1. 研究目的与意义

（1）背景

本桥为南京新港开发区项目。主桥为预应力混凝土等截面连续箱梁，跨径组合为40m，桥梁宽度为25m。下部结构采用桩柱式桥台，钻孔摩擦桩基础。

桥梁设计荷载为公路－i级，结构设计安全等级为一级。

2. 课题关键问题和重难点

1、关键问题

课题要求根据原始设计资料按规定进度完成南京新港开发区设计工作。

1）完成桥梁的方案比选及总体设计。针对给定的原始资料，选择最优施工设计。

3. 国内外研究现状（文献综述）

预应力混凝土等截面连续箱梁桥以结构受力性能好、结构刚度好、变形小、伸缩缝少、行车平顺舒适、造型简洁美观、养护工程量小、抗震能力强等而成为最富有竞争力的主要桥型之一。本章简介其发展：由于普通钢筋混凝土结构存在不少缺点：如过早地出现裂缝，使其不能有效地采用高强度材料，结构自重必然大，从而使其跨越能力差，并且使得材料利用率低。

与钢筋混凝土相比，预应力混凝土的优点：由于采用了高强度钢材和高强度混凝土，预应力混凝土构件具有抗裂能力强、抗渗性能好、刚度大、强度高、抗剪能力和抗疲劳性能好的特点，对节约钢材(可节约钢材40%～50%、混凝土20%～40%)、减小结构截面尺寸、降低结构自重、防止开裂和减少挠度都十分有效，可以使结构设计得更为经济、轻巧与美观。

预应力混凝土缺点：预应力混凝土构件的生产工艺比钢筋混凝土构件复杂，技术要求高，需要有专门的张拉设备、灌浆机械和生产台座等以及专业的技术操作人员；预应力混凝土结构的开工费用较大，对构件数量少的工程成本较高。

单跨桥采用满堂支架现浇法施工时，支架的强度、刚度、稳定性和沉降量是保证梁体灌注质量的关键。设计支架时，在支架强度、刚度和稳定性方面容易满足，应着重考虑支架的变形和下沉，特别是支架均匀沉降方面尤为重要，要求地基具有足够的承载力且要进行预压。满堂支架现浇法施工步骤如下：①.地基处理；②.地基预压试验；③.支架设计；④支架搭设；⑤.支架预压；⑥.浇筑箱梁混凝土；⑦.支架拆除。在现浇箱梁满堂支架的专业化施工中，地基压实、不存水是控制支架稳定性的关键环节，合理搭配支架结构是确保施工方便和节约成本的重要途径，正确使用合格材料、严格执行施工方案和技术规范及检验程序，是确保箱梁质量的必要手段。

另外，由于连续梁体系的发展，预应力混凝土连续梁在中等跨径范围内形成了很多不同类型，无论在桥跨布置、梁、墩截面形式，或是在体系上都不断改进。在城市预应力混凝土连续梁中，为充分利用空间，改善交通的分道行驶，甚至已建成不少双层桥面形式。

柱式桥台指在桩基础顶部直接设立柱形式，柱式桥台是框架式桥台的一种，柱式桥台是盖梁接桩柱，是单排桩的，其构造简单，施工方便，经济适用，平时可以看得到柱的桥多是桩柱式桥台。

根据地质情况选择钻孔摩擦桩基础可以有更好的承载力，稳定性，并且节约成本，施工方便。

公路桥涵设计时：

1.汽车荷载分为公路I级和公路II级两个等级。

2.汽车荷载由车道荷载和车辆荷载组成。桥梁结构的整体计算采用车道荷载；桥梁结构的局部加载、涵洞、桥台和挡土墙土压力等的计算采用车辆荷载。车道荷载与车辆荷载的作用不叠加。

3.各级公路桥涵设计的汽车荷载等级应符合下表2的规定。

表2 各级公路桥涵的汽车荷载等级

公路等级	高速公路	一级公路	二级公路	三级公路	四级公路
汽车荷载等级	公路I级	公路I级	公路I级	公路II级	公路II级

1)二级公路作为集散公路且交通量小、重型车辆少时，其桥涵的设计可采用公路II级汽车荷载。

2）对交通组成中重载交通比重较大的公路桥涵，宜采用与该公路交通组成相适应的汽车荷载模式进行结构整体和局部验算。

4.车道荷载的计算

1）公路I级车道荷载均布荷载标准值q_k=10.5KN/m;集中荷载标准值P_k取值见表3。计算剪力效应时，上述集中荷载标准值应乘以系数1.2。

表3 集中荷载Pk取值

计算跨径L0(m)	L0	L0	L0
Pk(KN)	270	2(L0 130)	360

注：计算跨径L₀，设支座的为相邻两支座中心间的水平距离；不设支座的为上、下部结构相交面中心间的水平距离。

2）公路II级车道荷载的均布荷载标准值q_k和集中荷载标准值P_k按公路I级车道荷载的0.75倍采用。

3）车道荷载的均布荷载标准值应满布于使结构产生最不利效应的同号影响线上；集中荷载标准值只作用于相应影响线中一个影响线峰值处。

主要参考文献

[1] 中华人民共和国交通部.公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62-2004)[s] . 北京：人民交通出版社，2004:1-20，23-71，94-104

[2] 中华人民共和国交通部.公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2015) [s] .北京：人民交通出版社，2004:1-37

[3] 中华人民共和国建设部.混凝土结构设计规范(GB50010-2010) [s] .北京：人民交通出版社，2010

[4] 中华人民共和国交通部.公路桥涵地基与基础设计规范(JTG D63-2007) [s] .北京：人民交通出版社，2007:1-30

[5] 姚玲森主编.桥梁工程[M].北京:人民交通出版社，2008：233-294

叶见曙主编.结构设计原理[M].北京:人民交通出版社，2005:222-338

4. 研究方案

本设计拟采用满堂支架现浇等截面预应力混凝土箱梁，根据桥下通航净空要求，主跨取为40m。本桥单幅顶板宽20m，全桥等宽为25m。桥面布置双车道，上部结构采用单箱单室结构形式，箱宽9m；下部结构采用桩柱式桥台、钻孔摩擦桩基础。桥梁设计荷载为公路－I级，结构设计安全等级为一级。

5. 工作计划

毕业设计的工作进程安排详见下表。

毕业设计工作进程表

周次	工作内容	检查内容	备注
1	了解毕业设计有关要求，熟悉所给设计资料，考虑结构设计方案	检查结构方案
2	编写开题报告	检查开题报告
3	完成结构布置，进行电算建模	检查计算模型
4	进行电算建模	检查计算模型
5	完成上部结构内力计算	检查内力计算结果
6	完成上部结构配筋计算	检查配筋计算结果
7	完成极限状态验算	检查验算结果
8	绘制结构布置图	指导并检查绘图进展情况
9	绘制配筋图	指导并检查绘图进展情况
10	整理计算书，完成论文初稿	检查论文初稿质量
11	论文规范性检查、图纸质量检查	检查毕业设计成果质量
12	论文规范性检查、图纸质量检查并修改； 准备毕业设计答辩	检查毕业设计成果质量； 毕业设计答辩安排
13	答辩	进行答辩
14	答辩	进行答辩