上杭南门大桥桥梁总体方案设计.pdf

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1、器桥梁工程BddgeEngineering上杭南门大桥桥梁总体方案设计马利君1，李耀生2，高应振1(1．北京市市政工程设计研究总院有限公司，北京100082；2．上杭县公路工程管理站，福建龙岩364200)摘要：上杭南门大桥桥梁方案选择时制约条件较多，通过对两岸接线条件、赛道条件、水文条件等制约因素的分析。最终确定桥梁采用跨径布置为68．5m+138m+68．5m=275m的三跨连续刚构桥，上部结构采用钢箱梁。同时根据桥梁的实际建设条件，对该桥的中墩支承体系、钢箱梁断面形式、桥面系构造进行了研究和优化，确定了各主要部位的设计方案。关键词：三跨连续刚构桥；钢箱梁；体系转换；桥面系构造中图分

2、类号：u442．5文献标志码：B文章编号：1009—7767(2015)01—0068—05OverallProgramDesignofShanghangNanmenBridgeMatajun，LiYaosheng，GaoYingzhen1工程概述根据上杭城区道路规划，上杭大道为城市“五纵四横”中重要的“一纵”，是城市中轴的主干道。南门大桥正是上杭大道连接中心区与南岗区的重要过江通道。大桥采用68．5m+138m+68．5m的三跨连续刚构桥。桥梁分两幅设计，单幅宽16．5m．全宽33m。中支点梁高6．0m，中跨跨中梁高2．5m。边支点梁高2．0m。桥梁直接跨越汀江，与汀江南北两岸道路相接

3、。2桥型方案确定【1】2．1基础条件1)线位条件该工程为旧桥拆除后改建新桥．桥梁两端道路及相邻路网已构建完毕。2)两岸接线条件上杭南门大桥南岸与规划南滨路平交，北岸跨过规划江滨步行街后与现况解放路平交，桥梁北侧江滨步行街可下挖通过：北侧现况解放路道路标高为控制因素。3)赛道条件根据福建省水上运动中心的要求，皮划艇赛道净宽需大于131m，赛道净空需满足常水位以上3m。桥位处汀江常水位为173．82m，因此皮划艇赛道范围内主梁最低点高程应大于176．82m。4)水文条件桥位处汀江河道上El宽约220m．河道中心线基本68．辛荭焱木2015No．1(Jan．)V01．33与桥梁中心线正交：桥址

4、范围内水深为3～4m．河水平均流速在3．00～4．00m／s之间。南门大桥设计洪水位采用20年一遇洪水标准和100年一遇洪水标准．其对应水位分别为181．50m和184．14m。5)通航要求桥位处汀江河段为7级航道标准。通航50t．要求通航净宽为20m，净高为4．5m，航道中心线与桥梁中心线正交。6)桥型条件出于对桥梁在正常使用阶段的维修、养护难度及相关费用的考虑，相关部门不建议主桥采用索式结构，而倾向于采用三跨梁桥。2．2方案确定由于皮划艇赛道净宽需大于131m，且桥梁中线与赛道中线存在85．8o的斜交角，并考虑桥梁下部结构宽度的影响，最终确定中跨最小跨径为138m。综合河道上口宽和两

5、岸接线条件，北侧需跨越江滨步行街，南岸与堤顶相接，确定桥梁总长度约275nl。根据皮划艇赛道平面布置特点，桥梁两边跨可采用对称布置，跨度均为68．5m。对于跨径布置为68．5m+138m+68．5m的三跨桥梁，常用的上部结构为预应力混凝土连续梁和钢箱梁，两种梁型的对比见表1。综合考虑施工难度、建设周期、周边景观等因素．最终确定桥梁上部结构采用钢箱梁。桥梁立面布置见图1。表1上部结构梁型对比表桥梁工程器BddgeEngineering图1桥梁立面图(m)3结构设计3．1设计难点1)边中跨比仅为0．496，跨径布置不太合理，需解决中墩的不平衡内力问题。2)单幅桥梁较宽，桥梁断面选择需充分考虑

6、钢箱梁加工及节段运输的需要。3)钢箱梁桥面系设计需保证行车的舒适性和桥面的耐久性。3．2中墩支承体系选择对于三跨连续钢箱梁桥．常用的支承体系有支座铰接、墩梁固结及先支座铰接后墩梁固结等形式。根据以往的工程经验。结合该桥的实际建设条件及3种支承体系桥梁的计算结果对中墩支撑体系进行综合比较。结果见表2。表2中墩支承体系对比表中墩与主梁采用盆式支座连接。在安装墩顶主粱时与墩柱固结在架设主梁和浇筑混凝土铺装阶段设概况1个固定，1个纵向置临时支座，混凝土铺装达到强度后，进行体系转换，使主梁与墩柱固结施工难易支座安装简单，但更换支座较困难墩梁固结旅工较复杂施工过程存在体系转换过程，较复杂受力特点优点

7、缺点受力明确．上部结构对下部不产生弯矩．墩柱仅承受轴力墩柱截面小。配筋少大洪水时，存在支座浸水、检查、更换及主梁抗浮等问题墩柱承受上部结构传递的弯矩、剪力、轴力．墩柱受力很大大洪水时，主梁不存在抗浮风险，不存在支座更换问题墩柱截面大．配筋量难接受可释放由主梁自重和混凝土铺装产生的弯矩．进而减小墩柱的受力墩柱截面和配筋适中、合理：不存在支座浸水、检查、更换及主梁抗浮等问题施工过程略显复杂通过以上分析，最终确定该桥中墩支承体系采用先支座