组合箱梁在南京二桥的应用

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1、组合箱梁在南京二桥的应用：《中国土木工程学会桥梁及结构工程学会第十四届年会论文集》  发布时间：2008-04-28  作者：魏广胜冯云成刘士林,陈志宁摘要：本文介绍了先简支后连续组合箱梁的设计及施工工艺，对比介绍了在南京二桥八卦洲引线两座同时施工但施工方法并不尽完全相同的施工工艺的特点。一、南京长江第二大桥概况　　南京二桥位于现长江大桥下游11m处，由"二桥三路"即南引线、南汊大桥、八卦洲引线、北汊大桥、北引线组成，全长21.2km。八卦洲引线起于北汊大桥南桥台尾，由北向南先后跨越小江河、中心河、跃进河，终于南汊大桥北桥台尾（包括八卦洲互通立交），

2、全长5.70577km，是"二桥三路"中里程最长、施工难度最大的引线。二、沿线水文、地质　　八卦洲位于南京市栖霞区八卦洲乡，四周被长江南北江所环绕，地貌为江心洲冲积平原，洲上江堤所围面积41平方千米。1954年被长江特大洪水（水位8.6m，高程黄海高程）淹没，后多次对江堤进行加固抬高，经受了1998年的特大洪水考验，堤围内未受长江洪水之害。目前，水利部门已在八卦洲内按井格布局，修好大、中、小沟渠达30条之多（沟渠总长约66km），并在江堤上建成9处排涝站，以解决降雨内游问题。经水文分析，洲内一百年一遇的内涝水位为4.25m，这一水位在1998年的特大

3、洪水中得到验证。　　地质详勘结果表明，桥址处小江河地表以下18～20m为可液化破土层，中心河及跃进河地表以下20m范围内广泛分布瘀泥软土层。中心河软土层厚约7～13m，跃进河软土层厚约10～16m，其下卧基岩为泥岩，埋深在50～70m之间。三、桥型方案的选择　　路线穿过八卦洲的主要河流有小江河、中心何、跃进河，根据河流特性及两岸条件拟建3座兼作两岸被交道路的分离式立交的大桥，桥梁设计标高及长度由被交道路所需的净高及桥头软土地基允许填土高度（5m）控制。　　根据以上特点，桥型方案的选择和桥跨布置注重与整个河流及洲内现有道路环境的协调，桥梁设置后不得破坏

4、或降低原有河渠的功能（如管水、排涝、灌溉、输水等）和道路的标准等级。从被交道路净空（4.5m）要求不高、河流宽度不大（一般80m左右）、水深较小以及桥梁长度较长的特点选择了较为经济的中等跨径（30m）进行布孔；从不良地质角度考虑，选择了先简支后连续的结构，以消除不均匀地基沉降、跨河、跨路、对连续梁施工的影响且便于预制安装，提高施工速度；从美观角度考虑，选择了上部结构为等截面组合箱梁，简捷轻盈的上部结构配以简单明快的双柱式墩台，合适的桥下净空与自然环境有机融合，增加了整个沿线和区域环境的美感。四、结构设计　　1.设计标准　　设计荷载：汽车-超20级，挂

5、车-120。　　设计洪水频率：l／100　　地震基本烈变：7度。　　桥型方案见表1。　　2.上部结构　　（1）上部结构采用多箱组合，各箱单独预制，简支安装，墩顶现浇连续接头的先简支后连续结构体系，横向坡度按2％设置。　　（2）为方便于模板制作和外形美观，主梁纵向外形轮廊尺及弯道内外侧预制梁长均保持不变，采用墩顶现浇连续接头调整弯道内外弧长。考虑湿接缝变宽和增加箱梁片数的方法来满足加宽变化段宽度要求。　　（3）为减轻安装重量及增加横向整体性，各箱梁之间横向湿接缝，各墩顶设现浇横梁，各台顶的横梁与箱梁同时预制。　　（4）为满足受力及钢束布置的需要，箱梁腹

6、板内侧在端部附近加厚，腹板内预应力钢束除竖向弯曲外，在主梁加厚段稍有平面弯曲。　　（5）本设计主梁按部分预应力混凝土A类构件设计，上部结构内力计算采用平面杆系有限元程序，荷载横向分配系数采用刚接板（梁）法计算，桥面板计算按单向板计算。　　3.下部结构　　下部结构采用双柱式桥墩，变宽段和桥台采用三柱式，柱径140cm，桩径150cm，桥面横坡由各墩柱的高度调整，不设横系梁，桥台内力分析时，按先处理液化破土层、软土地基层和填筑路基土，然后施工钻孔灌注桩的施工顺序考虑。为了减少软弱地基中台后填上和台前填土产生的土压力差，将锥坡台前作3m平台，以增加台前土压

7、力，尽量保证桥台桩桩均衡受力。　　4.主要经济技术指标（表2）五、施工工艺　　由于桩基础施工有比较完善的施工工艺，就不再赘述。本文主要针对上部结构分三个部分作一些阐述。　　1.预制箱梁的制作　　（1）预制场地的选择　　根据八卦洲的地质特点及施工条件，八卦洲的建筑材料、路基填料均来自洲外，运输困难，两桥头路基均采用粉喷桩先进行软基处理，然后再填土预压，预压期360天的特点，路基标段先于1997年12月开工，1998年6月中心河和跃进河标段进驻工地，路标几乎完成了桥头路基的填土工作。基于这一特点，两施工单位利用桥头路基作为预应力混凝土箱梁的预制场地。　　

8、（2）制作底座　　考虑到底座要周转多次，应坚固无沉陷，平整又光滑，因此在已经平整好的路基上，底模下设10cm