九江二橋主橋總體方案設(shè)計

湖北工業(yè)大學(xué) 湯得志

九江二橋主橋總體方案設(shè)計

湖北工業(yè)大學(xué) 湯得志

本文根據(jù)九江長江公路大橋的現(xiàn)場施工經(jīng)驗，對九江長江公路大橋的基礎(chǔ)、橋塔、鋼箱梁和斜拉索的施工技術(shù)進行探討和研究。并結(jié)合九江長江公路大橋的工程實踐，從技術(shù)適用性、經(jīng)濟性、安全性和縮短工期等多個方面出發(fā)，詳細介紹了九江長江公路大橋主橋的施工方法以及施工過程中應(yīng)當(dāng)注意的問題，為以后的跨江大橋的施工提供借鑒和參考。

九江長江公路大橋工程位于長江中下游、江西省北部、 湖北省南部， 地理坐標(biāo)為北緯 28°47′～30°06′、 東經(jīng)113°57′～116°53′。 長江南岸為江西省九江市，北岸為湖北省黃梅縣。橋位區(qū)地處長江中游沖積平原，北岸地勢平坦；南岸地勢略有起伏，分布有小山丘和眾多湖泊。第四系松散覆蓋層主要為軟塑～硬塑狀亞粘土及粘土，松散～中密狀粉細砂，硬塑狀亞粘土及粘土，圓礫、碎（礫）石混粘性土等，下伏基巖為泥質(zhì)砂巖、礫巖、石灰?guī)r，基巖埋深30m左右。橋位區(qū)局部巖溶較為發(fā)育。橋位區(qū)地下水類型主要為松散巖類孔隙水，屬上層滯水及深部松散層孔隙水。區(qū)內(nèi)地層由古生界二疊系下統(tǒng)茅口灰?guī)r；新生界第三系下統(tǒng)新余群；新生界第四系中更新統(tǒng)城門山組、上更新統(tǒng)新港組和全新統(tǒng)長江組組成，它們的基本特征如下：⑴古生界二疊系下統(tǒng)茅口灰?guī)r。⑵新生界第三系下統(tǒng)新余群。⑶新生界第四系更新統(tǒng)城門山組。⑷新生界第四系上更新統(tǒng)新港組。⑸新生界第四系全新統(tǒng)長江組。

主墩索塔采用爬梯形結(jié)構(gòu)，全塔上塔柱、中塔柱、下塔柱、上中塔柱連接段、中下塔柱連接段上橫梁、中橫梁、下橫梁及塔座。主墩索塔總高242.308m。塔頂高程255.308m，塔底高程（塔座頂高程）13.000m。下橫梁以上高206.36m，橋面以上高201.6m，高跨比為0.246。

橫橋向上塔柱斜率為1/56.43884，高為95.2m，在中橫梁以上46.6m處設(shè)一道上橫梁；中塔柱內(nèi)側(cè)斜率1/20.602，外側(cè)斜率1/15.012，高為103.4m;下橫梁內(nèi)側(cè)斜率1/20.602，外側(cè)斜率1/6.04686，高27948m；上中塔柱連接段高5.0m，中下塔柱連接段高12.6m；塔座高2m。

順橋向索塔為I形，上塔柱等寬、順橋向尺寸為8.8m，中下塔塔柱寬度由8.8m漸變?yōu)?3.6m。中下塔柱斜率為1/61.087。

索塔采用C50混凝土，塔座為普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)；中塔柱、下塔柱、上中塔柱連接段、中下塔柱連接段為普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)；上塔柱索塔錨固區(qū)內(nèi)設(shè)置鋼錨梁、塔柱內(nèi)設(shè)置預(yù)應(yīng)力鋼束；上、中、下橫梁為預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。

過渡墩采用分離式雙柱空心墩，墩頂2m及墩底21m范圍為實心段，在墩柱四周采用R=0.5m的倒角，墩柱內(nèi)空腔均設(shè)0.5×0.5m倒角，橫橋向兩墩中心距為17.25m。平面尺寸為6.25×5.5m （橫橋向×縱橋向），墩柱壁厚為1.2～1.7m，墩高33.674m，墩底標(biāo)高為11.0m。

副孔橋25～34#墩采用2個厚2.9m，單個墩寬6.25m的薄壁墩，墩頂附近通過系梁連接，墩身四面?zhèn)冉遣捎冒霃?0cm圓弧。

主梁鋼箱梁采用封閉式流線形扁平鋼箱梁，所選定的鋼箱梁主要輪廓尺寸為：鋼箱梁含風(fēng)嘴頂板全寬38.9m，不含風(fēng)嘴頂板寬34.9m，含風(fēng)嘴底板寬7.8＋23.3＋7.8m，中心線處梁高3.6m。

副孔橋主梁采用單箱單室斜腹板等截面預(yù)應(yīng)力砼結(jié)構(gòu)形式。箱梁底板下緣保持水平，頂板傾斜形成相應(yīng)橋面橫坡。主梁設(shè)置縱、橫向預(yù)應(yīng)力。

(1)主墩基礎(chǔ)。主墩基礎(chǔ)施工采用“先搭設(shè)鉆孔平臺進行鉆孔樁施工，后下鋼吊箱施工承臺”的工藝進行。鋼管樁采用 “航工樁”打樁船進行施打，鋼護筒采用導(dǎo)向架進行定位，起重船吊振動錘進行震動下沉的工藝進行施工。

(2)下部結(jié)構(gòu)施工。主墩起步段及標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段第一、二節(jié)段采用搭設(shè)腳手架操作平臺進行翻模施工，其余節(jié)段采用液壓爬模施工。橫梁均采用支架現(xiàn)澆施工。其余墩身施工均采用翻模施工，搭設(shè)腳手架作為操作平臺。

(3)上部結(jié)構(gòu)施工。主橋鋼箱梁墩頂梁段大型起重船吊安，標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段采用橋面吊機吊裝，斜拉索采用單端張拉。

斜拉橋合理成橋狀態(tài)、合理施工狀態(tài)的確定是耦合的。本文對此作了一些研究。如何能將斜拉橋的設(shè)計的經(jīng)濟性與這兩方面合理有機的聯(lián)系起來，值得探討，這些問題的解決對獲得一個真正合理的斜拉橋設(shè)計方案是至關(guān)重要的，具有重大的實用價值。

[1]劉士林，王似舜.斜拉橋設(shè)計[M].北京:人民交通出版社，2006.

[2]顏東煌.斜拉橋合理設(shè)計狀態(tài)確定與施工控制：[D].長沙：湖南大學(xué),2001.

[3]范立礎(chǔ).橋梁工程(上冊)[M].北京:人民交通出版社，2001.

2011-07-16）