阜新市某橋梁設(shè)計方案研究

白 明

(遼河石油勘探局筑路工程公司，遼寧 盤錦 124120)

橋梁工程始終在生產(chǎn)發(fā)展與各類科學技術(shù)進步的綜合影響下，遵循適用、安全、經(jīng)濟與美觀的原則，不斷的向前發(fā)展。橋梁是道線的重要組成部分，它可以根據(jù)跨越建筑物的不同分為跨河橋和跨線橋。

大洪河是阜南縣境內(nèi)淮河的重要支流，洪洼地區(qū)地勢低洼，圈堤建成以來已有數(shù)次破堤蓄洪，水位突高突低，水上交通難以保障，兩岸群眾交流困難，嚴重制約經(jīng)濟的發(fā)展，阜南縣跨河橋的修建意義重大。

1 研究區(qū)概況

1)地理位置:本項目所在區(qū)地處黃淮沖積平原，屬暖溫帶半濕潤季風氣候區(qū)。主要氣候特征是:季風明顯、四季分明、氣候溫和、雨量適中、光照充足。無霜期220 d左右，年平均降水量850 mm～910 mm;太陽輻射總量為120.2千卡/cm2～125.4千卡/cm2，年日照時數(shù)為2 173.7 h～2 425.3 h，最大值在6月。由于該區(qū)域地處我國南北氣候過渡段，氣候具有明顯的過渡性，兼有南北氣候之長:水熱資源優(yōu)于北方，光資源優(yōu)于南方，但也兼有南北氣候之短:降水時空變化大，旱澇災(zāi)害較頻繁，有些年份少雨、干旱，有些年份多雨成澇，常伴有連陰雨干熱風、冰雹、霜凍等。2)地震:根據(jù)工程抗震設(shè)防烈度圖，橋位所在地區(qū)地震烈度為6度。3)氣象:今年平均氣溫14.5℃～15℃，最低氣溫－20℃，最高氣溫40℃。4)水文:河道全長76 km，河床寬15 m～100 m。自然落差347 m，最大洪水峰流量2 500 m3/s，枯水期最小流量0.02 m3/s。多年平均凈流量 3.46 m3/s。

2 設(shè)計標準及具體方案

根據(jù)JTG D60-2004公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范(以下簡稱《橋規(guī)》)，JTG D62-2004公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范(以下簡稱《公路橋規(guī)》)要求，按A類預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件設(shè)計此梁，滿足交通量的要求。橋梁結(jié)構(gòu)安全，功能經(jīng)濟美觀，以安全的經(jīng)濟標準保證結(jié)構(gòu)技術(shù)可靠，施工方便。據(jù)此有三種方案可選擇:

1)第一方案:預(yù)應(yīng)力混凝土T橋(見圖1)。a.預(yù)應(yīng)力混凝土變截面先簡支后連續(xù)梁橋，全長396 m。b.橋跨結(jié)構(gòu)。共10跨分為兩聯(lián)，每跨40 m。橋梁橫斷面有4個。主梁為T形預(yù)制混凝土梁。主梁間距210 cm，等截面梁高225 cm，肋厚20 cm，上翼緣寬度140 cm。濕接40 cm，上翼緣厚度為15 cm。下翼緣馬蹄尺寸寬40 cm，高20 cm，斜坡高12 cm。c.墩臺結(jié)構(gòu)。根據(jù)原始資料，橋址下方以花崗巖為主，主墩基礎(chǔ)采用φ1.2 m和φ1.3 m的鉆井灌注樁，東西邊墩(橋臺)采用剛性擴大基礎(chǔ)。采用梯形蓋梁。d.施工。方案:工廠化預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)應(yīng)力梁，采用閘門式架橋機施工，然后澆筑橋面板，最終橋面系施工。

圖1 預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁橋（單位：cm）

2)第二方案:斜拉橋(見圖2)。全長396 m，橫向布置同上。a.拉索縱向布置為扇形，橫向布置為單索面。拉索結(jié)構(gòu):鋼索采用平行鋼絞線索，錨具為冷鑄墩頭錨。b.主梁采用混凝土主梁，主梁截面形式為雙主肋截面，主梁在塔墩上的支承體系為剛性體系，此體系適用于獨塔斜拉橋及有良好地基條件和地震烈度低的地區(qū)。c.塔索的結(jié)構(gòu):順橋方向采用單柱形式，橫向采用單柱式。d.尺寸:梁高為跨徑的1/70～1/200，取2 m，混凝土梁上索間距為8 m。

圖2 斜拉橋（單位：cm）

3)第三方案:預(yù)應(yīng)力混凝土剛架橋(見圖3)。支點梁高與跨度之比為1/14～1/22，取 H/L=1/18，則 H=1.8，支點處腹板厚度取1.2 m。

圖3 預(yù)應(yīng)力混凝土剛架橋（單位：cm）

3 方案對比及選擇

1)根據(jù)設(shè)計構(gòu)思宗旨，橋型方案應(yīng)滿足結(jié)構(gòu)新穎，受力合理，技術(shù)可靠，施工方便的原則。根據(jù)設(shè)計的思路，所有橋型方案都可以滿足受力合理、技術(shù)可靠、施工方便的要求。2)從結(jié)構(gòu)外形上看，方案一為四跨結(jié)構(gòu)，方案二為五跨結(jié)構(gòu)，方案三為三跨結(jié)構(gòu)，但三方案都滿足美觀要求，與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)。3)從材料用量來評比，方案一，三都比較經(jīng)濟。方案二使用材料較多。4)從施工難度上，方案一所需設(shè)備較少，占用施工場地少，對地基承載能力的要求不高，現(xiàn)行的施工技術(shù)、施工工藝和施工設(shè)備都很完善，預(yù)應(yīng)力梁橋又是當今橋梁建設(shè)中倡導(dǎo)的方案，所以，采用預(yù)應(yīng)力簡支梁橋有其固有的優(yōu)點。方案二，三的施工難度比較大，對施工人員有很高的要求，現(xiàn)有的水平很難達到要求。主橋上部結(jié)構(gòu)除用掛籃施工外，掛梁須另用一套安裝設(shè)備。方案二，三的施工難度較大成為最大的困難。

總的來說:方案一具有安全，功能美觀的要求，工期短，造價低，具有明顯的優(yōu)越性，符合實際情況予以采納。

[1] 甘軍華.高速鐵路橋梁設(shè)計關(guān)鍵技術(shù)綜述[J].山西建筑，2011，37(6):155-156.