多跨长联V形矮墩连续刚构桥的设计.pdf

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1、桥梁工程器BridgeEngineerlng多跨长联V形矮墩连续刚构桥的设计吴祖根(宁波市城建设计研究院有限公司，浙江宁波315012)摘要：宁波市福庆路桥为V形墩PC箱梁刚构桥，5跨l联，跨径布置为35m+3×52m+35m，V形墩高约4m。该桥为多跨、长联、矮墩结构，设计中充分利用软基中单排桩基础的柔度来适应在各种作用下梁体的纵向水平变位。关键词：桥梁；V形矮墩；PC箱梁刚构桥；多跨；长联；桩基柔度中图分类号：U448．23文献标志码：B文章编号：1009—7767(2014)01—0069—03DesigIlofMlllti—spanLongCouplingCo

2、ntinuous础gidFrameBridge稍thV—shapedShortPiersWuZugen1工程概况宁波市福庆路桥位于宁波市城市主干道福庆路，跨越后塘河。主桥采用5跨l联的V形墩PC箱梁刚构桥，桥长226m，跨径布置为35m+3×52m+35m。桥梁立面、断面布置如图l、2所示。图1立面布置图(cm)中心线l!!!l!婴一L一—翌L一．JL一一一!!!一一l!!生一图2跨中横断面(cm)1．1主要设计标准1)道路等级：城市主干道I级，设计车速50k-—1／}l；2)汽车荷载：城一A级；3)体系温度：升降温±25℃；4)设计基准期：100年；5)安全等级：一

3、级；6)环境类别：I类；7)抗震标准：Ⅳ类场地，地震基准动峰值加速度2014年第l_(1一)第32卷啼荭投术69器桥梁工程BridgeEngineenng0．059，按7度设防。1．2工程地质情况桥位处地形平坦，场地地貌类形属滨海相沉积平原，具有典形的东南沿海地区软土地质特征。岩层(中等风化泥质粉砂岩)覆盖层厚约95m．覆盖层上部以淤泥质土为主，厚约34～36m，液性指数1．0～1．42；覆盖层中部分布性质稍好的粉质黏土，厚约45～49m，液性指数0．41～1．03；覆盖层下部分布有粉砂、中砂、圆砾、全风化～强风化泥质粉砂岩。2结构设计2．1体系特点该桥采用5跨1联的

4、V形墩PC箱梁刚构桥，由变截面斜腿构成的墩体，造形别致、结构美观。V形墩不仅减小了箱梁受力跨径，从而减小梁高尺寸，而且V形墩有拱的效应，倾斜的桥墩无形之中给中跨施加了1个预应力，使结构受力合理．有利于提高上部结构抗裂性能。该桥V形墩高仅约4m，而联长226m，因此对降温、混凝土徐变收缩、预应力合龙束张拉、制动力等作用反应敏感，要求V形墩(尤其是次边墩)有一定柔度，以适应梁体纵向水平变位，减少结构受力。该桥设计中充分利用了软基中单排桩的柔度，满足受力要求。2．2上部箱梁桥面全宽46m，中央分隔带宽3m，为节省造价，提高桥下通透性，以中央绿化带为自然分隔，按左右两幅独立设

5、计。每幅为双箱双室，每箱单独现浇，通过50cm横向湿接缝连成整体。箱梁为现浇C55预应力混凝土结构，每幅箱梁顶宽22．1m，翼缘宽2m。单箱底宽7．5m，梁高沿跨径按圆曲线变化。跨中及边跨等高度处梁高1．3m，高跨比1，40；V形墩处梁高2．4m，高跨比约1／22。一般连续梁支点处梁高为跨径的1／16～l／18，可见采用V形墩，可减小梁高。箱梁顶板厚24～40cm。悬臂板厚15～40cm，底板厚24～60cm，中腹板厚40～80cm．边腹板厚50～80cm。箱梁在斜腿支承处、边墩处、跨中处设有横隔梁，厚度分别为2．5，1．5，0．8m。箱梁采用双向预应力体系，除布置纵

6、向预应力钢筋外。靠近斜腿区段布置有竖向预应力钢筋。纵向预应力束有顶板束、底板束和腹板下弯束，均采用∥815．2mm高强度低松弛钢铰线，抗拉强度厂Ⅸ=1860MPa，弹性模量E=1．95×105MPa，张拉控制应力0．7濂。竖向预应力筋采用JL25精轧螺纹钢筋，抗拉强度．危=1860MPa，70啼荭故衣2014No．1(JQn．)VoI．32弹性模量E=2．O×105MPa，张拉控制应力O．9反。2．3V形墩边墩(过渡墩)形式同引桥，采用宝瓶形实体墩。次边墩、中墩采用V形墩。V形墩2个斜腿与墩立面中心线夹角均为43。，斜腿为下薄(厚80cm)上厚(厚120cm)的现浇C

7、55钢筋混凝土变厚板，板宽同箱梁底面，宽7．5m。在最不利工况下，斜腿根部弯矩9195kN·m。斜腿顶部弯矩1113kN·m，二者相差较多，故一般设计为上薄下厚的变厚板。但该桥考虑立面景观需要．做成上厚下薄的变厚板。这样处理，也能增加斜腿水平抗推柔度，更能适应上部箱梁的变形。2．4桩基础根据桥位处地质条件。桥墩均采用钻孔灌注桩基础。边墩、中墩采用双排矽1．2m钻孔桩。1幅桥每个中墩基础共设置2×8=16根∥1．2m钻孔桩，且中墩基础中心相对于墩中心向桥中偏置50cm，以减少前后排钻孑L桩所受最大轴力差。次边墩采用单排∥1．8m钻孔桩，l幅桥每个次边墩