淠河总干渠桥梁工程设计实例分析

2021-04-03冀利生

建筑与装饰 2021年6期

冀利生

悉地（苏州）勘察设计顾问有限公司安徽合肥 230000

1 工程概况

前进路淠河总干渠桥主桥为独塔双索面斜拉桥，跨度布置为（90+120）m；2015年6月提交送审的施工图对应东、西两侧引桥均为1×30m预应力混凝土简支T梁；桥梁全长为278.04m，全宽为35.5m，桥梁起、终点桩号分别为K0+500.98m、K0+779.02m；本次施工图设计调整后主桥方案不变，西、东两侧引桥分别为2×（3×30）m、2×30m预应力混凝土简支组合小箱梁；桥梁全长为457.88m，全宽为35.5m。

2 桥梁总体设计

本桥为城市主干道跨河桥，跨越淠河总干渠，根据方案与初设评审中河道管理部门意见，河道通航净空按不小于6.0m控制。桥梁标高由河道通航净空控制，通航宽度按正交断面不小于30.0m控制，主塔中心为道路纵段竖曲线交点，对应为全桥最高点，相应道路桩号为K0+625，桥面纵坡按双向2.45%设计。桥梁位于道路直线段，桥梁范围设置一个竖曲线变坡点，桥面竖曲线半径为2000m。

（1）上部结构。主桥采用独塔双索面预应力混凝土斜拉桥，主梁截面采用π型双主梁截面，主塔采用剑梭外形，斜拉索采用扇形布置，主桥两端的引桥采用标准跨径为30m的预制预应力混凝土组合小箱梁。结合桥位处场地条件，主桥主梁施工拟采用悬臂浇筑施工，边孔配重段采用满堂支架分段施工[1]。

（2）下部构造。主桥主塔下塔柱通过承台与桩基连接，主塔承台采用哑铃形，每个塔柱下接12根直径为2.0m的钻孔灌注桩；主引桥分界墩采用四柱式桥墩，墩身通过承台与直径为1.6m的钻孔灌注桩相接；引桥桥墩采用桩柱式桥墩，其中墩柱直径为1.4m，桩基为直径1.6m钻孔灌注桩；引桥桥台采用肋板式桥台，肋板通过承台与直径为1.2m的钻孔灌注桩相连，每个承台之间设置横系梁。

3 主桥设计

3.1 主桥桥型布置及结构设计

（1）桥型布置

主桥采用两跨（90+120）m独塔双索面预应力混凝土斜拉桥，主梁采用等高度预应力混凝土π型双主梁截面，淠河总干渠下穿桥梁主孔；桥塔由两道塔柱组成，两塔柱之间设置一道上横梁，塔柱外轮廓为剑梭形，主塔、主梁、主墩采用固结体系，主塔承台厚4.5m，承台下接直径2.0m钻孔灌注桩。

（2）结构设计

1）主梁：本桥主梁全长为209.72m，其中边孔长89.86m、主孔长11 9.8 6 m，主孔划分2 0 个节段，相应节段编号为EL0～EL20，边孔划分11个节段，相应节段编号为WL0～WL11。主梁标准节段长6.0m，相应斜拉索锚固间距为6.0m，对应于拉索锚固端设置一道厚0.4m的横梁；边孔配重段每节段长2.75m，对应斜拉索锚固间距为2.75m，相应横梁厚0.5m。边孔、主孔梁端均设置端横梁，端横梁厚均为1.8m；主梁与塔柱连接处设置两道厚0.8m的横梁，两横梁之间加设0.4m厚的底板形成封闭箱室。

2）主塔：主塔采用“剑梭形”桥塔，由两道塔柱组成，两塔柱呈平行布置，桥面以上塔柱高69.8m（未计入女儿墙高度），距离桥面约56.3m处设置上横梁。塔柱截面近似椭圆，内部为空腔，横桥向尺寸为3.5m，按等厚度设置；顺桥向尺寸在一定范围内渐变，于桥面处为6.0m，渐变段塔中部最大截面对应为8.0m，塔顶对应为3.0m，塔柱竖向渐变段对应为圆弧曲线段。顺桥向侧壁设置凹槽，凹槽深0.15m；塔柱标准段顺桥向壁厚1.50m，横桥向壁厚0.85m，斜拉索锚固区段塔柱内部空腔断面尺寸为：宽1.5m，长3.0～5.0m，塔柱断面外轮廓圆曲线半径为1.5m；塔柱与主梁连接部位为实体截面；下塔柱上、下端分别与主梁、承台固结。

3）斜拉索：本桥单索面布置18对斜拉索，斜拉索边孔编号为WS1～WS18、主孔编号为ES1～ES18，拉索呈扇形布置，塔中心线与第一对索（WS1、ES1）主梁锚固中心水平间距为12.15m，主孔ES1～ES18、边孔WS1～WS9斜拉索主梁锚固中心水平间距均为6.0m。

4）下部结构：主塔下塔柱承台平面为多边形，两个下塔柱对应的承台平面呈哑铃型，中间采用横系梁连接，承台厚4.5m，承台内布置冷却管，以减小大体积混凝土浇筑施工时的水化热，每个承台下接12根直径2.0m钻孔灌注桩。

3.2 引桥桥型布置及结构设计

（1）桥型布置。引桥上部采用标准跨径30m预应力混凝土预制组合小箱梁；引桥与主桥分界墩在主桥布置中已作说明，引桥其余下部桥墩均采用直径160cm钻孔灌注桩接直径140cm圆柱接1.7米高盖梁排架墩；桥台为肋板式桥台，承台厚2.0m，基础采用直径1.2m钻孔灌注桩。

（2）桥型结构。①上部30m标准跨径预应力混凝土组合小箱梁结构引桥采用单幅布置，桥梁断面横向共布置12道小箱梁，其中边梁2道，预制顶宽2.85m；中梁4道，预制顶宽2.4m，每道小箱梁之间湿接缝宽0.500m。②下部构造：主、引桥分界墩相关说明详见主桥下部结构章节，在此不作重复说明。引桥其余桥墩采用单桩接单柱排架式桥墩，桩基采用直径1.6m钻孔灌注桩，墩柱为直径1.4m圆柱，单个桥墩共设6根墩柱，墩柱顶设置矩形断面盖梁，盖梁宽1.9m，高1.7m。引桥桥墩桩顶统一设置矩形断面横系梁，高1.5m，宽1.2m；对于引桥墩柱长度不小于6.5m时设置矩形断面墩柱横系梁，墩柱横系梁位于盖梁与桩顶横系梁之间。