新型便捷快速可永固可拆移可变车道数钢立交桥22结构理论.docx

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新型便捷快速可永固可拆移可变车道数钢立交桥22结构理论

新型便捷快速可永固可拆移可变车道数钢立交桥22-结构理论

新型便捷快速可永固可拆移钢结构立交桥董毅090401

本桥项目施工快速，成本低，拆移后如同新桥继续使用，也可永久使用。

本桥可加宽，有可加宽减宽结构特性，适宜于选择和添加车道数，可根据需要添加车道和人行道，更是本桥独创点。

短施工期形成交通能力。

拆移在这里指迁移到其它地点，其它大陆、岛屿。

本桥的最主要特点和新颖性在设计理念创新和设计创新上，是本人呕心沥血废寝忘食成果。

深圳市机械学会推荐。

关键词：

钢结构立交桥;桥梁；国家4万亿投资；交通;铁路；新建铁路；高速公路；

一、概述

本桥经济特点是应用广泛，可发展出口、租赁、专用、军用。

其制造无需大量高额新购专用设备，成本不高，利润空间大，项目启动资金低，产值和利润额高。

适应和接触国家4万亿投资建设的主流。

这不是为了一个需要和一种使用及地形、地质设计的“一个桥”，是可以批量出产的桥。

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本项目可以以其极高的投资产出比，成为交通新投资项目成立的专门企业。

本桥项目也适合于钢结构工厂、中型及重型机械厂、船厂、钢桥厂。

本项目可解决迫切和棘手的交通难题。

尤其是在新建铁路、高速公路、地铁施工、机场施工、大型企业施工、和其它施工工地造成的交通阻隔。

广泛用于将要更改规划的道路的立交，以及未及设计筹资建造永久立交的，原有桥梁拆除或改建造成交通中断的，以及繁忙道路的交错通过能力不够的情况。

二、现存交通和立交桥相关问题

现有的立交桥需要长期规划设计，钢筋混凝土结构为主，建设周期长，浇筑施工形式为主，施工难度大，绝大多数拆除即报废，更不可移动后继续使用。

因交通发展，道路和流量变化，其载荷，车道数不可更改。

拆除报废立交桥，损毁巨额社会资产和历史资金投入。

可进一步说明这种状况的例子是：

铁路增加线路，如2线增至3线，原有立交跨度不够，需拆除重建，国家需要铁路按期通车，所在地没钱新建立交，且历史上已投资建设该处铁路跨线立交。

最终矛盾和纠纷严重。

另外，现场浇注、现场施工的立交桥，其现场庞大，反而影响或阻断交通。

三、本立交桥项目特点

本桥的设计、构造、结构特性、施工便捷、可拆移使用、可添加车道数特点，克服了规划-发展-社会变化-适应性-循环利用间的矛盾，有着突出的优点和特点，将成为社会发展中不可或缺的桥梁形式。

介绍如下：

1.设计。

以部件结构考虑全桥的形成，而部件就是构成快速施工、可拆移、可循环使用的因素，这不同于成桥为首的设计理念。

2.构造。

桥梁部件结构的纵向适应需跨越区的地形起伏，桥梁部件结构的横向适应交通的需要，如，单车道、多车道、添加车道和人行道，乃至减少车道。

适应地形纵向凹凸变化，用于不同的地形、车道数、人行道数。

而且，适应地形无需过多地去根据地形设计多种为该地形专门构筑的构造。

3.结构特性。

保证本桥整体的稳固、坚实。

部件的结构自身又有单元结构的特性，有别于现场浇注，现场施工，本桥根据预制和加工的先导理念设计，易于加工，使用一般钢结构加工技术、工艺；易于运输，没有特大和超大超宽构件，使用一般的运输车辆。

易于安装、牢固连接、拆卸、再次安装。

4.施工便捷。

用很短的施工周期形成交通能力，不使用庞大现场，很少影响现有交通。

不阻断交通。

施工便捷的几个特点是：

通用运输车辆，无需特殊的桥梁运输车；通用吊车安装，无需铺架机器；无需桥的上部浇注，及其模板、支架。

四、本桥项目参数和结构构成：

1.跨铁路立交桥：

十一跨复合承载方式立交桥，每跨12米。

主跨跨复线铁路（双线），非矩形净空。

铁路时速250公里。

根据地形，于平原处，在铁路和公路均接近地平面时，用11跨跨越，桥长165米。

在铁路两边地形高于铁路时，跨数减少，有利地形可减少至1-3跨。

在铁路两边地形低于铁路时，跨数增加，投资相应增大。

可按需要设置任意数量的车道。

立交桥自身每车道宽度4米。

桥梁占地面积1562m2，桥梁总概算1xxx万元。

2.跨公路立交桥：

9跨复合承载方式立交桥，桥长110米。

每跨12米。

主跨跨公路主线，非矩形净空。

桥下主线处是4-6车道，桥下最多可以穿过14车道，其中2主车道限高5米，净空5.3米，其余2车道限高4米，净空4.2米，小车道2车道限高2.2米，净空2.4米。

旁跨2车道限高2.8米，净空3米，旁跨2小车道限高2.4米，净空2.7米。

立交桥自身每车道宽度4米。

桥梁占地面积1216m2，桥梁总概算1xxx万元。

3.跨公路人行天桥。

可单独建造，每个宽度单位为2米，可建设2、4、6…米宽度人行天桥。

也可以与上述跨铁路、公路立交桥同时建造为一体。

并可在上述跨铁路、公路立交桥建好后再根据需要增减。

还可单独从上述跨铁路、公路立交桥上拆除。

其跨度，净空参数和上述跨铁路、公路立交桥相同。

4.桥梁总结构

引桥结构体系为连续梁，主跨为复合承载方式的力学结构，桥墩为钢结构，桥墩座为预制，必要时结合现场地面浇注。

梁内部为由主纵梁、小纵梁肋和小横梁肋及其它肋的组合结构体系。

本设计的主导理念，是要在现有桥梁结构的技术水平发展的基础上有所创新，弃用类比设计方法，充分体现现代技术交通需要快速解决难点、塞点、堵点，形成流动的需要。

桥梁造型和功能符合最实际的交通需要，桥型和桥式新颖独特，具有最好的制造性和安装特性。

简化施工工艺并缩短施工工期。

钢结构桥梁的特点是结构准确，材料受施工、采购、工艺影响小。

难以出现减料和冒充事件。

制造、施工的可控性高。

施工连接过程，由于设计独到先进，工艺简洁，快速高效。

本桥的复合承载方式的力学结构，不仅有利于承载，比常见的全连续梁桥梁有更好的桥梁纵向稳定能力和抗摆动能力。

而桥墩、桥墩座基础中承受更小的水平推力。

减少了全连续梁桥梁对桥墩纵向抗力的严苛要求。

5.本桥的主视图，如图，图1、2是跨复线铁路立交桥，图3、4是跨公路立交桥：

说明：

效果图与设计图有所不同，结构有差异，不解释设计结构和计算结构。

图1

图2

图3

图4

6.具体构造。

本桥的复合承载方式的力学结构，既包含有简支梁和连续梁的特性，又包含了乘方曲线的支撑、稳定、增跨特性。

其截面为变截面形式，综合截面是箱梁、轴线是乘方曲线，是结构、构造、功能、材料等诸多因素的系统工程集合。

本桥由A3、Q235、239、20钢等制造，钢板最大厚度12mm，最小厚度6mm，全部选用大批量出产规格，外涂船用油漆，内用防锈油漆。

引桥桥墩座摆放处由小型震动压路机经测量找平压实，一般地质不浇注混凝土，特殊地形地质加桩并浇注桥墩座的二次基础。

桥面以上部分设挡板、雨水挡板、下水管接口、栏杆（扶手）、照明灯电线管，由螺栓连接，均可拆除再用。

主跨挡板栏杆为一体式，以防止物件从桥边坠落，危及桥下交通特别是铁路电气化接触网电线。

主跨桥墩座摆放处由小型震动压路机经测量找平压实，需浇注混凝土，浇注量每车道8立方米左右（桥的两边）。

桥墩座是预制钢筋混凝土构件，与之焊接及浇注连接。

桥墩座一样可以拆移再用。

桥墩座采用C40级钢筋混凝土。

本桥桥面不设置横坡，排水方式由桥面的排水引导线，引导到下水管接口，再引至排水地沟，避开桥墩基础。

桥面涉及SMA、SBS、沥青玛蹄脂，环氧沥青混凝土、聚氨脂防水层。

人行道使用专用涂层。

桥墩座采用橡胶板隔离支撑刚性，不采用通常连续梁专用桥墩支撑器。

桥面采用1/10的坡度，坡角度是5.71度。

如果有质疑这个坡度偏大，回答是此桥更主要用于解决“有，无”的问题，解决可以通过的问题，这种桥要出现在迫切和棘手的交通难题地点，是塞点、堵点。

同样坡度的桥数量也不少。

不可拆移桥梁坡度不可与此相比。

7.桥梁载荷、受力计算及截面。

计算条件

按总重50吨的车（运土车）连续上桥，每10米内一台车，以及总重80吨的车（货柜、拖板车）连续上桥，每15米内一台车，计算载荷。

静载荷能力取最大值的4倍，动载荷系数（活载）取高值0.5。

材料的力学性能值取下限计算，材料采购保证力学性能值在中值以上。

如此设定计算前提的缘由同样是，这种桥要出现在迫切和棘手的交通难题地点，是塞点、堵点。

通车时即刻面临最大车流。

有人会问，省20%材料会怎样？

答案是，整个项目费只能省不到10%，桥的能力下降一半。

还有，这种桥并不比常见钢筋混凝土浇注立交桥贵。

受力计算

由于不同于常见连续梁桥梁，主跨为复合承载方式的力学结构，梁、桥墩计算与连续梁有所不同，即便是在本桥的连续梁引桥部分。

主跨部分计算涉及斜杆计算，简支计算，乘方曲线支撑计算等复杂和复合计算。

本桥的截面是箱梁型截面，其特点是可补强截面，解释为：

当桥梁损坏或锈蚀或因外部原因导致应力集中时，可以容易地进行补强工作，对桥的通行影响很少（与拱桥或常见钢筋混凝土连续梁比较）

8.预制和制造

预制，可由混凝土专业预制厂完成，也可由钢结构厂自制。

引桥桥舌（引桥头）。

每端3片（每2车道），钢筋混凝土。

引桥桥墩座。

36件。

钢筋混凝土。

主跨桥墩座。

2件。

钢筋混凝土。

制造，钢结构，结构一般精度为7mm。

连接精度2.5mm以内。

主跨4件。

每件钢材重量约8.7392吨。

4件共计钢材重量约35吨。

主跨长支撑件8件。

主跨短支撑件8件。

桥墩支撑件24件，高低不等。

连续梁构件48件（跨铁路每2车道）。

每件钢材重量约7.8472吨。

48件共计钢材重量约377吨。

栏杆扶手。

主跨防护栏。

连接器套管。

螺栓类连接件。

焊条。

钢筋混凝土使用钢筋。

五、施工计划：

第1段：

选址。

包括地形地质，地貌，和现有交通对接方式方案。

第2段：

测量标高，标施工尺寸。

开通构件通道，准备吊车工位。

第3段：

平整夯实桥墩座位以及主跨桥墩座浇注坑，校验核实基准和就位尺寸。

第4段：

安置桥墩座，再次校验核实基准和就位尺寸。

第5段：

安置桥墩，校准安装线，核准连接部

第6段：

构件进入，贴补防水橡胶。

第7段：

吊装，装配，应对临时事件，修补，修改。

第8段：

调整，调正，紧固，检查，整改。

第9段：

加挡板、雨水挡板、下水管接口、下水管、栏杆（扶手）、照明灯电线管、电线，电灯杆、灯具。

第10段：

修整，补油漆，装饰，标牌（限高，载荷，限速，铭牌）。

第11段：

验收，返工。

施工相关关注环境问题

通过桥座部位及施工区域的自来水、煤气、下水道、电缆井、通讯管路。

桥梁上方的电力、通讯、铁路通讯、信号电缆、高压线。

六、制造设备和技术：

通常小型油压机、水压机，折弯机械，平整工具、工艺，表面处理器具，放样设备/工具/工艺，钢板中等精度切割设备/工具/工艺，焊接紧固通常工具，钳工通常工具，

七、市场：

铁路公路规划及非规划跨越端，交通需要快速解决难点、塞点、堵点。

通俗的说法就是：

是否希望两个月内建成一个立交桥，将来还可以拆开卖掉，是卖桥，而不是废铁；是否愿意租一个立交桥？

这种立交桥可实现前所未有的出租。

是否因为急迫需要，希望15天成桥？

价格和永久立交桥相当，不贵。

八、项目投资。

项目大部分资金在材料、运输、加工上，设备和工具成本很低，例如，只建一座2000万元的立交桥，用了200万价值的新旧设备，这些设备以前以后都在用，如果建十座2000万元的立交桥，摊平设备成本只有20万。

吊车可租来，平板车也一样。

这是许多钢结构工厂迅速崛起的秘诀之一。

九、利润，按目前社会状况，立交桥的利润不低于xx%，可广泛咨询，比较。