贵溪大桥主桥设计和施工（一）.doc

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1、贵溪大桥主桥设计和施工（一）——总体吴小云（北京建达道桥咨询有限公司驻赣办330002）摘要：贵溪大桥桥型新颖、独特，建成后已成为贵溪市的标志性建筑。现就贵溪大桥桥位、桥型和总体设计、施工的要点和关键问题进行较为详细的介绍。关键词：桥梁工程；桥位；桥型；施工方法0前言贵溪大桥为直线桥梁，主桥跨径209.6m+50m+40m；引桥跨径4×30m，桥梁全长439m（图1）。主桥为跨径209.6米的独塔无背索斜拉桥，上部构造主梁采用混合梁型式，塔侧及主孔1号辅助墩侧主梁采用预应力混凝土箱梁，其余为封闭式流线形扁平钢

2、箱梁，长174m；边孔采用预应力混凝土箱梁。主桥下部构造主塔处采用圆形实体挖孔桩基础；辅助墩采用薄壁墩，桩基础。引桥采用先简支后连续预应力混凝土小箱梁，实体薄壁墩，肋板式桥台，桩基础。该桥于2006年3月动工建设，2009年1月6日竣工通车，建成时其主跨跨径为同类桥梁中全国第一，大桥主体工程造价约9000万元。图1总体布置图单位：m1主桥结构受力特点常规斜拉桥由于塔两侧均有斜拉索，在恒载作用下两侧斜拉索水平力可保持平衡，仅在活载及附加荷载下主塔结构承受一定的水平力及弯矩。无背索斜拉桥桥塔上仅有单侧斜拉索，索塔

3、受力表现为倾斜的悬臂梁，通过单侧拉索将自身的自重力矩来平衡主梁重量产生的力矩。整体平衡示意如图2图2整体平衡示意图式中：-拉索区段塔及梁的重量;-拉索区段塔及梁重心到固结点O的距离;则自重作用下有拉索区段塔及梁分别对固结点O的力矩为：若要求在自重作用下整体结构平衡，则：合力矩得整体平衡公式：以上就是无背索斜拉桥整体受力平衡的基本公式。该公式表明，此类桥型主梁的截面形式、自重集度、支承位置等均和索塔的倾角、自重集度、截面刚度、无索段的长度等有关。一般斜拉桥主塔两侧的梁重可基本平衡，主梁重量的增减主要影响索塔截面

4、的法向应力，而无背索斜拉桥主梁重量的增减就直接影响到索塔结构的整体布置和截面尺寸。因此，如果是相同跨径的一般斜拉桥，完全可以采用混凝土主梁，而选用无背索斜拉桥，就不能不绝大部分采用钢主梁。上述基本公式只是反映该桥型的受力特点，在具体设计中还必须考虑结构承受的各种永久的、可变的和偶然的荷载作用，而且在这些荷载作用下还必须具有足够的安全度，故在初拟结构各部分尺寸后，计算分析结果不够满意，又需次调整相应尺寸和设计参数，故设计是一个反复调整和计算过程。经反复计算确定了以下数据：索塔水平倾角640，拉索水平倾角240，

5、梁上索距13m，在此基础上，通过计算确定索塔截面如图3，截面四角进行了倒角，以利降低风振的影响。图3索塔截面（单位：m）根据梁塔平衡的基本要求，确定了钢箱梁长度174m，索塔斜向长度为128.8m，其垂直高度为111.8m。2总体布置2.1桥位地形、地质条件贵溪大桥跨越信江，桥位在贵溪铁路大桥上游约300m处，处于信江最狭窄的河段上，桥位上游0.6km处和下游2.6km处河道均有弯曲，桥址河段顺直，复式断面，西岸地势较高，为红砂岩露头的岗阜；东岸地势较平坦，洪水时漫滩，土质岸线明显，汛期滩流较小。桥址区属平原

6、微丘地貌，桥址区覆盖层为第四系全新统冲积层，下伏中生代白垩纪和第四纪岩层，岩性为红砂岩、砂砾岩。2.2跨径和结构布置由于桥址河段系信江最狭窄的河段，汛期水位变幅大，流速高，故主跨采用了基本一跨过江的跨度209.6m。为提高主跨的刚度和行车平顺性，主桥部分增加了与主跨连续的50m+40m辅助跨，采用预应力混凝土整体箱梁，既利于结构受力，亦使信江主槽边部仍有较大的泄洪跨径。由于东岸在洪水时漫滩较严重，在滩地上布置了4×30m引桥，采用先简支后连续预应力混凝土小箱梁结构。由于大桥位于城区，从景观考虑，辅助跨墩和过渡

7、墩均设计成“宝瓶”式。2.3主梁设计为了使桥跨结构布置和结构整体受力更趋与合理，本桥设置了两个钢混结合段，钢-混分界线的位置选择在主跨的东侧10m，西侧19m主梁受力和变形相对较小处。由于增大了支点附近主梁的刚度和重量，有利于主跨内力和变形，由于减短了钢箱梁长度，也节省了不少造价。钢箱梁标准梁段横断面为整体式箱形断面，由中部闭合箱与两边悬臂组成，梁顶宽28m，底宽11.2m，中心梁高3m，悬臂长4m，标准节段长13m，横隔板间距3.25m，悬臂部分的腹板与箱内横隔板相对应，钢箱梁的连接采用全焊形式。混凝土箱梁

8、为变截面，与钢梁的连接处外形与钢箱梁保持一致，为单箱四室断面，辅助墩顶梁高4m，边跨跨中及边跨端部梁高2m。在平面上，大桥在平面上按直线布置，桥面总宽28.0m；由于横向宽度5m的索塔及拉索布置在桥面中心线处，占据了部分机动车道，故在主塔处将桥面变宽至34m，采用曲线形式绕避主塔；在1号辅助墩和2号辅助墩之间桥面宽度由28m变宽至26.5m，以使主、引桥衔接平顺。2.4拉索设计大桥拉索布置采用竖琴式