对于丰城剑邑大桥主塔设计和施工

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1、丰城剑邑大桥主塔设计和施工陈武军1廖永擘2　刘强1(1、江西省交通设计院江西南昌330002)（2、江西省交通工程咨询监理中心江西南昌330002)摘要：在斜拉桥设计中，主塔的设计最能体现该桥的特点，也通常是设计人员考虑的重点。结合丰城剑邑大桥设计及施工过程，对主塔设计构思过程、结构构造及施工过程做了简单介绍。关键词：桥梁工程；剑邑大桥；斜拉桥；主塔设计；主塔施工0前言丰城剑邑大桥是丰城市规划跨越赣江的一座特大型桥梁，是丰城构筑“一江两岸”城市规划的连接通道。全桥长2367m，桥面有效宽度23m

2、，主桥部分桥面加宽，双向4车道，两边还各设有非机动车道和人行道。设计行车速度为80Km/h，设计荷载为公路I级、人群3.5KN/m2，通航等级为III-（3）级航道，通航孔≮4个。大桥主桥采用独塔双索面斜拉—悬臂组合结构体系，跨径布置为55m+2×165m+55m。该桥主塔采用大直径群桩基础，主塔为钢筋混凝土结构，其型式在横桥向为H形塔，顺桥向为一字型，整个桥塔由基础、塔柱和上下横梁组成。主梁为π形与箱形组合型式梁。斜拉桥梁、塔、墩固接。主桥结构效果图如图1所示。图1主桥结构效果图桥址处赣江东西

3、两堤之间距1300m，河道基本顺直，常水位时河宽约700m，河床横断面呈复式断面。桥址处水文要素：设计流量Q0.33%=27234m3/s，相应水位：H0.33%=31.10m（黄海），平均流速：V=2.4m/s，最高通航水位：H5%=28.85m（黄海），桥前最大壅水高不超过5cm，最大壅水长约1000m。桥址处于中亚热带季风气候区，降水充沛，日照充足，无霜期长。多年平均气温16.4℃，最低月平均气温4.2℃,极端最低气温-10.5℃。最高月平均气温28.9℃，极端最高气温39.7℃。多年平均

4、降雨量为1552.3mm，降雨多集中在4-6月，其降雨量占总数的50%左右。多年平均风速2.7m/s，最大风速26m/s。地震动峰加速度0.05g。桥位地层主要为亚粘土、细砂、中砂、圆砾土等，基岩风化层较厚，因此大桥墩台基础主要的持力层为弱风化岩，岩石允许承载力为4MPa-5Mpa。1结构设计1.1方案构思丰城古称“剑邑”，相传西晋年间在丰城发现一石匣，内盛“龙泉、太阿”雌雄宝剑，从此丰城别称“剑邑”，城有剑邑大道、剑邑广场、剑匣湖、剑湖公园、剑匣亭等等，剑文化占据着丰城整个历史和社会生活。如何

5、将此人文特点融入大桥的桥型设计，是该桥主塔方案设计的构思重点。在设计中对主塔的造型进行了多方案的比选，最终采用门字形直立塔，两塔柱赋予宝剑内涵，象征着丰城历史传说中的龙泉、太阿双剑，“剑身”为桥面以上塔柱，“剑柄”为桥面以下塔柱，“前剑镡”为主梁，“后剑镡”为基础承台。该主塔气势恢弘、雄伟挺拔，非常具有现代气息，体现了大桥的大气和宏伟，同时该造型较为形象地结合了剑文化特点，与桥名相适应，其造型很好地处理了工学与美学的关系，且结构各部位尺寸均为满足受力需要为前提，使工程技术与文化需求有机地融合在一

6、起。1.2结构设计主塔的造型确定之后，就是对主塔各细部构造进行优化，除了从施工阶段到运营阶段对主塔结构的刚度、强度、稳定性进行计算外，还对主塔施工的可实施性、可操作性做了细致的分析，确保主塔安全顺利地施工。主塔一般构造见图2所示，其结构设计主要包括基础、下塔柱、下横梁、上塔柱和上横梁5部分。图2主塔一般构造（cm）主塔采用桩基础。由于河床有较厚的砂砾覆盖层，下伏砂岩承载力较好，桩基按柱桩设计。基础采用8根大直径钻孔灌注桩，桩径Φ3.0m，桩长37m。每4根大直径钻孔灌注桩顶，设置一承台，承台平面

7、尺寸为11.5m×12.0m，承台厚5m，为减少水阻力及船舶冲撞力，承台四角均以R=2.0m半径倒角。为加强两侧基础的整体刚度，减少基础间的不均匀沉降，增强抗船撞能力，两承台之间设置一道系梁，系梁宽3.0m，与承台同高。主梁底面至承台顶面塔柱为下塔柱，高17.143m。下塔柱与主梁、下横梁固结在一起，这样设计的优点在于提高了整个结构的刚度，同时减少了梁和塔的扰度，不需要任何支座，克服支座困难，减除了支座的费用。为了将塔柱承受的荷载更均匀地传递到基础，相对于上塔柱，下塔柱截面加长加宽，截面为6.2

8、m×4.0m，同时也大大增加结构本身的刚度。上下横梁均为空心预应力混凝土构件。下横梁尺寸为5.5m×4.0m，为了减轻结构自重，下横梁中间部分掏空，中间掏空部分顶、底板厚为0.45m，两边腹板厚为0.50m，形成了面积70多m2，高4m多的空室，设计充分利用这个空间作为成桥后斜拉桥梁、塔、索的位移和应力变化的监控室，并设计好进出监控室的通道及预埋监控、电力、通信等管道。上横梁尺寸为2.5m×4.0m，上横梁中间部分也掏空，中间掏空部分顶板、底板和腹板厚度均为0.60m。桥面以上部分塔柱为上塔柱，