淺談某大橋橋型方案設(shè)計(jì)與比選

賈祥愛

(河北省唐山市交通勘察設(shè)計(jì)院有限公司)

1 橋梁設(shè)計(jì)主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

(1)道路等級:城市Ⅱ級主干道;(2)計(jì)算行車速度:50km/h;(3)車道及橋?qū)?按六車道設(shè)計(jì)，兩側(cè)設(shè)非機(jī)動(dòng)車道、人行道，機(jī)非車道之間設(shè)綠化帶。(4)橋梁設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn):城—A;(5)橋梁設(shè)計(jì)洪水頻率:1/100;(6)抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn):地震動(dòng)峰值加速度0.1g(地震基本烈度7度)，本橋提高1度，按8度設(shè)防。

2 橋位自然條件和工程地質(zhì)情況

橋梁建設(shè)區(qū)氣候?qū)贃|南沿海亞熱帶季風(fēng)區(qū)，屬海洋性氣候，氣候溫暖濕潤。無霜期233～341d左右，年平均日照1935.5h，平均氣溫在15.0～21.0℃之間;年平均降雨量1300～2 300mm。該橋沿線地貌類型以低山為主，次為中山，丘陵。土壤類型有水稻土，紅壤，黃壤，沖積土等九個(gè)土類，土壤土質(zhì)主要呈酸性。

3 橋型方案簡介

3.1 方案(一)拱型獨(dú)塔雙索面預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋

本方案橋孔布置為20m預(yù)應(yīng)力空心板+(112m+70m的雙索面預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋)+20m預(yù)應(yīng)力空心板，全橋全長222m。塔梁墩為鉸接支承體系。斜拉索為雙索面，采用放射性索面布置形式，主塔兩側(cè)各12對索，全橋共48根拉索。斜拉索在梁上索距為8m，塔上索距為1.5m。塔為橢圓拱形，向岸跨傾斜15°。

圖1 雙索面預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋立面布置圖

(1)主梁采用肋板式Л梁結(jié)構(gòu)，肋高1.5m，高跨比1/75，兩肋中心間距17.5m。橫梁高1.6m，沿縱橋向每隔4m布置一道。車行道部分橋面板厚度26cm，采用現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)，與主肋連成整體。

(2)主塔為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，門式圓拱形狀。橋面以上有效塔高58m，高跨比1/1.9。塔柱截面采用矩形，空心截面。塔柱截面縱橋向?yàn)樽儗?，由塔?m至塔底7m。

(3)斜拉索采用放射形布置，全橋共24對。梁上索距為8m，塔上索距為1.5m，最小傾角為22°，最大傾角為52°。斜拉索采用φ7高強(qiáng)平行鋼絲，兩端采用冷鑄錨，索外包擠彩色PE防護(hù)套，兩端設(shè)內(nèi)置式減震器。

3.2 方案(二)中承式疊合系桿拱橋

本方案橋孔布置為20m預(yù)應(yīng)力空心板+(22+90+22m斜中承式鋼管混凝土系桿拱橋)+(4×20m預(yù)應(yīng)力空心板)，全橋全長234m。

跨中復(fù)拱合二為一，拱肋矢高18m。矢跨比1/5。橋面以上拱高12m。拱肋軸線采用二次拋物線。

主跨橋面采用漂浮體系，即吊桿吊住主梁;拱的水平推力由預(yù)應(yīng)力水平系桿承擔(dān)，這樣處理是減少收縮、徐變和溫度對結(jié)構(gòu)體系的不利影響。吊桿間距5m，每跨共布置13對吊桿。

3.3 方案(三)部分斜拉橋(連續(xù)空心板橋)

本方案橋孔布置為20m預(yù)應(yīng)力空心板+(3×25m部分斜拉)+(7×20m預(yù)應(yīng)力空心板)，全橋全長235m。本方案采用空心板結(jié)構(gòu)，考慮到造型需要，在中間綠化帶處設(shè)一座部分斜拉橋，主塔高12m，傾斜15°，為了平衡主塔的由于傾斜引起的彎距，前方設(shè)4根斜拉索，背部設(shè)2根斜拉索。

4 結(jié)束語

該橋三種橋型方案的投資估算及方案對比見表1。

表1 方案綜合比較表

橋型要在全面滿足使用功能的前提下有新意、力求不與橋址區(qū)內(nèi)其它橋梁雷同，做到一橋一景，并體現(xiàn)新時(shí)代風(fēng)貌。因此綜合考慮橋址處地形、地物、水文、地質(zhì)以及技術(shù)經(jīng)濟(jì)，美學(xué)和結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn)，擬定第一橋型方案-拱型獨(dú)塔雙索面預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋作為推薦方案。

[1] CJJ11-93城市橋梁設(shè)計(jì)準(zhǔn)則[S].

[2] JTGD60-2004，公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范[S].

[3] JTGD62-2004，公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[4] 呂祿禎.淺談橋梁工程總體方案設(shè)計(jì)[J].城市道橋與防洪，2008，(8):6-8.