盐河大桥结构设计.docVIP

盐河特大桥主桥上部结构设计 （珠海市交通勘察设计院有限公司 519000 邱乾洲） [摘要]盐河特大桥是江苏省连云港至盐城高速公路上的一座主要桥梁，上部结构主桥为预应力混凝土连续梁，桥型结构美观，整体性好。本文主要介绍主桥箱梁结构构造、计算及配预应力钢束等特点。 关键词：预应力 连续梁 结构尺寸 钢束 悬臂现浇施工 1、概述 盐河特大桥位于江苏省连云港至盐城高速公路上。主桥上部结构采用预应力混凝土连续梁。上部结构纵向跨度为50+80+50m。 2、技术标准 1）、设计荷载：汽车-超20，挂车-120； 2）、桥面宽度：2ⅹ17m； 3）、通航标准：三级通航，通航净宽为70m，净高为7m； 4）、桥面坡度：2.0%； 5）、桥面纵坡：纵坡采用2.0%与-1.8%； 6）、平曲线要素：本桥位于半径为8000m的右偏平曲线上； 7）、竖曲线要素：凸形竖曲线半径为20000m； 8）、地震烈度：按7度设防。 3、主桥上部结构连续梁设计特点 3．1 箱梁结构尺寸的拟定 上部结构孔径为50+80+50m的预应力连续箱梁，为了与其它各联相配合，实际桥长为179.84m，另外16cm为预留伸缩缝，桥梁结构计算图式如图1所示。图中，4932cm为该联边孔计算跨径，60cm为连续梁梁端至边支座中心线之距离。桥梁设计计算必须综合考虑结构构造设置等因素，否则计算的内力及效应与实际差异较大。 此连续梁桥边跨与中跨之比为0.625：1，全桥为双向八车道，全桥宽度较大，上部结构横桥向采用2个独立平行的主梁结构，即左右半幅完全分离，中间设1.0m的分隔带。选用箱型截面出于以下几点考虑：首先，箱型截面整体性好，结构刚度大；其次，箱梁顶底板可提供足够的面积来布设预应力钢束以承受正、负弯矩；另外，箱型截面抗扭能力强，同时箱型截面能提供较大的顶板翼缘悬臂，底板宽度相应变窄，可大幅度减少下部结构工程数量。采用变高度主要适应连续梁内力变化的需要。箱梁底板宽8.5m，箱梁顶板宽17.0m，为了减轻下部工程量和减轻箱梁自重，设计中采用了较大的翼板悬臂，悬臂长4.5m。主墩支点断面箱梁高4.5m（半幅桥箱梁中心处梁高），是中孔跨度的1/18.06，中跨跨中及边支点断面梁高2.1m（半幅桥箱梁中心处梁高），是中跨跨度的1/38.1，其截面惯性矩和内力变化较为协调，其梁高及梁底板高均按半立方抛物线变化，梁高公式为：y=0.009930x3/2+2.1m，其中x为距中跨跨中的距离。箱梁顶板厚度：两肋板间板厚为0.26m，上承托处厚度为0.75m，悬臂端板厚为0.2m。箱梁底板厚度：主墩支点断面板厚0.75m，跨中及边支点断面为0.28m，按半立方抛物线变化。箱肋板宽度：从支点向跨中由0.65m向0.45m渐变。左右半幅箱梁中心距离为18.0m，中间1m的分隔带分离。桥面设2%的横坡，由肋板高度来调节。桥中在各支点和跨中设置均设置横隔板，全桥共设置5个横隔板，其中边支点处横隔板宽1.5m，中支点处横隔板宽2.4m，跨中横隔板宽0.3m。箱梁尺寸断面如图2所示。 3.2箱梁内力计算 本桥采用挂篮悬臂现浇施工。根据已确定的结构尺寸，考虑悬臂现浇施工，施工体系转换及其他因素引起的结构次应力对该桥主梁内力进行计算；内力计算利用利用同济大学开发的桥梁博士桥梁结构分析系统，采用有限元法中的平面杆系单元进行分析计算，并用西南交大开发的BSAS桥梁结构分析系统计算并与之校对。 3.3预应力体系及钢束布置 根据箱梁内力计算结果，设置了预应力刚束体系。 1）、纵向预应力设置了顶板束、底板束、合拢束、及备用束四种，顶板束为15Φj15.24，底板束为19Φj15.24，合拢束为15Φj15.24，备用束为15Φj15.24，除边跨底板束和边跨合拢束为单端张拉为单端张拉外，其余钢束为两端张拉。纵向钢束布置见图3所示。 2）、竖向设置了竖向预应力，竖向预应力采用冷拉IV级高强精轧螺纹粗钢筋。箱梁底板端作为自锚端，顶板作为张拉端。竖向预应力钢筋间距为50厘米。 3）、桥面板设置了横向预应力，横向预应力采用4Φj15.24，采用BM15-4扁锚锚固体系。横向预应力采用单端张拉，固定端为压花锚，沿桥纵向张拉端与固定端交错布置。横向预应力钢筋间距为50厘米。 3.4梁段划分与施工 梁段划分与施工方法紧密联系。由于通航要求的限制，本桥采用挂篮悬臂现浇施工方法，该方法不需要大量施工支架，不影响桥下通航，施工不受季节影响。悬臂施工时，由于墩梁铰接而不能承受弯矩，须将箱梁与桥墩临时锚固成T型刚构。首先在承台上搭设临时支架立模现浇0号块，块长8米，其次用挂篮分段对称悬臂现浇10对梁段，每端梁重控制在150吨以下。待悬臂施工至少一端合拢后恢复原结构状态，合