滸通河獨塔雙索面斜拉橋設(shè)計

吳春華

摘要：跨徑組合為5×30m+（85m+85m）+2×30m的滸通河大橋，是目前國內(nèi)較大跨徑的預(yù)應(yīng)力混凝土部分獨塔雙索面斜拉橋，文中主要介紹工程概況、技術(shù)標準、結(jié)構(gòu)特點、設(shè)計要點，后期施工注意事項。

關(guān)鍵詞：獨塔斜拉橋;雙索面;設(shè)計;施工

隨著社會的不斷進步發(fā)展，人民對美好生活的向往日益提高，對城市景觀橋梁的期望也越來越高，于是出現(xiàn)各式各樣的橋梁樣式，常見的有簡支梁、變截面連續(xù)箱梁、懸索橋、系桿拱、鋼桁架、斜拉橋等形式。其中斜拉橋是橋梁界內(nèi)公認的明珠，以跨徑大、造型新穎為特點成為現(xiàn)代橋梁工程中發(fā)展最快、最具競爭優(yōu)勢的橋型之一。本次主要介紹主橋部分——獨塔雙索面斜拉橋設(shè)計的工程概況、地質(zhì)水文、技術(shù)指標、施工方法及注意事項。

1 橋梁概況

滸通河大橋位于某市區(qū)西部門戶一級公路上，東側(cè)滸通河，西側(cè)為縣級道路，起樁號為K2+307.00，終點樁號為K2+687.00，總長380m，其中道路紅線寬度為60 米，橋梁橋面標準寬度 40m;工程建設(shè)標準為城市主干路，設(shè)計車速60公里/小時。由于該項目的特色位置，因此通過橋型征集，最終根據(jù)造價、景觀、結(jié)構(gòu)受力等綜合考慮確定獨塔雙索面斜拉橋。

結(jié)合現(xiàn)場踏勘，通過資料收集，方案通過專家評審后，匯總道路沿線河道概況和橋梁規(guī)模見表1、表2。

2 滸通河大橋設(shè)計要點

2.1總體布置

橋梁分孔線起止樁號為 K2+307.00～K2+687.00，跨徑布置為（5×30）m+（2×85）m+ （2×30） m，全長為 380m。其中主橋采用 2×85m 獨塔雙索面斜拉橋，橋面標準寬度 40m，全橋主梁采用縱橫梁體系，梁高 2.7m，采用預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu);橋面主塔兩個塔柱布置在拉索區(qū)內(nèi)，橋面以上主塔高約 65m，主塔截面為帶弧形鋼結(jié)構(gòu)箱型異形截面;拉索間距為 5m，拉索采用雙索面扇形索布置，斜拉索采用環(huán)氧涂層高強低松弛平行鋼絲成品索。全橋采用塔-梁-墩固結(jié)體系;邊墩為矩形柱式蓋梁橋墩，蓋梁頂設(shè)支座。

2.2主橋主塔

本橋主塔采用拱形塔柱，塔柱立于機非分隔帶上，塔柱橋面以上 56.993m 采用拋物線，橋塔頂部拱形橫梁采用橢圓形線，橋塔為異形鋼結(jié)構(gòu)箱型截面，外側(cè)為橢圓曲線，順橋向及內(nèi)側(cè)為直線，上塔柱為鋼結(jié)構(gòu)，橋塔內(nèi)塔壁尺寸為 4m×4m。下塔柱為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，上截面為6m×6m，下截面為 6.4m×6.4m。橋面以上 3m 處為鋼混結(jié)合面。

2.3主橋主梁

主梁采用預(yù)應(yīng)力混凝土雙邊梁，縱梁采用單箱單室箱梁，橫梁采用一字梁;道路中心線處梁高2.7m，頂板設(shè)2%橫坡，底板水平;縱梁外側(cè)腹板為直腹板，內(nèi)側(cè)腹板為斜腹板，斜率2.709：1;箱梁頂板厚280mm，底板厚250mm，標準腹板厚 600mm，加厚段腹板厚1000mm;頂板與腹板根據(jù)不同位置分別設(shè)置600×300mm、1200×400mm的倒角，底板與腹板設(shè)置300×300mm;箱梁外懸臂長7.45m，懸臂端部厚280mm，根部厚877mm，懸臂梁端暗梁尺寸為800mm×500mm。混凝土主梁按全預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件設(shè)計，采用縱橫向預(yù)應(yīng)力，鋼束采用大噸位群錨體系。

2.4主橋斜拉索

全橋共設(shè)60根斜拉索，根據(jù)索力的不同分別采用 PES7系列的 127～163 絲不同規(guī)格。斜拉索設(shè)計壽命要求達到25年，并考慮其可更換性。

斜拉索在梁上錨固于懸臂根部，錨固縱向標準間距為5m;塔上豎向錨固標準間距2.2m，斜拉索在混凝土梁上設(shè)置錨固塊，在鋼塔上設(shè)置鋼錨箱。

2.5主橋下部結(jié)構(gòu)

主墩基礎(chǔ)選用 25 根ф1500 鉆孔灌注樁，上設(shè)承臺，單個承臺平面尺寸 17.5m（順橋向）×17.5m（橫橋向），高 4m，上下游塔腿各設(shè)置一個承臺。

2.6主橋面鋪裝

40mm SMA-13+改性乳化瀝青+50mm AC-20+防水粘結(jié)材料+80mm 鋼筋混凝土鋪裝。

3 施工方法、監(jiān)控及沉降觀測

3.1施工方法

整體施工流程，橋位放樣→樁基礎(chǔ)施工→墩臺施工→主塔鋼結(jié)構(gòu)→斜拉索施工→主橋現(xiàn)澆箱梁（航道、通道分段）→小箱梁施工→附屬工程施工（伸縮縫、支座、附屬預(yù)埋件和預(yù)留管道等）。

主墩位于岸邊，采用筑島法施工。塔柱下部為現(xiàn)澆鋼筋混凝土實心截面，上部為預(yù)支鋼結(jié)構(gòu)吊、拼裝施工。

主梁采用滿布支架分段現(xiàn)澆施工，道路段及航道段采用貝雷梁支架現(xiàn)澆施工。

端拉索應(yīng)結(jié)合采用由上往下、二次索力調(diào)整，待滿足控制索力后，進行橋面鋪裝及附屬設(shè)施施工，拆除支架，通車運營。

3.2施工監(jiān)控

為保證施工期間的質(zhì)量和安全，確保主橋線形、應(yīng)力狀態(tài)等符合設(shè)計要求，積累設(shè)計、施工技術(shù)資料，對施工過程進行了實時監(jiān)控。主要監(jiān)控包括應(yīng)力、線形、溫度和斜拉索力的監(jiān)測。為了有計劃、有步驟、科學(xué)地進行施工控制，需編制了施工控制方案大綱。

3.3 沉降觀測

3.3.1 在主橋橋墩橫向每個立柱上均設(shè)置永久的沉降觀測點，并設(shè)置醒目標志。

3.3.2 沉降監(jiān)測單位應(yīng)具備一定的監(jiān)測資質(zhì)。由于沉降量及沉降差異可能較小，要求嚴格按二等水準測量的規(guī)定進行。

3.3.3 沉降監(jiān)測周期：測點埋設(shè)后即可進行第一次觀測，其后各個施工步驟都應(yīng)測量。工程竣工時，將連續(xù)沉降觀測記錄作為必要提供的資料供驗收;在竣工通車后半年內(nèi)每一～二個月測量一次;通車后半年至一年每三個月測量一次;通車一年以后每半年測量一次，連續(xù)二～三年，以形成完整的沉降曲線及圖表，并能得到沉降速率。

3.3.4 沉降觀測報告應(yīng)定期交業(yè)主并轉(zhuǎn)設(shè)計單位和養(yǎng)護管理部門，以便及時在測量中發(fā)現(xiàn)墩位沉降異常情況進行分析研究，并提出相應(yīng)對策。

4 結(jié)語

滸通河大橋即跨越航道和道路，對凈空凈寬的要求不盡相同。作為一座城市橋梁，即要有景觀需求，又滿足功能需求。按規(guī)范流程，根據(jù)航道部門要求，編制航道影響評價;根據(jù)水利部門要求，編制洪水影響評價和水土保持評價;實施前，完成審圖、征地拆遷、辦理等一系列手續(xù)。在進行結(jié)構(gòu)設(shè)計時還特別注重橋梁的美學(xué)效果和周邊施工環(huán)境協(xié)調(diào)統(tǒng)一，自然和諧相信一定能成為當?shù)氐臉酥拘越ㄖ弧Ｔ摌虿捎妙A(yù)應(yīng)力混凝土獨塔雙索斜拉橋結(jié)構(gòu)，“門”字造型的流線型樣形式具有橋梁建筑優(yōu)美流暢，造型美觀，構(gòu)造創(chuàng)意獨特之特點。

參考文獻：

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