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桥梁参数统计一、连续刚构：连续刚构桥是墩梁固结的连续梁桥。
一般边跨长度取中跨长度的0.5～0.8倍，对于钢筋混凝土连续梁宜取大值；对于预应力连续梁宜取偏小值，以增加边跨刚度，减小活载弯矩的变化幅度，减少预应力筋的数量。
边跨长度过短，边跨桥台支座将会产生负反力，支座与桥台必须采用相应抗拔措施或边梁压重来解决。
应该注意到，边跨的长度与连续梁的施工方法有关，如采用悬臂法施工，考虑到一部分边跨是采用悬臂施工外，剩余一部分边跨需要在脚手架上施工。
为减小支架及现浇段长度，边跨长度以取不超过中跨长度的0.65倍。
对于公路多跨连续钢构桥，箱梁根部梁高可取用（1/17～1/20）L，跨中可取（1/50～1/60）L；对于铁路桥，因活载较大，箱梁根部梁高可取（1/15～1/16）L，跨中可取（1/30～1/50）L。
多跨连续钢构，由于结构上墩梁固结，为减小次内力的敏感性，必须选择抗压刚度大，抗推抗度小的单壁或双壁的薄壁墩，使墩适用梁结构的变形。
一般情况下，在初步设计选择墩尺寸时，其长细比可为16～20。
双薄壁墩的中距与主跨的比值在1/20～1/25之间。
我国已建成的大跨径预应力混凝土连续梁桥表2-1-7（桥梁工程上册范立础编P80）2我国已建成的大跨径预应力混凝土连续钢构桥表2-1-8（桥梁工程上册范立础编P81）34世界大跨径混凝土梁式桥5表4.1（中国现代桥梁P392）67二、矮塔斜拉桥：矮塔斜拉桥塔较矮，梁较钢，索的贡献小，接近于带有体外索的连续梁。
在跨径150～250m范围内，是一种较经济的桥型。
目前世界上日本修的最多，最大跨径已达到275m（木曾川桥），在我国已得到较快的发展，如漳州战备大桥（跨径132m），兰州小西湖黄河大桥（跨径136m），芜湖长江大桥（跨径312m，钢桁梁），除芜湖长江大桥采用钢结构以外，其余均为混凝土结构。
矮塔斜拉桥桥面以上塔高与跨径之比为1/7.4～1/14，多数在1/8～1/12之间，只有一般斜拉桥的一半。
第一节工程概况一、概述1、工程概述株洲湘江四桥距株洲市一水厂取水口下游约500m，西起泰山路与长江南路交点，跨湘江，东至株洲市芦凇区，接建宁大道。
其中河东岸引桥高架跨越沿江南路、建设路后与建宁大道平交，河西岸引桥高架跨越滨江南路后与长江南路平交，另外河西岸设有半互通式立交将大桥与滨江南路相互联接。
桥梁部分孔径布置（由西向东）为：12×20m（现浇连续箱梁）＋7×46m（顶推连续箱梁）＋75m＋2×140m＋75m（三塔部分斜拉桥）＋4×42m（现浇连续箱梁）＋5×20m（现浇连续箱梁），桥梁总长1265.2m。
株洲四桥建成后，大大缓解了株洲一桥交通压力，缩短了芦淞区至天元区跨江的往来交通，从而减低了机动车辆的耗油量，这样，能大大改善株洲城市的空气质量。
2、工程地质42m跨现浇箱梁横跨东岸滨江南路和建设路，城市路面经过水泥混凝土硬化，地基承载力较好。
通过株洲地税三分局部分地表面有20cm左右水泥混凝土路面，仅少部分地表为土层。
该桥位从上往下的地质情况为，首先为 1.28 m～5.10 m的填筑土，承载力较低；再是5.12 m～6.10m粘土层，容许承载力220～260 Kpa；最后进入弱风化泥质粉砂岩和弱风化砂砾岩，厚度17.80 m～25.17m，容许承载力1200～1500 Kpa，桥梁的基础奠基于此层上面。
3、水文特征湘江自南向北贯穿株洲市，较大支流的枫溪港、白石港迂回曲折于河东汇入湘江，水情较为复杂。
在市区内有株洲水文站，水文系列较长，湘江干流最高水位一般出现在4～7月，主要受洪水径流控制。
根据株洲水位站质料统计，多年平均水位30.61m（85黄海系统），历年最高水位实测最高值为42.59m（1994年6月18日，56黄海系统），实测最大流量20200m3/s（1964年6月）；实测最低水位27.51m（1998年11月13日），实测最小流量101m3/s（1966年9月）。
斜拉桥牵索挂篮（前支点）施工工艺工法（QB/ZTYJGYGF-QL-0602-2011）桥梁工程有限公司廖文华罗孝德1 前言1.1 工艺工法概况牵索挂篮又称前支点挂篮，是一种用于混凝土斜拉桥主梁悬臂浇筑施工的设备，是一种具有国际先进水平的新型挂篮。
我国自安徽铜陵长江公路大桥首次使用牵索挂篮以来，在大跨度、大节段的混凝土斜拉桥如武汉长江二桥、南昌新八一大桥、武汉江汉四桥、湖南岳阳洞庭湖大桥、江西鄱阳湖大桥、湖北荆洲长江公路大桥等的施工中，牵索挂篮施工工艺得到了广泛的应用。
1.2 工艺原理利用斜拉索作为挂篮前支点的牵引索，后锚点锚于已浇梁段的底板上，中支点用C型挂钩支撑于已浇主梁顶面，将后锚点挂篮的悬臂受力状态改变为前后支点的简支受力状态，从而减小了挂篮的挠度与弯矩，提高了挂篮的承载能力，实现主梁全节段一次浇筑。
锚固系统模板系统承载系统走行系统图1 牵索挂篮系统结构示意图2 工艺工法特点采用钢箱型结构，结构紧凑，整体性强，刚度大，承载能力大，安全性高，采用吊挂与斜拉索牵拉相结合的传力，加大了节段施工长度，施工标准化程度高，施工速度快，施工质量好，重量大，加工费用高。
3 适用范围大跨度长节段混凝土斜拉桥主梁悬臂浇筑施工。
4 主要技术标准《公路桥涵施工技术规范》 JTG/TF50《公路斜拉桥设计规范》JTJ027《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》JTJ025《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205《公路工程质量检验评定标准》JTGB80-15 施工方法根据设计图纸，主梁0、 1#段采用墩旁托架施工，挂篮从第2号段正式悬臂施工。
结合现场条件，0、1#段施工时考虑用挂篮承载平台作为施工平台，挂篮承载平台在墩旁托架上直接拼装、焊接、平移、顶升到位。
墩旁托架采用万能杆件在塔墩顶拼装而成。
挂篮拼装提升到位后，在挂篮后端设支承牛腿，前端设斜拉，挂篮主纵梁中部设斜向钢支撑，以满足0、1#段梁体施工。
牵索挂篮作为主梁悬臂浇筑的承重结构，通过锚固系统，将挂篮锚固在主梁底板上，通过牵索系统将斜拉索与挂篮弧形首相连，形成简支结构受力平台，然后在挂篮平台上进行立模、绑扎钢筋、浇筑混凝土，张拉预应力、压浆等作业。
株洲湘江四桥部分斜拉桥设计
丁仁军1,陈 涛2,谢志恒1,谭跃飞3,李军辉3
(1.中交第二航务工程局有限公司,湖北武汉 430014; 2.湖南省交通规划勘察设计院,湖南长沙 410015;
3.株洲市城市建设投资经营有限公司,湖南株洲 412000)
摘 要:株洲湘江四桥主桥采用75m+2 140m+75m三塔单索面预应力砼部分斜拉桥。
文中着重介绍该桥主梁、索塔、拉索的设计与结构的整体计算。
关键词:桥梁;部分斜拉桥;构造设计
中图分类号:U448.27 文献标识码:A 文章编号:1671-2668(2008)06-0119-02 株洲湘江四桥是跨越湘江的一座特大型城市桥
梁。
湘江是湖南省的最大河流,是航运、水利的黄金水道,在进行桥跨布置时要考虑多孔通航以适应中、枯水期及洪水期的通航要求,同时要考虑各型船舶和船队单向分孔和双向合孔通航的需要。
基于以上设计要求,株洲湘江四桥最终采用三塔部分斜拉桥方案。
部分斜拉桥是1988年法国工程师J.M atl-i v at提出的一种结构思维和桥梁结构形式。
目前在世界上已得到诸多国家的认同和应用。
桥梁孔径布置(由西向东)为8 20m(现浇连续箱梁)+4 20m(现浇连续箱梁)+7 46m(顶推连续箱梁)+75m+2 140m+75m(部分斜拉桥)+4 42m(现浇连续箱梁)+5 20m(现浇连续箱梁),桥梁总长1265.2m。
1 主要技术标准
工程等级:城市主干道、特大型城市桥梁;
设计荷载:城市-A,人群荷载3.5kN/m2;
设计车速:40km/h;
设计洪水频率:300年一遇,S W1/300=45.29m (85黄海高程);
施工水位:H=32.50m;
通航标准:内河三级航道,通航水位为H= 42.348m,净宽 净高为60m 10m;
桥面宽度:29.0m
抗震设计:地震动峰值加速度0.05g,反应谱特征周期0.35s。
2 主桥结构设计
株洲湘江四桥主桥采用三塔单索面预应力砼塔
梁固接支承体系部分斜拉桥,桥跨组成为75m+2 140m+75m,全长430m,主桥布置见图1。
图1 主桥立面布置图(单位:cm)
2.1 主 梁
主梁采用单箱三室箱形截面(箱梁断面见图2),外腹板斜置,箱梁顶宽29.00m,腹板斜率不变,箱梁底板宽度由20.37m渐变到19.42m。
主墩墩顶根部梁高4.35m,向中、边跨方向63m范围内梁高变化采用二次抛物线,其余为等高梁段,梁高2.80 m。
箱梁合龙段底板厚度0.28m,0号块端部底板厚度为1.20m,3~22号截面底板厚度变化采用二次抛物线。
中室顶板厚0.60m(0号段处为0.90 m),边室顶板厚度0.28m,边腹板厚度由1.15m~ 0.80m~0.65cm变化,中腹板厚度由1.10m~
图2 箱梁断面(单位:cm)
0.80m~0.55cm变化。
墩顶横隔板厚3.00m,边跨端横隔板厚1.00m,斜拉索锚固区中室隔板厚0.60m,边室隔板厚0.30m。
主梁按挂篮悬臂浇筑法施工设计,边跨分24个梁段,中跨分22个梁段。
0号块梁段长5.00m,1~
119
公 路 与 汽 运
总第129期 H ighw ay s&A utomotive A p p lications
21号梁段长3.00m,22号梁段长3.50m ,23、24号梁段共长5.80m,合龙段长2.00m,主梁采用三向预应力结构。
0号、1号梁段在墩上搭托架现浇,河
东向23、24号段搭支架现浇,其余梁段在挂篮上悬浇,挂篮重按1200kN 设计。
2.2 索塔及索鞍
索塔采用中边塔不等高布置在桥梁中央分隔带上,以增加桥梁美感。
东、西两边塔高16.5m ;中塔高18.8m 。
采用实心矩形截面,塔根部顺桥方向长3.5m,横桥方向宽2.5m,塔上部设有鞍座,以便拉索穿过。
塔上索距中塔为1.1m,边塔为0.9m 。
鞍座为部分斜拉桥的关键构造,目前,部分斜拉桥鞍座的形式有内外双套管结构和分丝管结构两种。
中山市岐江大桥(分丝管索鞍)及漳州战备大桥(内外管索鞍)索鞍处节段模型试验数据表明,两种索鞍纵桥向压应力值及鞍座下拉应力值均小于砼强度标准值,分丝管索鞍更安全。
故本桥设计采用分丝管形式,每根分丝管穿一根钢绞线有利于换索,在两侧斜拉索出口处设抗滑锚,以克服索的不平衡拉力,防止钢绞线滑动。
分丝管构造见图3。
图3 塔上分丝管构造
2.3 斜拉索设计及换索
斜拉索设计为竖琴形单索面,横向分两排(间距0.90m),斜拉索采用环氧喷涂钢绞线(中心丝与边丝各钢丝外表均单独形成环氧树脂涂膜)单层无粘接筋(参考OVM -U1设计),单根钢绞线直径为15.2mm ,每根索由37根环氧喷涂钢绞线组成,耐疲劳最大应力值须大于200MPa 。
钢绞线标准强度1860MPa,采用两端张拉。
拉索采用多重防腐,单根钢绞线为环氧喷涂,外包单层PE,钢绞线索外包H DPE 套管。
每个塔上共8根索,梁上索距6.00m,斜拉索锚固于中室隔板上,两端张拉,锚具为夹片式群锚。
斜拉索可以在桥上禁止通行的情况下单根更
换。
更换中,同时放松一对拉索两端的应力,拆下索塔两端的PE 连接装置及索上附属件,在索塔一端的抗滑锚筒附近把拉索割断,在索塔另一端的梁上用单根张拉千斤顶把钢绞线一根一根地拔出,拉出的长度超过抗滑锚筒即可拆去一个抗滑锚,另一边也就很容易拆除了。
2.4 结构计算
主桥纵向计算运用 桥梁综合程序 进行平面杆系分析计算并运用QJX(桥梁平面杆系分析综合程序)验算,全桥共划分单元306个,节点258个,其中梁单元218个,塔单元40个。
根据设计施工流程,全桥施工及运营阶段共分为88个阶段,第88阶段为使用阶段。
根据JT G D62-2004规范进行承载能力极限状态及正常使用极限状态计算,包括悬臂施工、体系转换等短暂状况的计算和成桥初期、成桥后期持久状况的计算。
施工阶段主要计算荷载为自重、预应力、砼不同龄期的收缩和徐变、施工荷载等;运营阶段考虑了汽车荷载、挂车、人群、支点沉降、制动力、温度力、支座摩阻力等作用及影响。
其中结构体系温升、温降20 ;梁、塔与拉索间温差取15 ;日照温差及梁、塔上下缘温差按JT G D60-2004计算;强迫位移按主塔墩沉降2cm 、连接墩沉降1cm 计算。
结果见表1。
表1 箱梁正常使用极限状态计算结果M P a
短期效应组合上缘最大
压应力下缘最大压应力长期效应组合上缘最大压应力下缘最大压应力15.85
16.89
16.8
17.1 计算结果表明,上部结构在最不利荷载组合(恒
载+汽车+温度+强迫位移)下全桥无拉应力出现,并有一定的应力储备,满足规范要求。
3 结 语
实践表明,株洲湘江四桥是部分斜拉桥一次成功的尝试。
这种新型结构桥型具有造型美观、景观协调、技术先进、造价低、施工简便等特点。
该桥于2007年6月通车,运营情况良好。
参考文献:
[1] 陈亨锦,王 凯,李承根.浅谈部分斜拉桥[J].桥梁建
设,2002(1).
[2] JT G D60-2004,公路桥涵设计通用规范[S].收稿日期:2008-02-29
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公 路 与 汽 运
H ighw ay s &A utomotive A p p lications
第6期2008年11月。
