榆溪河大橋主橋設計方案比選探討

摘 要:本文通過對榆溪河橋位附近的地形地貌的介紹，對其主要的四種設計方案:裝配式預應力連續(xù)箱梁橋、預應力連續(xù)剛構橋、不對稱雙塔雙索面斜拉橋及飛燕式鋼管砼拱橋進行論證與比選。

關鍵詞:橋型方案比選

中圖分類號:U445文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)06(c)-0053-02

1 工程概況

擬建的榆溪河大橋位于榆林市經濟開發(fā)區(qū)，是接連朝陽路與上郡南路的主要通道。榆溪河屬無定河一級支流，全長155km，總流域面積5537km2。榆溪河以西為風沙區(qū)，以東為丘陵溝壑區(qū)，橋位處的測時河流寬約27m，無通航要求，橋梁跨度選擇余地較大。

2 設計原則

橋梁設計以安全、經濟、適用和美觀為原則，同時要求結構新穎，具有現(xiàn)代氣息，并與周圍的景觀、地形和諧統(tǒng)一。設計時努力從當?shù)厝宋奶厣袑で笤O計靈感，挖掘文化內涵，從而使其不僅具有優(yōu)雅的外觀，更具有當?shù)靥厣吧耥崱?。在結構選型時根據(jù)本地區(qū)的自然條件、材料供應和地質條件，以及施工要求及使用效果等，進行了綜合考慮。橋梁方案設計預期的目標如下:

——造型美觀、新穎，富有現(xiàn)代氣息；

——結構安全、耐久、環(huán)保，適應交通可持續(xù)發(fā)展的需要；

——采用新技術、新材料、降低工程造價；

——減少施工環(huán)節(jié)，確?？旖荨?yōu)質建成。

3 橋型設計方案比選

3.1 方案一:4×(3×35m)裝配式預應力混凝土連續(xù)箱梁

如圖1所示。

結構簡述:該橋上部采用35m跨的裝配式預制小箱梁，梁高1.8m；下部采用柱式橋墩，鉆孔樁基礎。

方案優(yōu)點:該方案結構受力明確、外形簡潔、施工工期最短，養(yǎng)護工作量較小，建安費最低。

方案缺點:該橋屬常規(guī)結構，作為城市橋梁景觀性不強，難以體現(xiàn)地區(qū)歷史文化特色。

3.2 方案二:主橋采用(60+110+60)m預應力連續(xù)剛構，引橋采用30m跨的裝配式預應力混凝土連續(xù)箱梁

如圖2所示。

結構簡述:主橋上部采用(60+110+60)m變截面預應力混凝土連續(xù)剛構，斷面采用單箱雙室及單箱單室截面，橫橋向為三幅，支點處梁高6.5m，跨中梁高3.0m。主橋下部結構采用雙薄壁墩，鉆孔灌注樁基礎。引橋上部采用30m跨裝配式預應力連續(xù)箱梁，下部采用柱式墩，柱式臺，鉆孔灌注樁基礎。

方案優(yōu)點:主橋結構受力明確，整體造型簡潔大方，線條流暢，外形美觀；施工工藝成熟可靠，施工工期較短，養(yǎng)護工作量較小，建安費較低。

方案缺點:作為城市橋梁景觀性一般，難以成為區(qū)域地標性建筑。

3.3 橋型方案三:主橋采用(110+50)m不對稱雙塔雙索面斜拉橋，引橋采用30米跨的裝配式預應力混凝土連續(xù)箱梁

如圖3所示。

結構簡述:該方案主橋設計采用了(110+50)m不對稱雙塔雙索面斜拉橋，橋面以上塔高為65m，塔柱下段采用兩根直徑為2m圓柱型鋼管混凝土，高為25m；中段為索塔錨固區(qū)，鋼管合二為一，形成一箱多室圓端型截面，并利用裝飾外殼形成橢圓形截面，高度為25m；上段為長短不同，直徑為2m的裝飾塔尖，高度為15m。索塔每側各設11對拉索，拉索采用OVM環(huán)氧噴涂鋼絞線成品索。主橋分別采用整體式大懸臂預應力混凝土魚腹式箱型截面與魚腹式鋼箱梁截面，截面標準梁高2.2m，截面全寬40m。主塔主墩采用薄壁空心墩，墩高31.5m，與主塔固結。引橋上部結構采用30m跨徑裝配式預應力連續(xù)箱梁，引橋下部采用柱式墩，柱式臺，鉆孔灌注樁基礎。

方案優(yōu)點:主橋跨度大，外形美觀，整體景觀效果好，建成后將成為榆林的標志性建筑。從橫向或豎向望去，均如一雙利劍，其寓意為榆林既為自古以來的軍事重鎮(zhèn)，亦是紅色的革命老區(qū)，象征著榆林人民，歷盡艱辛、勇敢戰(zhàn)斗，將榆林建設成為新世紀綠洲的偉大進程和樹立書香榆林的文化戰(zhàn)略，以及實現(xiàn)富民強市，構建魅力、和諧、強盛新榆林的宏偉藍圖。

方案缺點:結構復雜，施工控制技術要求高、施工難度大、造價較高，后期養(yǎng)護工作量大。

3.4 方案四:主橋采用(32+128+32)m飛燕式鋼管混凝土系桿提籃拱，引橋采用30m跨的裝配式預應力混凝土連續(xù)箱梁

如圖4所示。

結構簡述:主橋設計采用(32+128+32)m飛燕式鋼管混凝土系桿提籃拱。考慮到推力的平衡及美觀的要求，邊中跨比采用0.25。大橋主拱肋采用啞鈴型鋼管混凝土拱肋，拱軸線采用二次拋物線，矢跨比為1∶3.879；邊拱拱肋采用鋼筋混凝土矩形截面，拱軸線采用二次拋物線，矢跨比為1∶5。

方案優(yōu)點:主拱造型如一只飛燕展翅飛翔，象征著榆林經濟的騰飛發(fā)展。結構輕盈，氣勢宏偉，景觀性強，建成后將成為榆林的標志性建筑。

建筑缺點:結構設計計算復雜，施工要求高，后期養(yǎng)護費用較高，造價較高。

4 結語

此次方案設計，設計人員結合橋位處具體情況及景觀性要求，提出了四種不同形式的方案。結合榆林的人文歷史、風貌風俗以及建設現(xiàn)代化城市發(fā)展的需要，從橋梁建設的安全、經濟、美觀、適用等方面綜合考慮，最終建議采用雙塔雙索面斜拉橋方案。

參考文獻

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[2]范立礎.預應力混凝土連續(xù)梁橋.北京:人民交通出版社，1999.

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