佛山水道大桥主桥设计.pdf

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1、2016年第4期广东公路交通GuangdongHighwayCommunications总第145期文章编号：1671—7619(2016)04—0080—07佛山水道大桥主桥设计唐华平(上海市政工程设计研究总院集团深圳分院，广东深圳518042)摘要：佛山水道大桥主桥是佛山市海五路西延线上的一座特大型桥梁，跨越佛山水道，采用空间双索面叠合梁独塔斜拉桥，跨径组合为135m+135m=270m，桥宽38m。该桥主要特点是空间受力复杂，主梁采用叠合梁，目前专门针对斜拉桥叠合梁设计的相关规范较少，有必要在

2、设计过程中对斜拉桥叠合梁的构造、受力性能进行深入的研究。关键词：斜拉桥；叠合梁；预应力；独塔中图分类号：U448．27文献标识码：B0概述佛山水道大桥位于佛山市海五路西延线(南海段)上，跨越佛山水道。海五路西延线南海段是连接南海和禅城的重要通道，也是规划佛山市规划的“十横十三纵”主干路网中“十横”的“第一横”。该桥采用独塔双索面叠合梁斜拉桥，跨径组合为135m+135m，桥面全宽38m。采用上下行整幅断面，主梁采用双边箱叠合梁断面，梁高3．3m。采用钢筋混凝土塔，钻孔灌注桩，悬臂拼装施工。：。，，么

3、添⋯滞商斗>>>乏心m8舯：1“m1硼／∥缀一0唑。钐钐∥∥∥瓴心}—二～l。“～。司l＼V／1一=二二二二二兰丘郦F——一一碡=一习图1佛山水道大桥总体布置1主要技术标准(1)道路等级：一级公路兼顾城市道路功能；(2)设计速度：主路：60km／h；(3)桥梁设计荷载标准：车辆荷载：公路一I级；人群荷载：按《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60—2015)取用；(4)抗震设防标准：地震基本烈度为7度，地震动峰值加速度：0．19。抗震设防类别为B类；(5)设计洪水频率：1／100；耐久性设计环境类别：

4、I类。作者简介：唐华平(1984．05一)，男，工程师，主要从事桥梁设计T作。E—mail：286796211@qq．corn·80·2016年第4期唐华平：佛山水道大桥主桥设计总第145期2桥型的确定佛山水道大桥跨越佛山水道，大桥与佛山水道斜交约33。，河面总宽度约150m，佛山水道中心处有一现状江心小岛，江心小岛西侧水较深，为航道范围；江心小岛东侧水较浅，为非通航水域。航道部门要求：桥跨布置需要一跨跨域航道区域；水利部门要求：边墩需要在两侧河堤背水面坡脚5m以外，由于本桥与佛山水道斜交约33。，

5、斜交角度大，且桥面宽度宽、桥墩在河流断面上的投影面积大，为满足河流阻水比的要求，大堤之间应尽量少立桥墩。综合航道部门和水利部门的要求，以及《防洪评价报告》和《通航论证报告》跨佛山水道大桥仅在江心岛处设置一个主墩，两岸大堤外侧设置边墩，两跨跨越佛山水道及两侧大堤。跨径布置为135m+135m。由于海五路禅城段和南海段分界线已经确定，因此不具备设置边跨的条件，因此连续梁桥的方案不能成立，故不再考虑预应力连续梁桥方案，主要考虑斜拉桥、拱桥、悬索桥等桥型，由于悬索桥施工难度大，工程造价高，因此本工程也不再考

6、虑悬索桥方案。海五路禅城段中央分隔带宽度为1m，考虑到海五路禅城段已经开工，跨佛山水道大桥横断面需要与禅城段接顺，因此大桥只能采用双索面的斜拉桥、拱桥，否则禅城段需要增加中央分隔带宽度，会带来征地拆迁面积增加。综合结构性能、造价、景观、施工难易程度、后期维护等方面考虑，135m+135m独塔斜拉桥(笔锋形塔)景观效果好，且造价较低、后期维护工作量小，作为本工程的方案。3桥梁设计3．1结构体系斜拉桥结构体系的选择是斜拉桥结构布置的重点，其关系到静力和动力工况下斜拉桥结构的总体受力、各个构件间内力的分配

7、、下部结构的规模等。斜拉桥结构体系按照力学性能可以分为漂浮体系、支承体系、塔梁固结体系和刚构体系。本桥主跨较大，达到135m，且主塔采用混凝土结构形式，自重较大，如采用塔梁固结体系，则需要较大的支座吨位；另外，主塔横向为两个平行混凝土塔柱，如采用漂浮体系，04索设置较为困难。故本工程考虑塔梁墩固结体系及支承体系。全≥∑∑—热，么～、’《《S乐(tJ)刚构体系图3斜拉桥基本结构体系对本桥而言，结构布置具有如下两个特点：(1)由于通航净空要求不高，水面以上下塔柱高度较矮；(2)主塔横向为两个平行直塔柱，

8、塔柱间横向未设置上横梁，塔柱横向抗水平力的能力相对较弱。如采用支承体系，则下塔柱间需设置下横梁，这将对主桥的景观效果产生不利的影响。另外，支承体系拉索与塔柱横向存在一定的偏角，拉索索力对塔柱横向有一定的水平分力，这对不设置上横梁的主塔塔柱横向受力是非常不利的。经抗震分析，通过合理的基础选型和布置，主桥采用塔墩梁固结体系能够满足抗震规范的要求。经综合比较，主桥采用塔梁墩固结结构体系。3．2主塔设计主塔采用双笔锋形钢筋混凝土索塔。双塔柱之间间距29．5m，主塔总高87m，