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1、东江特大桥主航道桥方案设计城市遵轿与防洪第2期2003年3月东江特大桥主航道桥方案设计王春生,黄道沸(广州市市政设计研究院,广州市510060)摘要:东江特大桥主航道桥投标方案设计为160m+8Om独塔单索面斜拉桥.主跨加劲梁为钢箱梁,边跨加劲梁为预应力混凝土箱梁.该桥结构设计合理.造型轻巧美观.在节省材料,缩短工期方面具有优越性.本文主要介绍东江特大桥桥型总体设计.包括自然条件,结构设计,结构计算及施工要点.关键词:斜拉桥;加劲梁;结构设计中图分类号:U448.27文献标识码:A文章编号:1009—7716(2003)02—0052—04l概述东江特大桥是广州市广园快速路
2、延长线上跨越东江主,副航道的一座特大桥.大桥全长2401TI.大桥桥面宽度321TI,双向6车道.设计荷载为城一A级.设计行车速度80km/h.2桥位自然条件2.1地形地物东江特大桥分别跨越东江主,副航道连接白鹤洲,河北岸为稻田及荔枝园,南岸有沙场,造纸厂和住宅区等.东江干流为Ⅲ级航道,通航水位为20年一遇的水位9.641TI,航道通航净宽701TI,通航净高101TI,场区地处东江三角洲平原,地势开阔低平,河床稳定,河道较窄,水流较急,局部河岸顺直且建有防洪堤.2.2地质桥位覆盖层为第四系人工堆积层,冲积层,残积层及第三系中新统砂岩.基岩按风化程度可分为强风化带,中风化带
3、,微风化带.其中,中,微风化带基岩承载力较高,可作桩基持力层.大桥处于珠江三角洲地带,为台风多发区.2.3地震东江特大桥桥位位于东莞市中堂镇与仙村镇交界的东江白鹤洲附近,该工程所处的区域位于我国东南沿海地震带的中段.按地震区划属Ⅶ度区.鉴于该工程的重要性,特编制了《广园东路三收稿日期:2002—05—27作者简介:王春生【1972一),男.山东聊城人.工程师,工学硕士.从事道路桥梁设计工作.一52一期工程东江(白鹤洲)大桥工程场地地震安全性评价报告》,结果显示,场地较为复杂,离散性较大,作为工程偏于保守的原则,尤其是对桥梁一类大跨度结构,因此取较为恶劣情况.根据《公路工程抗
4、震设计规范JTJOO4—89》,场地覆盖土层介于Ⅲ及Ⅳ类场地土之间.根据《建筑抗震设计规范GBJll一89》,场地覆盖土层属于中软场土地,其场地类别大致相当于Ⅱ类.场地地面脉动平均卓越周期为0.162t0.365S.场地基岩1o0年超越概率10及2的基岩加速度峰值分别为90.45gal和159.74gal.场地100年内超越概率l0及2的地震烈度分别为7.11和7.90.本桥位场地的地震烈度复核为7度.2.4气象,水文桥位区属南亚热带典型的季风海洋气候.由于背山面海,海洋性气候特别显着,具有温暖多雨,光热充足,温差较小,夏季长,霜期短等气候特征.年平均气温21.4C～21.
5、8C,日平均气温都在0C以上.桥位区河流主要为东江北于流,东江发源于江西省寻邬桠髻钵分水岭至东莞石龙,全长520km,坡降0.388,石龙下游42km东江向平原区延伸,河支分复合明显,形成网脉状河道,将陆地分割成岛状或半岛状,路线经过东江北于流宽约9001TI(堤间距),江心为白鹤洲岛.根据广东省航道局文件,经历史洪痕的调查和测记,东江桥地址常水位6.501TI(广州城建标高),历史最高水位9.837n.由水文分析计算知:设计通航水位9.641TI,设计流量3872.741TI./s,设计河道平均断面流速为1.077m/s.建桥后河流内断面流速,河床冲淤规律基本不变,主流位
6、置基本稳定,桥轴线法线方向与水流流向的夹角为4..桥址河城市遵桥与防洪第2期2003年3月段河势基本稳定,建桥后桥址上游最大壅水高度为0.85m,对东江水道的影响很小可以忽略不计.3结构设计3.I总体布置东江特大桥主航道处水面宽度约240m,根据广州市航道局的航道要求,结合现场的河床与地质水文情况,东江特大桥主航道设计方案为独塔单索面钢箱梁与混凝土箱梁混合体系的斜拉桥,立面图如图1所示.采用单柱索塔,半扇形索面,塔墩固接,塔梁墩固结体系.桥跨布置为80m_t-160m两跨不对称结构,全桥总长度为240m.主跨和边跨桥面都在半径为9500m的竖曲线上,桥面全宽32.013"1
7、.混合梁体系斜拉桥边跨为50#混凝土的PC箱梁,伸入主跨6m,与主跨钢箱梁通过连接段连接在一起.主跨钢箱梁采用16锰桥钢,长度154m.边跨不再设辅助墩.主跨跨径与边跨跨径之比为1:0.5;主跨跨长与箱宽比为5.125:1.主梁高度为3.0m,主跨箱高跨比为1:53.5,箱宽高比为10.6:1,主梁纵向在两个边墩上设单向活动盆式支座,中间塔梁墩固接在一起.主塔为单柱索塔,塔高95.58m(承台顶面至塔顶)桥面以下塔柱高19.88m,桥面以上塔身高76m,其中锚索区高度为32.06m;塔高与主跨之比为0.475(相当
