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 個節段，相應節段編號為EL0～EL20，邊孔劃分11個節段，相應節段編號為WL0～WL11。主梁標準節段長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，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展都有著至關重要的意義。