塘汉快速路永定新河特大桥方案比选

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1、116桥梁结构城市道桥与防洪2013年8月第8期塘汉快速路永定新河特大桥方案比选王秀艳，张振学(天津城建设计院有限公司，天津市300122)摘要：塘汉快速路永定新河特大桥由南、北两侧引桥及主桥组成。该文介绍永定新河特大桥主桥设计方案比选，包括对桥位建设条件的理解，以及针对矮塔斜拉桥、变截面连续梁两个方案，从景观、施工、造价、耐久性等方面进行比较。关键词：矮塔斜拉桥；变截面连续梁；总体设计；方案比选；天津市中图分类号：U448．27文献标识码：B文章编号：1009—7716(2013)08一O116—02为主。该工程桥位在大张庄以下，其河道总宽550m1建设条件概况左

2、右，河道深槽宽度约180～200rn。200a一遇超依据滨海新区城市总体规划，滨海新区的城标准洪水，该工程桥位所处永定新河河道的对应市布局结构为“一轴、一带、三城区”。塘汉快速路行洪设计流量为4880m3／s。就是“一带”中的一条骨架道路，其南起杨北公路，桥位场地类别为Ⅲ类，为中软非液化场地土，北至津汉公路，规划控制红线总宽60m，全长约标准冻结深度为0．6m，80m深度范围内地层除上14．335km。道路等级近期为I级公路，远期为城市部填土外，以下为一般第四系冲积及海积层。桥梁快速路。永定新河特大桥工程是塘汉快速路重要工程区域抗震设防烈度为Ⅷ度，地震动峰值加速组成

3、节点的桥梁工程，同时也是塘汉快速路工程度为0．2g，抗震重要性系数为1．7。中规模最大的一座重点桥梁工程，桥位位于塘沽1．2主要技术指标和桥位特点区(见图1)。桥梁设计基准期为100a，安全等级为一级，道路等级近期为I级公路，远期为城市快速路，双向6车道，设计车速为80km／h，设计洪水频率为200a一遇，设计洪水位为5．368m，河道无通航要求。该桥位的特点为：(1)桥位上游90m处，是建于1980年的京山铁路桥，为3孑L144m连续钢桁架结构；桥位下游3．3km处，是建于1998年的彩虹大桥，为3孔168m下承式钢管混凝土拱桥结构。(2)桥位处地质情况良好，水深

4、较浅，搭设支架方便，适合支架施工。(3)桥位位于高烈度地震区。图1桥位图2主桥方案设计1．1基本资料根据桥位处永定新河河流特点、地形、地质等天津市属于暖温带半湿润季风气候，年平均气自然条件，结合防洪要求，永定新河特大桥主跨宜温11．1～12-3oC，年平均降水量为550680mm，采用145m。针对永定新河特大桥技术特点，对矮年平均风速2—5m／s。塔斜拉桥方案及变截面连续梁方案进行设计如桥位处永定新河为永定河系的下游泄洪尾间下。河道，位于天津市北部，为一级重要行洪河道，是2．1矮塔斜拉桥方案海河流域防洪体系的重要组成部分，以深槽行洪结合桥位特点及桥宽，设计采用三跨

5、连续四索面矮塔斜拉桥形式，为塔梁固结体系，跨径布置收稿日期：2013—05—10作者简介：王秀艳(1981一)，女，河北人，硕士，工程师，从事桥为85m+145m+85m，全长315m(见图2)，全宽梁工程设计工作。43．0m，主梁采用变截面预应力混凝土箱梁，上下2013年8月第8期城市道桥与防洪桥梁结构117行分幅设置，标准梁高3．0m，在中墩支点处梁高主梁高度过大带来的压迫感，桥塔和斜拉索的设由5．0m按直线渐变至3．0ITI，主塔高20in，全桥置使其兼具斜拉桥宏伟、壮观的感觉，景观效果共设斜拉索1l2根。墩柱高约13in，为门形混凝土较好。框架形式，主塔墩及

6、边墩位置均设支座，将上部结3．1．2和环境协调性比较构重量传递至门形框架墩横梁，下部结构采用矩形桥位上游90m处是建于1980年的京山铁路承台及钻孔灌注桩基础。桥，为3孔144m下承式连续钢桁架结构。若采用变截面连续梁方案，结构建筑高度低于京山铁路桥桁架顶约10m，其景观效果被湮没。矮塔斜拉桥方案中，主塔及斜拉索的存在，使得结构总高度稍高于京山铁路桥，较矮的塔也不至使得京山铁路桥上的路人感到压抑，与周围环境协调性较好。且图2矮塔斜拉桥方案总体布置图(单位：ITI)永定新河上，乃至天津市，在当时尚未修建过矮塔该方案的特点如下：斜拉桥，从桥梁结构形式的多样性方面考虑，矮

7、塔(1)由于斜拉索分担部分主梁重量，因此主梁斜拉桥方案亦较优。梁高较小，上部结构重量较小，地震效应较小。3．2施工及工期比较(2)由于中墩位置梁高相对较小，为满足桥下矮塔斜拉桥及变截面连续梁方案均适用于挂最小净空要求，控制点道路纵断高程较低。篮悬臂施工、满堂支架施工。根据桥位处地质条件(3)可结合桥位处地质、水深等状况，采用满及水文特点，通过比较可知，满堂支架方案较优。堂支架施工。因此，针对满堂支架施工方案，从施工难易程度及2．2变截面连续梁方案工期等方面比较如表1所列。总体跨径布置为(85+145+85)m(见图3)，主表1满堂支架法施工比较表梁采用C55高性