灌河大桥总体设计方案(江苏省交通工程建设局)(6)

2019-03-10 14:05

图 错误!文档中没有指定样式的文字。-23塔柱截面

②钻石型索塔方案二

图 错误!文档中没有指定样式的文字。-24索塔方案二

本方案主塔采用C50混凝土,塔高184.5m。上塔柱为竖直的单个塔柱,中塔柱分开成两个向外倾的塔柱,中塔柱在索塔下横梁处汇合成一个整体。整个索塔造型优雅、轻盈而又不失稳重感。

上塔柱为抗风性能较好的八边形断面,横桥向宽10m,顺桥向宽8m,壁厚1m,塔柱正面开宽2.0m的凹槽;中塔柱为六边形断面,其中外侧的三个侧面与上塔柱侧面完全一致,横桥向宽5m,顺桥向宽8m,根据受力需要,沿高度方向

分成1m、1.3m两种壁厚;下塔柱为刚度较大的墙式断面,在与中塔柱连接处横桥向宽49m,塔底宽24m,分两段折线过渡,顺桥向宽8m;墙式断面在中间设一道横隔墙,厚1.0m,顺桥向壁厚1.8m,横桥向壁厚1.8m~6.5m。为增强索塔的景观效果,在下塔柱顺桥向外壁处开了1道梯形凹槽,凹槽深0.5m,高13.15m,上底宽30m,下底宽10m。

图 错误!文档中没有指定样式的文字。-25塔柱截面

(2)索塔方案比选

两种索塔的主要区别在于下塔柱,方案一更为轻盈、简洁,方案二下塔柱实心断面增加了整个塔柱的厚重感,较为新颖。

对于本主桥方案,边跨处于浅滩或浅水区,需搭设栈桥,通过浮吊将钢梁吊至栈桥,再顶推滑移主梁至相应位置。响水侧索塔置于浅水区,边跨区域尚有泊船和起吊作业水域,水深条件基本满足施工要求;灌南侧索塔置于浅滩区,存梁栈桥需利用塔下空间前伸至浮吊吊装水域,边跨主梁两侧悬挑翼缘后装,利用塔下空间顶推滑移至相应位置存放。方案一下塔柱塔肢分离,具备栈桥存梁梁体顶推滑移条件。方案二下塔柱为实体构造,若采用顶推滑移栈桥存梁方案,栈桥布置较为复杂,且梁体需要横移,施工较为困难,租用大型履带吊场地条件受限,费用较高。

表 错误!文档中没有指定样式的文字。-11索塔方案比较表

主梁方案 造型美观 方案一 优雅、轻盈、简洁 与单索面方案匹配较好,受力合理,下塔柱内收,减少基础规模 塔柱施工工艺简单、成熟,下方案二 轻盈又不失稳重,较为新颖 与单索面方案匹配较好,受力合理,下塔柱内收,减少基础规模 塔柱施工工艺简单、成受力性能 施工 塔柱塔肢分离,便于灌南侧边跨主梁顶推滑移。 推荐意见 推荐 熟,灌南侧边跨主梁栈桥存梁困难 比较 (3)基础

索塔承台为矩形,横桥向尺寸为53.5m,顺桥向尺寸为31.0m,承台厚6.0m,塔座高2.0m,塔座顶高程5.000m。

索塔基础采用群桩基础,为钻孔摩擦桩。桩基直径为2.5m,一个承台底下布置43根桩,灌南侧桩长110m,响水侧桩长110m。

承台采用C30混凝土,桩基采用C30水下混凝土。

图 错误!文档中没有指定样式的文字。-26主桥方案二基础构造

(4)索塔锚固构造

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图 错误!文档中没有指定样式的文字。-27钢锚梁构造示意(cm)

单索面方案的斜拉索力较大,且塔壁横向间距达10m,索力在塔壁处产生较大的附加弯矩,采用环向预应力方案较难满足要求。钢锚箱虽然受力能满足要求,

但其吊装重量大,施工难度较大,造价较贵。经比较分析后斜拉索索塔锚固推荐钢锚梁方案,其构造如图所示。

1.2.2.4. 加劲梁

本桥主梁辅助跨采用混凝土梁,以增加梁体自重,改善索塔受力,避免边墩和辅助墩出现负反力,其余部分梁段采用整体箱结合梁。混凝土梁与结合梁均采用单根索锚固,如实施该方案,将成为目前世界上最大跨径的单索面斜拉桥。

(1)结合梁构造

结合梁采用整体箱形断面,该种主梁形式整体抗扭刚度较大,抗风性能好,可设计成造型优美的单索面斜拉桥。主梁标准横断面见下图。

330005003000+3×3750+750=150009cm沥青混凝土铺装防水层28cm钢筋混凝土桥面板2000750+3×3750+3000=150005002%2?50135009750 图 错误!文档中没有指定样式的文字。-28单索面整体箱结合梁方案主梁标准横断面

结合梁中心处梁高4m,全宽33m,两边各伸长7.0m的挑臂;节段标准长度9m;主梁沿纵向每4.5m 设置一道横隔板,在挑臂下沿纵向每4.5m 设置一道下横梁。

钢梁为半封闭箱梁,中心处梁高3.60m,标准梁段箱梁外侧顶板厚26mm,宽700mm,中间顶板厚26mm,宽1952mm,顶板在跨中附近区域加厚至32mm;底板宽13.5m,厚14~16mm,U形加劲肋厚6~8mm;箱内纵向设置四道腹板,外侧斜腹板坡度1:1.225,厚14~20mm,腹板在高度方向设置10道纵向板式加劲,加劲肋厚14~20mm;中腹板厚24mm,腹板在高度方向设置5道纵向板式加劲,加劲肋厚20mm;两道中腹板间距1.95m,其内布置斜拉索锚箱;横隔板板厚14mm,每道横隔板顶设宽600mm,厚24mm的顶板;挑臂下横梁梁高

1.622m,顶板宽600mm,厚24mm,腹板厚14mm,底板宽600mm,厚16~20mm。钢梁材料采用Q345d

标准梁段混凝土桥面板在钢箱梁顶板处厚40cm,在钢箱梁之间及挑臂处厚28cm,采用φ22×200及φ22×300的剪力钉与箱梁、横隔板顶、下横梁相连。桥面板采用预制+现浇湿接缝的施工方案,横桥向分为4块预制板,顺桥向两道横隔板之间设为一块预制板。桥面板采用C55混凝土。

(2)混凝土梁构造

混凝土梁采用等高度单箱三室断面,C55级混凝土。主梁桥梁中心线处梁高4.016m,梁顶全宽33m,设2.0%横坡,外侧挑臂长7.14m,外侧箱室宽8.16m,中间箱室宽2.4m;斜拉索锚块设置在中间箱室,间距5.5m。标准断面如下图所示。

330005003000+3×3750+750=150009cm沥青混凝土铺装防水层2%2 00750+3×3750+3000=1500050097951341040169795 图 错误!文档中没有指定样式的文字。-29混凝土梁标准横断面

箱梁顶板在辅助跨厚0.3m,过辅助墩之后变厚至0.4m;外侧挑臂厚度与顶板一致,在挑臂最外侧,设置了厚0.6m的加厚段,以改善其横向受力;外侧斜腹板斜率与结合梁外腹板一致为1:1.225,内侧腹板竖直,腹板在辅助跨内厚0.5m,过辅助墩之后变厚至0.6m;底板宽13.41m,厚度0.4m。

为了可靠地传递横向荷载,主梁在斜拉索锚固位置均设置一道横隔板,在挑臂下设一道梁肋,横隔板与梁肋厚0.5m,梁肋根部处高度1.905m。

主梁顶板及腹板纵向预应力采用15-16的Фs15.2钢绞线,底板纵向预应力采用15-3的Фs15.2钢绞线,钢绞线标准强度fpk=1860MPa,群锚锚具。

混凝土梁采用满膛支架现浇的方法施工。 (3) 钢混结合段构造

斜拉桥钢-混凝土结合段的位置和形式的选择是混合梁的关键技术。在功


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