茅草街大桥总体设计

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1、茅草街大桥的总体设计与创新技术陈明宪（湖南省交通厅410011）摘要茅草街大桥主桥为三跨连续自锚中承式钢管混凝土系杆拱桥，主跨跨度368m，同时宽跨比很小（1/18.5），目前同类型桥梁中，两项指标均为世界第一。该桥桥型新颖、技术复杂。在桥梁结构型式、理论分析、试验研究和施工工艺等诸多方面均有较大创新。本文着重介绍茅草街大桥主桥的总体设计、试验研究与施工工艺。关键词钢管混凝土拱桥创新技术科研设计施工1概述1.1钢管混凝土拱桥发展概述钢管混凝土在结构形式上能将钢材和混凝土有机地结合在一起；在受力上，

2、它能借助内填混凝土提高钢管的局部稳定性，同时，通过钢管对混凝土的紧箍力作用提高核心混凝土的承载力。因此两种受力性能优势互补，材料得到充分的利用。在施工方面，钢管架设吊装重量轻，易于安装，又可作为施工支架和内填混凝土的模板，与全钢拱肋相比，用钢量省，较为经济，且施工速度快。因其在材料性能和施工方法上的优越性，将这种结构应用于以受压为主的拱桥是十分合理的，对于桥梁结构节约材料、减小恒载、提高跨越能力、方便施工、缩短工期都有着积极的意义。所以，它对于50～500m之间的跨越距离有极强的适应性，同时又具有

3、相当程度的美观效应。最早将钢管混凝土这种结构应用于拱桥之中的是前苏联。1937年，前苏联用集束小直径钢管混凝土做拱肋建造了跨径为110m的跨越涅瓦河的拱梁组合桥；1939年，前苏联又在西伯利亚建造了跨度达140m的上承式钢管混凝土桁肋铁路二铰拱。目前，世界上逐渐接受和采用这种结构形式的有中国、日本、捷克、俄罗斯、法国以及其他一些西欧国家，跨径均在70～200m之间。广东南海紫洞大桥甚至将这种结构应用到斜拉桥的主梁上。1990年，中国第一座钢管混凝土拱桥四川旺苍东河大桥建成。它是跨径为115m的下承

4、式预应力钢管混凝土系杆拱桥。到2002年，我国已建和在建的钢管混凝土拱桥已达200余座，已建成的钢管混凝土拱桥中，跨径最大的是2000年建成的广州丫髻沙大桥，主跨跨径为360m，在建的钢管混凝土拱桥中跨径最大的是2001年开工的重庆市巫山县巫峡长江大桥，主跨净跨径达460m。表1中国大跨径(L≥200m)钢管混凝土拱桥一览表序号桥名建成年份主跨（m）矢跨比(f/L)1重庆巫山长江大桥施工中4601/3.82湖南茅草街大桥施工中3681/53广州丫髻沙大桥20003601/4.54广西南宁大桥施工中

5、3381/55浙江淳安南浦大桥施工中3081/5.56重庆奉节梅溪河桥施工中2881/57武汉江汉三桥施工中2801/58广西三岸邕江桥19982701/59湖北秭归青干河桥19982561/410浙江三门健跳桥施工中2451/511武汉江汉五桥20022511/512浙江铜瓦门桥施工中2381/4.8213贵州北盘江铁路桥施工中2361/414江苏邳州运河桥20002351/415广西六景桥19992201/516湖北恩施南泥渡施工中2201/517重庆合川嘉陵江桥施工中2101/418湖南湘西

6、王村大桥施工中2081/519四川绵阳涪江三桥19972021/4.520广东南海三山西桥19952001/4.5表2中国连续自锚中承式钢管混凝土系杆拱桥一览表矢跨序建成年桥名跨径（m）比拱轴线型拱肋型式号份(f/L)悬链线，1湖南茅草街大桥施工中80＋368＋801/54肢桁式m=1.5436肢桁式，平2广州丫髻沙大桥200076＋360＋761/4.5悬链线，m=2放哑铃形4肢桁式，平3武汉江汉五桥200260.5＋251＋60.51/5悬链线，m=1.5放哑铃形4肢桁式，平4江苏邳州运河桥2

7、00057.5＋235＋57.51/4悬链线，m=1.33放哑铃形广东南海三山西4肢桁式，横5199545＋200＋451/4.5悬链线，m=1.3桥哑铃形4肢桁式，平6广西桂江三桥200140＋175＋401/4悬链线放哑铃形1.2茅草街大桥概况正在施工的湖南益阳茅草街大桥是跨越洞庭湖区的一座特大型公路桥梁，总长2848.64m，充分考虑湖区的地形及地质情况，主桥采用80m+368m+80m三跨连续自锚中承式钢管混凝土系杆拱桥，主跨跨度目前为同类型桥梁最大跨径，同时宽跨比很小，仅为1/18.5。

8、该桥桥型新颖、技术复杂，在桥梁结构型式、理论分析、科学研究和施工控制等诸多方面均有较大创新。图1茅草街大桥效果图茅草街大桥主桥于2002年7月开工，大桥预计2005年建成通车。该桥的建成将为洞庭湖区增添一道亮丽的景观。2总体设计：2.1主桥结构及技术特点茅草街大桥主桥设计为80m+368m+80m三跨连续自锚中承式钢管混凝土拱桥，边跨、主跨拱脚均固结于拱座，边跨曲梁与边墩之间设置轴向活动盆式支座，在两边跨端部之间设置钢铰线系杆，通过边拱拱肋平衡主拱拱肋所产生的水平推力。主桥桥型总体