整编国道212线武胜至合川高速公路特大桥梁复核报告3座大跨度连续刚构桥.docx

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整编国道212线武胜至合川高速公路特大桥梁复核报告3座大跨度连续刚构桥

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第一章复核主要结论

受XXX高速公路有限公司的委托，对国道212线武胜（川渝界）至合川高速公路上的嘉陵江特大桥、涪江三桥特大桥、小安溪特大桥的上部结构和下部结构进行复核工作，复核工作主要依据交通部和国家现行的规范、规程和标准，重点对结构的安全度是否满足规范要求及结构构造是否合理提出意见和建议。

桥梁整体纵向分析及桥面板横框架分析均采用桥梁静力线形综合程序“QJX”。

设计中有许多构思和结构的处理都是合理的，桥梁的结构安全基本是有保障的，在此不一一阐述；下面分别给出各桥的复核结论和建议。

一、白果渡嘉陵江大桥

（一）复核结论

1.上部结构

（1）施工阶段，主梁最大压应力为221.35kg/cm2，主梁最大拉应力为14.81kg/cm2，满足规范要求。

主梁采用50号混凝土，施工阶段混凝土的法向应力应符合：

压应力σha≤0.75Rab'=262.5kg/cm2，拉应力σhl≤1.15Rlb'=34.5kg/cm2。

（2）成桥阶段，主梁最大压应力为205.53kg/cm2，主梁不出现拉应力，主梁应力满足规范要求。

（3）运营阶段：

荷载组合Ⅰ时，主梁最大压应力为205.70kg/cm2，中跨区域最小压应力为31.37kg/cm2。

荷载组合Ⅱ和Ⅲ时，主梁最大压应力为211.75kg/cm2，中跨区域最小压应力为11.28kg/cm2。

主梁最大压应力已达到规范容许值的限值。

在使用荷载作用下，预应力混凝土构件的法向压应力应符合：

荷载组合Ⅰσha≤0.5Rab=175.0kg/cm2

荷载组合Ⅱ或Ⅲσha≤0.6Rab=210.0kg/cm2

（4）主梁不出现主拉应力，主梁全截面在主应力方向均为压应力，主梁最大主压应力为205.64kg/cm2。

主梁主应力满足规范要求。

在使用荷载作用下，预应力混凝土构件的主拉应力和主压应力应符合：

荷载组合Ⅰσzl≤0.8Rlb=24.0kg/cm2，σza≤0.60Rab=210.0kg/cm2

荷载组合Ⅱ或Ⅲσzl≤0.9Rlb=27.0kg/cm2，σza≤0.65Rab=227.5kg/cm2

（5）活载作用下中跨最大下挠度为41.0mm，最大上拱度为8.0mm，位移绝对值之和为49.0mm，小于L/600=383.3mm，结构刚度满足规范要求。

（6）主梁各截面抵抗正弯矩的截面抗力大于最不利荷载组合下的正弯矩，能够满足极限承载力要求，墩顶附近抵抗负弯矩的截面抗力基本满足极限承载力要求。

2.主桥下部结构

（1）主墩墩身混凝土最大压应力为130.6kg/cm2，钢筋最大压应力为1268.7kg/cm2，墩身强度满足规范要求。

桥墩墩身采用40号混凝土，混凝土容许压应力为[σh]=175kg/cm2。

（2）主墩桩基混凝土最大压应力为111.8kg/cm2，钢筋最大压应力为1105.6kg/cm2，桩基强度满足规范要求。

桥墩桩基采用30号混凝土，混凝土容许压应力为[σh]=130kg/cm2。

（3）主8号桥墩桩基单桩最大轴力为4393.3吨，单桩容许承载力为4614.4吨，满足承载力要求。

主9号桥墩桩基单桩最大轴力为4339.9吨，单桩容许承载力为4168.3吨，不能满足承载力要求。

注：

钢筋采用Ⅱ级钢筋，钢筋容许应力[σg]=1850.0kg/cm2。

（二）建议

1.施工阶段及运营阶段，主梁墩顶附近上缘的混凝土压应力稍大，顶板预应力钢束稍偏多，建议下一阶段设计对结构断面尺寸、顶板预应力钢束布置方式等做进一步的研究，适当降低混凝土的最大压应力。

2.主梁墩顶附近主压应力接近规范容许值，建议调整顶板预应力钢束规格及布置方式来改善主压应力状况。

3.主9号桥墩桩基垂直承载力略欠不足，建议核对桩长计算。

二、涪江三桥特大桥

（一）复核结论

1.上部结构

（1）施工阶段，主梁最大压应力为232.21kg/cm2，出现在墩顶附近上缘，满足规范要求，主梁最大拉应力为36.53kg/cm2，出现在箱梁端部上缘，已超出规范容许值，不能满足规范要求。

主梁采用50号混凝土，施工阶段混凝土的法向应力应符合：

压应力σha≤0.75Rab'=262.5kg/cm2，拉应力σhl≤1.15Rlb'=34.5kg/cm2。

（2）成桥阶段，主梁最大压应力为216.57kg/cm2，出现在墩顶附近上缘，主梁最大拉应力为37.15kg/cm2，出现在箱梁端部上缘，已超出规范容许值，不能满足规范要求。

（3）运营阶段：

荷载组合Ⅰ时，主梁最大压应力为216.60kg/cm2，出现在墩顶附近上缘，主梁最大拉应力为33.68kg/cm2，出现在箱梁端部上缘，中跨区域最小压应力为24.37kg/cm2。

荷载组合Ⅱ和Ⅲ时，主梁最大压应力为221.92kg/cm2，出现在墩顶附近上缘，主梁最大拉应力为33.85kg/cm2，出现在箱梁端部上缘，中跨区域最大拉应力为4.43kg/cm2。

主梁最大压应力已超出规范容许值，不能满足规范要求。

在使用荷载作用下，预应力混凝土构件的法向压应力应符合：

荷载组合Ⅰσha≤0.5Rab=175.0kg/cm2

荷载组合Ⅱ或Ⅲσha≤0.6Rab=210.0kg/cm2

（4）主梁最大主拉应力为30.05kg/cm2，已超出规范规定值，不能满足规范要求，最大主压应力为216.51kg/cm2，已接近规范容许值的限值。

在使用荷载作用下，预应力混凝土构件的主拉应力和主压应力应符合：

荷载组合Ⅰσzl≤0.8Rlb=24.0kg/cm2，σza≤0.60Rab=210.0kg/cm2

荷载组合Ⅱ或Ⅲσzl≤0.9Rlb=27.0kg/cm2，σza≤0.65Rab=227.5kg/cm2

（5）活载作用下中跨最大下挠度为39.0mm，最大上拱度为10.1mm，位移绝对值之和为49.1mm，小于L/600=333.3mm，结构刚度满足规范要求。

（6）主梁极限承载力满足规范要求。

（7）桥面板混凝土最大压应力为36.7kg/cm2，钢筋最大拉应力为905.9kg/cm2，桥面板强度满足规范要求。

主梁采用50号混凝土，混凝土容许压应力为[σh]=200kg/cm2。

（8）主梁底板混凝土最大压应力为104.1kg/cm2，满足规范要求。

主梁底板钢筋最大拉应力为2938.4kg/cm2，已超出规范容许值，不能满足规范要求。

主梁采用50号混凝土，混凝土容许压应力为[σh]=200kg/cm2。

钢筋采用Ⅱ级钢筋，钢筋容许应力[σg]=1850.0kg/cm2。

2.主桥下部结构

（1）主墩墩身混凝土最大压应力为82.8kg/cm2，钢筋最大压应力为812.6kg/cm2，墩身强度满足规范要求。

桥墩墩身采用40号混凝土，混凝土容许压应力为[σh]=175kg/cm2。

（2）主墩桩基混凝土最大压应力为94.8kg/cm2，钢筋最大压应力为939.9kg/cm2，桩基强度满足规范要求。

桥墩桩基采用30号混凝土，混凝土容许压应力为[σh]=130kg/cm2。

（3）主2、主3号桥墩桩基单桩最大轴力均小于单桩容许承载力，满足承载力要求。

注：

钢筋采用Ⅱ级钢筋，钢筋容许应力[σg]=1850.0kg/cm2。

（二）建议

1.施工阶段及运营阶段，主梁墩顶附近上缘的混凝土压应力偏大，是由于顶板预应力钢束数量偏多所至，建议下一阶段设计对结构断面尺寸、顶板预应力钢束布置方式等做进一步的研究，适当降低混凝土的最大压应力。

2.运营阶段主梁最大主压应力接近规范容许值的限值，建议调整顶板预应力钢束规格及布置方式来改善主压应力状况。

3.主梁端部区域的最大拉应力及最大主拉应力均已超出规范容许值，是由于在箱梁端部没有弯起边跨底板预应力钢束分散锚固所至，建议箱梁端部底板预应力钢束集中锚固方式改为分散锚固或分批锚固的方法来改善该部位应力状态，并适当减少边跨底板预应力钢束数量。

4.箱梁底板钢筋最大拉应力已超出规范容许值，建议底板预应力钢束布置方式单层改为双层，使底板预应力钢束尽可能靠近腹板布置，减小底板束径向力引起的底板横向弯矩，并且布置适当的防崩钢筋。

三、小安溪特大桥

（一）复核结论

1.上部结构

（1）施工阶段，主梁最大压应力为119.73kg/cm2，主梁最大拉应力为6.18kg/cm2，满足规范要求。

主梁采用50号混凝土，施工阶段混凝土的法向应力应符合：

压应力σha≤0.75Rab'=262.5kg/cm2，拉应力σhl≤1.15Rlb'=34.5kg/cm2。

（2）成桥阶段，主梁最大压应力为96.27kg/cm2，主梁不出现拉应力，主梁应力满足规范要求。

（3）运营阶段：

荷载组合Ⅰ时，主梁最大压应力为105.66kg/cm2，中跨区域最小压应力为27.93kg/cm2。

荷载组合Ⅱ和Ⅲ时，主梁最大压应力为116.52kg/cm2，中跨区域最小压应力为9.91kg/cm2。

主梁应力满足规范要求。

在使用荷载作用下，预应力混凝土构件的法向压应力应符合：

荷载组合Ⅰσha≤0.5Rab=175.0kg/cm2

荷载组合Ⅱ或Ⅲσha≤0.6Rab=210.0kg/cm2

（4）除主梁梁端出现较大的主拉应力10.56kg/cm2外，其余截面最大主拉应力均小于3.2kg/cm2，主梁最大主压应力为107.12kg/cm2，满足规范要求。

在使用荷载作用下，预应力混凝土构件的主拉应力和主压应力应符合：

荷载组合Ⅰσzl≤0.8Rlb=24.0kg/cm2，σza≤0.60Rab=210.0kg/cm2

荷载组合Ⅱ或Ⅲσzl≤0.9Rlb=27.0kg/cm2，σza≤0.65Rab=227.5kg/cm2

（5）活载作用下中跨最大下挠度为24.1mm，最大上拱度为6.2mm，位移绝对值之和为30.3mm，小于L/600=166.7mm，结构刚度满足规范要求。

（6）主梁极限承载力满足规范要求。

2.主桥下部结构

（1）主墩墩身混凝土最大压应力为50.8kg/cm2，钢筋最大压应力为493.8kg/cm2，墩身强度满足规范要求。

桥墩墩身采用30号混凝土，混凝土容许压应力为[σh]=130kg/cm2。

（2）主墩桩基混凝土最大压应力为97.9kg/cm2，钢筋最大压应力为960.0kg/cm2，桩基强度满足规范要求。

桥墩桩基采用30号混凝土，混凝土容许压应力为[σh]=130kg/cm2。

（3）主9、主10号桥墩桩基单桩最大轴力均小于单桩容许承载力，满足承载力要求。

注：

钢筋采用Ⅱ级钢筋，钢筋容许应力[σg]=1850.0kg/cm2。

（二）建议

1.运营阶段主梁端部出现10.56kg/cm2的主拉应力，建议最大主拉应力控制在5kg/cm2以下。

第二章白果渡嘉陵江大桥结构复核计算

1.工程概况

白果渡嘉陵江大桥B线桥位处于草街航电枢纽水库的常年回水区，为河谷丘陵地形，地形不平坦，主桥跨越嘉陵江河谷。

2.技术标准和设计参数

2.1技术标准

2.1.1桥跨型式：

主桥为130+230+130m双幅连续刚构

2.1.2设计车速：

80km/h

2.1.3桥面宽度：

全宽24.5m

2.1.4桥面纵坡：

0.3%

2.1.5桥面横坡：

2%

2.1.6荷载标准

2.1.6.1车辆荷载等级：

汽车-超20级，挂车-120

2.1.6.2地震烈度：

Ⅵ度

2.1.6.3温度：

体系温差±20℃，主梁上下缘温差5℃

2.1.6.4通航标准：

内河通航标准Ⅳ级

2.2设计规范

2.2.1《公路工程技术标准》（JTJ001-97）

2.2.2《公路桥涵设计通用规范》（JTJ021-89）

2.2.3《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTJ023-85）

2.2.4《公路工程抗震设计规范》（JTJ004-89）

2.2.5《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）

2.3主要材料及其设计参数

2.3.1混凝土

2.3.1.150号混凝土（用于主梁）

弹性模量：

35000MPa

剪切模量：

15050MPa

泊桑比：

1/6

轴心设计抗压强度：

28.5MPa

设计抗拉强度：

2.45MPa

热膨胀系数：

0.00001

2.3.1.240号混凝土（用于主墩墩身）

弹性模量：

33000MPa

剪切模量：

14190MPa

泊桑比：

1/6

轴心设计抗压强度：

23.0MPa

设计抗拉强度：

2.15MPa

热膨胀系数：

0.00001

2.3.1.330号混凝土（用于主墩承台、桩基）

弹性模量：

30000MPa

剪切模量：

12900MPa

泊桑比：

1/6

轴心设计抗压强度：

17.5MPa

设计抗拉强度：

1.75MPa

热膨胀系数：

0.00001

2.3.2低松弛钢绞线（用于主梁内预应力）

直径：

15.24mm

弹性模量：

195000MPa

标准强度：

1860MPa

张拉控制应力：

1395MPa

热膨胀系数：

0.000012

2.3.3精轧螺纹钢筋（用于主梁内竖向预应力）

直径：

32mm

弹性模量：

200000MPa

标准强度：

750MPa

张拉控制应力：

675MPa

热膨胀系数：

0.000012

2.4设计荷载取值

2.4.1恒载

2.4.1.1一期恒载

一期恒载包括主梁材料重量。

混凝土容重取2.6t/m3，主梁按实际断面计取重量。

主梁横隔板以集中力计入。

2.4.1.2二期恒载

二期恒载为桥面防撞护栏、分隔带护栏等及桥面铺装。

经计算二期恒载取6.36t/m。

2.4.2活载

2.4.2.1计算荷载：

汽车-超20级

a.汽车荷载多车道加载时的横向拆减系数为：

按规范规定单幅取三列车队：

0.78

b.汽车荷载纵向拆减系数为：

0.97

c.采用平面结构程序进行总体计算时，汽车荷载的偏载增大系数取1.15

2.4.2.2验算荷载：

挂车-120

挂车-120作为验算荷载在全桥全长范围内布置一辆。

2.4.2.3汽车制动力

制动力的着力点在桥面上，其值按桥规规定的方法计算。

2.4.2.5横向分布系数

汽车荷载的横向分布系数为3×0.78×1.15×0.97=2.61

挂车荷载的横向分布系数为1.15

2.4.3温度力

①体系升温20℃；体系降温20℃

②主梁上、下缘温差5℃

3.主桥总体静力计算

3.1桥跨布置：

130+230+130=490m预应力混凝土连续刚构

3.2荷载组合

荷载组合

参与组合项目

Ⅰ

恒载+汽车

Ⅱ

恒载+挂车

Ⅲ

恒载+汽车+升温+温差

Ⅳ

恒载+汽车+降温+温差

3.3计算方法概述

总体静力计算采用平面杆系理论，主梁为平面梁单元。

总体计算根据桥梁施工流程划分结构计算阶段，根据设计的合拢方法模拟合拢计算步骤，根据荷载组合要求的内容进行内力、应力、主梁极限承载力计算，验算结构在施工阶段、运营阶段应力、主梁极限承载力及整体刚度是否符合规范要求。

总体计算采用QJX系列程序进行计算。

3.4结构离散图

见下图

结构离散图

3.5施工阶段划分

阶段

阶段内容

安装单元编号

1

施工墩身

147~162

163~172

2

安装0号块件

37~42

105~110

3

安装挂篮

4

安装1号块件

36

43

104

111

5

张拉预应力钢束

6

移动挂篮

7

安装2号块件

35

44

103

112

8

张拉预应力钢束

9

移动挂篮

10

安装3号块件

34

45

102

113

11

张拉预应力钢束

12

移动挂篮

13

安装4号块件

33

46

101

114

14

张拉预应力钢束

15

移动挂篮

16

安装5号块件

32

47

100

115

17

张拉预应力钢束

18

移动挂篮

19

安装6号块件

31

48

99

116

20

张拉预应力钢束

21

移动挂篮

22

安装7号块件

30

49

98

117

23

张拉预应力钢束

24

移动挂篮

25

安装8号块件

29

50

97

118

26

张拉预应力钢束

27

移动挂篮

28

安装9号块件

28

51

96

119

29

张拉预应力钢束

30

移动挂篮

31

安装10号块件

27

52

95

120

32

张拉预应力钢束

33

移动挂篮

34

安装11号块件

26

53

94

121

35

张拉预应力钢束

36

移动挂篮

阶段

阶段内容

安装单元编号

37

安装12号块件

25

54

93

122

38

张拉预应力钢束

39

移动挂篮

40

安装13号块件

24

55

92

123

41

张拉预应力钢束

42

移动挂篮

43

安装14号块件

23

56

91

124

44

张拉预应力钢束

45

移动挂篮

46

安装15号块件

22

57

90

125

47

张拉预应力钢束

48

移动挂篮

49

安装16号块件

21

58

89

126

50

张拉预应力钢束

51

移动挂篮

52

安装17号块件

20

59

88

127

53

张拉预应力钢束

54

移动挂篮

55

安装18号块件

19

60

87

128

56

张拉预应力钢束

57

移动挂篮

58

安装19号块件

18

61

86

129

59

张拉预应力钢束

60

移动挂篮

61

安装20号块件

17

62

85

130

62

张拉预应力钢束

63

移动挂篮

64

安装21号块件

16

63

84

131

65

张拉预应力钢束

66

移动挂篮

67

安装22号块件

15

64

83

132

68

张拉预应力钢束

69

移动挂篮

70

安装23号块件

14

65

82

133

71

张拉预应力钢束

72

移动挂篮

73

安装24号块件

13

66

81

134

74

张拉预应力钢束

阶段

阶段内容

安装单元编号

75

移动挂篮

76

安装25号块件

12

67

80

135

77

张拉预应力钢束

78

移动挂篮

79

安装26号块件

11

68

79

136

80

张拉预应力钢束

81

移动挂篮

82

安装27号块件

10

69

78

137

83

张拉预应力钢束

84

移动挂篮

85

安装28号块件

9

70

77

138

86

张拉预应力钢束

87

移动挂篮

88

安装29号块件

8

71

76

139

89

张拉预应力钢束

90

移动挂篮

91

安装30号块件

7

72

75

140

92

张拉预应力钢束

93

中跨合拢

73

74

94

张拉预应力钢束

95

拆除挂篮

96

边跨合拢

1~6

141~146

97

张拉预应力钢束

98

桥面系施工

3.6主要结论

3.6.1主梁正应力

施工过程中，主梁最大压应力（阶段95）为221.35kg/cm2，出现在墩顶附近上缘，主梁最大拉应力（阶段95）为14.81kg/cm2，出现在箱梁端部下缘。

运营阶段，主梁各断面均处于全截面受压状态，不出现拉应力，最大压应力为211.75kg/cm2，出现在墩顶附近上缘。

施工阶段主梁最大压应力、拉应力均能满足规范要求。

运营阶段主梁最大压应力已达到规范规定的限值。

3.6.2主梁主应力

主梁主拉应力均为正值，即全截面受压，其最小值为14.68kg/cm2，出现在墩顶附近，主梁最大主压应力为205.64kg/cm2，出现在墩顶附近，主梁主应力均能满足规范要求。

3.6.3主梁极限承载力

主梁各截面抵抗正弯矩的截面抗力大于最不利荷载组合下的正弯矩，能够满足极限承载力要求，墩顶附近抵抗负弯矩的截面抗力基本满足极限承载力要求。

3.6.4主梁刚度

活载作用下中跨最大下挠度为41.0mm，最大上拱度为8.0mm，位移绝对值之和为49.0mm，小于L/600=383.3mm，结构刚度满足规范要求。

3.6.5主墩墩身强度

主墩墩身混凝土最大压应力为130.6kg/cm2，钢筋最大压应力为1268.7kg/cm2，均小于规范容许值，墩身强度满足规范要求。

3.6.6主墩桩基强度

主墩桩基混凝土最大压应力为111.8kg/cm2，钢筋最大压应力为1105.6kg/cm2，均小于规范容许值，桩基强度满足规范要求。

3.6.7主墩桩基垂直承载力

主8号桥墩桩基单桩最大轴力小于单桩容许承载力，满足承载力要求。

主9号桥墩桩基单桩最大轴力大于单桩容许承载力，不能满足承载力要求。

3.7计算结果

3.7.1数值符号规定

弯矩M：

以使单元下缘受拉为正，单元上缘受拉为负

剪力Q：

以使单元产生顺时针转动为正，反之为负

轴力N：

以单元受压为正，受拉为负

应力：

以压应力为正，拉应力为负

位移：

以向上为正，向下为负

3.7.2主梁正应力图

施工阶段（第95阶段）主梁正应力图

成桥阶段主梁正应力图

运营阶段（组合1）主梁正应力图

运营阶段（组合2）主梁正应力图

运营阶段（组合3）主梁正应力图

运营阶段（组合4）主梁正应力图

从上述图中可以看出，施工过程中，主梁最大压应力（阶段95）为221.35kg/cm2，出现在墩顶附近上缘，主梁最大拉应力（阶段95）为14.81kg/cm2，出现在箱梁端部下缘。

运营阶段，主梁各断面均处于全截面受压状态，不出现拉应力，最大压应力为211.75kg/cm2，出现在墩