淠河總干渠橋梁工程設計實例分析

冀利生

悉地（蘇州）勘察設計顧問有限公司 安徽 合肥 230000

1 工程概況

前進路淠河總干渠橋主橋為獨塔雙索面斜拉橋，跨度布置為（90+120）m；2015年6月提交送審的施工圖對應東、西兩側引橋均為1×30m預應力混凝土簡支T梁；橋梁全長為278.04m，全寬為35.5m，橋梁起、終點樁號分別為K0+500.98m、K0+779.02m；本次施工圖設計調整后主橋方案不變，西、東兩側引橋分別為2×（3×30）m、2×30m預應力混凝土簡支組合小箱梁；橋梁全長為457.88m，全寬為35.5m。

2 橋梁總體設計

本橋為城市主干道跨河橋，跨越淠河總干渠，根據方案與初設評審中河道管理部門意見，河道通航凈空按不小于6.0m控制。橋梁標高由河道通航凈空控制，通航寬度按正交斷面不小于30.0m控制，主塔中心為道路縱段豎曲線交點，對應為全橋最高點，相應道路樁號為K0+625，橋面縱坡按雙向2.45%設計。橋梁位于道路直線段，橋梁范圍設置一個豎曲線變坡點，橋面豎曲線半徑為2000m。

（1）上部結構。主橋采用獨塔雙索面預應力混凝土斜拉橋，主梁截面采用π型雙主梁截面，主塔采用劍梭外形，斜拉索采用扇形布置，主橋兩端的引橋采用標準跨徑為30m的預制預應力混凝土組合小箱梁。結合橋位處場地條件，主橋主梁施工擬采用懸臂澆筑施工，邊孔配重段采用滿堂支架分段施工[1]。

（2）下部構造。主橋主塔下塔柱通過承臺與樁基連接，主塔承臺采用啞鈴形，每個塔柱下接12根直徑為2.0m的鉆孔灌注樁；主引橋分界墩采用四柱式橋墩，墩身通過承臺與直徑為1.6m的鉆孔灌注樁相接；引橋橋墩采用樁柱式橋墩，其中墩柱直徑為1.4m，樁基為直徑1.6m鉆孔灌注樁；引橋橋臺采用肋板式橋臺，肋板通過承臺與直徑為1.2m的鉆孔灌注樁相連，每個承臺之間設置橫系梁。

3 主橋設計

3.1 主橋橋型布置及結構設計

（1）橋型布置

主橋采用兩跨（90+120）m獨塔雙索面預應力混凝土斜拉橋，主梁采用等高度預應力混凝土π型雙主梁截面，淠河總干渠下穿橋梁主孔；橋塔由兩道塔柱組成，兩塔柱之間設置一道上橫梁，塔柱外輪廓為劍梭形，主塔、主梁、主墩采用固結體系，主塔承臺厚4.5m，承臺下接直徑2.0m鉆孔灌注樁。

（2）結構設計

1）主梁：本橋主梁全長為209.72m，其中邊孔長89.86m、主孔長11 9.8 6 m，主孔劃分2 0 個節(jié)段，相應節(jié)段編號為EL0～EL20，邊孔劃分11個節(jié)段，相應節(jié)段編號為WL0～WL11。主梁標準節(jié)段長6.0m，相應斜拉索錨固間距為6.0m，對應于拉索錨固端設置一道厚0.4m的橫梁；邊孔配重段每節(jié)段長2.75m，對應斜拉索錨固間距為2.75m，相應橫梁厚0.5m。邊孔、主孔梁端均設置端橫梁，端橫梁厚均為1.8m；主梁與塔柱連接處設置兩道厚0.8m的橫梁，兩橫梁之間加設0.4m厚的底板形成封閉箱室。

2）主塔：主塔采用“劍梭形”橋塔，由兩道塔柱組成，兩塔柱呈平行布置，橋面以上塔柱高69.8m（未計入女兒墻高度），距離橋面約56.3m處設置上橫梁。塔柱截面近似橢圓，內部為空腔，橫橋向尺寸為3.5m，按等厚度設置；順橋向尺寸在一定范圍內漸變，于橋面處為6.0m，漸變段塔中部最大截面對應為8.0m，塔頂對應為3.0m，塔柱豎向漸變段對應為圓弧曲線段。順橋向側壁設置凹槽，凹槽深0.15m；塔柱標準段順橋向壁厚1.50m，橫橋向壁厚0.85m，斜拉索錨固區(qū)段塔柱內部空腔斷面尺寸為：寬1.5m，長3.0～5.0m，塔柱斷面外輪廓圓曲線半徑為1.5m；塔柱與主梁連接部位為實體截面；下塔柱上、下端分別與主梁、承臺固結。

3）斜拉索：本橋單索面布置18對斜拉索，斜拉索邊孔編號為WS1～WS18、主孔編號為ES1～ES18，拉索呈扇形布置，塔中心線與第一對索（WS1、ES1）主梁錨固中心水平間距為12.15m，主孔ES1～ES18、邊孔WS1～WS9斜拉索主梁錨固中心水平間距均為6.0m。

4）下部結構：主塔下塔柱承臺平面為多邊形，兩個下塔柱對應的承臺平面呈啞鈴型，中間采用橫系梁連接，承臺厚4.5m，承臺內布置冷卻管，以減小大體積混凝土澆筑施工時的水化熱，每個承臺下接12根直徑2.0m鉆孔灌注樁。

3.2 引橋橋型布置及結構設計

（1）橋型布置。引橋上部采用標準跨徑30m預應力混凝土預制組合小箱梁；引橋與主橋分界墩在主橋布置中已作說明，引橋其余下部橋墩均采用直徑160cm鉆孔灌注樁接直徑140cm圓柱接1.7米高蓋梁排架墩；橋臺為肋板式橋臺，承臺厚2.0m，基礎采用直徑1.2m鉆孔灌注樁。

（2）橋型結構。①上部30m標準跨徑預應力混凝土組合小箱梁結構引橋采用單幅布置，橋梁斷面橫向共布置12道小箱梁，其中邊梁2道，預制頂寬2.85m；中梁4道，預制頂寬2.4m，每道小箱梁之間濕接縫寬0.500m。②下部構造：主、引橋分界墩相關說明詳見主橋下部結構章節(jié)，在此不作重復說明。引橋其余橋墩采用單樁接單柱排架式橋墩，樁基采用直徑1.6m鉆孔灌注樁，墩柱為直徑1.4m圓柱，單個橋墩共設6根墩柱，墩柱頂設置矩形斷面蓋梁，蓋梁寬1.9m，高1.7m。引橋橋墩樁頂統(tǒng)一設置矩形斷面橫系梁，高1.5m，寬1.2m；對于引橋墩柱長度不小于6.5m時設置矩形斷面墩柱橫系梁，墩柱橫系梁位于蓋梁與樁頂橫系梁之間。

4 結束語

通過本文對前進路淠河總干渠橋梁設計工作方法進行了分析和研究，從整體上保證整個道路橋梁施工的結構穩(wěn)定性和安全性。這不但對提高人們的日常出行有著重要的安全保障，同時對實現整個道路橋梁施工單位的經濟效益以及長遠發(fā)展都有著至關重要的意義。