大跨度连续下承式钢箱拱桥设计

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1、12世界桥梁2o16，44(2)大跨度连续下承式钢箱拱桥设计李国普，李斐然(河南省交通规划设计研究院股份有限公司，河南郑州450052)摘要：为满足桥梁的景观和功能要求，小浪底坝后保护区交通桥上部结构采用(95+152+95)m三跨连续下承式钢箱拱结构。主梁为预应力混凝土形梁，采用钢管桩+贝雷梁法施工。拱肋为钢箱提篮拱，结构用钢采用Q345D钢板，~~I／-预制再现场焊接成型。吊索采用7根~15．2环氧喷涂无粘结钢绞线，缠包后热挤HDPE，抗拉强度标准值1860MP。下部结构采用柱式台、倒V形实体薄壁墩、高桩承台、钻孔灌注桩基础。采用非线性程序TDV进行计算分析，结果表明，该

2、桥的强度、刚度和稳定性以及抗震性能均满足规范要求。关键词：提篮拱桥；预应力混凝土结构；7c形梁；钢箱拱；吊索；拱脚；基础；桥梁设计中图分类号：U448．22；U442．5文献标志码：A文章编号：1671—7767(2o16)o2～oo12—041工程概况(5)抗风标准：设计风速29m／s，设计风压0．5小浪底坝后保护区交通桥位于小浪底大坝下游kN／m。。1．5km处，是小浪底风景区内的一座防汛桥梁。桥(6)设计洪水频率：300年一遇。梁跨越黄河泄洪河道，站在桥上可将小浪底大坝的雄伟壮观一览无余，是一处效果极佳的观景平台。3总体设计由于该桥地处风景区，在桥梁方案的选择上，充分考

3、上部结构选用三跨连续钢箱拱设计方案，与三虑了桥梁施工给自然环境带来的影响，最终选取三跨简支拱桥相比，其优点主要有：取消了桥墩墩顶的跨连续下承式提篮拱桥。该桥桥长342m，跨径布伸缩装置，改善了行车舒适性；减少了桥墩墩顶的构置为(95+152+95)m(见图1)。施工方案为先梁造平面尺寸，使桥墩外形更加纤细轻盈；增加了桥梁后拱，主梁采用少支架法施工，张拉主梁预应力钢束的整体性，在顺桥向地震力作用下，避免梁体相互碰后安装箱形拱肋，拱肋合龙后张拉吊杆。撞效应，使抗震计算模式简单明确；边跨拱脚水平力抵消中跨拱脚水平力，可改善桥墩墩顶拱脚的受力2主要技术标准状态；采用三跨连续结构使锚具

4、数量与张拉工作量(1)设计荷载：城市一B级；满人荷载3．5kN／m2。减少2／3；解决了桥墩墩顶张拉空间不足的问题j。(2)桥面有效宽度：7．0m。边、中跨拱肋矢跨比均为1／5l_2]，边跨采用小矢(3)计算行车速度：25km／h。跨比虽可平衡中跨水平力，但是从景观角度考虑，边(4)抗震标准：抗震基本烈度Ⅶ度；动峰值加速跨拱肋原本建筑高度就比中跨低，再采用小矢跨比，度0．1g。将导致中、边跨拱肋建筑高度比例很不协调，中跨水q堕——■27×58．516X517．8i＼，厂⑥③单位：m图1桥梁总体布置示意收稿日期：2015～07—22基金项目：河南省交通科技重点项目(2Ol1PⅡ

5、07)作者简介：李国普(1980一)，男，工程师，2004年毕业于长沙理工大学交通土建工程专业，工学学士(E-mail：liguopu@163．corn)。大跨度连续下承式钢箱拱桥设计李国普，李斐然13一00N．平力大的问题可通过增加中跨配束的方式予以拱脚附近为减小桥面板跨度各设_-{2道横隔板，其余解决。均与吊索一一对应，横隔板高1．45m，厚0．3m，标全桥主梁长度达342m，预应力钢束采用通长准间距5m。束，施工时一次张拉到位。由于无需考虑连接器位纵向预应力采用24束15—19钢绞线作为通长置的局部构造尺寸，从而使主梁的构件布局更加标束，由于中跨水平力比边跨大，因此在中

6、跨上缘增加准化；取消连接器后，主梁可一次性浇筑完成后再张4束15—19短束，中跨下缘增加2束15—5短束，拉预应力，建设工期得以缩短[3“]全部纵向预应力集中布置在两侧系梁内。拱肋采用钢箱拱方案主要是出于对桥梁建筑造4．2拱肋型的考虑，与钢桁拱相比，钢箱拱具有杆件数量少、拱肋结构用钢采用Q345D钢板，连接方式采用构造简洁、美观等优点[5]。焊接。为便于运输吊装，预先在工厂将拱肋制作成1011；I左右一节段的半成品构件，运抵桥位处，待主4结构设计梁施工完毕后，在贝雷梁上搭设龙门吊机，拱肋吊4．I主梁装[就位后现场焊接成型，最后焊接跨中2m合龙段。主梁采用预应力混凝土丌形梁，全

7、宽9．5m，中拱肋线形采用3次抛物线，线形拟定的原则以央车道宽7ITI，两侧栏杆各宽0．4m，栏杆外布置宽拱肋截面弯矩达到最小为目标。受桥梁宽度限制，0．85m的锚索区，双向1．5横坡。桥面板厚0．25拱肋宽度仅为1m。为了提高桥梁的横向稳定性，m，铺装10cm厚沥青混凝土。主梁梁高2．0m，在边、中跨分别向内侧旋转lO．5。[和6．5。。边跨拱拱脚局部加厚至2．25m。跨中主梁标准横断面示肋高1．4m，顶、底板与腹板厚度均为16mm；中跨意如图2所示。拱肋高1．8m，拱脚加强段顶、底板与腹板厚度均为g