淺談大橋橋型方案的選擇

張 劍，楊 春

(1.黑龍江省龍建路橋第四工程有限公司;2.張家口市興宇路橋有限責(zé)任公司)

1 橋型方案選擇的基本要素

根據(jù)橋位的具體特點(diǎn)，控制橋型方案的主要因素是:

(1)橋位處嫩江江段通航標(biāo)準(zhǔn)為Ⅳ級(jí)航道，橋梁孔徑布設(shè)應(yīng)滿足Ⅳ級(jí)航道要求。即橋梁主跨必須滿足Ⅳ級(jí)航道凈空尺度單向通航孔50×8 m、雙向通航孔100×8 m的要求;同時(shí)橋跨孔徑的布置滿足兩個(gè)通航孔和一個(gè)備用通航孔的要求。

(2)橋位江段為季節(jié)性流冰江段，橋梁跨徑選擇及下部結(jié)構(gòu)要考慮流冰和抵抗流冰撞擊的要求。

(3)橋位附近地勢平坦，距離齊齊哈爾市較近，且上游已建有綏滿公路嫩江公路大橋，橋型選擇要盡量考慮橋位與周圍自然景觀和人文景觀和諧統(tǒng)一的需求。

(4)所選擇的橋型方案，應(yīng)充分考慮結(jié)構(gòu)安全可靠性、適用耐久性、技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理性、施工方案可行性。

(5)充分考慮橋位所處的地域特點(diǎn)，盡量選用行車舒適、養(yǎng)護(hù)費(fèi)用較低的橋型方案。

2 橋型方案

2.1 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁

(1)下部結(jié)構(gòu)及基礎(chǔ)

主墩采用整體式基礎(chǔ)，上下行共設(shè)樁基礎(chǔ)18根，樁基礎(chǔ)直徑為1.8 m，長度為60 m。承臺(tái)平面尺寸為26.8 m(橫橋向) ×12.7 m(順橋向)，承臺(tái)厚度為3.5 m。

橋墩為實(shí)體式墩，采用上下行分離式橋墩，單幅橋橋墩平面形狀為實(shí)心矩形，尺寸為6.25 m(橫橋向)×4.0 m(順橋向)，設(shè)三角形破冰體。

過渡墩采用分離式基礎(chǔ)，承臺(tái)尺寸為11.1 m(橫橋向)×6.8m(順橋向)，承臺(tái)厚度為2.8 m，每個(gè)承臺(tái)下為6根直徑1.6m鉆孔樁基礎(chǔ)，接30 m簡支轉(zhuǎn)連續(xù)箱梁和接40 m簡支轉(zhuǎn)連續(xù)箱梁側(cè)樁長分別為40 m、42 m。過渡墩平面形狀為實(shí)心矩形，尺寸為6.25 m(橫橋向)×2.5 m(順橋向)，設(shè)三角形破冰體。

混凝土強(qiáng)度等級(jí)主墩及過渡墩墩身為C40、承臺(tái)C35、樁基礎(chǔ)C30。

(2)橋面系

主橋橋面鋪裝采用8 cm防水混凝土、防水層、10 cm瀝青纖維混凝土。

(3)施工方案與工期

樁基礎(chǔ)采用鉆孔灌注施工方法?？筛鶕?jù)橋位現(xiàn)場情況設(shè)置鋼板樁或堆土圍堰，因承臺(tái)底面在常水位以下，施工中應(yīng)采用適當(dāng)?shù)慕邓胧?，?/p>

橋墩采用由底向頂分段滑模現(xiàn)澆施工方法。橋墩混凝土澆筑分段長度按其在不同區(qū)段的構(gòu)造及施工情況，一般分為4～6 m，每個(gè)節(jié)段施工時(shí)間約為10 d。

主梁采用懸臂澆筑和支架澆筑相結(jié)合的施工方法:主梁在與橋墩相交處的梁段和過渡墩部分段采用支架現(xiàn)澆施工法;主跨及邊跨剩余節(jié)段采用掛籃懸臂澆筑施工方法，節(jié)段長度取用3.0～5.0m;全梁長內(nèi)設(shè)兩種合攏段，其中一個(gè)為過渡墩支架現(xiàn)澆段處的合攏段，另一個(gè)為主跨跨中的合攏段。

每節(jié)段施工時(shí)間初定為7～10 d。每節(jié)段施工步驟為:掛籃前移就位后，節(jié)段混凝土澆筑、養(yǎng)護(hù)至設(shè)計(jì)強(qiáng)度，主梁施加預(yù)應(yīng)力。

施工工作日累計(jì)需時(shí)間19個(gè)月，另計(jì)入兩個(gè)冬季的停工期，施工起止時(shí)間約33個(gè)月。

2.2 矮塔斜拉橋

(1)下部結(jié)構(gòu)及基礎(chǔ)

主墩采用整體式基礎(chǔ)，上下行共設(shè)樁基礎(chǔ)18根，樁基礎(chǔ)直徑為1.8 m，長度為57 m。承臺(tái)平面尺寸為26.5 m(橫橋向)×12.4 m(順橋向)，承臺(tái)厚度為3.5 m。主墩平面形狀為薄壁式結(jié)構(gòu)，塔墩梁固接的主墩寬度為15.734 m，壁厚3.0 m，其他主墩寬度15.8 m，壁厚3.0 m，墩身設(shè)三角形破冰體。

過渡墩采用整體框架式基礎(chǔ)，承臺(tái)尺寸為22.2 m(橫橋向)×7.7 m(順橋向)，中間連接部分尺寸為 6.8 m(橫橋向)×2.0 m(順橋向)，承臺(tái)厚度為2.5 m，承臺(tái)下為8根直徑1.8 m鉆孔樁基礎(chǔ)，樁長56 m。過渡墩采用門架柱式墩，頂寬為17 m，單肢柱橫橋向?qū)挾葹?.5 m，壁厚2.5 m。

混凝土強(qiáng)度等級(jí)主墩及過渡墩蓋梁、墩身為C40、承臺(tái)C30、樁基礎(chǔ) C30。

(2)橋面系

主橋橋面鋪裝采用8 cm防水混凝土、防水層、10 cm瀝青聚酯纖維混凝土。

(3)施工方案與工期

樁基礎(chǔ)采用鉆孔灌注施工方法?？筛鶕?jù)橋位現(xiàn)場情況設(shè)置鋼板樁或堆土圍堰，因承臺(tái)底面在常水位以下，施工中應(yīng)采用適當(dāng)?shù)慕邓胧?，?/p>

橋墩采用由底向頂分段滑模現(xiàn)澆施工方法。橋墩混凝土澆筑分段長度按其在不同區(qū)段的構(gòu)造及施工情況

一般段為4～6 m，每個(gè)節(jié)段施工時(shí)間約為10 d。

主梁采用懸臂澆筑施工方法:主梁在與橋塔墩相交處的梁段和過渡墩部分段采用支架現(xiàn)澆施工法;主跨及邊跨剩余節(jié)段采用掛籃懸臂澆筑施工方法。過渡墩支架現(xiàn)澆段(邊跨合攏段)長度13.26 m，懸臂澆筑標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段長度為3 m、3.5 m、4 m，主跨合攏段長度為 2.0 m。

每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段施工時(shí)間初定為10～15 d。每節(jié)段施工步驟為:掛籃前移就位后，節(jié)段混凝土澆筑、養(yǎng)護(hù)至設(shè)計(jì)強(qiáng)度，張拉橋面板橫向預(yù)應(yīng)力鋼束、頂板縱向預(yù)應(yīng)力鋼束、橫梁橫向預(yù)應(yīng)力鋼束、張拉橫隔梁及腹板豎向預(yù)應(yīng)力鋼束、張拉橫隔梁橫向預(yù)應(yīng)力筋、掛索并張拉斜拉索，掛籃前移，進(jìn)行下一階段施工。

設(shè)計(jì)中掛籃自重取150 t。

施工工作日累計(jì)需時(shí)間20.5個(gè)月，另計(jì)入兩個(gè)冬季的停工期，施工起止時(shí)間約34.5個(gè)月。