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1、文章编号:0451-0712(2009)07-0218-07中图分类号:U448125文献标识码:B北盘江大桥总体设计佘远程1,曹洪武2,杨鸿波1(11贵州省交通规划勘察设计研究院贵阳市550001;21中铁大桥勘测设计院有限公司武汉市430050)摘要:贵州镇胜公路北盘江特大桥全长964m,主跨为636m的简支钢桁梁悬索桥。重点介绍该桥的建设条件、总体布局及方案比选、主桥结构、主要技术特点和科研创新工作。关键词:钢桁梁悬索桥;总体设计;创新1工程概况贵州镇胜公路北盘江特大桥(图1)位于黔西南州晴隆县光照镇以东约7km,是“五纵七横”国道主干线系统中的一横(GZ
2、65)———沪瑞国道主干线贵州省镇宁至胜境关公路上跨越北盘江大峡谷的一座特大型桥梁。这座大桥的建设对完善贵州交通网络总体布局、促进贵州西部区域的经济繁荣都具十分重要的意义。2建设条件211地形、地貌单位:m图1北盘江大桥桥型布置和地形的影响,气候类型较复杂,垂直变化十分明显。区内气候温和,多年平均气温18℃,极端最高桥位区位于云贵高原的东南部,北盘江以129°流向横穿测区,两岸地势陡峭,地形变化急剧,起伏大,从桥面往下河谷深达300m。桥位区地貌为溶蚀侵蚀之岩溶峡谷地貌,区内北盘江干流两岸900m高程台面保存较好,900m高程以下沿江地带为峰丛峡谷。212气
3、象特征桥位区处于亚热带高原气候区,由于大气环流气温3714℃,极端最低气温-212℃,多年平均相对湿度一般为74%以上。213水文特征桥位区河面宽度约为100m,相应水深约为313m,历史最高洪水位为5751340m,水面距桥面约320m。桥区水位对桥梁建设无影响。214工程地质桥位区基岩裸露,仅局部分布少量覆盖层,基岩收稿日期:2009-03-20主要为薄至中厚层泥质白云岩、角砾状泥质白云岩及白云质灰岩,隐节理极为发育,强风化特征不甚明显,岩体强度受密集隐节理和溶蚀影响,岩体强度相对较低,桥位区强风化层厚度一般为315～715m。临河两岸岸坡分布有较大范围卸
4、荷裂隙带,镇宁岸主墩外侧发育有深切的大型张裂缝。215地震烈度工程区所在晴隆、关岭地区处于断裂构造与地震弱活动的过渡区,是贵州弱震活动背景中地震活动强度、频度最高的地区。近年来这一地区弱震频繁,且有5级左右地震发生,具有中强地震活动的背景。自1945年以来记载了20余次地震,其中烈度约Ⅵ度、震级5级左右的破坏性地震5次。根据《贵州省镇宁至胜境关公路重点工程场地地震安全性评价及工程场区地震动区划报告》,工程区地震基本烈度为Ⅵ度。3主要技术标准北盘江特大桥主要技术标准如下。(1)公路等级:高速公路;(2)设计行车速度:80km/h;(3)桥梁设计荷载:按汽车—超20
5、级设计,挂—120验算;(4)桥面宽度:双向4车道,每车道3175m,中间分隔带宽115m,两侧各设310m紧急停车带以及0175m的检修道;(5)桥梁设计洪水频率:1/300;(6)坡度:纵坡≤5%,横坡2%;(7)设计水位:+575134m;(8)主梁设计基准风速33m/s;(9)工程区地震基本烈度为Ⅵ度,场址基岩加速度峰值分别为:17cm/s2(100Y63%),58cm/s2(100Y10%),104cm/s2(100Y2%)。4桥型方案研究411桥型方案的设计原则从本桥的实际情况出发,桥型方案的拟定按以下原则进行:(1)北盘江峡谷呈V字形,两岸地形陡
6、峭,镇宁岸岸坡横向坡度较大,胜境关岸临江侧山体纵坡较陡、岩体较为破碎,选择合理的孔跨布置,将两岸主墩位置避开不良地质,是本桥桥型方案选择的重要控制因素;(2)本桥处于峡谷地带,且桥面建筑高度大,桥式方案无论在施工过程还是成桥运营阶段均须具有较好的抗风稳定性;(3)由于本桥位于荒野,地势起伏很大,施工设备和材料的运输以及施工场地的布置均是桥型方案选择中必须考虑的因素,应将运输材料重量控制在15t以下;(4)桥型方案及桥跨的选取应考虑施工安全、方便,在满足桥梁使用功能的基础上,尽可能地使用成熟可靠的桥型结构及新技术、新工艺和新材料,降低工程造价,加快施工速度,减少施
7、工风险。通过研究,最终拟定4个方案进行比选。412方案比选(1)方案一:主跨465m预应力混凝土双塔双索面斜拉桥,见图2。单位:m图2主跨465m预应力混凝土斜拉桥方案桥型布置孔跨布置为(34+191+465+191+34)m,边中跨比01484。主塔墩高分别为126m、56m,辅助墩最大高度40m,施工最大双悬臂长度175m。(2)方案二:主跨536m单跨双铰简支钢桁加劲梁悬索桥,见图3。单位:m图3主跨536m钢桁加劲梁悬索桥方案桥型布置主跨536m,主缆边跨185m,边中跨比01345。主塔墩高分别为84m、56m,引桥最高墩高78m。(3)方案三:主
8、跨648m单跨双铰简支钢
