獨貴塔拉奎素黃河大橋設(shè)計
獨貴塔拉奎素黃河大橋設(shè)計
摘要 獨貴塔拉奎素黃河大橋主橋為(60+7×100+60)m七跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋。本橋聯(lián)長跨多,因而設(shè)計難度較大。本文介紹了主橋結(jié)構(gòu)的尺寸擬定過程和及其需要考慮的因素,旨在有效避免該類結(jié)構(gòu)的常見病害,體現(xiàn)主橋全壽命動態(tài)設(shè)計理念,針對施工過程中的關(guān)鍵工藝做簡要介紹,在結(jié)論中給出了類似橋的設(shè)計經(jīng)驗和建議,為今后修建同類橋梁提供有益參考。
關(guān)鍵詞 連續(xù)梁橋;多跨;長聯(lián)
1概述
獨貴塔拉奎素黃河大橋位于內(nèi)蒙古西部,既是省道S215線的重要組成部分,也是連接國道110和國道109的重要通道,項目南起鄂爾多斯杭錦旗奎素,與S215相接,在三湖河口水文站下游約2.25km處跨越黃河,止于巴彥淖爾烏拉特前旗烏拉山鎮(zhèn),接國道G110,是包頭黃河大橋和磴口黃河大橋區(qū)間長達400km內(nèi),在黃河上修建的又一座永久性特大型橋梁,對于進一步完善區(qū)域交通網(wǎng)有積極意義。
獨貴塔拉奎素黃河大橋現(xiàn)橋址處主河槽寬700m左右,主橋采用7跨100m連續(xù)箱梁,邊孔配跨采用59.7m,見圖1。
2主橋上部結(jié)構(gòu)
本橋地處黃河大堤之內(nèi),根據(jù)黃河河槽的游蕩特性,前期針對該地形對連續(xù)梁橋、鋼管拱橋等適用橋型進行了同等深度比選,綜合考慮結(jié)構(gòu)安全性、工程造價、施工方便性等因素,主橋上部結(jié)構(gòu)選定為(59.7+7×100 +59.7)m七跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋。本橋箱梁高度由根部的6.0m漸變至跨中的2.5m,漸變曲線采用1.6次拋物線。箱梁腹板厚在6號塊段由70cm漸變至50cm,采用直線漸變方式。在一側(cè)的邊跨現(xiàn)澆段箱梁底板上設(shè)置檢修預(yù)留孔,直徑80cm。箱梁頂寬12.0m,底寬6.5m,懸臂長度2.75m,懸臂板端部厚18cm,根部厚60cm。箱梁頂設(shè)有2%的橫坡,箱梁澆筑分段長度采用:14.0m(0號塊)+4×3.5m+7×4.0m,合攏段長2.0m,邊跨現(xiàn)澆段長8.7m。
主橋主梁按全預(yù)應(yīng)力混凝土設(shè)計,采用縱、橫、豎三向預(yù)應(yīng)力體系[1],見圖2,在布設(shè)梁體縱向預(yù)應(yīng)力體系時,綜合控制梁體應(yīng)力的均衡性和應(yīng)力幅值,使梁體在懸臂施工階段和運營階段結(jié)構(gòu)變形較小,應(yīng)力變化較小,結(jié)構(gòu)應(yīng)力水平較低的優(yōu)良狀態(tài)。箱梁同時設(shè)置了備用預(yù)應(yīng)力體系,施工時,根據(jù)監(jiān)控數(shù)據(jù)和實際張拉情況,實時調(diào)整鋼束張拉控制應(yīng)力[2],在發(fā)生堵管或一般鋼束滿足不了設(shè)計要求等特殊情況時,可經(jīng)過計算修改,啟用備用束,使梁體應(yīng)力狀況盡可能與設(shè)計值相符合。
3主橋下部結(jié)構(gòu)
本橋3號~10號主橋橋墩采用等截面實心墩。墩高8~15m,墩身尺寸為3×6.5m,由于墩頂設(shè)置摩擦擺隔震支座,墩頂設(shè)置4.6×6.5的擴大頭。主墩承臺厚3.5m,基礎(chǔ)采用1.8m直徑鉆孔灌注樁,基樁按縱、橫向各三排布置,每墩布置9根樁。過渡墩采用等截面矩形空心薄壁墩,墩高分別為10m、15m,墩身尺寸為3×6.5m。承臺厚3m,基礎(chǔ)采用1.8m直徑鉆孔灌注樁,基樁按縱、橫向各三排布置,每墩布置6根樁。
4 合攏方案
由于本橋聯(lián)長較長,體系轉(zhuǎn)換復(fù)雜,因此合理的設(shè)計合攏方案是本橋關(guān)鍵技