中等跨徑的橋梁中得到了廣泛的應(yīng)用，其結(jié)構(gòu)的合理性和施工的快速已得到工程界的認(rèn)可。
隨著高等級公路的迅速發(fā)展，大量中等跨徑的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋方案常常作為優(yōu)勝方案而被采用。為了適應(yīng)中等跨徑長橋的建設(shè)需要，出現(xiàn)了全跨徑長度的梁或板的預(yù)制構(gòu)件，形成了將整跨梁或板架設(shè)于支座就位后“拼裝"成連續(xù)梁的逐孔施工方法。這種整跨梁預(yù)制、架設(shè)就位后，在支座處通過現(xiàn)澆接頭、待混凝土強(qiáng)度達(dá)到規(guī)定值后張拉預(yù)應(yīng)力實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)連續(xù)的施工方法，即是我們常說的“先簡支后連續(xù)施工方法。為了與常規(guī)的施工方法形成的連續(xù)梁結(jié)構(gòu)體系區(qū)分開來，我們把這種施工方法形成的結(jié)構(gòu)體系稱為“先簡支后連續(xù)結(jié)構(gòu)體系。隨著中等跨徑橋梁建設(shè)的需要，和先簡支后連續(xù)施工方法所固有的優(yōu)點(diǎn)，因而受到了設(shè)計(jì)者和施工者的歡迎。
2.3先簡支后連續(xù)梁橋
采用預(yù)制裝配施工的連續(xù)梁橋，同其它體系的橋梁相比，先簡支后連續(xù)結(jié)構(gòu)體系在實(shí)際工程中它具有許多優(yōu)點(diǎn)：
(1)由于采用預(yù)制構(gòu)件，因而可以在預(yù)制場內(nèi)批量生產(chǎn)，這樣則便于統(tǒng)一生產(chǎn)管理并嚴(yán)格控制預(yù)制構(gòu)件的尺寸。采用標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件時(shí)更有利于技術(shù)操作、提高預(yù)制速度、節(jié)省模板費(fèi)用。
(2)由于在下部結(jié)構(gòu)施工的同時(shí)便可進(jìn)行上部構(gòu)件的預(yù)制，因而節(jié)省了施工時(shí)間，加快了施工速度，有利于提高經(jīng)濟(jì)效益。
(3)整片梁的吊裝就位僅需要吊裝設(shè)備，簡支梁的預(yù)應(yīng)力筋張拉可在工廠進(jìn)行，而負(fù)彎矩的布置或張拉可在梁上進(jìn)行，因而減少了旌工設(shè)備，又可避免造成地面障礙，在擁擠的市區(qū)或風(fēng)景區(qū)以及城市立交橋等一些要求旌工中不能中斷交通的工程中特別適用。
(4)避免采用大量的腳手架，可保護(hù)環(huán)境，節(jié)省費(fèi)用。
(5)同其它方法施工的連續(xù)梁一樣，這種方法施工形成的連續(xù)梁同樣具有剛度大、收縮縫少、變形小的優(yōu)點(diǎn)，可提高車速，使行車舒適。
(6)由于是在工廠預(yù)制，首期預(yù)應(yīng)力的張拉至澆筑接縫、后連續(xù)預(yù)應(yīng)力的張拉時(shí)己有相當(dāng)?shù)凝g期，因而減少了混凝土的收縮、徐變對結(jié)構(gòu)體系的影響，而簡支梁的預(yù)應(yīng)力筋對結(jié)構(gòu)不產(chǎn)生次力矩，可使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡便。
(7)基礎(chǔ)沉降對結(jié)構(gòu)的影響小。由于這種結(jié)構(gòu)體系是梁的恒載按簡支梁傳力，而僅僅是活載和二期恒載(橋面鋪裝、欄桿、安全帶)是按連續(xù)梁結(jié)構(gòu)傳力，因而結(jié)構(gòu)的受力性能優(yōu)越，適合于軟土上的建設(shè)。
近幾年國內(nèi)所修建的高等級公路的大、中橋幾乎都是采用此方法施工的。在交通運(yùn)輸工程事業(yè)蓬勃發(fā)展的今天，推廣此方法必將收到良好的經(jīng)濟(jì)和社會效益，也使標(biāo)準(zhǔn)化橋梁設(shè)計(jì)前進(jìn)了一大步。
2.4 箱梁的優(yōu)點(diǎn)
我國公路建設(shè)近年來發(fā)展迅速，大跨徑梁橋、吊橋、斜拉橋的設(shè)計(jì)、施工水平不斷提高，但中等跨徑橋梁的設(shè)計(jì)、施工水平發(fā)展相對緩慢，結(jié)構(gòu)形式仍然以簡支空心板和簡支t梁為主，一些中小跨徑大橋采用先簡支后連續(xù)箱梁和支架現(xiàn)澆連續(xù)梁。簡支梁橋設(shè)計(jì)、施工簡便，工期短。但橋面伸縮縫較多，行車條件差;跨中彎矩大而墩頂彎矩為零，結(jié)構(gòu)受力不合理;梁高僅受跨中截面彎矩控制，其它截面材料不能得到充分利用。目前，在中小跨徑橋梁的設(shè)計(jì)和施工中多采用先簡支后連續(xù)箱梁和支架現(xiàn)澆連續(xù)梁，但這兩種形式都有一定的不足。裝配式連續(xù)梁橋是將預(yù)制梁與現(xiàn)澆梁相結(jié)合的全新結(jié)構(gòu)形式，這種結(jié)構(gòu)形式綜合了其他兩種形式的優(yōu)點(diǎn)，彌補(bǔ)了它們的不足，是中等跨徑梁橋設(shè)計(jì)與施工的新理念、新方法。 簡支箱形截面梁以其優(yōu)良的力學(xué)特性-具有較大的剛度和強(qiáng)大的抗扭性能和結(jié)構(gòu)簡單，受力明確、節(jié)省材料、架設(shè)安裝方便，跨越能力較大、橋下視覺效果好等優(yōu)點(diǎn)。而被廣泛地應(yīng)用于城市橋梁和高等級公路立交橋的上部結(jié)構(gòu)中。建筑高度較低，易保養(yǎng)和維護(hù)，橋下視覺效果好。受力明確等截面形式，可大量節(jié)省模板，加快建橋進(jìn)度，簡易經(jīng)濟(jì)。構(gòu)造簡單，線形簡潔美觀橋梁的上、下部可平行施工，使工期大大縮短;無需在高空進(jìn)行構(gòu)件制作，質(zhì)量以控制，可在一處成批生產(chǎn)，從而降低成本。適用于對橋下視覺有要求的工程，適用于各種地質(zhì)情況;用于對工期緊的工程;對通航無過高要求的工程。
3.設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容，擬解決的主要問題
3.1.1.橋面布置
路基寬28m，橋面凈寬27m。2×[0.5m(防撞墻)+12.25m+0.75m(護(hù)欄)]+1.0m(中間帶)，荷載等級為公路Ⅰ級荷載，跨徑40m，上部結(jié)構(gòu)采用裝配式連續(xù)箱梁。梁距4.5m，梁高1.8m，一跨6片梁。
3.1.2.計(jì)算階段
1、確定計(jì)算圖示
2、內(nèi)力計(jì)算
(1)恒載內(nèi)力計(jì)算
(2)活載內(nèi)力計(jì)算
(3)附加內(nèi)力計(jì)算
(4)結(jié)構(gòu)次內(nèi)力計(jì)算
3、內(nèi)力組合，包括承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)
4、配筋設(shè)計(jì)
5、應(yīng)力驗(yàn)算
6、強(qiáng)度驗(yàn)算
3.1.3下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.1.4施工圖繪制
3.1.5.設(shè)計(jì)計(jì)算書編寫過程
通過以上五部分的設(shè)計(jì)內(nèi)容，使得新立農(nóng)場橋兩階段施工圖設(shè)計(jì)基本完成。
3.2擬解決的主要問題
1、預(yù)應(yīng)力鋼筋的計(jì)算與布置;
2、連續(xù)梁橋恒載狀態(tài)下內(nèi)力、位移的計(jì)算;
3、本次設(shè)計(jì)采用電算，應(yīng)用橋博軟件建模;
4、各部分驗(yàn)算
3.3解決措施
按時(shí)并保質(zhì)保量的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)，關(guān)鍵是要按照進(jìn)度和老師的指導(dǎo)開展工作。因?yàn)樵O(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)匱乏，設(shè)計(jì)過程中保持與老師的聯(lián)系，經(jīng)常與老師進(jìn)行溝通，并積極搜集與專業(yè)相關(guān)的資料，例如規(guī)范、學(xué)術(shù)論文、設(shè)計(jì)案例等，從而做到對設(shè)計(jì)任務(wù)的全面系統(tǒng)把握。對軟件的使用，要向老師請教并經(jīng)常練習(xí)達(dá)到所需熟練要求。
4 技術(shù)路線
本設(shè)計(jì)根據(jù)給定的橋位地形、地質(zhì)、水文、氣象等自然條件的特點(diǎn)，通過對橋位原始資料的分析，依據(jù)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》、《公路橋涵通用設(shè)計(jì)規(guī)范》等交通部最新頒發(fā)的有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范及相關(guān)施工技術(shù)指南，在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下依次進(jìn)行橋梁總體設(shè)計(jì)、上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工方案設(shè)計(jì)，撰寫設(shè)計(jì)說明書，繪制設(shè)計(jì)施工圖紙，由此完成一座橋梁施工圖設(shè)計(jì)。
4.1總體設(shè)計(jì)
根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書給的歷年年最大流量資料，在海森機(jī)率格紙進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)頻率曲線、理論頻率曲線的繪制，根據(jù)設(shè)計(jì)洪水頻率計(jì)算設(shè)計(jì)洪水流量。根據(jù)河段特征按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算滿足水文要求的最小橋孔凈長，計(jì)算滿足不通航要求的最小橋面標(biāo)高，計(jì)算最低沖刷線標(biāo)高。最后將計(jì)算結(jié)果繪在橋孔布置圖上，要求縱橫比例一致。
4.2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
在橋梁總體設(shè)計(jì)方案確定之后，須對結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析計(jì)算。包括受力分析計(jì)算，配筋計(jì)算及結(jié)構(gòu)驗(yàn)算。用計(jì)算結(jié)果驗(yàn)證所選的結(jié)構(gòu)尺寸及材料性能、配筋量等是否滿足規(guī)范要求，不滿足規(guī)范要求則必須對設(shè)計(jì)進(jìn)行修改。
4.3施工方案設(shè)計(jì)
本階段的施工方案設(shè)計(jì)，僅對施工方法和施工順序進(jìn)行宏觀考慮.
4.4設(shè)計(jì)說明書編寫，施工圖繪制
須對設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容做全盤的系統(tǒng)整理，設(shè)計(jì)說明書按學(xué)校有關(guān)規(guī)定格式書寫，圖紙應(yīng)根據(jù)工程制圖標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)定繪制，最后正式裝訂成冊。
5 進(jìn)度安排
1、領(lǐng)取畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書 2016.12.19
2、提交畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告并答辯 2016.3.14～2016.3.25
3、畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)間 2016.26～2016.6.15
畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)度時(shí)間分配表
序號 工作內(nèi)容 時(shí)間安排 有效工作天數(shù)(天)
1 結(jié)構(gòu)選型 3月26日～3月28日 3
2 總體設(shè)計(jì) 3月29日～4月03日 4
3 施工方法設(shè)計(jì) 4月04日～4月06日 3
4 尺寸擬定內(nèi)力計(jì)算 4月07日～4月16日 8
5 上部配筋設(shè)計(jì)及驗(yàn)算 4月17日～5月13日 16
6 下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 5月14日～5月21日 7
7 繪制施工圖 5月22日～6月01日 9
8 編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書 6月02日～6月12日 7
9 上交畢業(yè)設(shè)計(jì)資料 6月13日～6月14日 2
10 畢業(yè)設(shè)計(jì)評閱 6月15日～6月15日 1
合 計(jì) 3月26日～6月15日 60
4、畢業(yè)答辯時(shí)間 2016.6.18～2016.6.21
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2017橋梁畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告篇【二】
一、 課題名稱
《山東省馬萊高速公路路基路面綜合設(shè)計(jì)》是我們這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題，這也是對我們大學(xué)4年所學(xué)知識的一次最重要的檢驗(yàn)。
二、設(shè)計(jì)背景
我國公路建設(shè)方面成就十分顯著。我國的高速公路從1992年的652公里增加到2003年的近3萬公里，高速公路總里程僅次于美國，名列世界第二。全國有16個(gè)省區(qū)高速公路突破1000公里，其中山東省突破3000公里，江蘇、廣東省突破2000公里，河北、山西、遼寧、浙江、河南、湖南、湖北、江西、安徽、廣西、四川、云南、陜西13個(gè)省突破1000公里。
公路的技術(shù)結(jié)構(gòu)進(jìn)一步改善。全國等級公路占公路總里程的比重達(dá)到了86.89%，比上一年提高了1.1個(gè)百分點(diǎn);二級及以上技術(shù)等級公路達(dá)到18.9萬公里，占公路總里程的比重達(dá)到13.48%，分別比上一年和“八五”末增加0.96個(gè)和5.2個(gè)百分點(diǎn)。
公路路面等級進(jìn)一步提高。到2001年底，全國有路面公路里程達(dá)到154.6萬公里，占公路總里程的91%;路面鋪有瀝青、水泥的等級公路達(dá)到133.6萬公里，占公路總里程的78.7%。擁有二車道及以上的寬闊好路有22多萬公里。其中高級、次高級路面公路里程達(dá)到59.6萬公里，占公路總里程比重達(dá)到42.5%，比上一年增加1.6個(gè)百分點(diǎn)。
三、設(shè)計(jì)內(nèi)容基本概況
馬站至萊蕪段高速公路是交通部規(guī)劃的國家重點(diǎn)公路青島至紅其拉鋪線的重要組成部分，是山東省“五縱、四橫、一環(huán)”高等級公路網(wǎng)的組成部分。馬萊高速公路的建設(shè)是加快山東半島城市群的崛起和發(fā)展、打通青島市向西出口通道的重大舉措。本路段起點(diǎn)樁號K126+000，終點(diǎn)樁號K226+400。
所經(jīng)地區(qū)屬于溫帶大陸性季風(fēng)氣候，四季分明、光照充足、少雨多風(fēng)、氣候干燥，春夏季多偏南風(fēng)、冬季多偏北風(fēng)，年平均氣溫11.0-13.0℃，最冷月平均氣溫-1.4℃，最熱月平均氣溫27.4℃，年極端最高氣溫38.0-41.0℃，年極端最低氣溫-14.5- -25.5℃，多年平均降雨量為690-900mm。降水量的季節(jié)變化很大，有明顯的旱季和雨季。平均夏季降水量最大，冬季降水量為最小。山區(qū)降水量相比平原區(qū)降水量偏多。由于該沿線地區(qū)地形復(fù)雜，地面起伏較大，熱量和降水分布不均，導(dǎo)致干燥度在地理分布上的較大差異，一般山區(qū)、山丘地區(qū)為濕潤氣候區(qū)，其它地區(qū)為半濕潤氣候區(qū)。氣壓的月季變化是夏季最低，冬季最高，最高值一般出現(xiàn)在12月至次年的一月份。春秋季為過渡型季節(jié)，春季氣壓逐漸下降，秋季迅速上升，一年之中氣壓的變化形勢呈對稱的“V”字型。工程沿線地處東亞季風(fēng)地帶，一般春末夏初多為偏南大風(fēng)，冬季多為偏北風(fēng)，季風(fēng)氣候顯著。
四、設(shè)計(jì)方法與思路
本課題主要通過文獻(xiàn)研究、社會調(diào)查、分析設(shè)計(jì)、等方法，堅(jiān)持設(shè)計(jì)與實(shí)際情況相結(jié)合。
由于道路是一種帶裝的三維的空間結(jié)構(gòu)物，包括來路面、路基、橋涵、隧道等工程實(shí)體。故本次設(shè)計(jì)是從幾何和結(jié)構(gòu)以及環(huán)境三個(gè)研究的。
在結(jié)構(gòu)方面，對上述路面、路基、橋涵、隧道這些工程設(shè)計(jì)總的要求是：用最小的投資，盡可能少的外來材料以及合理的養(yǎng)護(hù)力量，使它們能在自然破壞力和汽車行駛所產(chǎn)生的各種力的作用下，在設(shè)計(jì)年限內(nèi)保持使用質(zhì)量。
對于設(shè)計(jì)的幾何方面主要研究汽車行駛與道路的各個(gè)幾何元素的關(guān)系，以保證在設(shè)計(jì)速度，預(yù)計(jì)交通量以及地形和其他自然條件下，行駛安全、經(jīng)濟(jì)、旅客舒適以及道路美觀，因此，實(shí)際上我們要涉及的是人、車、路、環(huán)境的相互關(guān)系。駕駛者的心理汽車運(yùn)行的軌跡、動力性能、以及交通流量和交通特性都和道路的幾何設(shè)計(jì)有著直接的關(guān)系。
此外，道路修建和汽車交通對于環(huán)境的影響也必須加以注意，特別是在修建時(shí)期，一定要注意對于周邊環(huán)境的保護(hù)，盡可能的減少對地物、地貌等自然環(huán)境的破壞。
五、主要設(shè)計(jì)內(nèi)容
1.縱斷面設(shè)計(jì)
根據(jù)平曲線的基本完成，然后按20米的里程樁讀出每個(gè)樁號的高程，其中包括百米樁，加樁，以及各主點(diǎn)里程樁，按水平1：2000，垂直1：200的比例初步繪出路段的縱斷面圖，然后對本路段的縱坡做出初步的安排，在設(shè)計(jì)縱坡時(shí)盡可能的使縱斷面上填挖平衡，根據(jù)具體地形和規(guī)范確定縱坡度，后進(jìn)行縱坡的調(diào)整，并推算出縱坡值，且要滿足規(guī)范的要求，接著確定轉(zhuǎn)坡點(diǎn)樁號、標(biāo)高，然后設(shè)計(jì)豎曲線：①轉(zhuǎn)坡角的計(jì)算：變坡角 W= I1-I2 (式中i1、i2分別為相交坡度線值，上坡為正，下坡為負(fù))②確定豎曲線半徑、計(jì)算其要素：豎曲線切線長T=L/2=RW/2;豎曲線長度L=RW;豎曲線半徑R=L/W;③計(jì)算豎曲線起、終點(diǎn)樁號極標(biāo)高。
2.橫斷面設(shè)計(jì)
路段路基橫斷面的結(jié)構(gòu)形式和尺寸根據(jù)公路等級、土壤地質(zhì)、任務(wù)書中規(guī)定的的指標(biāo)和公路的使用條件、施工方法等擬定一般情況下的路基橫斷面形式和尺寸，對于特殊情況下的路基按具體情況作特殊的設(shè)計(jì)。本路段一般情況下的標(biāo)準(zhǔn)路基橫斷面形式和尺寸按規(guī)范中的要求擬定。橫斷面設(shè)計(jì)方法:(1)在計(jì)算紙上繪制橫斷面的地面線。(2)從“路基設(shè)計(jì)表”中抄入路基中心填挖高度，對于有超高和加寬的曲線路段，還應(yīng)抄入“左高”、“右高”、“左寬”、“右寬”等數(shù)據(jù)。(3)根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查所得來的“土壤、地質(zhì)、水文資料”，參照“標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖”，畫出路幅寬度，填或挖的邊坡坡線，在需要設(shè)置各種支擋工程和防護(hù)工程的地方畫出工程結(jié)構(gòu)的斷面示意圖。(4)根據(jù)綜合排水設(shè)計(jì)，畫出路基邊溝、截水溝、排灌渠等的位置和斷面形式，并注明尺寸。
3.路基路面排水設(shè)計(jì)
路基路面排水作為一個(gè)綜合排水系統(tǒng)總體考慮。在本路段的排水設(shè)計(jì)當(dāng)中,在所有的挖方路塹地段都相應(yīng)的設(shè)置了路塹邊溝以配合涵洞迅速的將路基范圍的水排走.路基排水設(shè)計(jì)的原則應(yīng)當(dāng)因地制宜、全面規(guī)劃,充分利用有利地形和自然水系。各種路基排水的溝渠的設(shè)置和聯(lián)結(jié)應(yīng)盡量的不占或者是少占農(nóng)田,并應(yīng)當(dāng)與當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)利的建設(shè)相配合。要結(jié)合當(dāng)?shù)厮臈l件和道路等級情況，就地取材、以防為主。
�、俾坊谕诜铰范�，和原始地面線水平或傾向路基的填方處設(shè)置邊溝。邊溝采用0.6*0.6m2梯形斷面，內(nèi)側(cè)邊坡采用1：1.0坡度。邊溝縱坡同路線縱坡，采用M7.5漿切片石防護(hù)。路塹與高路堤銜接處邊溝出水口延伸至坡腳以外。邊溝水流流向涵洞進(jìn)水口時(shí)，為避免沖刷，應(yīng)作適當(dāng)處治。
②挖方路基邊坡坡頂5m以外設(shè)置截水溝，用以攔截并排除路基上方流向路基的地面徑流。截水溝采用0.6*0.6m2 梯形斷面，在山坡較陡時(shí)，采用漿砌片石梯形斷形式。截水溝的溝底坡度不小于5%。
�、蹖⑦厹�、截水溝、邊坡和路基附近的積水引排至路基范圍以外時(shí)須設(shè)置排水溝。排水溝視實(shí)地情況布置。
4.邊坡防護(hù)
一般路段夯實(shí)方格式植草，在高填路堤(填方超過8m)路段因填土較為松散，暴露在空氣中，易受風(fēng)、雨、尤其是雨水的沖刷侵蝕，設(shè)計(jì)中采用人字型大骨架護(hù)坡，骨架內(nèi)夯實(shí)種草，保證邊坡不裸露于大氣中，防止路堤邊坡或基底滑動，確保路基穩(wěn)定，同時(shí)可以收縮坡腳，減少填方數(shù)量，減少拆遷和占地面積。本設(shè)計(jì)路段主要采用人字型骨架護(hù)坡，高路塹路段匯水面積較大，加之它直接位于路面上側(cè)，所以在雨水的作用下的碎落會影響路面行車的安全。同時(shí)從美觀的角度，選用了孔窗式護(hù)面墻，護(hù)面墻用M7.5漿切片石砌筑，基礎(chǔ)應(yīng)設(shè)置在穩(wěn)定的地基上，前趾應(yīng)低于邊溝鋪砌底面。路塹邊坡每6-10m設(shè)置成一級護(hù)面墻，上下級臺階間設(shè)置1.0-2.0m平臺并進(jìn)行封閉。護(hù)面墻厚視墻高確定，頂寬40-60cm，底寬為頂寬加0.1倍墻高。護(hù)面墻每隔10-20m設(shè)置寬2m伸縮縫一道，每隔2-3m設(shè)泄水孔，孔徑0.1m。
5.擋土墻的布置
為保證坡角穩(wěn)定，并盡可能節(jié)約用地，在坡角處設(shè)置了擋土墻。擋土墻設(shè)計(jì)為重力式，底部設(shè)墻趾臺階，增加路基的穩(wěn)定性;沉降縫及瀉水孔的布置：沉降縫每隔10至186米設(shè)一道，縫寬2.0厘米，用瀝青木板沿墻的內(nèi)側(cè)、外、頂三側(cè)填塞，深度為20厘米。離地面0.5米的設(shè)泄水孔，每隔兩米設(shè)一排，。孔與孔的橫向間距為2米，上下排交錯部置。
6.路面設(shè)計(jì)
本設(shè)計(jì)擬定了水泥混凝土路面，按設(shè)墊層和不設(shè)墊層兩種路面結(jié)構(gòu)方案。路面是公路的重要組成部分，路面的設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)公路交通量及公路的使用任務(wù)、性質(zhì)，并結(jié)合當(dāng)?shù)氐臍夂�、水文、土質(zhì)、材料條件及實(shí)踐經(jīng)施工養(yǎng)護(hù)條件，遵循“因地制宜、合理選材、方便施工、利于養(yǎng)護(hù)、節(jié)約投資的原則。通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，作出符合使用并以環(huán)境條件相適應(yīng)的經(jīng)濟(jì)合理的路面設(shè)計(jì)。
路面：⑴ 預(yù)計(jì)交通分析：水泥混凝土路面設(shè)計(jì)使用年限為30年。參照設(shè)計(jì)規(guī)范，交通量和水泥混凝土路面設(shè)計(jì)年限累計(jì)標(biāo)準(zhǔn)軸次均按一級公路的標(biāo)準(zhǔn)換算。故屬于道路重交通。擬定面層厚度采用24cm水泥混凝土。(2)本設(shè)計(jì)一共擬定了二種干濕狀態(tài)共4種路面的結(jié)構(gòu)類型。其具體結(jié)構(gòu)的類型見路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖，推薦采用路面方案為第一種。上面層為4cm細(xì)粒式瀝青混凝土,中間層為5cm中粒式瀝青混凝土，下面層為9cm粗粒式瀝青混凝土�；鶎硬捎�15cm二灰碎礫石和20cm石灰碎礫土石。在地下水較豐富的中濕路段可以加設(shè)20cm天然砂礫墊層。
7.路基土石方調(diào)配
(1) 填半挖斷面中，應(yīng)首先考慮在本路段內(nèi)移挖作填進(jìn)行橫向平衡，然后再作縱向調(diào)配，以減少總的運(yùn)輸量。(2)土石方調(diào)配應(yīng)考慮橋涵位置對施工運(yùn)輸?shù)挠绊�，一般大溝不作跨越調(diào)運(yùn)，同時(shí)尚應(yīng)注意施工的可能與方便、盡可能避免和減少上坡運(yùn)土。(3)為使調(diào)配合理，必須根據(jù)地形情況和施工條件，選用適當(dāng)?shù)倪\(yùn)輸方式，確定合理的經(jīng)濟(jì)運(yùn)距，用以分析工程用土是調(diào)運(yùn)還是外借。(4)土方調(diào)配“移挖作填”固然要考慮經(jīng)濟(jì)運(yùn)距問題，但這不是唯一的指標(biāo)，還要考慮棄方或借方占地，賠償青苗損失及對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響等。(5)不同土方和石方應(yīng)根據(jù)工程需要分別進(jìn)行調(diào)配，以保證路基穩(wěn)定和人工構(gòu)造物的材料供應(yīng)。(6)位于山坡上的回頭曲線路段，要優(yōu)先考慮上下線的土方豎向調(diào)運(yùn)。(7)土方調(diào)配對于借土和棄土應(yīng)事先同地方商量，妥善處理。具體步驟:(1)土石方調(diào)配是在土石方數(shù)量計(jì)算與復(fù)核完畢的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，調(diào)配前應(yīng)將可能影響運(yùn)輸調(diào)配的橋涵位置、陡坡、大溝等注在表旁，供調(diào)配時(shí)參考。(2)弄清個(gè)樁號間路基填挖方情況并作橫向平衡，明確利用、填缺與挖余數(shù)量。(3)在作縱向調(diào)配前，應(yīng)根據(jù)施工方法及可能采取的運(yùn)輸方式定出合理的經(jīng)濟(jì)運(yùn)距，供土石方調(diào)配時(shí)參考。(4)根據(jù)填缺挖余分布情況，結(jié)合路線縱坡和自然條件，本著技術(shù)經(jīng)濟(jì)和支農(nóng)的原則，具體擬定調(diào)配方案。(5)經(jīng)過縱向調(diào)配，如果仍有填缺或挖余，則應(yīng)會同當(dāng)?shù)卣畢f(xié)商確定借土或棄土地點(diǎn)，然后將借土或棄土的數(shù)量和運(yùn)距分別填注到借方或廢方欄中。(6)土石方調(diào)配后，應(yīng)按下式進(jìn)行復(fù)核檢查:橫向調(diào)運(yùn)+縱向調(diào)運(yùn)+借方=填方;橫向調(diào)運(yùn)+縱向調(diào)運(yùn)+棄方=挖方;挖方+借方=填方+棄方。
六、畢業(yè)調(diào)研情況簡介
四月五日早晨，我們設(shè)計(jì)組一行三十余人前往位于衡陽市附近的'衡大高速公路進(jìn)行為期三天的畢業(yè)調(diào)研。
衡大高速公路設(shè)計(jì)全線為重交瀝青混凝土路面，分三層攤鋪施工。層厚分別為4cm、5cm、6cm，體現(xiàn)了“強(qiáng)基薄面”的設(shè)計(jì)原則�；鶎硬捎盟喾�(wěn)定類剛性基參層：底基層厚20cm，下基層和上基層各17cm。用攤鋪機(jī)攤鋪。基層上面采用三層稀漿(乳化瀝青)封層防水�，F(xiàn)在基層一般不采用防水土工布防水，因?yàn)橥凉げ己兔鎸羽そY(jié)性不好，容易產(chǎn)生路面滑移和車轍。基層攤鋪、碾壓完成后，要注意養(yǎng)護(hù)：鋪麻袋防曝曬、及時(shí)灑水等。分層壓實(shí)的路基頂面能防止水分干濕作用引起的自然沉陷和行車反復(fù)作用產(chǎn)生的壓實(shí)變形，確保路面的使用品質(zhì)和使用壽命。
邊坡防護(hù)一般包括坡面植被防護(hù)和工程防護(hù)。衡大高速兩邊的邊坡采用的是種草、鋪草皮和噴播植草三種方法。沿線工程防護(hù)多采用網(wǎng)格式、弧形、“v”字形等輕型擋土墻。
我們同時(shí)還參觀了沿線一座大橋的施工以及排水設(shè)施和拌和廠。
通過此次調(diào)研，我親身體驗(yàn)了許多課本上的知識在實(shí)際施工過程中的應(yīng)用。對路基、路面、擋土墻、邊溝、截水溝、拌和場、實(shí)驗(yàn)室等以往覺得比較抽象的概念有了具體和直觀的認(rèn)識。我深深地感受到自己還有許多不懂的地方需要向施工技術(shù)人員認(rèn)真請教。從而也讓我認(rèn)識到學(xué)習(xí)是沒有止境的。相信在以后的工作中，我會不斷學(xué)習(xí)，不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，從而升華自己所掌握的理論知識。
七、設(shè)計(jì)進(jìn)度安排
�、攀煜ぎ厴I(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)，收集資料，作好畢業(yè)設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備工作;(一周)
�、飘厴I(yè)調(diào)研;(一周)
�、强v斷面、橫斷面的設(shè)計(jì)及土石方的計(jì)算和調(diào)配。在這一階段，主要是設(shè)計(jì)縱斷面縱坡，繪制縱斷面圖，確定坡度;橫斷面設(shè)計(jì)，繪制橫斷面圖;計(jì)算土石方并進(jìn)行調(diào)配，填寫路基設(shè)計(jì)表;(五周)
�、嚷坊こ淘O(shè)計(jì)。路基排水設(shè)計(jì)，路基防護(hù)工程設(shè)計(jì)，路基支擋工程設(shè)計(jì)，軟基處理。包括:邊溝、排水溝、截水溝、急流槽、擋土墻和涵洞，以及邊坡防護(hù)和軟基處理;(四周)
�、陕访婀こ淘O(shè)計(jì)。包括:路面橫斷面設(shè)計(jì)，瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，路面結(jié)構(gòu)方案比選，路面排水設(shè)計(jì);(一周)
�、使沸蚝丛O(shè)計(jì)。針對橋梁、涵洞的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行強(qiáng)度設(shè)計(jì)，撓度、荷載、承載力計(jì)算;(兩周)
�、司帉懹⑽恼c專業(yè)英語文獻(xiàn)翻譯;(一周)
⑻編制及應(yīng)用計(jì)算機(jī)程序;(一周)
�、途帉懻f明書、文件裝訂、畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯。(一周)
從三月一日至六月二十日，共計(jì)十七周。
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�、小督煌ü芾碛诳刂啤�。
八、畢業(yè)設(shè)計(jì)態(tài)度
畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)學(xué)習(xí)生活的最后階段，也是對大學(xué)四年所學(xué)知識全面化、系統(tǒng)化、延伸化的一個(gè)過程，將為以后的工作打下一個(gè)良好而堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。重要性不言而喻，因此在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中，我將以端正的態(tài)度面對;合理安排自己的作息時(shí)間，不無故早退、曠課，嚴(yán)格遵守校紀(jì)校規(guī);獨(dú)立完成自己的任務(wù)，遇到問題虛心請教老師和同學(xué)。爭取以優(yōu)秀的成績完成本次設(shè)計(jì)。
謝謝各位老師!
2017橋梁畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告篇【三】
1 課題研究的目的和意義
1.1 目的及現(xiàn)狀
人類的生活及發(fā)展必離不開衣食住行，而隨著歷史車輪的滾滾向前，出行逐漸成為人們的必然成為，這就自然的要求道路和橋梁的建設(shè)要跟上歷史的腳步，橋梁在其中起到了重要的作用，橋梁是用于跨越障礙物(如河流、海峽、山谷、道路等)而使道路保持連續(xù)的人工構(gòu)造物，俗稱道路咽喉，它便利了兩岸的往來，又不阻擋山間水上的原有交通。橋梁既是一種交通功能性的構(gòu)造物，也是一座立體的造型藝術(shù)工程。橋梁往往是一個(gè)城市或國家(地區(qū))的象征。
我國的橋梁具有悠久的歷史，自西周、春秋開始，包括此前的歷史時(shí)代，這是古橋的創(chuàng)始時(shí)期。此時(shí)的橋梁除原始的獨(dú)木橋和汀步橋外，主要有梁橋和浮橋兩種形式。當(dāng)時(shí)由于生產(chǎn)力水平落后，多數(shù)只能建在地勢平坦，河身不寬、水流平緩的地段，橋梁也只能是寫木梁式小橋，技術(shù)問題較易解決。而在水面較寬、水流較急的河道上，則多采用浮橋。
到了秦、漢時(shí)期，包括戰(zhàn)國和三國，是古代橋梁的創(chuàng)建發(fā)展時(shí)期。秦漢是我國建筑史上一個(gè)璀燦奪目的發(fā)展階段，這時(shí)不僅發(fā)明了人造建筑材料的磚，而且還創(chuàng)造了以磚石結(jié)構(gòu)體系為主題的拱券結(jié)構(gòu)，從而為后來拱橋的出現(xiàn)創(chuàng)造了先決條件。戰(zhàn)國時(shí)鐵器的出現(xiàn)，也促進(jìn)了建筑方面對石料的多方面利用，從而使橋梁在原木構(gòu)梁橋的基礎(chǔ)上，增添了石柱、石梁、石橋面等新構(gòu)件。不僅如此，它的重大意義，還在于由此而使石拱橋應(yīng)運(yùn)而生。石拱橋的創(chuàng)建，在中國古代建橋史上無論是實(shí)用方面，還是經(jīng)濟(jì)、美觀方面都起到了劃時(shí)代的作用。石梁石拱橋的大發(fā)展，不僅減少了維修費(fèi)用、延長了橋的使用時(shí)間，還提高了結(jié)構(gòu)理論和施工技術(shù)的科學(xué)水平。因此，秦漢建筑石料的使用和拱券技術(shù)的出現(xiàn)，實(shí)際上是橋梁建筑史上的一次重大革命。故從一些文獻(xiàn)和考古資料來看，約莫在東漢時(shí)，梁橋、浮橋、索橋和拱橋這四大基本橋型已全部形成。
改革開放以來，我國公路建設(shè)事業(yè)迅猛發(fā)展，作為公路建設(shè)重要組成部分的橋梁建設(shè)也得到了相應(yīng)的發(fā)展，我國大跨徑橋梁的建設(shè)進(jìn)入了一個(gè)最輝煌的時(shí)期，一大批新穎、技術(shù)復(fù)雜、設(shè)計(jì)和施工難度大和科技含量高的大跨徑橋梁相繼建成，標(biāo)志著我國的橋梁建設(shè)水平已躋身于國際先進(jìn)行列。近幾年建成的特大橋梁，不少在世界橋梁科技進(jìn)步中具有顯著地位。諸如重啟朝天門大橋是世界最大跨度剛拱橋，并創(chuàng)造了該類橋梁十余項(xiàng)世界第一;蘇通大橋以主跨1088m為世界第一跨度斜拉橋，同時(shí)成為世界上連續(xù)長度最大的雙塔斜拉橋。
一座座橋，實(shí)現(xiàn)了天塹的跨越，縮短了時(shí)間與空間的距離，美化了秀美山川，為我國疆域的溝通和經(jīng)濟(jì)的騰飛起著了重要的作用。
隨著科技的發(fā)展，新材料的開發(fā)和應(yīng)用，在橋梁設(shè)計(jì)階段采用高度發(fā)展的計(jì)算機(jī)輔助手段，進(jìn)行有效的快速優(yōu)化和仿真分析，運(yùn)用智能化制造系統(tǒng)在工廠生產(chǎn)部件，利用gps和遙感技術(shù)控制橋梁施工。目前，我國橋梁建設(shè)正在與國際接軌，開始向大跨、新型、輕質(zhì)和美觀方向發(fā)展。
我相信在不久的將來我國的橋梁事業(yè)還會創(chuàng)造更多的奇跡!
1.2 意義
題目所涉及的橋梁位于黑龍江省遜克縣境內(nèi)，遜克縣與俄羅斯阿穆爾州"三市五區(qū)"遙相呼應(yīng)，是國家一類口岸，該地區(qū)農(nóng)產(chǎn)品豐富，盛產(chǎn)鳊花,遜克金南瓜,遜克瑪瑙,水獺皮等山林中有馬鹿、黑熊、犴、狍子、林蛙等野生動物。森林資源種類繁多，主要樹種有紅松、落葉松、樺樹、椴樹、楊樹等，林中盛產(chǎn)蕨菜、老山芹等山野菜。同時(shí)遜克大平臺霧凇景觀也是旅游的的好地方，該橋的建成，將河兩岸之間的交通更加方便快捷，有利于兩地間經(jīng)濟(jì)、文化等方面的交流，給兩地以及周邊輻射地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活帶來極大的便利，對促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、改善人民群眾物質(zhì)和文化生活起到積極作用。
2 文獻(xiàn)綜述
2.1.1連續(xù)梁橋的特點(diǎn)
兩跨或兩跨以上連續(xù)的梁橋，屬于超靜定體系。連續(xù)梁在恒活載作用下，產(chǎn)生的支點(diǎn)負(fù)彎矩，對跨中正彎矩有卸載的作用，使內(nèi)力狀態(tài)比較均勻合理，因而梁高可以減小，由此可以增大橋下凈空，節(jié)省材料，且剛度大，整體性好，超載能力大，安全度大，橋面伸縮縫少，并且因?yàn)榭缰薪孛娴膹澗販p小，使得橋跨可以增大。連續(xù)梁橋是中等跨徑橋梁中常用的一種橋梁結(jié)構(gòu)，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋是其主要結(jié)構(gòu)形式，它具有接縫少、剛度好、行車平順舒適等優(yōu)點(diǎn)，在30-120m跨度內(nèi)常是橋型方案比選的優(yōu)勝者。而橫張預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)在t型梁、箱型梁、空心板橋三座常規(guī)跨徑簡支梁橋中的應(yīng)用，取得了明顯的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。為拓寬橫張預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用范圍，將其應(yīng)用到更大跨度的連續(xù)梁橋中就顯得尤為必要了。
2.1.2 預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋
預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋是預(yù)應(yīng)力橋梁中的一種，它具有整體性能好、結(jié)構(gòu)剛度大、變形小、抗震性能好，特別是主梁變形撓曲線平緩，橋面伸縮縫少，行車舒適等優(yōu)點(diǎn)。加上這種橋型的設(shè)計(jì)施工均較成熟，施工質(zhì)量和施工工期能得到控制，成橋后養(yǎng)護(hù)工作量小。預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁的適用范圍一般在150m以內(nèi)，上述種種因素使得這種橋型在公路、城市和鐵路橋梁工程中得到廣泛采用。
預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁有強(qiáng)大的競爭能力，主要的因素有：
(1)預(yù)應(yīng)力混凝土充分發(fā)揮了高強(qiáng)材料的特性，具有可靠的強(qiáng)度，剛度及抗裂性能。結(jié)構(gòu)在車輛運(yùn)行中噪音小，維修工作量少。
(2)預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的施工方法已達(dá)到很先進(jìn)的水平，現(xiàn)代化技術(shù)的應(yīng)用已使它的施工周期大大縮短，顯示出巨大經(jīng)濟(jì)效益。
(3)預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁適用于各種結(jié)構(gòu)體系，而且還在不斷創(chuàng)新出體現(xiàn)預(yù)應(yīng)力技術(shù)特點(diǎn)的新型結(jié)構(gòu)體系。
(4)預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁可充分利用材料可塑的特點(diǎn)，在建筑上有豐富、多采的表現(xiàn)潛力。
2.2 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋
2.2.1連續(xù)梁橋簡介
兩跨或兩跨以上連續(xù)的梁橋，屬于超靜定體系。連續(xù)梁在恒活載作用下，產(chǎn)生的支點(diǎn)負(fù)彎矩對跨中正彎矩有卸載的作用，使內(nèi)力狀態(tài)比較均勻合理，因而梁高可以減小，由此可以增大橋下凈空，節(jié)省材料，且剛度大，整體性好，超載能力大，安全度大，橋面伸縮縫少，并且因?yàn)榭缰薪孛娴膹澗販p小，使得橋跨可以增大。
2.2.2簡支轉(zhuǎn)連續(xù)橋發(fā)展
簡支轉(zhuǎn)連續(xù)梁橋作為一種特殊的連續(xù)梁橋，綜合了簡支梁橋與連續(xù)梁橋的優(yōu)點(diǎn)，具有造價(jià)低、整體性好、橋面接縫少、工期短等優(yōu)點(diǎn)，已在高速公路上廣泛使用。近年來，由于預(yù)應(yīng)力體系的不斷更新，新技術(shù)的應(yīng)用，新的施工工藝的完善，吊裝能力的不斷提高，使得簡支轉(zhuǎn)連續(xù)梁橋更經(jīng)濟(jì)適用。該結(jié)構(gòu)較之于簡支梁橋具有變形小、剛度大、伸縮縫少、行車平順等特點(diǎn)，能適應(yīng)高速公路的行車要求，而且橋墩上由兩排支座減少為一排，結(jié)構(gòu)中的鋼束數(shù)基本相當(dāng);較之于現(xiàn)澆連續(xù)梁具有受力明確，受混凝土收縮徐變、支座沉陷等影響較小的特點(diǎn)，施工簡便，不需搭腳手架，施工質(zhì)量容易控制，而且可以不阻斷橋下交通。其主梁可以在下部結(jié)構(gòu)施工的同時(shí)進(jìn)行預(yù)制、成批生產(chǎn)，縮短施工周期，有效提高建橋速度。因此，簡支轉(zhuǎn)連續(xù)施工的橋梁在高速公路中等跨徑的橋梁中得到了廣泛的應(yīng)用，其結(jié)構(gòu)的合理性和施工的快速已得到工程界的認(rèn)可。
隨著高等級公路的迅速發(fā)展，大量中等跨徑的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋方案常常作為優(yōu)勝方案而被采用。為了適應(yīng)中等跨徑長橋的建設(shè)需要，出現(xiàn)了全跨徑長度的梁或板的預(yù)制構(gòu)件，形成了將整跨梁或板架設(shè)于支座就位后“拼裝"成連續(xù)梁的逐孔施工方法。這種整跨梁預(yù)制、架設(shè)就位后，在支座處通過現(xiàn)澆接頭、待混凝土強(qiáng)度達(dá)到規(guī)定值后張拉預(yù)應(yīng)力實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)連續(xù)的施工方法，即是我們常說的“先簡支后連續(xù)施工方法。為了與常規(guī)的施工方法形成的連續(xù)梁結(jié)構(gòu)體系區(qū)分開來，我們把這種施工方法形成的結(jié)構(gòu)體系稱為“先簡支后連續(xù)結(jié)構(gòu)體系。隨著中等跨徑橋梁建設(shè)的需要，和先簡支后連續(xù)施工方法所固有的優(yōu)點(diǎn)，因而受到了設(shè)計(jì)者和施工者的歡迎。
2.3先簡支后連續(xù)梁橋
采用預(yù)制裝配施工的連續(xù)梁橋，同其它體系的橋梁相比，先簡支后連續(xù)結(jié)構(gòu)體系在實(shí)際工程中它具有許多優(yōu)點(diǎn)：
(1)由于采用預(yù)制構(gòu)件，因而可以在預(yù)制場內(nèi)批量生產(chǎn)，這樣則便于統(tǒng)一生產(chǎn)管理并嚴(yán)格控制預(yù)制構(gòu)件的尺寸。采用標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件時(shí)更有利于技術(shù)操作、提高預(yù)制速度、節(jié)省模板費(fèi)用。
(2)由于在下部結(jié)構(gòu)施工的同時(shí)便可進(jìn)行上部構(gòu)件的預(yù)制，因而節(jié)省了施工時(shí)間，加快了施工速度，有利于提高經(jīng)濟(jì)效益。
(3)整片梁的吊裝就位僅需要吊裝設(shè)備，簡支梁的預(yù)應(yīng)力筋張拉可在工廠進(jìn)行，而負(fù)彎矩的布置或張拉可在梁上進(jìn)行，因而減少了旌工設(shè)備，又可避免造成地面障礙，在擁擠的市區(qū)或風(fēng)景區(qū)以及城市立交橋等一些要求旌工中不能中斷交通的工程中特別適用。
(4)避免采用大量的腳手架，可保護(hù)環(huán)境，節(jié)省費(fèi)用。
(5)同其它方法施工的連續(xù)梁一樣，這種方法施工形成的連續(xù)梁同樣具有剛度大、收縮縫少、變形小的優(yōu)點(diǎn)，可提高車速，使行車舒適。
(6)由于是在工廠預(yù)制，首期預(yù)應(yīng)力的張拉至澆筑接縫、后連續(xù)預(yù)應(yīng)力的張拉時(shí)己有相當(dāng)?shù)凝g期，因而減少了混凝土的收縮、徐變對結(jié)構(gòu)體系的影響，而簡支梁的預(yù)應(yīng)力筋對結(jié)構(gòu)不產(chǎn)生次力矩，可使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡便。
(7)基礎(chǔ)沉降對結(jié)構(gòu)的影響小。由于這種結(jié)構(gòu)體系是梁的恒載按簡支梁傳力，而僅僅是活載和二期恒載(橋面鋪裝、欄桿、安全帶)是按連續(xù)梁結(jié)構(gòu)傳力，因而結(jié)構(gòu)的受力性能優(yōu)越，適合于軟土上的建設(shè)。
近幾年國內(nèi)所修建的高等級公路的大、中橋幾乎都是采用此方法施工的。在交通運(yùn)輸工程事業(yè)蓬勃發(fā)展的今天，推廣此方法必將收到良好的經(jīng)濟(jì)和社會效益，也使標(biāo)準(zhǔn)化橋梁設(shè)計(jì)前進(jìn)了一大步。
2.4 箱梁的優(yōu)點(diǎn)
我國公路建設(shè)近年來發(fā)展迅速，大跨徑梁橋、吊橋、斜拉橋的設(shè)計(jì)、施工水平不斷提高，但中等跨徑橋梁的設(shè)計(jì)、施工水平發(fā)展相對緩慢，結(jié)構(gòu)形式仍然以簡支空心板和簡支t梁為主，一些中小跨徑大橋采用先簡支后連續(xù)箱梁和支架現(xiàn)澆連續(xù)梁。簡支梁橋設(shè)計(jì)、施工簡便，工期短。但橋面伸縮縫較多，行車條件差;跨中彎矩大而墩頂彎矩為零，結(jié)構(gòu)受力不合理;梁高僅受跨中截面彎矩控制，其它截面材料不能得到充分利用。目前，在中小跨徑橋梁的設(shè)計(jì)和施工中多采用先簡支后連續(xù)箱梁和支架現(xiàn)澆連續(xù)梁，但這兩種形式都有一定的不足。裝配式連續(xù)梁橋是將預(yù)制梁與現(xiàn)澆梁相結(jié)合的全新結(jié)構(gòu)形式，這種結(jié)構(gòu)形式綜合了其他兩種形式的優(yōu)點(diǎn)，彌補(bǔ)了它們的不足，是中等跨徑梁橋設(shè)計(jì)與施工的新理念、新方法。 簡支箱形截面梁以其優(yōu)良的力學(xué)特性-具有較大的剛度和強(qiáng)大的抗扭性能和結(jié)構(gòu)簡單，受力明確、節(jié)省材料、架設(shè)安裝方便，跨越能力較大、橋下視覺效果好等優(yōu)點(diǎn)。而被廣泛地應(yīng)用于城市橋梁和高等級公路立交橋的上部結(jié)構(gòu)中。建筑高度較低，易保養(yǎng)和維護(hù)，橋下視覺效果好。受力明確等截面形式，可大量節(jié)省模板，加快建橋進(jìn)度，簡易經(jīng)濟(jì)。構(gòu)造簡單，線形簡潔美觀橋梁的上、下部可平行施工，使工期大大縮短;無需在高空進(jìn)行構(gòu)件制作，質(zhì)量以控制，可在一處成批生產(chǎn)，從而降低成本。適用于對橋下視覺有要求的工程，適用于各種地質(zhì)情況;用于對工期緊的工程;對通航無過高要求的工程。