潭欖橋設(shè)計(jì)要點(diǎn)綜述

經(jīng)驗(yàn)人：張 靜

潭欖橋設(shè)計(jì)要點(diǎn)綜述

經(jīng)驗(yàn)人：張 靜

潭欖橋是海南省2014年危橋改建計(jì)劃的重點(diǎn)工程，本文介紹了該橋在橋梁方案選定、抗震設(shè)計(jì)應(yīng)用、工程造價(jià)控制等方面的設(shè)計(jì)思想和要點(diǎn)，供大家參考和討論。

潭欖橋位于省道S202定安縣城路段（見龍大道），跨越潭欖溪，是連接定安縣新城區(qū)和老城區(qū)的一座重要橋梁。原橋建于上世紀(jì)六十年代，橋梁型式為3～25m鋼筋混凝土雙曲拱，矢跨比1/5，全寬24m，橋長(zhǎng)93m。橋臺(tái)為重力式橋臺(tái)、擴(kuò)大基礎(chǔ)，橋墩為實(shí)體橋墩、灌注樁基礎(chǔ)。全省危橋普查發(fā)現(xiàn)，該橋主拱圈、拱腳、橋臺(tái)側(cè)墻、橋墩基礎(chǔ)出現(xiàn)不同程度病害，被評(píng)定為四類危橋。該橋被列為海南省2014年危橋改建計(jì)劃首批實(shí)施重點(diǎn)項(xiàng)目。

技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)確定

見龍大道道路等級(jí)為城市主干路，設(shè)計(jì)速度60km/h，潭欖橋服從路線標(biāo)準(zhǔn)，主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)見表1。

表1　項(xiàng)目主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

平縱方案

潭欖橋位于已建成的見龍大道上，橋梁平縱方案服從見龍大道路線平縱方案以及《定安縣城市總體規(guī)劃》（2005-2020年），盡可能的避免大量拆遷，兼顧城鎮(zhèn)的近期發(fā)展和長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃。

根據(jù)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTG B01-2003）和《城市橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范》（CJJ 11-2011）該橋設(shè)計(jì)洪水頻率應(yīng)為1/100，而橋梁兩側(cè)市政路和潭欖溪防洪堤防洪標(biāo)準(zhǔn)均為1/20，從城市總體規(guī)劃和與環(huán)境的協(xié)調(diào)性考慮，橋梁應(yīng)與周邊構(gòu)造高程保持協(xié)調(diào)一致，即使橋梁防洪標(biāo)準(zhǔn)高于周邊環(huán)境，也達(dá)不到預(yù)期目的，反而造成浪費(fèi)。經(jīng)多方研究討論，最終確定該橋設(shè)計(jì)洪水頻率為1/20，橋梁縱斷面服從已建成的見龍大道縱斷面。

橋梁方案

潭欖橋雖為公路橋梁，但身處過縣城路段，橋梁方案需要結(jié)合市政功能需求、城鎮(zhèn)施工條件等綜合考慮，既要滿足兩種橋梁的基本要求，又要有側(cè)重地突出市政要素。

橫斷面方案確定

潭欖橋一頭接新城區(qū)，一頭接老城區(qū)，新城區(qū)道路橫斷面寬50m，老城區(qū)道路寬31m。為保證行車通暢性和安全性，橋梁橫斷面不壓縮行車道寬度，其行車道、非機(jī)動(dòng)車道及分隔帶寬度與新城區(qū)道路橫斷面保持一致，同時(shí)為降低造價(jià)，將人行道寬度適當(dāng)減小，由7m變?yōu)?m，橋梁橫斷面具體分布如下：人行道（5m）+非機(jī)動(dòng)車道（4m）+機(jī)非分隔帶（2m）+車行道（24m）+ 機(jī)非分隔帶（2m）+非機(jī)動(dòng)車道（4m）+人行道（5m）=46m。橋梁較寬，橋下凈空不充裕，為進(jìn)一步爭(zhēng)取橋下凈空，將橫坡最低點(diǎn)由人行道緣石側(cè)變至機(jī)非分隔帶位置，達(dá)到減少橫坡高差目的。

橋型方案比選

潭欖橋跨越的潭欖溪河段正在進(jìn)行整治，兩岸河堤已建成，河堤頂部已鋪筑砂石路面，橋位處河道寬度約95m。隨著兩岸城鎮(zhèn)化程度也越來越高，橋梁建設(shè)應(yīng)考慮兩岸長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，橋長(zhǎng)宜能跨越河溪即可，不宜深入河岸太遠(yuǎn)。綜合地形地貌、使用功能、縣城總體規(guī)劃等，初步確定橋梁長(zhǎng)度為100m左右，擬定兩種橋型方案：

（1）方案一：5～20m裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支空心板

橋梁總長(zhǎng)110.92m；上部結(jié)構(gòu)采用5～20m裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支空心板，梁高0.95m；下部橋墩采用柱式墩，摩擦樁基礎(chǔ)，橋臺(tái)采用U臺(tái)，摩擦樁基礎(chǔ)。

（2）方案二：5～20m現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁

橋梁全長(zhǎng)96.0m；橋梁全寬8.5m；上部結(jié)構(gòu)采用3～30m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，梁高1.3m；下部橋墩采用柱式墩，摩擦樁基礎(chǔ)，橋臺(tái)采用U臺(tái)，摩擦樁基礎(chǔ)。

方案一為預(yù)制空心板，上部可標(biāo)準(zhǔn)化預(yù)制，質(zhì)量有保證，吊裝施工，雨季旱季均可施工，工期短；梁高小，在橋面高程受限時(shí)，有利于爭(zhēng)取橋下過水面積；裝配式結(jié)構(gòu)通過后期濕接形成一體，整體性不如現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)；簡(jiǎn)支體系有利于抗震，可將水平地震力均勻分配給各個(gè)墩臺(tái)；單位工程造價(jià)較低。

a）5～20m裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支空心板

圖1　潭欖橋橋型布置圖

方案二為現(xiàn)澆連續(xù)箱梁，上部采用滿堂支架施工，工藝復(fù)雜、要求高，洪水季不宜施工，工期較長(zhǎng)；梁高大，橋下過水面積較少；現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)，整體性較方案一好；連續(xù)結(jié)構(gòu)體系的固定墩要承受巨大的水平地震力，需要特殊設(shè)計(jì)；單位工程造價(jià)較高。

綜合考慮施工條件、工期、抗震、造價(jià)等因素，推薦橋型方案一。

橋梁抗震設(shè)計(jì)及措施

橋梁處基本烈度為8度，地震動(dòng)峰值加速度為0.2g，抗震設(shè)防類別為B類，工程場(chǎng)地類別為Ⅲ類，反應(yīng)譜特征周期為0.45s。

橋梁處于高烈度區(qū)，抗震要求較為突出，從抗震角度看，橋型方案選取簡(jiǎn)支結(jié)構(gòu)為宜，簡(jiǎn)支體系可將兩個(gè)個(gè)方向水平地震力較均勻的分配給每個(gè)墩臺(tái)。

高烈度區(qū)橋梁需要進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)，目前橋梁抗震方法大體可分為減隔震設(shè)計(jì)和延性設(shè)計(jì)。潭欖橋梁橫向?qū)挾容^大，橋墩較矮，橋梁水平抗推剛度較大，不宜采用延性設(shè)計(jì)，可采用減隔震。采用的抗震措施如下：

1.采用超高阻尼橡膠支座，延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)自振周期，減小水平地震力。

2.合理設(shè)計(jì)抗震擋塊尺寸，一方面防止結(jié)構(gòu)在罕遇地震作用下的落梁，另一方面使得地震來臨時(shí)主梁與擋塊的橫向碰撞力趨于小值。

3.合理設(shè)置擋塊與主梁間的距離，有利于支座隔震效應(yīng)的發(fā)揮。

4.在擋塊內(nèi)側(cè)及臺(tái)背前墻位置黏貼防震緩沖橡膠墊塊，減小碰撞力。

總結(jié)

潭欖橋?yàn)榕f橋改建項(xiàng)目，改建路線總長(zhǎng)度0.5km，橋梁長(zhǎng)度110.92m，項(xiàng)目總造價(jià)4020.0891萬元，其中建安費(fèi)3265.6651萬元；橋梁部分總造價(jià)3129.7678萬元，其中建安費(fèi)2560.8345萬元。通過路線總體方案、橋型方案、橋梁橫斷面、抗震體系選擇等方面反復(fù)研究和比選，在保證使用功能和滿足規(guī)范的基礎(chǔ)上，投資控制取得較好的效果。

10.3969/j.issn.1001-8972.2015.15.051