太阳河大桥结构耐久性设计

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1、30世界桥梁2014，42(4)太阳河大桥结构耐久性设计应天益。袁胜峰(同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司，上海2OOO92)摘要：太阳河大桥由拱索支撑结构和斜腿刚构组成，其中拱索支撑结构为多支点弹性支撑连续梁，斜腿刚构部分为V形墩刚构体系，主梁为预应力混凝土结构，主拱为钢一混凝土混合结构。该桥位于近海环境，其结构耐久性问题突出，在现有的耐久性设计规范和其它文献资料的基础上，采取增加混凝土保护层厚度和密实性作为混凝土耐久性设计的根本措施，通过优化结构受力和改善构件养护条件来减小裂缝对构件耐久性的影响，并采取了阻锈剂、混凝土表面涂层和透水模板衬里等辅助措施；钢结构采用防腐

2、涂装技术，并且有选择性地采用了重防护涂料和热喷涂复合涂层防腐技术。同时，为了进一步保障结构的耐久性，对桥梁的施工工艺和施工质量控制提出了具体要求。关键词：混合结构；海洋环境；混凝土结构；钢结构；耐久性；防腐保护中图分类号：U448．38；U441文献标志码：A文章编号：1671～7767(2O14)04—0030—051工程概况结构的系粱；主拱采用2．0m×2．0m钢结构箱形太阳河大桥位于海南省石梅湾至大花角的万宁截面，局部拱脚采用3．0m×3．0m混凝土矩形截旅游公路跨越太阳河处。桥梁结构由拱索支撑结构面；箱梁V形墩斜腿采用5．7m宽、2m高的板形和斜腿刚构组成，其中拱索

3、支撑结构为多支点弹性截面。V形墩刚构段的悬索结构和吊杆分别采用直支撑连续梁，吊杆支撑点间距10m，总长80m；斜径为50cm和9．5cm的圆钢管(仅起装饰作用)。腿刚构部分主梁跨径组合为(30+4o+30)m，总长太阳河大桥立面及主墩横断面布置如图1、图2100m。全桥全长267m。拱索支撑部分为独拱肋所示。单索面结构，为了方便运营期间吊杆的维护和增加主梁的抗扭能力，横桥向采用双吊杆。主拱为钢结2桥梁运营环境构，为增加拱肋整体稳定性，中墩处拱脚分叉趴开；太阳河大桥桥位河段毗邻出海口，为典型的感斜腿刚构部分主梁为V形墩刚构体系，V墩三角区潮河口段，且主要受外海潮汐水位控制，桥

4、梁环境等跨径为4Om，边跨为3Om。级为近海环境。根据《公路工程混凝土结构防腐技全桥主梁采用预应力混凝土结构，单箱三室斜术规范》(JTGTB07—1—2006)、《海港工程混凝土腹板断面，梁高2．0m，梁宽17．2m，主梁兼做拱索结构防腐技术规范》(JTJ275—2000)和《公路桥梁石梅湾大花角6o]~,5o8X1000(拱结构段)，10000(v形墩刚构段)8×1000(拱结构段)250．]60uP1；．l单位：cm图l太阳河大桥立面布置收稿日期：2014～O228作者简介：应天益(1983)，男，工程师，2006年毕业于同济大学桥梁与隧道专业，工学学士，2009年毕业

5、于同济大学桥梁与隧道专业，工学硕士(E—mail：yingtianyil983@126．corn)。太阳河大桥结构耐久性设计应天益，袁胜峰3l使用年限确定。3．1混凝土构件耐久性设计构思太阳河大桥地处近海地区，按照P．K．Mehta的观点，对混凝土耐久性有较大影响的各种因素中，氯化物导致的钢筋锈蚀是排在第一位的。由于氯离子在混凝土中的含量随混凝土的厚度增加而减小，随着混凝土水灰比降低而降低，因此，增加混凝土保护层厚度和密实性可以作为氯盐环境下混凝土耐久性设计的根本措施，但要实现混凝土结构100年的设计使用寿命，还需考虑采用钢筋阻锈剂、混凝土表gOgJ面涂层等辅助措施。UUU

6、UUUUUUUU6I86．43．2钢结构耐久性设计构思单位：cm钢材是目前在海洋环境下工程设施中采用的主图2太阳河大桥主墩横断面布置要建筑材料之一，钢结构防腐措施包括防腐涂装技钢结构防腐涂装技术条件》(JT／T722—2008)的有术、阴极保护系统等。考虑到防腐涂装技术在桥梁关规定，太阳河大桥各个构件的环境作用等级和环工程中应用相对最为成熟，该工程钢结构的耐久性境分区如表1所示。设计采用防腐涂装技术。表1桥梁构件环境作用分类构件类型环境作用等级作用环境分区4太阳河大桥的耐久性设计措施4．1混凝土构件耐久性设计措施4．1．1基本措施根据各个构件所处的环境作用等级，太阳河大桥混

7、凝土结构的主要技术指标如表2所示。其中混凝土保护层厚度为最外侧钢筋的最小净保护层厚度，由于保护层厚度的施工误差对结构耐久性的影响很大]，因此规定施工时保护层厚度的误差不得大于5mm，施工时应注意加密保护层垫块，精心施工，应严格执行保护层厚度的质量检验。在裂缝宽度控制方面：为了减小荷载作用引起桥梁耐久性问题涉及设计、施工和运营维护3的结构裂缝，箱梁、斜腿刚构和拱脚处承台都采用全个方面，考虑到桥梁运营期间构件的可检查性和可预应力结构，混凝土拱肋通过拱肋线形的优化使得维护性，太阳河大桥在主要构件上都设置了人口或该区段混凝