先簡(jiǎn)支后結(jié)構(gòu)連續(xù)箱梁大橋設(shè)計(jì)

閆嗣倫

（遼寧省公路勘測(cè)設(shè)計(jì)公司，遼寧 沈陽(yáng)110166）

1 概述

原有大橋橋面凈寬9.0m,兩側(cè)設(shè)1.75m 人行道，設(shè)計(jì)荷載等級(jí)為汽車(chē)-20 級(jí)、掛車(chē)-100。全橋共27 孔，跨徑組合為27×30.0m，橋梁全長(zhǎng)816.0m，交角為90°。上部結(jié)構(gòu)為7 片后張預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支T 梁，梁高1.75 米。下部結(jié)構(gòu)為重力式橋墩，肋板橋臺(tái)，基礎(chǔ)均為樁基礎(chǔ)。瀝青混凝土橋面鋪裝，原橋伸縮縫已經(jīng)全部采用瀝青混凝土填充堵塞。

2016 年檢測(cè)單位對(duì)大橋進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，大橋被綜合評(píng)定為3 類(lèi)橋；2019 年最新檢測(cè)結(jié)果，大橋被綜合評(píng)定為4 類(lèi)橋，從檢測(cè)報(bào)告可以看出，大橋交通量較大，但該橋主體結(jié)構(gòu)目前運(yùn)營(yíng)狀況較好，承載能力基本滿足原設(shè)計(jì)汽車(chē)荷載等級(jí)要求,且該橋未發(fā)現(xiàn)明顯結(jié)構(gòu)性病害。鑒于該橋病害現(xiàn)狀,可酌情進(jìn)行交通管制,加強(qiáng)路政監(jiān)管,嚴(yán)格限制超載車(chē)輛通行；及時(shí)對(duì)T 梁墩頂位置翼緣板、人行道進(jìn)行維修處理后觀察使用，擇機(jī)全橋改建。新橋建成通車(chē)后原橋立即封閉交通，原橋上下部病害進(jìn)行徹底維修加固處理，維修改造后原橋斷面與新建橋梁對(duì)稱(chēng)，車(chē)輛按上下行分幅通行。為了與原橋橋孔對(duì)應(yīng)，新建左幅大橋標(biāo)準(zhǔn)跨徑也為30m，與原橋?qū)撞贾谩?/p>

新建大橋采用裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土（先簡(jiǎn)支后結(jié)構(gòu)連續(xù)）箱梁。橋孔布置為27x30m，橋梁全長(zhǎng)812.92m，設(shè)計(jì)角度90 度，橋面寬度為0.5 米防撞護(hù)欄+2.5 米人行道+8.5 米行車(chē)道+0.5米防撞墻。橋梁上部結(jié)構(gòu)為裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，先簡(jiǎn)支后結(jié)構(gòu)連續(xù)。下部結(jié)構(gòu)為肋板臺(tái)、樁基礎(chǔ)，柱式墩、樁基礎(chǔ)。本橋位于直線段內(nèi),無(wú)超高。

2 設(shè)計(jì)基本資料

2.1 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

荷載等級(jí)：公路-Ⅰ級(jí)

環(huán)境類(lèi)別：Ⅱ-E、Ⅱ-D 類(lèi)

設(shè)計(jì)安全等級(jí)：一級(jí)

防撞等級(jí)：兩側(cè)護(hù)欄-SB 級(jí)

設(shè)計(jì)使用年限：主體結(jié)構(gòu)為100 年；可更換部件為15 年。

地震基本烈度：地震動(dòng)峰值加速度為0.05g，橋位區(qū)地震基本烈度為Ⅵ度。

橋面凈寬：0.5 米防撞護(hù)欄+2.5 米人行道+8.5 米行車(chē)道+0.5 米防撞墻。

2.2 設(shè)計(jì)依據(jù)

《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTG B01-2014）

《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（JTG D60-2015）

《公路圬工橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D61-2005）

《公路工程水文勘測(cè)設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG C30-2015）

《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》（JTG 3362-2018）

《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D63-2007）

《公路工程抗震設(shè)計(jì)細(xì)則》（JTG/T B02-01-2008）

《公路交通安全設(shè)施設(shè)計(jì)細(xì)則》（JTG/T D81-2017）

《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTGT F50-2011）

《海港工程混凝土結(jié)構(gòu)防腐蝕技術(shù)規(guī)范》（JTJ275-2000）

《公路工程混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGT 3310-2019）

3 設(shè)計(jì)要點(diǎn)

3.1 橋梁總體布置

大橋采用27 孔30 米連續(xù)箱梁跨越河流。上部采用4×30+5×30+5×30+4×30+5×30+4×30 共5 聯(lián)預(yù)應(yīng)力混凝土先簡(jiǎn)支后結(jié)構(gòu)連續(xù)箱梁的結(jié)構(gòu)形式，設(shè)計(jì)圖紙中邊跨與中跨系指每一聯(lián)的邊跨與中跨，4、9、14、18、23 號(hào)墩頂設(shè)160 型伸縮縫，0號(hào)臺(tái)、27 號(hào)臺(tái)頂設(shè)80 型伸縮縫。

3.2 結(jié)構(gòu)尺寸

（1）連續(xù)箱梁中心梁高1.6m，濕接縫中心間距2.90m，中梁預(yù)制寬度2.40m，邊梁預(yù)制寬度2.85m，濕接縫寬度0.50m，1、2號(hào)箱梁頂板橫坡為2%，3、4 號(hào)箱梁頂板橫坡為-2%。橋面橫坡通過(guò)支座墊石、鋪裝進(jìn)行調(diào)整。

圖1 橫向布置

圖2 中梁斷面

圖3 邊梁斷面

（2）下部結(jié)構(gòu)采用柱式墩(柱徑1.4m)，樁基礎(chǔ)（樁徑1.6m）；橋臺(tái)為肋板式橋臺(tái)（肋厚1.2m，上底長(zhǎng)1.4m，下底長(zhǎng)3.5m），樁基礎(chǔ)（樁徑1.2m）。

圖4 橋墩一般構(gòu)造圖

3.3 設(shè)計(jì)計(jì)算

（1）上部箱梁結(jié)構(gòu)體系為先簡(jiǎn)支后結(jié)構(gòu)連續(xù)，按部分預(yù)應(yīng)力混凝土A 類(lèi)構(gòu)件設(shè)計(jì),汽車(chē)荷載按照1.3 倍公路-Ⅰ級(jí)考慮。對(duì)結(jié)構(gòu)分別進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)驗(yàn)算、持久狀況正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算、持久狀況和短暫狀況構(gòu)件的應(yīng)力驗(yàn)算。橋面板計(jì)算按單向板和懸臂板計(jì)算。

（2）墩柱、蓋梁按極限狀態(tài)法及裂縫控制進(jìn)行配筋。

表1 預(yù)應(yīng)力鋼筋配置表

表2 預(yù)應(yīng)力鋼束張拉控制力表

3.4 橋面徑流收集系統(tǒng)

根據(jù)《環(huán)境影響報(bào)告書(shū)》要求，為防止運(yùn)營(yíng)期間發(fā)生環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)事故對(duì)河流的影響，橋面采用徑流收集管道系統(tǒng)，將橋面徑流引入兩側(cè)應(yīng)急事故池內(nèi)。徑流收集管采用PVC 管，管道沿橋梁兩側(cè)縱向布置。成橋時(shí)可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況調(diào)整管道位置，但須確保管道引流橋面匯水能夠順利排入事故池內(nèi)。

3.5 事故池

為防止公路路面徑流對(duì)地表水體的污染，而同時(shí)又不過(guò)多增加工程難度和投資，路面徑流雨水排入地表水體之前應(yīng)設(shè)置沉淀池進(jìn)行沉淀處理。這種用于沉淀處理路面徑流雨水的沉淀池同時(shí)還可以起到防止危險(xiǎn)品運(yùn)輸交通事故對(duì)敏感水體的污染的作用。兩個(gè)事故池四周均需設(shè)置隔離柵，隔離柵上需設(shè)置警示標(biāo)志牌以及“無(wú)關(guān)人員禁止入內(nèi)”警示標(biāo)語(yǔ)牌。

本項(xiàng)目根據(jù)《環(huán)境影響報(bào)告書(shū)》要求，在新建大橋兩側(cè)橋頭設(shè)置事故池。事故池運(yùn)行方式及管理、養(yǎng)護(hù)要求詳見(jiàn)《環(huán)境影響報(bào)告書(shū)》。

3.6 防雷系統(tǒng)

本橋在路線前進(jìn)方向左側(cè)設(shè)置路燈防雷系統(tǒng)。

4 主要材料

4.1 鋪裝

橋面鋪裝采用5cm 細(xì)粒式溫拌SBS 改性瀝青混凝土+7cm中粒式溫拌SBS 改性瀝青混凝土+橡膠瀝青碎石封層防水層+15cm 現(xiàn)澆Ca50 混凝土。

4.2 原材料

?????????????? ???? ???? ???? ????? ???????? ?????????????????????????????????????!"!??#!$%?#!&’??()??!*+,??-.?!/??012?3#?45,??67%8??123#??9’?3:?;?@A??#BCD2?E’?FGH’??CDEI???JK????L?

5 結(jié)論

先簡(jiǎn)支后結(jié)構(gòu)連續(xù)箱梁橋結(jié)合了簡(jiǎn)支梁橋和連續(xù)梁橋的優(yōu)點(diǎn)，是一種經(jīng)濟(jì)合理具有較強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力的橋型，得到了廣泛的應(yīng)用。綜上所述，大橋選用了較為合適的橋型。