南京市臨江路跨城南河橋主橋型比選

摘 要：本文對南京市臨江路跨城南和橋梁上部結構進行了分析比選，旨在為工程建設與城市景觀、經濟指標之間選取最優方案。

關鍵詞：變高度連續梁 魚腹式箱梁 矮塔斜拉橋

中圖分類號：U44 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）02（b）-0056-02

1 工程概述

本項目位于南京市浦口新城，為臨江路跨城南河橋新建工程。臨江路為規劃的浦口中心區西南-東北向主軸。項目所在地的浦口新城是江北副城的中心。該城是展示南京現代化濱江城市風貌的重點地區，以生態和文化為特色，以發展現代服務業為主要職能的現代化濱江城市。

臨江路的建設將提升南京城市形象，有利于拉開浦口新城開發建設框架，帶動沿線土地升值和城市發展，完善浦口區道路格局，解決地區內的交通需求。此外臨江路跨城南河橋的建設還將配合青奧體育公園的建設，完善青奧體育公園周邊路網結構，因此，這條道路既是交通性道路，同時也是重要的景觀道路。

2 區域自然條件

地形、地貌：本項目地貌原屬長江漫灘，現為農田、村莊、魚塘。沿線原屬長江漫灘區域被后期人工填挖，地形起伏。

氣象：南京屬北亞熱帶季風氣候區，四季分明，雨水充沛，溝通資源充足，年平均溫度為15.7 ℃。夏季主導風為東南、東風，冬季主導風為東北風、東風。無霜期為237天。每年6月下旬至7月中旬為梅雨季節。

3 技術指標

（1）通航標準：城南河現狀Ⅴ級，規劃Ⅵ級航道，通航凈高5 m、凈寬25 m，頂寬18，側高4 m，最高通航水位9.21 m，設計最高洪水位10.78 m。

（2）通行凈空：機動車道≥4.5 m，非機動車道及人行道≥3.5 m。

（3）荷載等級：橋涵設計荷載：城市A級，

人群荷載：按《城市橋梁設計準則》（CJJ11-2011）取用。

（4）地震基本烈度：地震基本烈度Ⅶ度，地震動峰值加速度為0.1 g。

（5）橋梁結構設計基準期：100年。

（6）橋梁結構設計安全等級：一級。

（7）橋梁結構環境類別：橋梁結構環境類別：Ⅰ類。

4 橋型比選

4.1 預應力混凝土變高度連續梁橋

橋位處河岸寬度約120 m，橋軸法線與河道線夾角為54.1°。本橋采用正橋正做方案。采用雙幅橋，每幅橋面寬度為22.1 m。

主橋跨度組成采用（82+120+82） m預應力混凝土變高度連續梁橋，混凝土等級C55。主墩位于城南河堤內側，邊跨跨越城南河河堤。考慮到主橋體量較大，重度感強，橋梁總體視覺感較為笨重，因而采用圓弧形的箱型截面，利用大挑臂以及曲線梁體，在視覺上形成梁高矮，梁體輕盈的效果。

對于22.1 m寬橋橋墩適合采用板式墩，通過刻槽和倒角處理豐富其形態美感，結合適應水流，采用倒大圓角處理。水中橋梁按正橋正做布置（如圖1）。

主梁為直腹板箱梁單箱雙室變高度箱梁，底板為圓弧型。跨中箱室中心梁高3.4 m，支點箱室中心梁高7.2 m。懸臂翼緣采用圓弧形箱室，翼緣的結構沿橋梁全長保持不變。箱梁頂板寬22.1 m，翼緣寬5.5 m，底板寬11.1 m。中箱頂板厚度28 cm，翼緣箱室頂板厚度26 cm，全橋頂板厚度保持不變。中箱底板厚度由跨中的28 cm漸變為支點的100 cm，翼緣箱室底板厚度25 cm保持不變。跨中腹板厚度為45 cm，中支點處為80 cm，梁端為60 cm。橋面橫向由路幅中心向兩側設置2%的橫坡。全橋在每個支點處各設一道橫隔板，中支點處250 cm，邊支點處150 cm。方案一全橋根據懸臂施工的需要，劃分為0號塊，1～15懸臂節段，以及邊跨等高段和合攏段。

主梁采用三向預應力體系。其中縱向預應力分為頂板懸臂束、腹板束、邊跨底板束、中跨底板束、中跨合龍束、邊跨合龍束，腹板采用17-ΦS15.2的鋼絞線，底板采用17-ΦS15.2的鋼絞線，頂板采用15-ΦS15.2的鋼絞線，橫梁采用15-ΦS15.2的鋼絞線，預應力管道采用塑料波紋管。豎向預應力采用Φ32精軋粗鋼筋，鐵皮管制孔。頂板橫向預應力采用4-ΦS15.2的鋼絞線，間距50 cm布置。頂板懸臂束按節段逐節張拉，將要張拉錨固的束平彎至頂板與腹板交接處錨固。腹板束按節段張拉，直接在腹板上錨固。待邊跨及中跨合龍后，再張拉邊跨、中跨合龍束，合攏束在箱梁內設置鋸齒塊張拉。

每幅橋主墩采用板式墩結構，墩頂截面尺寸為11.8 m×3.0 m（橫橋向×順橋向），墩底截面尺寸也為11.8 m×3 m（橫橋向×順橋向）。矩形承臺平面尺寸為21 m×12 m（橫橋向×順橋向），承臺高3.8 m。基礎采用三排鉆孔樁，行列式布置，共15根Φ1.8 m鉆孔樁。樁基按摩擦樁設計，樁長69 m。

邊墩墩型與主橋風格一致，為板式墩。墩柱橫向寬12 m，順橋向厚度2.5 m。矩形承臺高2.5 m。基礎采用兩排鉆孔樁，行列式布置，共8根Φ1.5 m鉆孔樁，樁基按摩擦樁設計，樁長63 m。

4.2 矮塔斜拉橋

方案二采用（82+120+82）m矮塔斜拉橋，混凝土等級C55。每幅橋面寬度27.0 m。

在浦口新城建設中需要一個強有力的構筑物來實現環境景觀的升華。如采用大跨度斜拉橋，可以實現巨大的橋塔，但橋塔本身會出現上下比例失調及總體投入過大的缺陷。因此大跨度斜拉橋不是合適的選擇。本方案通過索塔來加勁梁，可以降低梁高，兼顧了美觀與經濟。

橋墩適合采用花瓶型框架墩，通過刻槽和倒角處理豐富其形態美感，結合適應水流，采用倒大圓角處理。水中橋梁按正橋正做布置（如圖2）。

主梁采用大挑臂砼單箱五室箱梁，主塔采用鋼筋混凝土，塔梁固結，梁與墩柱之間設置普通支座。每個塔柱設5對斜拉索，每對斜拉索橫向并排布置一根，斜拉索呈扇形布置。主橋支點梁高5.2 m，跨中梁高2.8 m，梁底曲線采用圓曲線過渡。箱室頂板厚度為 0.28 m，底板厚度為0.3～0.50 m，腹板厚度為0.5～0.8 m。箱內在拉索處設置橫隔板。箱梁懸臂現澆節段分為12個。

主塔采用鋼筋砼結構，C50號砼，塔高自橋面以上23.0 m，塔身橫橋向寬度2 m，縱向塔頂寬度3.5 m，向下加寬至4.0 m，中間部分鏤空處理。

主橋（82+120+82）m矮塔斜拉橋縱向預應力鋼束采17-ΦS 15.2、15-ΦS 15.2、12-ΦS 15.2三種規格鋼絞線。所有預應力鋼絞線均采用塑料波紋管成孔。頂板懸臂束及腹板彎起束隨著施工節段的澆注分批張拉；邊跨合攏束及中跨合攏束則待合攏段施工完后分批錨固在鋸齒塊上。橫向預應力鋼束采用4-ΦS 15.2鋼絞線。無索區橫梁布置兩根4-ΦS 15.2，間距50 cm。豎向預應力鋼筋采用JL32 mm精軋螺紋鋼筋，金屬波紋管制孔，內徑36 mm，軋絲錨錨固，根據受力需要在箱梁支點附近順橋向按0.5 m布置。

每幅橋主墩采用花瓶形框架墩結構，墩身厚3.5 m。橫橋向框架寬度12 m，頂部由于支座布置需要，加寬到15 m，采用圓弧過渡。框架柱寬3.2 m，框架梁高1.65 m。承臺采用矩形，平面尺寸為23.2 m×13.2 m，高4.5 m。每個墩柱為15根Φ2 m鉆孔樁，樁基按摩擦樁設計，樁長69 m左右。

邊墩墩型與全橋風格一致，為花瓶型框架墩結構，墩身厚2.5 m。橫橋向框架寬度8 m，頂部由于支座布置需要，加寬到10 m，采用圓弧過渡。框架柱寬2.25 m，框架梁高1.1 m。承臺采用矩形，平面尺寸為13.75 m×6.25 m，高2.5 m。每個邊墩柱為8根Φ1.5 m鉆孔樁，樁基按摩擦樁設計，樁長63 m左右。

5 橋梁方案比較

（1）景觀比較：方案一主橋采用魚腹式連續梁方案，通過圓弧大挑臂削弱主梁厚重感，使橋梁變得體態輕盈，線條柔美，造型別致，結構簡潔美觀。

方案二考慮采用矮塔斜拉橋方案。剛勁的橋塔形成一個強有力的構筑物來實現環境景觀的升華。同時索塔來加勁梁，可以降低梁高，梁也顯得輕盈。

（2）施工難度比較：方案一主橋梁部施工相對簡單，方案二主橋需要額外施工橋塔和索，存在索力張拉等問題，施工難度相對較大。

（3）交通功能比較：方案一主橋與南北引橋橋寬一致銜接方便。方案二由于橋塔的出現需要在一幅橋的中間設置橋塔分隔帶，且主塔將機動車道分隔，增加了橋面路幅寬度，南北引橋均需要設置變寬段。

（4）工期比較：方案二比方案一稍長。

（5）造價比較：方案二高。

（6）后期維護：方案二由于拉索結構，后期需要跟蹤維護，成本大于方案一。

經綜合比選推薦方案一。

參考文獻

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[3]城市橋梁設計規范[S].CJJ 11-2011.

[4]公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范[S].JTG D62-2004.

[5]內河通航標準[S].GB 50139-2004.