京沈高速公路北运河大桥V型连续刚构设计(一).doc

1、京沈高速公路北运河大桥V 型连续刚构设计 (一)摘要：本文较详细地论述了北运河大桥主桥 V 型连续刚构的总体设计及构造上的部分特点、各阶段的内力计算及分析，简要介绍了主桥的施工工艺。关键词： V 型连续刚构桥梁设计一、概述北运河大桥位于京沈高速公路（北京段） K26430 处，跨越北运河。北运河发源于北京东北部军都山南麓，由东沙河、北沙河、南沙河子昌平县沙河镇汇合后始称温榆河，直至通州区北关闭，北关问以下称北运河，北运河流域面积2478 平方千米。北关间下又有通惠河、凉水河、风港城河等汇合南下，于河北省屈家店汇入永定河，再经海河流入渤海。北运河属于海河水系，是公元605 年隋朝时期开凿的京杭大

2、运河的源头，它为当时的南北交通及经济繁荣做出过巨大的贡献，今天仍是北京东南方向的主要排灌河道。 1962 年、1973 年水利部门对北运河进行过整治，1993 年又按规划河道重筑左堤， 两堤间距扩至 1345m 澳标准为 10 年一遍开槽， 20 年一遇筑堤， 50 年一通校校。根据规划及水利部门的要求，综合各方面因素，主桥采用三孔 V 型连续刚构，其跨径为 420780420m，两端引桥分别为 8mx25m 和 33mx25m 预应力混凝土简支 T 梁。桥梁斜交角度为 75 度，桥梁全长 1189.08m，其中主桥长 162m，引桥长 1027.08m。北运河大桥主桥是京沈高速公路上的控制工

3、程，工期限制性较大，施工工艺及方法复杂， 其直接影响施工进度及施工质量。 为了加快进度、提高功率， V 型墩及主箱梁施工采用满堂红支架方法， 分 3 个阶段现场浇筑形成，预应力钢束按规定阶段分批进行张拉。另一方面，北运河主河道在常水位时水面宽120m，水深 5m，经与有关单位反复商定，最后以填土压缩河道和临时墩相结合的方法，解决了主河道搭设模板支架问题，实践证明，该施工方法不但保证了河水畅通，同时又保证了工期和质量。临时墩为桩基横向焊接工宇梁， 纵向铺设贝雷梁构成。北运河大桥是京沈高速公路上唯一的一座特大桥，主桥桥型选择及整体布局是成功的，设计上采用的双向预应力技术、大直径群桩基础、合理的施工

4、阶段划分及施工工艺。局部的一些构造处理，保证了工期和质量，具有可取和独到之处。二桥型选择根据规划及水利部门的意见，在满足水文计算的情况下，桥孔不小于1100m，主桥不小于 200m，在众多方案的基础上，对主桥提出了三个桥型方案：方案 1：三孔 V 型连续刚构，跨径布置为6010060m。方案 2：三孔变截面连续梁，跨径布置为609060m。方案 3：中承式钢管混凝土拱桥，跨径布置为4012040m。各方案技术指标如表1 所示。方案 1：V型连续剧构是近年来新发展起来的结构型式，桥型新颖美观，V 撑减小主跨跨径， 断面尺寸减小，显得更加轻巧，结构整体性好，施工方便，造价较低。方案 2：连续桥梁结

5、构轻巧，受力合理，需大吨位支座，造价居中。方案 3：中承式钢管混凝土拱桥，桥型美观，结构较复杂，对基础要求较高，施工难度较大，造价较高。经技术、经济综合比较并报主管部门批准，最终采用V 型连续剧构方案，经进一部与有关部门协商和优化，主孔跨径减为78m，相应边孔跨径减为 42m。三、结构设计北运河大桥主桥经规划、水利、桥梁等方面专家论证，最后选用了结构布局合理、造型优美、经济可行的 V 型连续刚构型式。l 设计标准：设计荷载汽车一起 20 级，挂车 -120；地震裂度 8 度；洪水频率 1100；设计流量 Q1%2262 立方米 / 秒设计流速 V 槽 203ms；V 滩 034ths；设计水位

6、 Hs=20.23m。2 上部结构主桥上部结构为 42十 7842m 预应力混凝土 V型连续剧构，全长 162rn，全宽 30m，为上下行双桥式经构；主梁采用变截面单箱双室结构，截面高度变化曲线方程为旋转的二次抛物线，V 撑与主梁衔接处用国曲线顺接。主梁梁高 160260m，翼板宽 14Zm，箱宽 8sin，顶板厚 25ctn，底板厚 20。，梁端及靠近 V 撑处底板厚由 20。渐变至 50cm，腹板宽均为 0.6m，靠联接器处边腹板宽由0.60m 渐变至0.75m，中腹板定由0.60m 渐变至 0.80m；主梁共设 17 道模隔梁； V 撑力实体截面。3 下部结构主墩：采用 45 号钢筋混凝土矩形墩身，上接V 撑， V 撑中加竖向预应力，下接承台，长 9.11 米，宽 4.70m，承台下为 4 排钻孔灌注桩基础，桩径 15m，桩长 40m。联接墩：采用双住桥墩，盖梁为T 形截面，由于主、引桥主梁高度不同，盖梁项面纵桥向做成台阶状，长 12.60m，宽 1.80m，高 1.708m。柱径 13m，柱下接承台，承台为工字形，承台厚 2.0m，其下为双排钻孔灌注桩基础，桩径为 1.5 米，桩长为 35.0m。4 其他桥面铺装：桥面铺装力等厚度，共 15 厘米。上层为 8cm 厚沥青混凝土，其中 4 厘米（玄武岩）中粒式沥青混凝土， 4 厘米（石灰岩）中粒式沥青混凝土，下层为 7