淺談某大橋橋型方案設計與比選

賈祥愛

(河北省唐山市交通勘察設計院有限公司)

1 橋梁設計主要技術標準

(1)道路等級:城市Ⅱ級主干道;(2)計算行車速度:50km/h;(3)車道及橋寬:按六車道設計，兩側設非機動車道、人行道，機非車道之間設綠化帶。(4)橋梁設計荷載標準:城—A;(5)橋梁設計洪水頻率:1/100;(6)抗震設防標準:地震動峰值加速度0.1g(地震基本烈度7度)，本橋提高1度，按8度設防。

2 橋位自然條件和工程地質情況

橋梁建設區氣候屬東南沿海亞熱帶季風區，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，沖積土等九個土類，土壤土質主要呈酸性。

3 橋型方案簡介

3.1 方案(一)拱型獨塔雙索面預應力混凝土斜拉橋

本方案橋孔布置為20m預應力空心板+(112m+70m的雙索面預應力混凝土斜拉橋)+20m預應力空心板，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 雙索面預應力混凝土斜拉橋立面布置圖

(1)主梁采用肋板式Л梁結構，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，采用現澆結構，與主肋連成整體。

(2)主塔為鋼筋混凝土結構，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。塔柱截面縱橋向為變寬，由塔頂2m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高強平行鋼絲，兩端采用冷鑄錨，索外包擠彩色PE防護套，兩端設內置式減震器。

3.2 方案(二)中承式疊合系桿拱橋

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

跨中復拱合二為一，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;拱的水平推力由預應力水平系桿承擔，這樣處理是減少收縮、徐變和溫度對結構體系的不利影響。吊桿間距5m，每跨共布置13對吊桿。

3.3 方案(三)部分斜拉橋(連續空心板橋)

本方案橋孔布置為20m預應力空心板+(3×25m部分斜拉)+(7×20m預應力空心板)，全橋全長235m。本方案采用空心板結構，考慮到造型需要，在中間綠化帶處設一座部分斜拉橋，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4根斜拉索，背部設2根斜拉索。

4 結束語

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、力求不與橋址區內其它橋梁雷同，做到一橋一景，并體現新時代風貌。因此綜合考慮橋址處地形、地物、水文、地質以及技術經濟，美學和結構受力特點，擬定第一橋型方案-拱型獨塔雙索面預應力混凝土斜拉橋作為推薦方案。

[1] CJJ11-93城市橋梁設計準則[S].

[2] JTGD60-2004，公路橋涵設計通用規范[S].

[3] JTGD62-2004，公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范[S].

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