宝丰路跨解放大道钢桁架桥梁方案论述

1、    宝丰路跨解放大道钢桁架桥梁方案论述    王琼+周颖摘 要：宝丰路硚口路快速化（建设大道京汉大道）工程是常青路-硚口路-江汉四桥快速通道的重要组成部分。宝丰路与解放大道交叉节点是该工程的控制性节点，该处两条快速路交叉角度小，地面层交通组织复杂，墩位限制因素多，并且上跨解放大道高架桥的宝丰路高架桥为上下层叠置双层桥梁，包括地面层共有四层车道。桁架结构具有跨度大、方便设置双层桥面、施工方便等特点，被确定为该处的宝丰路双层高架桥桥梁方案，由于双层桥面均需要设置超高并且均有变宽，该文就如何采用规则桁架结构实现双层桥面变宽及桥面超高做出论述，对同类结构桥梁

2、的设计提供参考。关键词：钢桁架 双层钢桁架 双层桥梁 钢桁架横坡 桥面超高 双层变宽桥梁：tu74 ：a ：1672-3791（2014）11（c）-0026-03近年来随着我国城市化进程的加快，城市交通系统的建设需求也日益提高，面对错综复杂的城市路网及及地下市政管线，城市高架桥作为交通系统中跨越障碍的主要建筑物，其方案的优劣对整个系统影响深远。宝丰路硚口路快速化（建设大道京汉大道）工程中宝丰路立交作为该工程的控制性节点，其方案的优劣对整个工程影响重大。钢桁架方案作为该工程双层钢架桥跨越被交高架的首先方案，其优势明显，但实现上仍存在不少难题，该文就钢桁架桥梁方案桥面横坡问题作较详细的论述，并结

3、合实际情况确定最终方案。1 钢桁架方案概述主线桥在跨解放大道高桥时，受地面行车道和解放大道高架桥的影响，在此设置67 m的大跨径桥梁，考虑到在此处左右线桥梁已经形成上下两层的双层高架，并且受到衔接匝道的影响无法在此做连续梁结构，因此采用上下层均通行的简支钢桁梁结构（如图1）。主桁孔跨采用66.89 m双层简支钢桁梁，上层左高架线路中心线67 m，下层右高架线路中心线66.905 m。主桁采用带竖杆的三角形桁式，桁高约8 m，采用两片主桁，桁间距16.5 m；全桥设置8个节间，节间长度8.2 m。根据路线平面，主桁横向间距15.6 m，纵向长67.285 m。上下层均与线路斜交（如图2）。左右两

4、片主受力桁架长度相等并且相互平行，桁架间距采用15.6 m。下层桥面处于两片桁架之间，桥面边线距桁架间距02.1 m；上层桥宽大于两片桁架间距，桥面边线距桁架间距03.15 m（如图3）。上下层桥面高差8.18.8 m。节间长度8.25 m，支座距梁缝中心线0.6425 m。上下层均位于缓和曲线上，上层横坡-3.056%0.862%，下层横坡-2.512%2.154%。桥面铺装8 cm混凝土+10 cm沥青。2 设计和施工上存在的主要问题在桥面超高横坡的实现方式上，由于该桥上下层均位于缓和曲线上，横坡变化幅度较大，上层横坡-3.056%0.862%，下层横坡-2.512%2.154%，造成横坡

5、实现较困难。3 解决方案方案一，桥面横坡完全由桥面铺装形成。采用铺装调整横坡，经计算上层铺装需增加2.254.9 cm，下层铺装需增加3.135.1 cm。该方案虽然设计、施工简单，但由于二期恒载增大，对主桁造成负担，另外铺装太厚，桥面沥青在温度、车辆荷载作用下容易发生不稳定变形及破坏。上下层桥面板水平布置，在桥面板上铺装锲形混凝土调平层来形成桥面横坡，经计算上层需增加2.254.9 cm混凝土调平层，下层需增加3.135.1 cm混凝土调平层。该方案虽然设计、施工简单，但由于二恒增大，对主桁造成负担，材料浪费，桥梁侧面景观较差。方案二，上层混凝土板下层钢箱梁。针对钢桁梁上层受压，下层受拉的受

6、力特点，上层桥面采用在纵横梁体系上铺预制混凝土板，下层桥面采用钢箱形式，钢箱通过外伸横梁与桁架弦杆连接。上下层横坡均通过调整横梁高度实现。该方案下层钢箱梁协助下弦杆抗拉，上层混凝土板协助上弦杆受压，钢材用量较省，充分发挥混凝土和钢材的作用。但由于上下桥面仅通过横梁节点参与桁架受力，桁架整体受弯时横梁节点会产生较大的垂直向内力，横梁和节点均处与不利受力状态；另外下层钢箱由于桥面高出弦杆高度范围，影响美观；上层混凝土桥面采用预制混凝土板时，由于每个横梁斜率均不相同，采用预制混凝土桥面板无法完全符合桥面横坡，采用垫片来将混凝土板调平，混凝土板每个角点垫片的厚度计算复杂。方案三，上下桥面均采用混凝土板

7、，主桁及横梁均做成规则结构，预制混凝土板通过湿接缝与钢纵梁形成形成钢混叠合梁桥面板，钢纵梁搁置在桁架节间横梁上并设置支座释放纵向约束，使叠合梁桥面板不参与桁架上下弦受力，释放横梁节点垂直力，桥面横坡通过变截面钢纵梁与桥面板湿接缝共同形成。该方案主桁设计和施工均较方便，桁架为规则常规结构，主桁架承受总体结构弯矩和剪力，混凝土和钢纵梁桥面系不参与桁架主体受力，结构受力明确，吊装及施工方便快捷。方案四，上下均采用钢箱形式。该方案采用上下均为钢箱梁的结构，结构体系中钢箱梁兼做总体结构的上下弦杆件，箱梁直接承受自重及活载的弯剪作用，并兼做上下弦杆的拉压杆件，箱体受力复杂，并且从箱梁中伸出节点板制造复杂精

8、度要求高，同时箱梁为调整桥面横坡截面形状变化复杂，箱内暗弦杆高度跟随变化，对总体结构的上下弦杆受力较为不利。施工上由于上下层均为箱体结构，工厂需要进行分块预制并现场焊接，现场焊接缝较多，施工质量受较多不利因素影响。4 结论该文根据工程实际情况，提出适用于大跨径双层跨线桥的钢桁架方案，并针对该方案难点问题（上下层桥面横坡变化较大）从结构体系上提出解决方案，各方案各有优缺点，均具有较强的可操作性。综合考虑各种因素，由于方案三板桁分离方案受力明确，桥面超高实现较简单，被确定为该项目施工设计方案。参考文献1 中华人民共和国行业标准jtgd602004，公路桥涵设计通用规范s.2 中华人民共和国行业标准jtgd622004，公路钢筋混泥土及预应力混泥土桥涵设计规范s.3 中华人民共和国行业标准jtgb012003，公路工程技术标准s.4 中华人民共和国行业标准jtgd202006，公路路线设计规范s.5 吴冲.现代钢桥m.北京：人民交通出版社，2012.6 吴冲，董冰，陈以一.现代美国钢结构设计手册m.北京：同济大学出版社，2012.7 赵廷衡.桥梁钢结构细节设计m.成都：西南交通大学出版社，2011.endpr