洛维大桥总体方案设计及主桥施工方案研究

毛立敏，刘梦麟

(广西壮族自治区交通规划勘察设计研究院，广西　南宁　530029)



洛维大桥总体方案设计及主桥施工方案研究

毛立敏，刘梦麟

(广西壮族自治区交通规划勘察设计研究院，广西南宁530029)

文章介绍了柳南改扩建工程洛维大桥总体方案设计，并根据工程实际特点对洛维大桥主桥施工方案进行研究比选，得出采用中跨合龙→不对称悬臂浇筑边跨→边跨合龙的施工方案具有较强的经济性。

改扩建工程；不对称悬浇；合龙方案

0　引言

随着经济的飞速发展和交通出行需求的急剧增长，一些早期修建的高速公路都存在不同程度上的不适应性，需要进行改扩建来满足日益增长的公路运输及交通出行需求，高速公路改扩建已经并将持续成为我国高速公路建设的主要方向。而对跨河流大桥的改扩建是高速公路改扩建中的重点和难点，其限制条件多，社会关注度大。合理的桥梁改扩建方案选择对高速改扩建工程具有重要意义，本文对洛维大桥总体方案设计进行探讨。洛维大桥新建桥梁主桥采用刚构-连续组合梁桥，其跨径组合为(80+2×125+75)m，边中跨比较大且不对称，主桥位于红花库区，平均水深达18 m，合理的施工方案选择具有较大的经济效益。

1　工程方案介绍

桂柳南高速公路是国家“7918”高速公路网及广西桂海高速公路的重要组成部

分，是广西高速公路网最为重要的路段之一，是广西壮族自治区加强“两区一带”城镇化、工业化等社会经济发展的基础，在广西路网中有着十分重要的地位和作用。为提高柳州至南宁段高速公路服务水平，适应并促进经济的发展，需要由原来双向四车道改扩建为双向八车道。

洛维大桥在柳州市鱼峰区洛维村附近跨越柳江，桥梁上距离阳和大桥3.1 km，下距红花水利枢纽约12 km，属于红花水利枢纽库区，水域河面宽约560 m，水深约18 m，河床开阔平坦，为不对称“U”形河谷。

1.1项目控制因素

(1)洛维大桥旧桥

洛维大桥旧桥建成于1998年，桥跨组合为3×30 m+(80+125+80)m+10×30 m，主桥为(80+125+80)m单箱单室连续刚构，自运营以来主桥箱梁存在顶板、腹板开裂等主要病害，并不断有继续恶化的趋势。2015年进行旧桥加固，主桥箱梁采用了设置体外预应力束、腹板粘贴钢板和顶板粘贴碳纤维布的加固方案，荷载试验表明加固后桥梁承载能力有了较大提升，满足现行规范公路荷载的要求。

(2)航道提升

洛维大桥旧桥航道等级按Ⅳ级设计，采用125 m单孔双向通航，现航道规划等级为Ⅱ级，并要求满足3 000 t单船通航，桥梁改扩建方案需满足航道提升的需求。

(3)桥位上游阳和码头

洛维大桥旧桥上游即阳和码头作业区，距离小于码头设计桥型长度的四倍。

1.2桥梁改扩建总体方案

受上游码头、航道、旧桥等因素控制，洛维大桥段采用利用旧桥、新建四车道桥梁的建设方案。改扩建方案考虑为将来航道提升整治工程提供空间，保证航道提升工程的可行性，同时从节约土地的角度出发。经研究分析，洛维大桥采用利用旧桥作为柳州至南宁单向四车道桥梁，在下游5 m处新建南宁至柳州单向四车道桥梁的方案。

1.3桥梁改扩建主桥桥型方案

梁桥与洛维大桥旧桥桥型一致，协调美观，且梁桥具有经济、后期管养维护相对简单等特点，作为洛维大桥改扩建的推荐桥型。新建桥梁需满足规划通航要求，并遵循有利于行洪、尽量与旧桥桥墩对孔布置降低阻水比的原则，新建桥梁主桥跨径采用(80+2×125+75)m，桥跨布置如图1所示。

图1　主桥桥型布置图(单位：cm)

针对主桥桥墩较矮的特点，主桥对连续梁桥、连续刚构桥、刚构-连续组合梁桥进行研究比选。连续梁桥不受桥墩高度的限制，但因为主桥支座吨位较大，不易于养护更换。而连续刚构桥受桥墩高度的影响，温度效应的作用对桥梁受力影响较大。刚构-连续组合梁桥综合了连续梁桥和刚构桥的优点，既减少了支座的用量，其桥梁受力也满足要求。经计算分析比选，主桥上构采用(80+2×125+75)m预应力混凝土刚构-连续组合梁桥，中间主墩墩梁固结。

2　主桥施工方案研究

洛维大桥新建桥梁主桥边中跨比较大且不对称，主桥位置处平均水深达18 m，合理的施工方案选择具有较大的经济效益。

2.1主桥施工方案

洛维大桥主桥采用四跨刚构-连续组合梁桥，其边跨跨径考虑行洪阻水比的影响采用与旧桥对孔布置，柳州岸边跨采用80 m跨径，南宁岸边跨采用75 m跨径，其中柳州岸边中跨比达到0.64，桥位处水深达18 m，且覆盖层沙卵石较厚达23 m。洛维大桥主桥采用两种施工方案进行比选，方案一：对称悬臂浇筑梁段，同时进行边跨现浇段支架搭设→合龙边跨，拆除边跨现浇段支架→合龙中跨，体系转换；方案二：对称悬臂浇筑梁段→合龙中跨，体系转换→不对称悬浇边跨梁段，同时进行边跨现浇段浇注→边跨合龙。方案二施工次序示意图见图2。

(a.悬臂梁段施工完毕后，进行中跨合龙，拆除临时固结)

(b.对中跨进行压重，进行南宁、柳州两岸边跨16#梁段悬臂浇筑)

(c.对左中跨进行压重，进行柳州岸边跨17#梁段悬臂浇筑，进行边跨现浇段施工)

(d.边跨合龙)

2.2主桥施工方案比选

表1　主桥施工方案比选表

由表1可见，主桥采用上述两种施工方案，通过

合理的预应力布置，均可以使结构受力满足现行规范的要求。与施工方案一相比，施工方案二由于不对称悬浇增设了顶板束，可以适当减小合龙底板束。施工过程中，方案二中跨合龙后拆除了9#及11#墩顶的临时固结，这样可以尽可能减小施工过程中由于温度及混凝土收缩徐变产生的次内力。

方案一是梁桥施工中较常用的施工方案，该方案具有施工过程中受力明确、施工控制简单等特点，但该桥位具有水深、河床砂卵石覆盖层厚等特点，桥梁边中跨比大，若采用方案一，其边跨现浇段较长，现浇支架搭设存在一定困难。洛维大桥主桥施工方案二较方案一工期长约20 d，且该合龙次序在不对称悬臂浇筑边跨梁段过程中梁端有较大的位移，施工过程中的主梁线形控制有一定的难度，但方案二较方案一节约支架约460 t，有较大的经济效益，综合结构受力及经济性考虑，采用施工方案二。

3　结语

本文简要介绍了柳南改扩建工程洛维大桥总体方案设计，改扩建洛维大桥主桥采用刚构-连续组合梁桥，主桥边中跨比较大，主桥位置水较深，且沙卵石覆盖层较厚，若采用施工方案一其支架投入成本高，经研究分析主桥采用方案二，即合龙中跨→不对称悬臂浇筑边跨梁段→合龙边跨的施工方案，其受力满足规范的要求，并且大大减少了支架的搭设，具有较强的经济性，可为同类型桥梁方案提供参考。

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Overall Luowei Bridge Program Design and Main Bridge Construction Plan Study

MAO Li-min，LIU Meng-lin

(Guangxi Communications Planning Surveying and Designing Institute，Nanning，Guangxi，530029)

This article introduces the overall program design of Luowei Bridge in Liuzhou-Nanning expressway expansion and reconstruction project，and according to the actual engineering characteristics，it compared and studied the main bridge construction program of Luowei Bridge，and obtained that the construction plan using the Mid-span closure → Asymmetric cantilever casting of side spans → Side-span closure has a stronger economical efficiency.

Expansion and reconstruction project；Asymmetric suspended casting；Closure plan

U445.6

A

10.13282/j.cnki.wccst.2016.05.016

1673-4874(2016)05-0059-03

2016-04-25

毛立敏(1983—)，工程师，研究方向：桥梁设计；

刘梦麟(1987—)，工程师，研究方向：桥梁设计。