东莞水道特大桥设计

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1、东莞水道特大桥设计东莞水道特大桥设计摘要东莞水道特大桥为一大跨度钢管混凝土中承式拱桥，主跨达280m。本文介绍了该桥的设计与计算要点，供同类桥梁设计时参考。关键词钢管混凝土桁拱设计东莞1自然条件东莞地区属来热带季风气候，光线充足、气候温和。相对湿度83.1%，常年平均气温21～220C，7月份平均气温28.20C，极端最高气温37.90C。1月份平均气温13.40C，极端最低气温-0.50C。流域濒临南海，受西南季风、东南信风和台风强盛活动影响，雨量充沛。但由于地形平坦，动力条件差，暴雨强度一般。多年平均

2、降雨量1700mm，最大年降雨量2442mm，最小年降雨量1360mm，12小时降雨量最大可达259mm。时空分布不均，雨量多集中在4～9月份，占年降雨量的80%左右。本地区常年风向为东、东南风，其次为南风和北风，最大风速34m/s。夏秋季会受台风影响，平均每年发生台风1～3次，风力一般为6～9级，阵风11级，最大风力可达12级。据地质钻探揭示，桥址东西两岸地质大致相同。表层为填筑土，其下为第四系冲积形成的淤泥、淤泥夹细砂、粗砂，第三系强风化、中风化及微风化泥灰岩，其中强风化泥灰岩仅在局部分布。基岩埋深，

3、中风化泥灰岩15.2～21.8m，微风化泥灰岩18.6～29.0m。饱和单轴极限抗压强度，中风化泥灰岩为14.9MPa，微风化泥灰岩为24.5MPa。桥址地下水主要表现为上层滞水、第四系孔隙压水和岩深水3种。场地地下水对混凝土在分解类腐蚀评价中具有弱腐蚀性，按规范要求应采取一级防护措施，混凝土应采用普通硅酸盐水泥，标号不低于425号，水灰比不大于0.6，最小水泥用量不小于370kg/m3，C3A<8%。桥址处地震基本烈度为6度，本桥按7度考虑设防。场地内未发现第四系全新活动断层，整个区域稳定性尚好，

4、但在场地四层中中砂在7度地震作用下属轻微液化土层，为抗震不利地段；而在第六层弱风化泥灰岩中有小规模溶洞发育，但发育较弱。从安全角度出发，桥梁桩基础必须穿过岩溶发育地段进入稳定基岩。2主要设计标准(1)设计荷载：汽车-超20，验算荷载：挂车-120，人群荷载：350kN/m2。(2)桥面宽度：桥面全宽按双向八车道外加人行道设计。横桥向上下行分离为两座完全独立且对称的桥。每幅桥面宽26.1m，具体组成为4.8m（人行道与栏杆）+0.5m（防撞护栏）+15.5m（行车道）+0.5m（防撞护栏）+4.8m（过桥水

5、管和检修道与栏杆）。(3)通航标准：内河Ⅲ级般道，每个通航孔道净高≥10m，净宽≥40m，共设两个通航孔。通航水位按20年一遇洪水频率计算为4.516m（黄海高程）。(4)主桥线型：纵坡4%，竖曲线半径为6500m。(5)桥面横坡：双向1.5%。(6)地震烈度：基本烈度6级，按7度设防。(7)风力：基本风压强度W0=1200Pa。3桥型的选择东莞水道特大桥是广东省东莞市五环路跨越东莞水道的桥梁。根据道路的线型要求，该桥在跨越东莞水道时处于弯道上，而且桥梁中心线与河道中心线成550C斜交角。航道局在航道平面

6、图中给出了主航道的界线，主航道沿桥梁中心线长度为155m，桥梁孔径最小要求为主航道内不得立墩。与此同时，鉴于桥址处河道水文情况复杂，东莞水利勘察设计院提出要求，如果在水中设墩，桥墩要沿水流方向布置，也就是主桥要做成斜交桥。经过多方案比选，最后采用三孔50+280+50m中承式钢管混凝土系杆拱桥。这种桥型不但外型美观、宏伟、具有现代气息，而且构思新颖、结构合理。同时也能满足东莞水道的通航要求，避免了桥梁深水基础的出现，降低了主桥的主梁建筑高度，从而减小了引桥长度，因此是该城市道路上大型桥梁的一个较好的桥型。

7、大桥的总体布置见图1。图1总体布置图附件:您所在的用户组无法下载或查看附件帖子4728精华8威望850土木币978在线时间0小时注册时间2004-11-8查看详细资料TOPscfeifei518笨笨上校帖子4728精华8威望850土木币978在线时间0小时注册时间2004-11-8发短消息加为好友68#大中小发表于2005-8-2510:12只看该作者东莞水道特大桥设计(续)三孔中承式刚架系杆拱因要平衡推力而带有两个悬臂半拱，又称自平衡式拱、自平衡式、飞鸟式或飞燕式。飞鸟式钢管混凝土拱的最大特点是充分发挥

8、了材料的性能，以抗压能力高的钢管混凝土作为拱肋，以抗拉能力强的高强钢绞线作为拉杆，通过边拱肋的重量，随着施工加载顺序逐步张拉系杆中的预应力索，以平衡主拱所产生的水平推力，最终形成对拱座基础只有较小水平推力的拱桥[1]。这就大大降低了由于巨大不平衡拱推力所增加的基础费用，从而使拱座基础变得象梁式桥一样的轻巧，为大江大河上及地质不良地区修建大跨度拱桥提供了新的桥型。飞鸟式钢管混凝土拱又因其造型美观而被城市桥梁大量采用。根据桥位自然