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1、卡杨专用公路三滩沟大桥设计中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司杭州310014摘要:三滩沟大桥是卡杨交通专用公路上的一座大桥。桥位处两岸为陡坡地貌,冲沟深切呈"V"字形,最大相对高差约120m。由于两岸地形不对称,对木桥跨径布置及桥型选择影响较大,针对木桥的特殊地形地质条件,跨径采用78+120+68m高低墩不对称连续刚构。木文对该桥的总体设计、结构设计以及施工方案进行了介绍。关键词:高低墩;大跨;不对称连续刚构;总体设计;四川1工程概况三滩沟大桥是卡杨交通专用公路上的一座大桥,距离专用公路起
2、点约3km。设计采用78+120+68m不对称连续刚构方案,桥墩为薄壁空心墩,灌注桩基础;桥台为重力桥台,扩大基础。桥位处两岸为陡坡地貌,植被不发育,冲沟深切,呈"V”字形,沟底为第四系覆盖。冲沟两壁岩性以三叠系上统侏倭组的絹云母板岩、砂质板岩为主,弱风化,总体稳定,但局部存在不稳定块体。两岸地表弱风化岩山露,强卸荷,节理发育。工程区属川两高原气候区,主要受高空两风环流和两南季风影响,干、湿分明。工程区多年平均气温为17.2°C。工程区位于川滇菱形块体北部,区域构造相对较稳定。工程区的地
3、震基木烈度为VII度,50年超越概率10%的地震动峰值加速度为102.0gal。2技术标准(1)道路等级:三级;(2)设计荷载:汽-40;验算荷载:挂-200;(3)桥面宽度:净-8+2×0.5m,全宽9m;(4)设计水位:1880m(锦屏水库正常蓄水位);(5)地震基本烈度:VU度;(6)桥面纵坡:2.98%;桥面横坡:2%。3总体设计3.1桥型布置桥位处呈"V"字形深切冲沟,一侧陡峭、一侧稍缓,若采用上承式拱桥,跨径达160m,施工难度人,施工风险高。为降低施工难度,施工图设计吋
4、采用66+120+66高低墩连续刚构方案;1号墩墩高102m,落于沟底边侧,2号墩墩高25m,位于边坡较缓处,高低墩比例4.08:1。根据施工图审查意见,为避开较为发育的jl和j2,结合优化后的路线平面,边跨适当加长至78m,桥跨布置调整为78+120+66m,桥梁全长270.72m,箱梁采用单箱单室截面,桥梁总体布置详见图1。3.2上部结构箱梁采用单箱单室直腹板截面,顶宽9.0m,底宽5.0m,两侧悬臂各宽2m。箱梁根部梁高7.5m(高跨比1:16),端部梁高2.7m(高跨比1:44.4),其
5、间梁高按二次抛物线变化。箱梁跨中处腹板厚0.6m,支点处变厚至0.8m。箱梁顶板厚0.28m,底板厚由端部的0.3m按二次抛物线变化至根部的1.0m。箱梁横断面详见图2。箱梁0、1号块合计长10米,在墩顶及托架上现浇施工。主墩上“T”构箱梁分为15对梁段利用挂篮对称悬臂浇注,从悬臂根部到跨中的梁段长度分别为为4×3m、4×3.5m、7×4.0m,悬臂累计总长54米,悬臂浇注梁段最大重量为1343klk锦屏二级电站侧边跨现浇直线段长17m,杨房沟电站侧边跨现浇
6、直线段5m,均在落地支架上浇注。边跨、中跨合龙段均长2m,在合龙吊架上完成合龙。3.3下部结构下部墩身采用钢筋混凝土单箱薄壁空心墩。1号墩采用变截面,墩顶尺寸为6.0m×6.0m(纵向×横向),壞底为7.5m×6.0m(纵向×横向),变化横坡1:136。薄壁墩间距25m设置一道横隔板,横隔板厚0.6m。2号墩采用方形等截面,截面尺
7、*为6.0m×6.0m。桥墩承台尺寸为10.5m×9.6m×4.0m(长&tim
8、es;宽×厚),各墩基础均采用4Φ2.5m钻孔灌注桩基础,按嵌岩桩设计。桥台采用圬工重力式桥台,刚性扩大基础。4计算要点4.1总体计算模型主桥静力采用大型通用有限元软件Midas/Civil进行计算分析,对主梁、桥墩及桩基础采用杆系单元模拟,进行空间受力分析,其中桩基采用“m”法进行地基弹簧模拟。全桥单元数量202个,节点数量217个,计算模型见图3。图3总体汁算模型4.2主要计算参数(1)结构永久作用包括混凝土箱梁自重、混凝土收缩徐变、预应力以及不均匀沉降。混凝土容重按26
9、kN/m3取值,基础不均匀沉降按1cm进行计算。(2)可变作用主要包括汽车荷载、温度作用、风荷载等。汽车荷载,按汽-40进行计算,并考虑偏载系数、冲击系数的影响。验算荷载采用挂-200,不考虑偏载系数、冲击系数的影响。温度作用。体系温度按20度考虑,整体升温25度、降温25度;温度梯度规范相应条款进行取值。风荷载。设计基本风速取VI0¬=25.7m/s。(3)偶然作用。地震作用,50年超越概率10%的地震动峰值加速度为102.0galo4.3主要计算成果结构按持久状况承载能力计算状态、持