临河黄河大桥主桥设计关键技术

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1、18世界桥梁2O14，42(5)临河黄河大桥主桥设计关键技术李孟然，徐世俊，郭晓玲(黄河勘测规划设计有限公司，河南郑州450003)摘要：临河黄河大桥处在严寒、高烈度场地条件下的地区，经研究确定该桥主桥采用一联(59．7+11×100+59．7)m的超长联大跨连续梁桥，桥宽12m，梁体为单箱单室变截面箱梁，墩身为实体墩，主墩基础为钻孔灌注桩基础。设计过程中形成了超长联大跨连续梁桥减隔震设计、合龙工艺等成套关键技术：桥墩上设置大吨位双曲面球型摩擦摆隔震支座和柱面摩擦摆隔震支座，基桩上采用永久性抗震钢护筒，利用零弯矩理论指导合龙工序

2、设计等。该套技术解决了超长联大跨连续梁桥抗震、长联施工等关键技术问题，减少了工程投资。关键词：连续梁桥；超长联；箱形梁；严寒地区；地震烈度；减隔震支座；永久铜护筒；合龙顺序；桥梁设计中图分类号：U448．215；U442．5文献标志码：A文章编号：16717767(2014)05—0018一O41工程概况的稳定性，同时考虑黄河防凌[3及通航要求，主桥孔临河黄河大桥位于内蒙古自治区巴彦淖尔市临跨布置为(59．7+11×1O0+59．7)m。河区与鄂尔多斯市杭锦旗交界处的黄河河段上，工该桥主桥共有13个合龙段，合龙次数多，主桥程地处

3、北方严寒地区，极端最低温度为～38℃，极上部结构施工顺序为：0号块施工完成后在其上拼端最高温度为34℃，场地地震基本烈度为7度l】]，装挂篮，逐段对称浇注直至最大悬臂状态T构，相相应的地震动峰值加速度为0．165g。经过多方案邻2个“T”进行跨中合龙，形成稳定的“Ⅱ”，由两岸反复对比论证，主桥孔跨布置为一联(59．7+l1×向中间逐个“Ⅱ”依次合龙，经过多次体系转换，完成100+59．7)m的超长联大跨连续梁桥，桥型立面布全桥施工。置如图1所示。该工程具有地震烈度高、温度变幅大、体系转换复杂等技术难点。3结构设计主桥上部结构采用

4、单箱单室直腹板变截面连续2方案构思箱梁_4]，箱梁根部高6．09m，跨中梁高2．59m，其临河黄河大桥是跨越黄河两岸堤防的一座特大间梁高按1．6次抛物线变化，箱梁C50混凝土共计桥，桥位处黄河两岸相距约4．2km，河道顺直，滩地16603．8m。，重约43l70t。箱梁顶板厚为0．3m，较为平缓、稳定，主流靠南岸。由于桥址处于游荡性底板厚度由跨中的0．32m按1．6次抛物线变化至河段，黄河主流摆动剧烈，主河槽宽度基本在750m根部的1．1m，箱梁顶板宽l2．0m，底板宽6．0m，左右，整体摆动范围为400m左右。根据河道管理腹板

5、厚度由墩顶的0．7m渐变到跨中的0．5m。箱部门提供的资料显示，该河段主河槽孑L跨不得小于梁除在墩顶部箱梁内设3道横隔板以外，其余均不100m]。因此主桥孔跨布置主要考虑设计洪水能设横隔板I5]。箱梁横断面布置如图2所示。主桥下顺畅宣泄，避免河床产生不利变形，保证桥墩有足够部结构采用矩形截面实体墩，墩顶设墩帽，墩与承台59．7．1O0100．i00．100．i00．1O0100．100．100100．100．59．7单位：m图1临河黄河大桥主桥立面布置收稿日期：20I3—1227作者简介：李孟然(1981一)，男，工程师，200

6、4年毕业于华中科技大学道路与桥梁工程专业，工学学士，2007年毕业于华中科技大学桥梁与隧道工程专业，工学硕士(E—mail：1mr10020606@163．corn)。临河黄河大桥主桥设计关键技术李孟然，徐世俊，郭晓玲19用下，各工况下各墩控制截面内力如表1所示。由表1可以看出，超长联如按照普通连续梁桥仅设置1个固定墩的常规设计方法，则该固定墩将受到很大的地震作用，62号墩的设计控制内力是56号、69号边墩的4～5倍；60号～64号多墩联合减隔震，并在固定支座位置设阻尼器]，可以有效分担单个固定墩的地震力，使控制截面的内力降低2

7、O600以上，但设阻尼器抵抗地震力，效果并不显著，固定(a)支点墩的地震力仍然较大；61号～63号墩采用双曲面球型摩擦摆隔震支座，其它位置采用横向在曲面滑动，纵向在柱面滑动的双曲面柱式减隔震支座联合作用抗震，各桥墩控制截面内力较为平均，且显著改善了单个固定墩内力较大的缺点，E2地震作用下设置双曲面球型减隔震支座的61号～63号墩的地震(b)跨中单位：cm力仅为单个同定墩时的1／5～1／4。图2箱梁横断面布置双曲面球型摩擦摆隔震支座可以有效地延长连接处设置破冰体，承台下基础采用钻孔灌注桩群减隔震结构的自振周期，使结构的第一振动周期

8、处桩基础，基桩直径1．8m，混凝土强度等级为C30。于反应谱的长周期下降段，从而达到减隔震效果。研究确定，临河黄河大桥主桥顺桥向采用3墩联合4关键技术研究减隔震，同时采用双曲面球型摩擦摆隔震支座和双该桥为超长联大跨连续梁桥，上部结构自重大，曲面柱式减隔震支座，使