阐述黄河独贵塔拉奎素黄河大桥设计
最后更新时间：2024-03-18
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论文导读：
摘要 独贵塔拉奎素黄河大桥主桥为（60+7×100+60）m七跨预应力混凝土连续梁桥。本桥联长跨多，因而设计难度较大。本文介绍了主桥结构的尺寸拟定过程和及其需要考虑的因素，旨在有效避免该类结构的常见病害，体现主桥全寿命动态设计理念，针对施工过程中的关键工艺做简要介绍，在结论中给出了类似桥的设计经验和建议，为今后修建同类桥梁提供有益参考。
关键词 连续梁桥；多跨；长联
A 文章编号 1674-6708（2012）79-0137-02
1概述
独贵塔拉奎素黄河大桥位于内蒙古西部，既是省道S215线的重要组成部分，也是连接国道110和国道109的重要通道，项目南起鄂尔多斯杭锦旗奎素，与S215相接，在三湖河口水文站下游约2.25km处跨越黄河，止于巴彦淖尔乌拉特前旗乌拉山镇，接国道G110，是包头黄河大桥和磴口黄河大桥区间长达400km内，在黄河上修建的又一座永久性特大型桥梁，对于进一步完善区域交通网有积极意义。
独贵塔拉奎素黄河大桥现桥址处主河槽宽700m左右，主桥采用7跨100m连续箱梁，边孔配跨采用59.7m，见图1。
2主桥上部结构
本桥地处黄河大堤之内，根据黄河河槽的游荡特性，前期针对该地形对连续梁桥、钢管拱桥等适用桥型进行了同等深度比选，综合考虑结构安全性、工程造价、施工方便性等因素，主桥上部结构选定为（59.7+7×100 +59.7）m七跨预应力混凝土连续梁桥。本桥箱梁高度由根部的6.0m渐变至跨中的2.5m，渐变曲线采用1.6次抛物线。箱梁腹板厚在6号块段由70cm渐变至50cm，采用直线渐变方式。在一侧的边跨现浇段箱梁底板上设置检修预留孔，直径80cm。箱梁顶宽12.0m，底宽6.5m，悬臂长度2.75m，悬臂板端部厚18cm，根部厚60cm。箱梁顶设有2%的横坡，箱梁浇筑分段长度采用：14.0m（0号块）+4×
管或一般钢束满足不了设计要求等特殊情况时，可经过计算修改，启用备用束，使梁体应力状况尽可能与设计值相符合。
3主桥下部结构
本桥3号～10号主桥桥墩采用等截面实心墩。墩高8～15m，墩身尺寸为3×6.5m，由于墩顶设置摩擦摆隔震支座，墩顶设置4.6×6.5的扩大头。主墩承台厚3.5m，基础采用1.8m直径钻孔灌注桩，基桩按纵、横向各三排布置，每墩布置9根桩。过渡墩采用等截面矩形空心薄壁墩，墩高分别为10m、15m，墩身尺寸为3×6.5m。承台厚3m，基础采用1.8m直径钻孔灌注桩，基桩按纵、横向各三排布置，每墩布置6根桩。
4 合拢方案
由于本桥联长较长，体系转换复杂，因此合理的设计合拢方案是本桥关键技术。合拢思路如下：
1）以各墩为中心逐段悬浇箱梁，形成单“T”；
2）相邻两个“T”进行跨中合拢，形成稳定的“∏”；
3）由两岸向中间逐个“∏”依次合拢，经过多次体系转换，完成全桥施工。
5结论
独贵塔拉奎素黄河大桥目前已经建成通车并正常运营2年。根据检测报告，从桥梁的应力、变形、动力等测试结果可以得出：实测结果与计算结果有较好的吻合性。在静力荷载作用下桥梁结构工作状态处于弹性范围，桥梁实际强度、刚度均满足设计及规范要求。在动力荷载作用下桥梁的竖向刚度、最大振幅及桥梁冲击系数也均满足设计及规范要求。
独贵塔拉奎素黄河大桥为主跨100m的7主跨预应力混凝土连续梁桥，在设计、施工和管理方面均具有一定的复杂性，在同类型桥梁中具有一定的代表性。
1）合理拟定结构尺寸，结构受力合理、变形满足要求。在满足整体受力的同时，还需补充局部受力分析计算，使箱梁0号块等受力复杂的局部区域配筋合理，避免局部开裂；
2）选择合适的摩擦摆隔震支座，保证长联连续梁在地震作用下的安全[3、4]；
3）合理的安排合拢顺序，保证施工的安全、顺利实施。采用先单T悬臂浇筑，然后合拢成∏，最后逐步完成全桥合拢；
4）优化纵向钢束配置方式，在结构受力满足规范的基础上，尽量减少结构应力幅，使结构应力均匀合理，减少结构在预应力施工过程中次内力的产生；尽量增大孔道间距，减少孔道数量，降低施工难度。根据相关资料，合理对横、竖向预应力的真实效应作出推断，并采取动态设计方案，适当设置储备量，根据实际情况适时做出调整。
参考文献
徐岳，王亚军，万振江.预应力混凝土连续梁桥设计[M].北京：人民交通出版社.
JTJ 041-2000.公路桥涵施工技术规范[S].北京：人民交通出版社.
[3]李龙安，屈爱平，何友娣.公路桥梁抗震设计规范反应谱阻尼修正方法研究[J].桥梁建设，2006（2）：43-45+80.
[4]余玲玲，王解军.非一致激励下高墩大跨连续刚构桥地震反应分析[J].中外公路，2010（2）：122-127.
摘要 独贵塔拉奎素黄河大桥主桥为（60+7×100+60）m七跨预应力混凝土连续梁桥。本桥联长跨多，因而设计难度较大。本文介绍了主桥结构的尺寸拟定过程和及其需要考虑的因素，旨在有效避免该类结构的常见病害，体现主桥全寿命动态设计理念，针对施工过程中的关键工艺做简要介绍，在结论中给出了类似桥的设计经验和建议，为今后修建同类桥梁提供有益参考。
关键词 连续梁桥；多跨；长联
A 文章编号 1674-6708（2012）79-0137-02
1概述
独贵塔拉奎素黄河大桥位于内蒙古西部，既是省道S215线的重要组成部分，也是连接国道110和国道109的重要通道，项目南起鄂尔多斯杭锦旗奎素，与S215相接，在三湖河口水文站下游约2.25km处跨越黄河，止于巴彦淖尔乌拉特前旗乌拉山镇，接国道G110，是包头黄河大桥和磴口黄河大桥区间长达400km内，在黄河上修建的又一座永久性特大型桥梁，对于进一步完善区域交通网有积极意义。
独贵塔拉奎素黄河大桥现桥址处主河槽宽700m左右，主桥采用7跨100m连续箱梁，边孔配跨采用59.7m，见图1。
2主桥上部结构
本桥地处黄河大堤之内，根据黄河河槽的游荡特性，前期针对该地形对连续梁桥、钢管拱桥等适用桥型进行了同等深度比选，综合考虑结构安全性、工程造价、施工方便性等因素，主桥上部结构选定为（59.7+7×100 +59.7）m七跨预应力混凝土连续梁桥。本桥箱梁高度由根部的6.0m渐变至跨中的2.5m，渐变曲线采用1.6次抛物线。箱梁腹板厚在6号块段由70cm渐变至50cm，采用直线渐变方式。在一侧的边跨现浇段箱梁底板上设置检修预留孔，直径80cm。箱梁顶宽12.0m，底宽6.5m，悬臂长度2.75m，悬臂板端部厚18cm，根部厚60cm。箱梁顶设有2%的横坡，箱梁浇筑分段长度采用：14.0m（0号块）+4×
3.5m+7×4.0m，合拢段长2.0m，边跨现浇段长8.7m。
主桥主梁按全预应力混凝土设计，采用纵、横、竖三向预应力体系，见图2，在布设梁体纵向预应力体系时，综合控制梁体应力的均衡性和应力幅值，使梁体在悬臂施工阶段和运营阶段结构变形较小，应力变化较小，结构应力水平较低的优良状态。箱梁同时设置了备用预应力体系，施工时，根据监控数据和实际张拉情况，实时调整钢束张拉控制应力，在发生堵摘自：写论文www.7ctime.com管或一般钢束满足不了设计要求等特殊情况时，可经过计算修改，启用备用束，使梁体应力状况尽可能与设计值相符合。
3主桥下部结构
本桥3号～10号主桥桥墩采用等截面实心墩。墩高8～15m，墩身尺寸为3×6.5m，由于墩顶设置摩擦摆隔震支座，墩顶设置4.6×6.5的扩大头。主墩承台厚3.5m，基础采用1.8m直径钻孔灌注桩，基桩按纵、横向各三排布置，每墩布置9根桩。过渡墩采用等截面矩形空心薄壁墩，墩高分别为10m、15m，墩身尺寸为3×6.5m。承台厚3m，基础采用1.8m直径钻孔灌注桩，基桩按纵、横向各三排布置，每墩布置6根桩。
4 合拢方案
由于本桥联长较长，体系转换复杂，因此合理的设计合拢方案是本桥关键技术。合拢思路如下：
1）以各墩为中心逐段悬浇箱梁，形成单“T”；
2）相邻两个“T”进行跨中合拢，形成稳定的“∏”；
3）由两岸向中间逐个“∏”依次合拢，经过多次体系转换，完成全桥施工。
5结论
独贵塔拉奎素黄河大桥目前已经建成通车并正常运营2年。根据检测报告，从桥梁的应力、变形、动力等测试结果可以得出：实测结果与计算结果有较好的吻合性。在静力荷载作用下桥梁结构工作状态处于弹性范围，桥梁实际强度、刚度均满足设计及规范要求。在动力荷载作用下桥梁的竖向刚度、最大振幅及桥梁冲击系数也均满足设计及规范要求。
独贵塔拉奎素黄河大桥为主跨100m的7主跨预应力混凝土连续梁桥，在设计、施工和管理方面均具有一定的复杂性，在同类型桥梁中具有一定的代表性。
1）合理拟定结构尺寸，结构受力合理、变形满足要求。在满足整体受力的同时，还需补充局部受力分析计算，使箱梁0号块等受力复杂的局部区域配筋合理，避免局部开裂；
2）选择合适的摩擦摆隔震支座，保证长联连续梁在地震作用下的安全[3、4]；
3）合理的安排合拢顺序，保证施工的安全、顺利实施。采用先单T悬臂浇筑，然后合拢成∏，最后逐步完成全桥合拢；
4）优化纵向钢束配置方式，在结构受力满足规范的基础上，尽量减少结构应力幅，使结构应力均匀合理，减少结构在预应力施工过程中次内力的产生；尽量增大孔道间距，减少孔道数量，降低施工难度。根据相关资料，合理对横、竖向预应力的真实效应作出推断，并采取动态设计方案，适当设置储备量，根据实际情况适时做出调整。
参考文献
徐岳，王亚军，万振江.预应力混凝土连续梁桥设计[M].北京：人民交通出版社.
JTJ 041-2000.公路桥涵施工技术规范[S].北京：人民交通出版社.
[3]李龙安，屈爱平，何友娣.公路桥梁抗震设计规范反应谱阻尼修正方法研究[J].桥梁建设，2006（2）：43-45+80.
[4]余玲玲，王解军.非一致激励下高墩大跨连续刚构桥地震反应分析[J].中外公路，2010（2）：122-127.