关于景德镇市南环城高速公路昌江大桥设计

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1、景德镇市南环城高速公路昌江大桥设计吴云鹏陈少文(江西省交通设计院江西南昌330002)摘要：景德镇市南环城高速公路昌江大桥是一座跨越昌江的大桥，桥孔布置为16×40m预应力混凝土连续T梁桥，桥长647.00m。该桥位于石灰岩溶洞群内，桥台填土受水位控制，高达13m。此桥为景德镇环城高速公路的关键控制工程。关键词：桥梁工程；溶洞群；高填土桥台；预应力混凝土桥梁设计0前言景德镇市南环城高速公路位于我国历史名城——江西省景德镇市，它南接国家干线高速公路景德镇至婺源（黄山）高速公路，北通国家干线高速公路景德镇至鹰潭高速公路，是两条重要干线高速公路之间的连接线。昌江流域面积6260Km2，

2、属江西五大水系之一的饶河的两大支流之一，发源于安徽省祁门县大洪岭，主河沟长254Km，流域呈扇形，主河道平均坡降为0.46‰，中、下游河段较平缓，在0.32‰～0.1‰之间。路线下游约2Km左右，有昌江鲇鱼山水利枢纽。昌江通航等级为Ⅴ（3）级，通航限界宽度为30m，高度为8.5m。根据地质调查的资料，发现桥位区域处在地质大断层，存在复杂的石灰岩溶洞群，基础处理很关键。1总体思路与方法根据地质部门提供的资料，发现桥梁位于复杂的溶洞群当中，而且溶洞大小不一，有的大溶洞还套有小溶洞，有的几个溶洞相连，如何布置桥梁各跨的基础，就是很重要的问题。而且，由于桥台填土高达13m，如何处理桥台处

3、的巨大水平力也是一个问题。因此，本桥的设计，需要妥善处理下述4个问题：1、合理确定桥址位置、桥梁长度；2、合理确定桥梁基础位置和基础布置；3、溶洞群的处理方法；4、高填土桥台的处理方法。1.1确定桥址位置、桥梁长度桥址附近昌江河床岩溶比较发育，又有很多挖砂船在河道采砂，致使河床高差起伏巨大，水流紊乱，冲刷极大。因此，选择合适的桥址断面显得尤为重要。1.1.1选择桥位须考虑有关问题①选择桥位时，须考虑地质情况，使桥梁基础能落在坚实的地基上面，确保桥梁的安全；②选择桥位时，须考虑河床水文情况，避免紊流区，减少冲刷，保证基础安全；③选择桥位时，须考虑河床宽度，以求用最少的桥梁长度跨越昌

4、江，减少工程造价，节约投资；④选择桥位时，须考虑溶洞的处理方法，指导施工，以保证施工的顺利进行，符合设计要求；⑤选择桥位时，须考虑桥台高填土问题，想办法降低水平力的影响。1.1.2初选方案时，对两个桥位进行了比较①桥位一：位于昌江鲇鱼山水利枢纽上游约2.25Km处。路线从两岸村庄边缘经过，拆迁量小。桥址处主河槽宽度约300m。河道岸线顺直，桥轴线与中、高水位流向正交，左岸为小山包，常水位时受水流冲刷，岸线凹凸不平。右岸为滩地，地形开阔，地势低洼，两侧河岸均为土质，并长有杂草，植被主要为水稻等经济作物，长势茂密。桥址上游约1.4Km处河道变窄，宽约200m（桥址处宽约700m），下

5、游河床左侧进行了渠化，没有防洪堤。右岸为天然河岸。根据调查，50年来河相未变形，滩、槽分明。近几年来，由于挖砂淘金原因，河槽中的江心洲已经被开挖，导致河床断面坑坑洼洼，高低不平，高差在10m左右。水流平稳，流速较小，河床冲刷很小。经地质钻探，此处发现很多溶洞群，溶洞大小不一，溶洞体积也很大，有的溶洞无法确定其边界，基础布置很难处理。②桥位二：位于昌江鲇鱼山水利枢纽上游约1.4Km处。路线两岸均穿过村庄，拆迁量大。上游至桥位一之间河段进行了渠化，没有防洪堤，河床宽度慢慢变大。下游至鲇鱼山水利枢纽之间的1.4Km，均在左侧设置了防洪堤，右侧未设置。桥址处主河槽宽度约350m。两侧滩地

6、植被主要为水稻等经济作物，长势茂密。由于挖砂破坏了原河床，河床高差起伏最大达15m以上。水流方向在此处发生了改变，流向与路线夹角为350，水流紊乱，局部水流湍急，对河床冲刷大。经地质钻探，发现有很多溶洞群，溶洞大小不一，有的溶洞巨大，无法确定其边界，基础布置很难处理。③经水文计算，桥位一处设计洪水流量11156m3/秒，设计洪水位30.66m（1/100），通航水位27.21m（1/10），施工水位21.92m（1/5）。桥位二处设计洪水流量11278m3/s，设计洪水位30.03m（1/100），通航水位26.58m（1/10），施工水位21.87m（1/5）。④采用桥位一：根

7、据以上优劣对比，决定采用桥位一方案跨越昌江。此处水文情况相对较好，从村庄边缘通过，拆迁较小，路线线型顺直，工程总造价少。⑤跨径选择：上部构造若采用跨径50m以上的桥跨，首先是造价高，不经济；再者，大跨径桥梁下部基础数量虽少，施工中碰到溶洞的概率相对较小，但由于基础很大，承载力要求极高，基础变形要求极高，一旦碰到溶洞，就很难处理；而且大跨径桥梁上部结构一般采用悬拼或悬浇的连续体系或拱式结构，构造复杂，工序繁多，施工难度较大，施工周期一长，势必影响昌江通航和泄洪。因此，考虑采用40m