赵庄京杭运河大桥设计-论文发表__集群智慧云科

发布时间：2022-10-05 10:11 热度：

　　
　　赵庄京杭运河大桥设计
　　黄晓斌金庆利
　　（徐州市交通规划设计研究院江苏徐州221006）
　　摘要：赵庄京杭运河大桥主桥布置为62m+100m+62m三跨PC变截面连续箱梁，采用三向预应力体系，引桥为部分预应力混凝土连续组合箱梁，文章以该桥施工图设计为依据对其设计概况、结构特点、预应力体系及施工方案作了简单介绍。
　　关键词：变截面；预应力；连续箱梁、结构设计、结构分析。
　　1工程概况
　　赵庄京杭运河大桥是104国道江苏省徐州北段改扩建工程中的1座新建大桥，桥址位于江苏省徐州市金山桥经济开发区，桥梁与京杭运河航道中心线夹角为90°，桥梁中心桩号K768+324.00。桥位处水面宽度约106m，两岸大堤间距约150m，桥位处河道规整，堤顶防洪通道按6×4.5m预留。京杭运河解台船闸－刘山船闸区间段为Ⅱ级航道，通航净空90×7m。桥梁前进侧还跨越疏港公路，综合考虑以上因素，其桥孔布置为:（6×30）m+（62+100+62）m+（6×30）m,主桥上部结构采用三跨PC变截面连续箱梁，主墩采用矩形实体墩；引桥上部采用30m标准跨径的部分预应力混凝土连续箱梁。
　　2主要技术指标
　　（1）设计荷载：公路－I级
　　（2）桥梁宽度：2×(0.5m（墙式护栏）+11.5m（行车道）+0.75m（波形梁护栏）)＝2×12.75m
　　（3）地震动峰值加速度：0.1g
　　（4）设计洪水频率：1/100。
　　（5）京杭运河为Ⅱ级航道，通航净空（90×7.0m）。
　　图1主桥桥型布置图（单位：cm）

　　3结构设计与分析
　　3.1结构设计
　　主桥上部结构为62m+100m+62m三跨PC变截面连续箱梁，平面位于直线上。PC箱梁采用单箱单室箱形截面，箱梁根部梁高5.8m，高跨比为1/17.24，中跨跨中及边支点梁高2.5m，高跨比为1/40，箱梁梁高及底板厚度分别按1.8次抛物线变化。箱梁顶板厚28cm，底板厚跨中为30cm、曲线变化段终点厚80cm，箱梁腹板厚跨中段50cm，根部附近80cm，渐变段长7.4m。箱梁顶板宽12.75m，底板宽6.0m，翼缘板悬臂长为3.375m。为改善箱梁根部截面受力，降低大体积混凝土浇注因水化热产生有害裂缝，0号块采用双臂空间框架结构，箱梁除在边跨端部设厚2.0m的横隔板外，为提高中跨结构整体性，在中跨跨中设置30cm厚跨中横隔板。主桥箱梁采用纵、横、竖三向预应力体系。
　　图2箱梁横断面图（单位：cm）

　　主桥连续箱梁采用挂篮悬臂现浇法施工。各单“T”箱梁除0号块外分为13个对称悬浇梁段，箱梁纵向分段长度为（4×3.0＋4×3.4＋5×4）m。其中0号块长6.8m，在墩旁托架上现浇施工，其余箱梁两个“T”同时对称悬臂浇筑。主桥共设两个边跨合拢段和一个中跨合拢段，边中跨合拢段长度均为2m，边跨现浇段长度为10.84m。悬臂现浇梁段最大重量为126.2吨，挂篮自重按65吨考虑。
　　主桥桥墩采用矩形实体墩，截面尺寸为7m（横向）×3.6m（纵向），基础采用整体式承台，承台尺寸10.8m（横向）×9.8m（纵向）×3.5m，每墩采用8φ1.6m的钻孔灌注桩，梅花形布置；过渡桥墩采用2φ2.0m的柱式墩，基础采用6φ1.5m的钻孔灌注桩。
　　图4主桥桥墩立面图（单位：cm）

　　3.2结构静力分析
　　主桥上部结构静力分析采用“桥梁博士v3.2”进行，并采用公路桥梁结构分析软件“GQJS9.6”进行验算，分别包括成桥状态下恒载、活载、预应力、混凝土收缩徐变（按3000d计）、支座强迫位移（按2.0cm计）、温度变化（整体升降温按±22℃计，梯度温度正温差按T1=14℃、T2=5.5℃并考虑桥面铺装折减）等荷载作用的计算。计算中按有关规范规定对各荷载进行不同的荷载组合，对结构的强度、刚度和应力做了验算。
　

  表1   截面正应力                单位：MPa