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台州湾大桥主桥桥型设计方案比选发布时间：2022-07-01T01:48:13.314Z 来源：《新型城镇化》2022年13期作者：樊纪江[导读] 台州湾大桥桥位处椒江主航道，航道等级为通行10000吨级海轮，单孔双向通航净空405×40m，副通航孔通行500吨级杂货船，双孔单向通航净空68×19.5m，经比选决定主桥为主跨488m的斜拉桥，同时根据主梁并结合引起跨径组合，提出两种桥型总体设计方案：方案一为跨径布置为86m+144m+488m+144m+86m的双塔叠合梁斜拉桥方案，方案二为跨径布置为78m+152m+488m+152m+78m的双塔钢箱梁斜拉桥方案。
樊纪江台州市交通投资集团有限公司浙江台州 318000摘要：台州湾大桥桥位处椒江主航道，航道等级为通行10000吨级海轮，单孔双向通航净空405×40m，副通航孔通行500吨级杂货船，双孔单向通航净空68×19.5m，经比选决定主桥为主跨488m的斜拉桥，同时根据主梁并结合引起跨径组合，提出两种桥型总体设计方案：方案一为跨径布置为86m+144m+488m+144m+86m的双塔叠合梁斜拉桥方案，方案二为跨径布置为78m+152m+488m+152m+78m的双塔钢箱梁斜拉桥方案。
针对全桥施工难度、主梁架设工期、景观效果、后期维护、建安费等方面，对两种总桥型设计方案进行了综合比选，根据比选结果选择了方案一作为主桥方案。
本工程方案比选过程与方法，可为同类桥梁的设计提供参考。
关键词：斜拉桥；双塔叠合梁；双塔钢箱梁；设计方案比选0工程概况台州湾大桥位于台州市椒江区内，分为北侧非通航孔桥、通航孔桥、南侧非通航孔桥三个区段，是甬台温高速公路复线的重要组成部分。
全桥总长3741m，桥位处主航道通行10000吨级海轮（代表船型杂货船），单孔双向通航净空405×40m，副通航孔通行500吨级杂货船，双孔单向通航净空68×19.5m；桥位处水域宽约3500m，江底地形平坦，呈浅碟状，水深4~6m左右。
２０１０年第２期 （总第１９２期）
黑龙江交通科技
Ｈ ＥＩＬＯＮＧＪＩＡＮＧ ＪＩＡＯＴＯＮＧ ＫＥＪ Ｎｏ．２，２０１０
（Ｓｕｍ Ｎｏ．１９２）
西湖岫特大桥桥型方案比选 任淑加 （黑龙江省公路勘察设计院）
摘要：介绍了西湖岫特大桥桥梁方案比选。 关键词：桥型；方案；比选 中图分类号：Ｕ４４５．２ 文献标识码：Ｃ 文章编号：１００８—３３８３（２０１０）０２—０１１３—０２
１简介 西湖岫特大桥为鹤岗至大连高速公路杏山至复兴（省界） 段中的一座拟修建在镜泊湖南湖头处的比较重要的桥梁。 杏山至复兴（省界）段公路，是鹤大公路在黑龙江省境 内的最后一段，于２００７年建成一级公路半幅。原有公路利 用西湖岫大坝跨越镜泊湖南湖头，西湖岫大坝长１ ２００ ｍ，大 坝北侧经过多年旅游开发，形成南湖头风景区，每年有大量 游客到此参观游览，路侧分布着２０余家饭店、旅店。本次扩 建应特别注意环境保护和景观设计，使公路线形、桥梁和沿 线设施等与自然景观相协调，新建桥梁的建筑风格和路基边 坡的再处理要反映出当地的经济发展水平，体现出时代气 息，追求优美的结构形式和高质量的环境景观，建成后能够 成为该地区的一道功能齐全、安全顺畅、景观优美的风景线。 ２拟建桥梁处的地质情况 路线所跨越镜泊湖自然水面近１ ２００ ｍ宽，其两岸为旱 小，故岸壁演变较小。为保证不破坏原湖形状，经与当地管 理部门协商，拟采用特大桥跨越该湖。拟建桥梁处水下的地 质状况比较复杂，淤泥层厚度在０～２１ ｍ之间，淤泥层以下 土层承载力变化也较大，由此可见本桥的基础工程将占工程 造价很大比重。 ３西湖岫特大桥桥型方案比选 该桥位于西湖岫大坝右侧约２００ ｍ，自然水面宽近１ ２００ ｍ。 大坝左侧为镜泊湖水产养殖场水库，右侧为镜泊湖。 拟建桥梁处北岸地势较低，南岸受大顶子山控制，故本 次设计拟定了三个桥型方案进行比较，即５０ ｍ预应力混凝 土简支转连续Ｔ梁、４０ ｍ装配式预应力混凝土箱形连续梁 方案和主桥为（４５＋６ Ｘ７５＋４５）ｍ连续钢构、引桥为４０ ｍ 装配式预应力混凝土箱形连续梁桥方案跨越镜泊湖南湖头。 推荐方案：上部采用２６～５０ ｍ预应力混凝土简支转连 续Ｔ梁，桥梁全长１ ３０８．９４ ｍ，下部采用柱式墩，肋板式桥 田及林地。该湖岸壁为碎石土，易冲刷。因该湖水流动量 台；钻孔桩基础。 表１大桥方案比较表
连续刚构桥梁方案比选（原创、优秀）1.1 方案比选 1.1.1 工程概况（一）主要技术指标：（1）孔跨布置：见”分组题目”。
（2）公路等级：一级。
（3）荷载标准:公路I级，人群荷载3.5kN/m2（4）桥面宽度：桥面宽度20.5m，即净2?7.5m(车行道)+1.5m(中央分隔带)+2?2.0m(人行道和栏杆)（5）桥面纵坡：0%（平坡）；桥轴平面线型：直线（6）该地区气温：１月份平均6℃，７月份平均30℃。
（7）桥面铺装：铺装层为10cm防水混凝土，磨耗层为8cm沥青混凝土。
（二）材料规格（１）梁体混凝土:C50混凝土；（２）桥面铺装及栏杆混凝土:C40级混凝土；（３）预应力钢筋及锚具: 主梁纵向预应力钢筋可选用7??j15.2?4?,j915??.j24,12??j15高.强度低松弛钢绞线b(1??j15.24公称断面面积为140.00mm2)，Ry?1860MPa，Ry?1488MPa，对应锚具分别为YM15-7,YM15-9,YM15-12,YM15-19；对应波纹管直径分别为(内径) ?70,?80,?85,?100mm （外径比同径大7mm）。
b主梁竖向预应力钢筋采用?32冷拉IV级钢筋，Ry?735MPa(冷拉应力)，Ry?550MPa；对应锚具为M34?3(螺距)；对应孔道直径?43，锚垫板边长a?140mm，相邻锚板中心距离不小于15cm。
（三）河床横断面河床横断面桩号 0+000 0+020 0+030 0+050 0+100 0+150 0+200 0+250 0+322 0+532 标高（m） 16.627 12.305 7.805 5.510 5.800 5.089 4.039 3.803 4.164 3.753 桩号0+542 0+614 0+664 0+714 0+764 0802 0+814 0+823 0+841 0+864 标高(m) -0.436 -3.289 -3.973 -2.835 -0.134 4.558 5.623 11.258 13.390 17.521（四）工程地质条件大桥位于江心洲西侧及附近水域，其中0+250~0+532地面高程为3.8~4.20米，低潮时为陆地，高潮时被水淹没；0+542，0+614位于水中，地面高程为-0.18~-3.63米，钻孔揭露表明，桥位覆盖层厚43.00~50.10米，主要为中密细、中砂层，其中0+322~0+614下部分布有厚18.60~21.15米的密实卵石土层。
┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 装 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 订 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 线 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊共 55 页 第 1 页第一章 概述1.1预应力混凝土连续梁桥概述预应力混凝土连续梁桥以结构受力性能好、变形小、伸缩缝少、行车平顺舒适、造型简洁美观、养护工程量小、抗震能力强等而成为最富有竞争力的主要桥型之一。
本章简介其发展：由于普通钢筋混凝土结构存在不少缺点：如过早地出现裂缝，使其不能有效地采用高强度材料，结构自重必然大，从而使其跨越能力差，并且使得材料利用率低。
为了解决这些问题，预应力混凝土结构应运而生，所谓预应力混凝土结构，就是在结构承担荷载之前，预先对混凝土施加压力。
这样就可以抵消外荷载作用下混凝土产生的拉应力。
自从预应力结构产生之后，很多普通钢筋混凝土结构被预应力结构所代替。
预应力混凝土桥梁是在二战前后发展起来的，当时西欧很多国家在战后缺钢的情况下，为节省钢材，各国开始竞相采用预应力结构代替部分的钢结构以尽快修复战争带来的创伤。
50年代，预应力混凝土桥梁跨径开始突破了100米，到80年代则达到440米。
虽然跨径太大时并不总是用预应力结构比其它结构好，但是，在实际工程中，跨径小于400米时，预应力混凝土桥梁常常为优胜方案。
我国的预应力混凝土结构起步晚，但近年来得到了飞速发展。
现在，我国已经有了简支梁、带铰或带挂梁的T 构、连续梁、桁架拱、桁架梁和斜拉桥等预应力混凝土结构体系。
虽然预应力混凝土桥梁的发展还不到80年。
但是，在桥梁结构中，随着预应力理论的不断成熟和实践的不断发展，预应力混凝土桥梁结构的运用必将越来越广泛。
连续梁和悬臂梁作比较：在恒载作用下，连续梁在支点处有负弯矩，由于负弯矩的卸载作用，跨中正弯矩显著减小，其弯矩与同跨悬臂梁相差不大；但是，在活载作用下，因主梁连续产生支点负弯矩对跨中正弯矩仍有卸载作用，其弯矩分布优于悬臂梁。
斜拉桥施工方案比选引言斜拉桥作为一种现代桥梁结构形式，以其独特的设计风格和优越的结构性能受到了广大市民的喜爱。
施工方案的选择对于斜拉桥的质量、工期和投资费用等方面都有着重要影响。
因此，本文将对斜拉桥施工方案进行比选，并结合实际案例进行分析和评价。
施工方案 A施工方案 A 是传统的施工方式，采用了预制梁的方法进行梁体的施工。
首先，在两座桥墩之间搭设临时支撑，然后在支撑上施工预制梁。
预制梁在制作时需按照具体要求进行设计和加固，以保证其在施工和使用过程中的稳定性和安全性。
优点•施工方案 A 使用预制梁进行梁体的施工，使工序简化，加快了施工进度。
•预制梁在制作时可进行模块化设计，方便施工现场组装。
•施工方案 A 对现场施工人员的技术要求较低，降低了施工难度。
缺点•施工方案 A 需要预制梁的成本较高，增加了项目投资。
•预制梁需生产加工周期长，可能对整体工期造成影响。
•施工方案 A 对斜拉桥的设计要求较高，需要确保预制梁能够准确配合桥墩。
施工方案 B施工方案 B 是一种新型的施工方式，采用了独立施工悬索臂的方法进行斜拉桥的悬索索塔施工。
具体工序为：首先设置悬索锚点，并进行基坑开挖和基础施工；然后，使用建筑起重机搭设悬索臂，并通过电动葫芦等设备进行索塔的升降；最后，根据设计要求进行索塔的定线和张拉工作。
优点•施工方案 B 采用独立悬索臂施工，可避免对悬索臂的影响，提高了主桥梁段的施工效率。
•施工方案 B 的施工现场要求较低，只需满足基础施工的要求即可。
•施工方案 B 适合中小型斜拉桥的施工，可减少施工成本。
缺点•施工方案 B 使用建筑起重机进行施工，对起重机的技术性能要求较高，需要相关专业人员操作。
•施工方案 B 需要临时悬挂索塔，可能增加施工进度和成本。
•施工方案 B 对现场的安全防护要求较高，需要采取措施保证施工人员的安全。
方案比选综合考虑施工方案 A 和施工方案 B 的优缺点，以及对实际施工的适用性，我们可以根据具体情况进行方案比选。
增城大桥改造工程桥型方案构思与比选
1 项目概况
某大桥位于所在城市市中心区东北侧，是该市中心城区东北侧进出城重要通道。
目前该大桥宽度仅为双向两车道，而桥两岸的道路均已改建为双向六车道，使得该桥成为所在地区的交通瓶颈，因此其改建迫在眉睫。
原大桥无论是桥面宽度、设计荷载等方面均无法满足区域经济和交通发展的要求，也无法满足附近城市居民日常生活起居的正常要求。
同时原大桥存在较严重的病害，虽然经过多次维修加固，但由于原桥建造标准太低，难以提高到现行技术标准，对社会经济发展和人民生命财产安全均造成严重威胁。
要把该市建设成为生态型、现代化的城市，加快城区交通网络的建设是十分必要而迫切的，本项目的建设符合该市总体发展规划。
桥梁设计主要技术标准：
( 1) 道路等级: 公路一级结合城市主干道标准设计；
( 2) 计算行车速度:50 km/h；
( 3) 车道及桥宽: 按六车道设计，两侧设非机动车道、人行道，机非车道之间设绿化带；
( 4) 桥梁设计荷载标准: 公路-Ⅰ级；
( 5) 桥梁设计洪水频率: 1 /100；
( 6) 抗震设防标准: 地震动峰值加速度0．1g( 地震基本烈度7 度) ，本桥提高1 度，按8 度设防。
桥位自然条件和工程地质情况
气象及水文
增城地处南亚热带，其气候属南亚热带典型的季风海洋气候，温暖、多雨、湿润，夏长冬短，夏季长达半年之久。
增城年平均气温℃，历年极端最高气温℃，极端最低气温℃。
年平均最高气温℃，年平均最低气温℃。
雨量充沛，分布不均，年平均降雨量毫米，其中4-9
月降雨量毫米；占全年降雨量的%。
年平均相对湿度%，最小相对湿度7%。
无霜期长。
年平均风速米/秒，年平均雷暴日数天。
按百年一遇洪水位作为设计水位，确定本桥设计水位为米。
工程地质
根据桥位处钻探揭露，场地内埋藏地层主要有填筑土层（Qme）①杂填土；第四系冲积层（Qal）②-1粗砂、②-2粉质粘土、②-3淤泥质中砂、②-5砾砂及②-6圆砾；第四系残积层（Qel）③粉质粘土；下伏基岩为下古生界（Pz1）混合片麻岩④-1全风化混合片麻岩、④-2强风化混合片麻岩岩、④-3中风化混合片麻岩及、④-4微风化混合片麻岩。
通航条件
本桥桥位处航道技术等级为Ⅵ级。
其要求双向通航孔净宽不小于40米，净高不低于6米，最高通航水位为5年一遇洪水位，即为米。
2 桥型方案构思
桥梁跨径构思
根据桥梁所在城市航道局要求，该桥所跨通航等级为Ⅵ级。
桥位处河宽260m，路线中心线与水流方向交角为90°。
桥下通航净高按6m 考虑，单向通航孔净宽40m。
考虑一定的防撞设施及安全距离，满足通航要求最小跨径为
60m。
引桥跨径布置综合考虑以上因素，并考虑施工方便、快捷，引桥采用跨径30m 的预制预应力混凝土小箱梁，先简支后桥面连续。
主桥结构形式构思
该桥所在城市有着悠久的历史文化和丰富的旅游资源，新建大桥作为城市景观桥梁，应综合考虑美观、经济、后期维护、防撞安全、施工难易、协调难易及地标建筑等因素，经过对其所在桥位地形、地貌和周边既有建筑的考察，并结合该市的规划，同时考虑航道的规划发展，分别提出1个推荐方案和3个比较方案。
推荐方案采用了中承式拱桥，本次设计的4个桥梁方案概况见表1。
3 桥型方案
中承式拱桥
桥梁所跨河流上现有桥梁形式以连续梁、简支梁以及上承式拱桥为主，本方案采用中承式拱桥的造型宛如“展翅腾飞”的姿态，寓意该市的腾飞发展，希望能为旅游资源丰富的该市带来飞跃发展。
作为连接中心城区东西向的重要桥梁，大桥主拱圈像两道“彩虹”横卧在河流上（如图1），更增添了整体景观效果。
主跨除满足40m 宽的通航要求外，采用128m 的大跨径还能有效减少水中基础的施工。
本方案跨径布置为（1×30）m 预制小箱梁＋（36＋128＋36）m 中承式拱桥＋（1×30）m 预制小箱梁，全长，引桥采用预应力混凝土预制小箱梁。
主桥采用整幅双向六车道，全幅桥宽41m，左右幅均为12m 车行道+ 拱脚区+ 人行道，中央设防撞墙。
引桥采用分幅设计，左右幅路幅组成相同，设计为人行道+12m 防撞墙+ 防撞墙＝18m。
图1 中承式拱桥效果图
地锚式独塔空间扭索面斜拉桥
为避免在河道中设置桥墩，主要考虑以斜拉桥一跨通过为主，故决定采用独塔斜拉桥以及空间索面来增强结构的视觉冲击力。
本桥建成后，无论是跨度还是索塔在此类桥中均属首次使用，具有较先进的技术水准和景观的独特性；以“吉祥鸽”为创意的大桥主体造型宛如展翅腾飞的姿态（如图2），寓意城市的的腾飞发展。
本方案桥孔布置为（50+160 +50）m，全长；上部结构采用钢箱梁，梁身与塔身固结，塔身与锚碇之间通过系梁平衡水平力。
上部为三跨等高度连续钢
箱梁，梁高，孔径布置为（50+160+50）m。
主桥采用整幅双向六车道，全幅桥宽40m，左右幅均为12m 行车道+ 防撞墙+人行道，中央设锚索区及两侧各防撞墙。
图2 地锚式空间扭索面斜拉桥效果图
三跨连续刚构桥
为满足通航要求，同时减少水下基础数量，采用三跨连续刚构桥。
主梁通过二次抛物线形实现截面变高，线性流畅简洁；桥墩采用双薄壁桥墩，能有效减小支点负弯矩，减少结构材料用量，且墩梁固结，成桥后支座数量少，减少后期支座养护，有效降低成本；桥梁整体造型简洁大方，视野开阔，如图3。
本方案跨径布置为（1×30）m 预制小箱梁＋（36＋128＋36）m 中承式拱桥＋（1×30）m 预制小箱梁，桥梁全长。
引桥采用预应力混凝土预制小箱梁。
主桥采用整幅双向六车道，全幅桥宽41m，左右幅均为12m 车行道+ 拱脚区+ 人行道，中央设防撞墙。
引桥采用分幅设计，左右幅路幅组成相同，设计为人行道+12m 防撞墙+ 防撞墙＝18m。
图3 三跨连续刚构桥效果图
四跨连续梁桥
根据航道部门的要求，桥位处通航等级为Ⅵ级，双向通航孔净宽40m，主跨采用60m 跨径能满足通航的要求，跨径、梁高相对较小，主梁通过二次抛物线实现截面变高，线性流畅简洁（如图4），且设计、施工技术成熟养护简易，工程造价较低。
本方案跨径布置为（1×30）m 预制
小箱梁＋（40 +60 +60+40）m 连续梁＋（1×30）m 预制小箱梁，全长。
主桥采用连续梁，引桥采用预应力混凝土预制小箱梁。
主桥及引桥均采用分幅设计，两幅之间设有2m中央绿化带，左右幅路幅组成相同，设计为人行道+12m 车行道+ 防撞墙＝18m。
图4 四跨连续梁桥效果图
4 方案对比
该大桥四种桥型方案的方案对比见表1。
表1 方案综合比较表
中承式拱桥桥梁造型美观，构思独特，建成后能够成为地标性建筑物，虽施工工艺较复杂，后期维护工作量大，造价略高，但性价比好，其最大特点是较为突出的先进性。
地锚式独塔空间扭索面斜拉桥桥梁造型美观，构思独特，塔型模仿生态，但施工难度较大，工期较长，造价较高。
连续刚构桥设计、施工技术成熟；变形小，结构刚度好，行车平顺舒服，养护简易，抗风抗震能力强；工程造价相对低。
连续梁桥结构常规，施工、设计技术都很成熟，造价较低，施工难度相对较小，造型一般，但经济性好，其最大特点是具有很高的经济性。
增江上已建桥梁多数为连续梁、简支梁或上承式拱桥，要把增城市建设成为生态型、现代化的城市，要求本桥梁设计富有时代特色，除起到连通增江东西两岸的作用外，还要起到美化投资环境的作用，成为增城市的标志性建筑。
综合考虑各方因素，最终采用中承式拱桥方案作为推荐方案。
