1 方案拟定及比选
1.1工程建设背景介绍
徐家信江特大桥是江西景德镇至鹰潭高速公路D3标段中一座重要的控制过程,大桥全长1385米,全桥由主桥、副孔及引桥三部分组成,由北至南桥面纵坡分别为1.696% 至2.207%,，设计为双幅单向行驶。
1.2 工程主要技术标准
道路等级: 高速公路； 设计菏载：公路-I级； 设计车速：100km/h； 设计车道：每幅单向两车道；
桥面宽：横桥向分为左右两幅完全独立且对称的桥，每幅桥面净宽10.75m;
1.3 设计方案介绍
1.3.1 设计方案一——预应力混凝土连续刚构桥
预应力混凝土连续刚构桥是连续梁桥与T形刚构桥的组合体系，也称墩梁固结的连续梁桥。大跨径连续刚构桥结构的受力特点主要为：梁体连续，墩、梁、基础三者固结为一个整体共同受力。在恒载作用下，连续刚构桥与连续梁桥的跨中弯矩和竖向位移基本一致；其次，由于墩梁固结共同参与工作，连续刚构桥由活载引起的跨中正弯矩较连续梁要小，因而可以降低跨中区域的梁高，并使恒载内力进一步降低。因此，连续刚构桥的主跨径可以比连续梁桥设计大一些。它常用于大跨、高墩的结构中，桥墩纵向刚度较小，在竖向荷载作用下，基本上属于一种无推力的结构。 （1）孔径布置：60+90+90+60m，全长300m。
（2）结构构造：设计横断面为双幅单箱单室截面，横截面布置如图2-1和图2-2所示。梁高从根部截面的5.0m变化至跨中截面的2.3m，箱梁顶板宽取11.75m，底板宽6.75m，顶板厚0.30m，腹板厚：0.55m；底板厚度由根部截面的0.52m变化至跨中截面的0.30m.，箱梁悬臂部分长2. 5m，箱梁顶板翼缘端部厚度为0.28m。翼缘根部厚度为0.58m。腹板与顶板相接处做成120cm×40cm承托，腹板与底板相接处则做成40cm?40cm承托，以利脱模并减弱转角处的应力集中。桥墩采用薄壁双墩结构；桩基础采用钻孔灌注桩；桥台采用U型桥台。详细布置见附图。
（3）施工方案：对称悬臂挂篮浇筑法。
2 桥梁结构主要尺寸拟定
2.1 主跨跨径及截面尺寸的拟定
2.1.1 主跨跨径拟定
主跨径定为90m,边跨跨径根据国内外已有经验，为主跨的0.5～0.8倍，采用0.667倍的中跨径，即60m，则全联跨径为：60+90+90+60=380(m) 2.1.2 顺桥向梁的尺寸拟定
（1）支点处梁高：根据文献[1]P67表2-16，梁高为1/16~1/20L，取L/16，即5.0m。 （2）跨中梁高：根据文献[1]P67表2-16，梁高为1/30~1/50L，取L/34.78,即2.3m。 （3）梁底曲线：根据文献[1]P67表2-16规定，选用二次抛物线。 2.1.3 横桥向的尺寸拟定
根据规定车行道每幅两车道，且为高速公路，时速为100km/h，选用分离式箱型截面，由规范，取右侧路肩2.5m，左侧路肩0.75m，中央分隔带宽1.0m，两桥间隔2m，车道宽3.75m，单幅桥面净宽10.75m。
设计横断面为双幅单箱单室截面，横截面布置如图2-1所示。梁高从根部截面的5.0m变化至跨中截面的2.3m，箱梁顶板宽取11.75m，底板宽6.75m，顶板厚0.30m，腹板厚：0.6m（根部处），0.40m（跨中）；底板厚度由根部截面的0.52m变化至跨中截面的0.30m.，箱梁悬臂部分长2.25m，箱梁顶板翼缘端部厚度为0.15m。翼缘根部厚度为0.58m。腹板与顶板相接处做成120cm×40cm承托，腹板与底板相接处则做成40cm?40cm承托，以利脱模并减弱转角处的应力集中。
主墩墩顶箱梁综合考虑受力和变形情况箱梁内各设柔性横隔板2道，厚度取为0.7m;为了满足施工和管理需要在每道横隔板处均设置了过人洞。同时为保持箱内干燥，在箱梁根部区段底板上设有排水孔。
支点截面跨中截面
图2-1 横截面布置图（尺寸单位：）
2.2 材料规格
主梁及横隔板：采用50号混凝土，容重为26kN/m3，弹性模量取3.45×104 MPa； 桥面铺装：采用防水混凝土，厚度为10cm，容重为25kN/m3； 防撞护栏：采用20号混凝土，容重为25kN/m3；
桥 墩 ：采用50号混凝土，容重为26kN/m3，弹性模量取3.45×104MPa
3 模型建立
3.1 结构单元划分
3.1.1 划分原则
根据选用的施工方案(悬臂浇筑)及所用施工机具(挂篮)的承重、支承点位置及支反力，对上部箱梁进行施工分段，梁段长度规格应尽量减少，以利于挂篮施工。梁段长度变化处的梁段重量差应尽量减少，以利于施工控制。箱梁分段完成后进行单元划分编号。 3.1.2 划分结果
根据以上原则采用有限元分析软件Midas建模，计算模型中上部结构划分为83个单元，其中1～4单元（左边跨现浇段）和80～83单元（右边跨现浇段）采用高度为2.3m的等截面箱梁；6～15单元、19～28单元、31～40单元、44～53单元、56～65单元，69～78单元都是按二次抛物线变化的变截面；16～18单元（左零号块处）、41～43单元（中零号块处）、66～68单元（右零号块处）采用高度为5m的等截面箱梁。主梁各个单元尺寸见表2-1。
表3-1 主梁各单元尺寸
单元长度（m） 1 2 4 3.75 4 6～15、 19～28、 31～40、 44～53、 56～65、 69～78 单元号 16、18、41、29、30、4、5、79、80 43、54、55、66、68 18、19、 44、45 3、4、 59、60 下部结为双肢薄壁墩，墩高30m,将其划分为1个单元,两对双肢薄壁墩都用实心矩形截面，横桥向尺寸为6.75m,顺桥向尺寸为2m。全桥结构离散图如图3.1所示。
3.3 毛截面几何特性计算
由Midas自动生成梁截面特性
表3-2 毛截面几何特性值
单元 1～7 8 9 10 11 12 13 14 15 16～19 20 21 22 23 24 25 26 27～33 34 35 36 37 38 39 40 41～44 45 46 47 48 49 50 51 52 53～57 58 59 60 61 62 位置 I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I 面积 (m) 8.597 8.649 8.805 9.0651 9.4292 9.8973 10.4694 11.1456 11.9258 12.81 11.9258 11.1456 10.4694 9.8973 9.4292 9.0651 8.805 8.649 8.805 9.0651 9.4292 9.8973 10.4694 11.1456 11.9258 12.81 11.9258 11.1456 10.4694 9.8973 9.4292 9.0651 8.805 8.649 8.597 8.649 8.805 9.0651 9.4292 9.8973 2Izz (m) 81.3353 81.7294 82.9118 84.8823 87.6411 91.1882 95.5234 100.6469 106.5586 113.2585 106.5586 100.6469 95.5234 91.1882 87.6411 84.8823 82.9118 81.7294 82.9118 84.8823 87.6411 91.1882 95.5234 100.6469 106.5586 113.2585 106.5586 100.6469 95.5234 91.1882 87.6411 84.8823 82.9118 81.7294 81.3353 81.7294 82.9118 84.8823 87.6411 91.1882 4Czp (m) 0.9019 0.917 0.9627 1.0403 1.1515 1.2986 1.4836 1.7086 1.9753 2.2851 1.9753 1.7086 1.4836 1.2986 1.1515 1.0403 0.9627 0.917 0.9627 1.0403 1.1515 1.2986 1.4836 1.7086 1.9753 2.2851 1.9753 1.7086 1.4836 1.2986 1.1515 1.0403 0.9627 0.917 0.9019 0.917 0.9627 1.0403 1.1515 1.2986 Czm (m) 1.3981 1.4164 1.4706 1.5597 1.6818 1.8347 2.0164 2.2247 2.458 2.7149 2.458 2.2247 2.0164 1.8347 1.6818 1.5597 1.4706 1.4164 1.4706 1.5597 1.6818 1.8347 2.0164 2.2247 2.458 2.7149 2.458 2.2247 2.0164 1.8347 1.6818 1.5597 1.4706 1.4164 1.3981 1.4164 1.4706 1.5597 1.6818 1.8347 续表3-2