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科学之友 Ｆｄｅｎｄ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ａｍａｔｅｕｒｓ ２００７￣－０６，ｑ囝 锄沟（右线）大桥设计 徐小云 （山西省交通规划勘察设计院，山西太原０３００１２） 摘要：文章介绍了锄沟大桥５５ｍ＋４ｘ９０ｍ＋５５ｍ主跨六跨预应力混凝土连续钢构桥的 设计，对该桥的总体设计、结构内力分析以及箱梁施工程序等进行了介绍。 关键词：锄沟大桥；连续钢构；设计 中图分类号：Ｕ４４９、１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１０００—８１３６（２００７）０６—００６６—０２ 立面处在ｉ＝－０．５％和Ｒ＝５００００ｍ的竖曲线上。 １概述 ４．１箱梁构造 预应力混凝土梁桥，随着跨径增加，自重荷载占总设计荷载 锄沟大桥为青岛至银川国道主干线山西省离石至军渡高速公 在保证必要钢度的前提下，应尽可能地减轻上 路上的一座公路桥，该桥中心桩号Ｋ１８＋１３５，主孔跨布置为５５ 的比重加大。因此，尽量采用高标号混凝土以提高截面的有效承载力。单 ｍ＋４×９０ ｍ＋５５ ｍ的预应力混凝土连续钢构，全长４７０ ｍ，主墩最 部结构自重，用顶板内横向 高５８ ｍ。该桥位于柳林县锄沟村中部，本桥曾提出４０ ｍ跨径预应 箱单室薄壁截面，可以提高单位面积的截面惯性矩， 力混凝土Ｔ梁和９０ ｍ跨径预应力混凝土连续钢构进行方案比 预应力柬及腹板内竖向预应力筋来解决长悬臂板的受力问题。选，由于该桥型结构合理，造型美观，最终确定为该桥型方案。桥 梁立面布置见图１。 箱梁顶宽１２、２５ ｍ，底宽６．０ ｍ，悬臂长３．０ ｍ。合拢段处箱梁 中心高度为２．０ ｍ，底板厚０．２５ ｍ；０号块中心高度为５．０ ｍ，底板 厚为０．８５ ｍ；从悬臂端到０号块根部箱梁高度按矗＝２＋—立１ｉ・ 变化；底板厚按拄０．２５＋ ： ４０．２ ．ｘ１６．变化（０号块底板厚除外，０号 块底板采用０、８５ ｍ厚），其中ｘ为计算截面至悬臂端的距离其箱 梁横断面见图２，梁段划分见图３。 图１锄沟大桥（右线）总体布置图 １ｏ ｃｍ 中跨 ２桥址处地形、地质 桥址地貌为一基岩侵蚀河谷，谷底较平坦，宽约１２０ｍ，略呈 “Ｕ”字型，坡面植被较少。桥终点处桥轴线沿横向冲沟边缘展布， 地形较缓，桥起点处临近锄沟河槽，地形相对较陡。两侧谷坡均被 线 有 线 黄土覆盖，河谷中部冲积砾卵石。 图２箱梁横断面（单位：ｃｍ） 桥址土层大致可分为四部分，上部覆盖层主要为黄土；中部 为卵石和强风化泥岩和页岩；下部基岩为弱风化砂岩。 ４．２预应力体系的选择及钢束布置 单箱单室箱形连续钢构按三向预应力进行设计。其纵、横向预 ３主要技术标准 应力束采用符合美国ＡＳＴＭＡ４１６—９７标准的２７０级高强低松弛 公路等级：单向三车道高速公路。 率预应力钢绞线，纵向钢绞线直径１５．２４ Ｉｌｌｍ，公称面积１４０ ｍｍ２， 计算行车速度：８０ ｋｍ／ｈ。 钢绞线弹性模量Ｅ １．９５×１０５ ＭＰａ，标准强度Ｒ １ ８６０ ＭＰａ，锚 荷载等级：公路Ｉ级。 下张拉控制应力采用０．７５ 。全桥纵向预应力钢束共设置了顶 桥面宽度：０．５ ｍ防撞墙＋１１ ｍ＋０．５ ｍ防撞墙。 板悬浇柬ＯＶＭ１５—１６型１４０束，腹板悬浇束ＯＶＭ１５—１６型６０束， 风荷载：５００ Ｐｄｍ：。 地震基本烈度：Ⅵ度，地震动峰值加速度０．０５ ｇ。 设计洪水频率：１／１００。 边中跨顶板连续束ＯＶＭ１５—１０型１６束，边中跨底板连续束 ＯＶＭ１５—１６型１００束，顶板备用束ＯＶＭ１５—１５型１０束，底板备用 束ＯＶＭ１５—１６型１２束。 横向预应力钢束采用ＢＭ１３—３扁锚体系，钢绞线直径１２．７ ｍｍ， ４桥梁总体设计 公称面积９８．７１ ｍｍ２，全桥横向设置￣ｂ Ｊｌ２．７—３，预应力筋９４４根， 该桥上部结构为主跨径５５ ｍ＋４×９０ ｍ＋５５ ｍ的预应力混凝 采用一端单根张拉方式，锚下张拉控制应力采用０．７５ Ｒ ，预应力 土连续钢构，下部采用钢筋混凝土双薄壁墩，桩基础。本桥平面位 锚具张拉端与锚固端交错布置。 于右偏缓和曲线及Ｒ＝１ ６８０ ｍ圆曲线上，回旋参数Ａ＝６２１．６，全桥 竖向预应力钢筋采用屈服强度￣＝７５０ ＭＰａ级，直径３２精轧 ６６一 一维普资讯 http://www.cqvip.com
科学之友 Ｆｎｅｎｄ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ａｍａｔｅｕｒｓ ２００７￣ｌＥ ０６，ｑ囝 高强螺纹粗钢筋，全桥共设置３ １２０根，采用梁顶一端张拉方式， 中跨立面布置 张拉控制应力为０．８６ ｃｒ．－－＇６７５ Ｍｐａ。 ８ Ｘ４ＯＯ ４．３桥梁下部构造 本桥桥墩采用双薄壁墩，单幅桥横桥向墩宽和箱梁底板一致， 为６ ｍ；顺桥向比箱梁０号块内横隔板厚度稍宽，为２．２ ｍ，双壁净 间距２．２ ｍ，承台接嵌岩桩基础，桩径采用１．８ １１１，要求基础嵌入弱 图３箱梁立面划分示意图 风化层５ １１１以上；６号桥台采用肋板台，嵌岩桩基础，桩径１．５ ｍ； ６．２箱梁施工顺序 １４号桥台采用柱式台，摩擦桩基础，桩径１．５ １１１。 ０号段在用万能杆件拼装的托架上浇筑，１—１０号段用挂篮悬 ５结构分析 浇，两端跨内的９ ｍ立满堂支架现浇。根据施工进度和结构受力， 本桥采用平面杆系有限元程序对主粱断面、桥墩断面的内力 先合拢边跨，然后合拢中跨，施工顺序见图４。 进行初步分析，验算断面承载能力。采用ＧｏＪｓ计算程序进行结构 的施工阶段和运营阶段的内力分析，将上部和下部全部划成单 元，共划分成３２２单元，其中桥面梁元为１５８个，墩身及基础梁元 为１６４个，支承元为１８个，其中永久支承元为１２个，临时支承元 为６个，根据施工程序分了３８个施工阶段和１个营运阶段模拟 整个施工过程和成桥的使用状态，全面分析全桥整体受力状态。 利用计算机模拟了从现浇０号块到全桥合拢各个施工段及 成桥状态活载作用下的内力，考虑了混凝土收缩、徐变、温度变 化、基础强迫位移等对各阶段内力的影响。 ６箱梁施工程序 ６．１箱梁分段 主桥上部连续箱梁采用悬臂现浇施工，施工节段的划分涉及 施工周期及预应力钢束的合理布置。因此，节段的划分也是上部 结构设计是否合理的关键因素之一。梁段划分在满足施工梁段重 量（包括挂篮重）变化幅度较小的情况下，梁段长的变化宜３－４ 次，同时应考虑现有施工条件下尽可能加快施工进度。本桥墩顶０ 号梁段长１０．０ ｍ，两个“Ｔ构”的悬臂各分为１０对梁段，其梁段数 图４程序示意图 及梁段长度从根部至跨中各为：２ｘ３．５ ｍ、８ｘ４．０ ｍ，累计悬臂总长 ３９ ｍ，见图３，悬臂浇筑梁段最大控制重量约为１ １５０ ｋＮ。跨中合 拢段和边跨合拢段均为２．０ ｍ长，左侧边跨现浇梁段长９．０ ｍ。施 工过程中要求施工人员做好梁体挠度观测记录，及时调整粱体施 作者简介：徐小云，男，１９７７年出生，山西五台人，２００２年毕业于 工线型。 上海同济大学土木系交通土建专业，助理工程师。 Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ Ｃｈｕｇｏｕ Ｇｒｅａｔ Ｂｒｉｄｇｅ Ｘｕ Ｘｉａｏｙｕｎ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｓｉｘｔｈ ｐｒｅｓｔｒｓｓｉｎｇ ｆｏｒｃｅ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｓｔｅｅｌ－ｆｒａｍｅ ｂｒｉｄｇｅ ｏｆ ｍａｉｎ ｓｐａｎ ５５ｍ＋４ｘ９０ｍ＋５５ｍ ｏｆ Ｃｈｕｇｏｕ Ｇｒｅａｔ Ｂｒｉｄｇｅ，ｆｒｏｍ ｔｈｅ ａｓｐｅｃｔｓ ｏｆ ｏｖｅｒａｌｌ ｄｅｓｉｎｇ，ｉｎｔｅｒｎａｌ ｆｏｒｃｅ ｏｆ ｓｔｕｒｃｔｕｒｅ，ａｓ ｗｅｌｌ ａｓ ｂｏｘ ｂｅａｍ ｃｏｎ－ ｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ，ｅｔｃ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｃｈｕｇｏｕ Ｇｒｅａｔ Ｂｒｉｄｇｅ，ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｓｔｅｅｌ ｆｒｍａｅ，ｄｅｓｉｇｎ （上接第６５页） 陷，本着认真负责的态度，同时希望在进行桥梁加固设计中不断 在公路建设中，我们要积极贯彻“建养并重”的方针，并将桥 总结加固经验，提出更新更好的加固方法，使我省的交通事业更 梁的检查、维修、加固与改造工作列入议事日程。本文通过对桥梁 加畅通。 缺陷和病害以及常用加固方法的介绍，并引用加固实例，其目的 就是希望我们交通工作者，能够通过了解桥梁的病害和缺陷及其 作者简介：李振兴，男，１９６２年出生，山西代县人，１９９９年毕业于 产生的原因，在进行桥梁设计时就必须牢记避免桥梁病害和缺 西安公路交通大学，２００５年毕业于北京交通大学，工程师。 Ｃｏｍｍｏｎ Ｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｓ ａｎｄ Ｄａｍａｇｅ ｏｎ Ｂｒｉｄｇｅ ａｎｄ ｉｔｓ Ｒｅａｓｏｎ Ａｎａｌｙｓｉｓ Ｌｉ Ｚｈｅｎｘｉｎｇ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｆｏｒｍ ｏｆ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｏｆ ｃｏｍｍｏｎ ｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｓ ａｎｄ ｄａｍａｇｅｓ ｏｎ ｂｒｉｄｇｅ ｉｎ Ｓｈａｎｘｉ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ，ａｎｄ ａｎａｌ－ ｙｓｅｓ ｔｈｅ ｍａｓｏｎｓ ｗｈｙ ｔｈｅｒｅ ａｒｅ ｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｓ ａｎｄ ｄａｍａｇｅｓ，ｐｒｏｖｉｄｉｎｇ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｆｏｒ ｔｈｅ ｆｕｔｕｒｅ ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ ａｎｄ ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ， Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｂｒｉｄｇｅ，ａｄｖａｎｔａｇｅ，ｄａｍａｇｅ 一６７—
