梧州浔江特大桥桥型方案设计.docx

10%0.33%1/30010%0.33%文章编号1672-7045(2006)03-0037-03梧州浔江特大桥桥型方案设计李海山摘要:梧州浔江特大桥是广Q =40925m3/s，H =29.57m（黄SW=29.57m;西区内第一长内河桥梁，是桂林基，下同），H =25.95m.抗震标准:根据广西地震裂 至梧州高速公路重点关键工程之桥位区北岸(马江岸) 及南岸度区划图，该桥位于地震裂度 一。本文对预应力混凝土连续 T 型( 梧州岸) 均发育两级河流阶地。度内，主桥按地震裂度度设防。 刚构、钢管混凝土系杆拱、预应力桥位区从北到南分别穿越级阶结合桥位地形、水文地质、通 混凝土斜拉桥等桥型方案进行比地、河漫滩、浔江河床、级阶航情况，主桥采用 3种桥型方案进 较，最终采用了结构整体性好、技地。勘察期间为旱季，流量中等，行比较，分别是 80+2 145+80m 术先进成熟、经济合理的(80+在航道线附近水流稍急。施工期预应力混凝土连续 T 型刚构、双孔2 145+80m)预应力砼连续 T型刚间水面高程在 6m 左右，水深约2 158m 钢管混凝土系杆拱、和 构方案。0.4010.00m。桥位区地形起伏2 145m 门式索塔，扇形双索面 关键词: 预应力混凝土连续 T较大，地面高程 -3.4527.21m。预应力混凝土独塔斜拉桥。分别型刚构钢管混凝土系杆拱预由于勘察期间为旱季，水面标高说明如下: 应力混凝土斜拉桥较低，河床内北面局部见基岩出2.1 方案一中图分类号U442.54 文献标识码B 露，形成岩滩地貌。该方案上构采用 80+2 145桥位处河段通航标准为内河+80m 预应力混凝土连续 T 型刚构， 1. 桥位概况(2)级，通航净宽上顶宽为 70m，每幅主梁为单箱单室箱梁，箱宽 下底宽为 90m，净高为 10m，侧高为 7.0m，两悬臂长度均为 3.79m，梧州浔江特大桥北岸经梧州为 6m 。设计最高通航水位为十年支点处高 8.0m ，跨中箱高 2.8m 。 市龙华村，途经江中的泗恩洲岛，一遇（HW10%=25.95m）。航道与桥 刚构部分箱梁采用变截面，梁高 南岸过苍梧县白沙村，所经江面梁交角约 9 。按抛物线渐变， 其方程为 Y = 宽约 1250m，是桂林至梧州高速公0.004865348X2+2.8,箱梁底板厚 路重点关键工程之一。2. 主桥桥型方案设计度按抛物线渐变，其方程为 Y= 根据外业水文调查和所收集0.0006362378X2+0.32，抛物线顶 的水文资料，结合长洲水利枢纽设计荷载: 公路级;点位置均为跨中合拢段中心处。的水文分析结果，经水文分析，计人群:3.0kN/m2; 在一个箱梁节段内梁高及底板厚 算得桥位处的 Q=55812m 3/s， 设计洪水频率: 1/300，度均按直线变化。腹板厚度在支路 桥 天 地00yyyy3820063点附近采用 70cm，其余采用50cm。 2.2.2 主拱肋 铸镦头锚（型号 LZM7-37）。单根 箱梁采用挂篮悬臂对称浇筑施工，该方案主承载结构为下承式 吊杆设计拉力 94.5t ，破断力 每个 T 构共分 21 节（单边）进行 钢管混凝土系杆拱拱肋。 237.8t，安全系数 2.5。换索时无 悬浇，3 种节段长，其中节段长 拱肋设计轴线为悬链线， 活载作用，安全系数 2.0 。2.5m 有 7 节，节段长3m 有 6 节，节 F =39.5m，L =158m,M=2.24; 拱肋 2.2.5 吊杆横梁段长 4m 有 8 节，0 号块长 8m，边 截面由上下 950 16 钢管与连 吊杆横梁采用钢、混凝土叠 跨长 8.2m 段，采用支架现浇。全 接的 =12 钢缀板构成竖哑铃型， 合梁。预吊装钢梁部分截面尺寸 桥设置纵、横、竖三向预应力体 高度 3m 。拱肋的上下弦管及缀板 为 1.0 1.5m; 钢梁顶、底板为 系, 纵、横向预应力筋采用高强度 内灌注 50# 混凝土。为加强拱肋稳 3cm 厚 Q345C 钢板，腹板及加劲隔 低松驰钢绞线j15.24 ，其标准 定性，肋间设 9道钢横联拱脚设一 板分别采用 1.6cm 及 1.2cm 厚钢 强度 R b=1860MPa,设计控制应力 道钢筋混凝土系梁。其中钢横联 板，钢横梁吊装重量 20t。钢横梁 取 0.72R b=1339MPa, 竖向预应力 为连接两侧主肋的 630 12 钢 顶 40cm 宽混凝土部分通过预先焊 筋采用32 冷拉粗钢筋，其标准 管及 377 10 加强钢管组成的 接简力钉与钢梁协调受力，该部 强度 R b=700MPa,设计控制应力 空间 X 型桁架。为增强结构稳定 分混凝土待桥面系 T 梁预制部分0.7R b=490MPa。桥梁外侧设人行 性，拱脚钢筋混凝土系梁做成高安装完毕后现浇，与相邻两跨 T 梁 道, 在两岸桥台锥坡处设置上、下4m、宽 2.5m 实体并与钢拱脚箱固形成整体。人行道桥的步梯。 结。主拱肋骨架采用分段缆索吊 2.2.6 桥面系该方案下构采用双薄壁墩， 装，斜拉索扣挂的安装工艺施工。 桥面系 T 梁采用先简支后连 钻孔桩基础。墩身间距 4.8m，单 2.2.3 系杆 续结构体系。即先吊装预制的 T 梁 薄壁墩身顺桥向厚度 1.6m（两端 该方案对应每条拱肋设置一 梁体，按简支状态架设于吊杆横 做成圆端型），横桥向宽 7m，墩高 道系杆以平衡施工及运营阶段的 梁上，然后现浇 T 梁间纵向接缝以22m; 主墩桩基直径 2m，采用回旋水平推力。每道系杆由 8 根 37及将 T 梁端与横梁顶现浇段整浇 钻机钻孔，桩底嵌入微风化岩层 j15.24、标准强度 1860MPa 的成连续结构。桥面系 T梁跨径12m，不小于 4m。 低松弛钢绞线成品索组成。系杆 梁高 62cm，吊装重量 12.5t。2.2 方案二在两过渡墩顶拱脚箱内张拉锚固，2.2.7 钢结构防腐 该方案为两孔净跨径 158m 下长度 336m。系杆由吊杆横梁顶套钢结构防腐处理的质量直接承式钢管混凝土系杆拱桥。按结箱及滚轴定位，在桥面系两外侧影响桥梁维修养护频率及桥梁寿 构主要构件说明如下:通过。命，宜采用较长效果的防腐措施。2.2.1 基础及下构2.2.4 吊杆该桥钢结构外露面拟采用热喷涂 该方案采用系杆拱水平推力吊杆拟采用外包 PE 防护层的铝防护层加有机硅封闭漆的防腐自平衡体系，基础及下部构造以 镀锌预应力高强钢丝束，符合我 措施。承担竖向力为主，因此主墩均采国交通行业标准斜拉桥热挤聚2.3 方案三 用桩基础、分离式薄壁墩身，主墩乙烯拉索技术条件（JT/T6-94）。该方案上构为 2 145m 预应 桩基直径 2m，采用回旋钻机钻孔，吊杆上端锚于上弦 950 16 弦力混凝土独塔斜拉桥，采用双主 桩底嵌入微风化岩层不小于 4m;管内，锚头外露并由保护罩遮盖;肋结构主梁，门式箱形索塔、扇形 主墩为分离式薄壁墩，每个桩基吊杆下端锚于吊杆横梁牛腿上。双索面斜拉索，索距 5m，为墩塔 承台顶顺桥向设两幅薄壁墩，墩为减小锚固区应力及方便更换吊梁固结的刚构体系。全桥采用整 身间距 3m ，单薄壁墩身顺桥向厚索，每条横梁采用 4 根吊杆悬吊，幅结构，通过中央防撞护栏将桥 度 1.5m（两端做成圆端型），横桥即横梁每支撑端均为双吊杆。经面分幅。主梁由两条肋和薄板横 向宽 7m，墩高22m; 墩顶平台顺桥计算，每根吊索采用高强钢丝束梁组合而成，梁高 3m，肋宽 1.8m， 向宽 6m ，横桥向长 19.28m ，高规格为 PES7-37 （极限强度为主梁采用挂篮对称施工，共分 24 2.5m。 1670MPa）。锚具为对应规格的冷 节段悬浇（除 0 号段及合拢段外），Ci ti es a nd Tow ns C on stru ctio n in Gua ng xi路 桥 天 地yy3920063K290+250 梧州浔江特大桥桥型方案比较表只在过渡墩处设伸缩缝， 主桥整体刚度较小，对行行车舒适， 大，系杆张拉难度大，造价高，纵向预应力为钢绞线锚固体系。该桥引桥不作桥型方案比梁安全、适用、经济、美观有机地 门式索塔采用箱型塔身，塔高 76m较，引桥上构均采用先简支 - 连续统一起来，桥梁施工方便快捷，工（塔顶至桥面），塔身内设环向预 预应力砼 T 梁，单跨跨径 L=40m。 期较短，运营时养护简单。梧州浔 应力。主梁纵向及塔身环向预应 方案一马江岸引桥采用 3040m， 江特大桥方案设计的思路（因地 力筋采用高强度低松驰钢绞线梧州岸引桥采用 440m; 方案二 制宜，不盲目追求大跨径的桥型）j15.24，其标准强度 R b=1860 马江岸引桥采用 3140m，梧州岸对于同类型的项目有一定的借鉴 MPa，设计控制应力取 0.72R b= 引桥采用 540m; 方案三马江岸及参考价值。1339MPa。斜拉索采用高强钢丝束引桥采用 3240m，梧州岸引桥采规格为PES7-199（241、265、283、用 640m。下构均采用双柱式桥参考文献313、349）（极限强度为 1670MPa）墩，钻孔桩基础，桩径 2.2m 。1JTG D62-2004，公路钢筋 等 6 种型号。锚具为对应规格的冷混凝土及预应力混凝土桥涵设计 铸镦头锚（型号LZM7-199349），4. 桥型方案选择规范S. 运营过程中的安全系数为 2.5，换2范立础.桥梁工程M.北 索时安全系数为 2.0 。方案一、 二、 三比较见京:人民交通出版社，2000.该方案下构采用空心墩，钻“K290+250梧州浔江特大桥桥型方3刘效尧，赵立成.公路桥 孔桩基础。空心墩与桩基础通过案比较表”，经比较，推荐方案一涵设计手册 - 梁桥（下册）M.北棱形承台连接，两承台之间用系作为该桥主桥桥型。京:人民交通出版社,2000. 梁相连。空心墩外形为八面体橄榄状，墩高 24.5m。桩基础按梅花 5. 结束语 （作者单位: 广西交通规划勘 状布置，桩基直径 2m ，采用回旋 察设计研究院，南宁 530011） 钻机钻孔，桩底嵌入微风化花岗 梧州浔江特大桥作为公路桥岩不小于 4m。梁，在方案设计时，在通航孔以大 跨径跨越，其余布设标准跨径，布3. 引桥方案设计孔主次分明，结构简洁明了，将桥序号 项目 单位 方案一 方案二 方案三 1施工难 易程度 主桥采用挂篮对称悬浇 施工，施工工艺成熟，施工占 地较少。主桥采用缆索吊装，预应力钢绞线挂扣悬拼施工，施工 过程中需要体外索平衡水平推 力，成品系杆较长，施工困 难。 主桥采用挂篮对称悬浇施工，施工占地较少，但为三向 预应力结构，高空预应力张拉 等施工工艺较为复杂。索力调 整这一工序比较复杂。2使用效果行车条件好，养护容易。车不利。养护较困难。桥面平稳连续，桥面伸缩缝少，行车条件好，缆索的更 换及养护较为麻烦。3建安费 万元 18541.390819092.510120754.05644综合评价造型轻巧美观， 线条流 畅，采用挂篮悬浇施工，施工 占地较少，造价低，后期养护 费用少