雅康路瀘定大渡河特大橋附屬構(gòu)造設(shè)計(jì)

黃文聰 陶齊宇 蔣勁松（四川省交通運(yùn)輸廳公路規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院 四川 成都 610041）

雅康路瀘定大渡河特大橋附屬構(gòu)造設(shè)計(jì)

黃文聰 陶齊宇 蔣勁松
（四川省交通運(yùn)輸廳公路規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院 四川 成都 610041）

雅康路瀘定大渡河特大橋主橋?yàn)?100米單跨懸索橋，兩岸引橋?yàn)?0米或34米連續(xù)梁橋，處于高烈度地震區(qū)，地震基本烈度Ⅷ度。該橋采用鋼混疊合橋道系，主梁為鋼桁梁，桁寬27米、桁高8.2米，雅安岸為隧道式錨碇，康定岸為重力式錨碇，兩岸均為門型鋼筋混凝土主塔。大渡河特大橋共分為15分冊(cè)進(jìn)行設(shè)計(jì)，本文以筆者主要參與設(shè)計(jì)的附屬構(gòu)造分冊(cè)為依托，主要介紹了處于高烈度地震區(qū)的該特大橋各部分附屬構(gòu)造設(shè)計(jì)思路和特點(diǎn)。

附屬構(gòu)造；抗風(fēng)設(shè)計(jì)；防撞護(hù)欄；檢修道

1 概 述

瀘定大渡河特大橋?yàn)檠虐仓量刀ǜ咚俟房刂菩怨こ蹋鳂驗(yàn)?100米單跨懸索橋，兩岸引橋?yàn)?0米或34米連續(xù)梁橋，效果圖見(jiàn)圖1。

圖1 雅康路瀘定大渡河特大橋效果圖

該施工圖設(shè)計(jì)文件共四冊(cè)，其中瀘定大渡河特大橋?yàn)榈诙?cè)，該冊(cè)共分為十五分冊(cè)，附屬構(gòu)造設(shè)計(jì)為第十五分冊(cè)。附屬構(gòu)造設(shè)計(jì)內(nèi)容分為四部分，第一部分為主要附屬構(gòu)造，包括：主引橋防撞護(hù)欄、主梁檢修道、橋面排水、主引橋伸縮縫等。第二部分為主梁檢修車系統(tǒng)，第三部分為全橋避雷系統(tǒng)，第四部分為全橋照明配電系統(tǒng)。本文著重介紹第一部分主要附屬構(gòu)造。該橋與其他橋梁的附屬構(gòu)造設(shè)計(jì)區(qū)別主要在于：該橋處于高烈度區(qū)，附屬構(gòu)造的抗風(fēng)設(shè)計(jì)和抗震設(shè)計(jì)都是需要重點(diǎn)考慮的因素。

2 附屬結(jié)構(gòu)總體設(shè)計(jì)

2.1 橋梁總體設(shè)計(jì)

瀘定大渡河特大橋主橋?yàn)?100米單跨懸索橋，鋼混疊合橋道系。主梁為鋼桁梁，桁寬27.0米、桁高8.2米。雅安岸為隧道式錨碇、康定岸為重力式錨碇，兩岸均為門型鋼筋混凝土主塔。雅安岸右幅引橋?yàn)?×34.0米連續(xù)梁橋，左幅引橋?yàn)?×30.0米連續(xù)梁橋，康定岸引橋?yàn)?×34.0+3×34.0米連續(xù)梁橋，引橋分幅設(shè)計(jì)。大橋布孔圖見(jiàn)圖2。

圖2 橋孔布置圖

2.2 防撞護(hù)欄及風(fēng)屏障設(shè)計(jì)

根據(jù)《公路交通安全設(shè)施設(shè)計(jì)細(xì)則》(JTG/T D81-2006)，本特大橋?yàn)橹匾怨こ蹋囕v駛出橋外有可能造成的交通事故等級(jí)劃分為：二次重大事故或二次特大事故，故本橋防撞護(hù)欄等級(jí)采用最高等級(jí)SS級(jí)。為減輕自重，護(hù)欄形式采用金屬梁柱式護(hù)欄。根據(jù)規(guī)范要求，護(hù)欄高度H≥150厘米，護(hù)欄橫梁凈間距≤28.5厘米，護(hù)欄立柱間距≤1.5米。

主橋防撞護(hù)欄：采用鋼護(hù)欄，由立柱及橫梁組成，底座與主橋橋道系砼橋面板整體澆筑，護(hù)欄底座通過(guò)長(zhǎng)錨桿錨固于橋道系外側(cè)鋼上翼緣的底面。主橋主體結(jié)構(gòu)為鋼結(jié)構(gòu)，為減輕自重，主橋防撞護(hù)欄底座為不連續(xù)設(shè)置。

引橋防撞護(hù)欄：采用與主橋一致的防撞護(hù)欄，長(zhǎng)螺桿錨固于引橋混凝土箱梁翼緣板內(nèi)。

引橋風(fēng)屏障：雅安岸引橋連接瀘定隧道和主橋，行車由無(wú)側(cè)向風(fēng)的區(qū)域（隧道）駛?cè)胗袀?cè)向風(fēng)的區(qū)域（引橋），再很快駛過(guò)主塔遮擋區(qū)，側(cè)向風(fēng)況變化較大；同時(shí)，根據(jù)抗風(fēng)專題現(xiàn)場(chǎng)風(fēng)觀測(cè)資料（四要素風(fēng)觀測(cè)觀測(cè)儀設(shè)置在康定岸），康定岸引橋處于側(cè)向風(fēng)較大的區(qū)域。因此，在兩岸引橋設(shè)置風(fēng)屏障，風(fēng)屏障固定在引橋外側(cè)防撞護(hù)欄頂部，標(biāo)準(zhǔn)段風(fēng)屏障高2.01米。

最終確定的防撞護(hù)欄形式見(jiàn)圖3，圖4。

防撞護(hù)欄橫梁：主引橋防撞護(hù)欄橫梁均采用鋼結(jié)構(gòu)，橫梁為分節(jié)段制作，一段橫梁長(zhǎng)度內(nèi)，以不超過(guò)3個(gè)防撞護(hù)欄立柱為宜。除橫梁普通接頭外，橫梁在各伸縮縫處也斷開(kāi)，通過(guò)橫梁接頭連接。主引橋交界處，猶豫伸縮縫變形量很大，此處橫梁直接斷開(kāi)，未設(shè)置橫梁連接段。一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段橫梁構(gòu)造圖見(jiàn)圖5。

圖3 主橋防撞護(hù)欄立柱及底座構(gòu)造圖

圖4 引橋防撞護(hù)欄、風(fēng)屏障立柱及底座構(gòu)造圖

圖5 防撞護(hù)欄標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段橫梁構(gòu)造圖

2.3 主梁檢修道設(shè)計(jì)

為方便日常檢修加勁梁及吊索的需要，在鋼桁梁上層及下層均設(shè)置檢修走道。上檢修通道設(shè)置在主桁中心線內(nèi)側(cè)，防撞護(hù)欄外側(cè)，由生根在橋道系外側(cè)鋼縱梁腹板上的牛腿支撐行走結(jié)構(gòu)。

下檢修通道設(shè)置在鋼桁梁中心處，通道內(nèi)寬400厘米，兼做觀光通道。通道縱梁采用焊接工字梁形式，上設(shè)置鋼格柵板，檢修走道球型欄桿。上下層通道間設(shè)豎向爬梯連通，該爬梯設(shè)置在主塔內(nèi)。下檢修道標(biāo)準(zhǔn)段布置示意圖見(jiàn)圖6。

圖6 下檢修道構(gòu)造圖

2.4 排水設(shè)計(jì)

大橋采用鑄鐵泄水管（外徑160毫米）接PVC排水管直接排水方式。主橋泄水管布置在防撞護(hù)欄內(nèi)側(cè)，通過(guò)排水管卡固定在主梁桁架上，泄水管出口低于橫梁下緣600毫米。主橋泄水管沿縱向每10米設(shè)置一道。

引橋泄水管布置在防撞護(hù)欄內(nèi)側(cè)，直接埋置于引橋箱梁翼緣板內(nèi)。引橋泄水管每5米設(shè)置一道。設(shè)置時(shí)應(yīng)注意橋面超高。

2.5 伸縮縫設(shè)計(jì)

主橋與引橋相交處各采用一道 RBQF2000型單元式多向變位梳形板伸縮縫，設(shè)計(jì)總伸縮位移量2000毫米。引橋橋臺(tái)處、康定岸兩聯(lián)引橋相交處均各采用一道RBKF160型單元式多向變位梳形板伸縮縫，設(shè)計(jì)總伸縮位移量160毫米。橋道系鋼縱梁斷開(kāi)處設(shè)置橋面系伸縮縫，同樣采用一道RBKF160型單元式多向變位梳形板伸縮縫，設(shè)計(jì)總伸縮位移量160毫米。

2.6 其他附屬構(gòu)造設(shè)計(jì)

主梁檢查車、防雷系統(tǒng)、配電照明系統(tǒng)等附屬構(gòu)造設(shè)計(jì)，應(yīng)請(qǐng)相關(guān)專業(yè)設(shè)計(jì)部門根據(jù)具體工程情況做出專業(yè)設(shè)計(jì)，本文不再累述。

3 附屬構(gòu)造細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)

3.1 主橋護(hù)欄底座擋雨條設(shè)計(jì)

主橋防撞護(hù)欄為減輕自重，底座為不連續(xù)設(shè)置，因此橋面積水很容易通過(guò)底座之間空隙沖向護(hù)欄外側(cè)，形成水花四濺的現(xiàn)象，影響美觀及行車舒適性。本設(shè)計(jì)在主橋防撞護(hù)欄外側(cè)設(shè)置了擋雨條，擋雨條通過(guò)錨桿與立柱底座連接。擋雨條大樣見(jiàn)圖9，材料為聚氨酯材料。

3.2 防撞護(hù)欄橫梁接頭設(shè)計(jì)

由于本橋有部分防撞護(hù)欄設(shè)置在曲線上，為減少橫梁變形帶來(lái)的影響，在曲線上的橫梁接頭，應(yīng)對(duì)連接套管進(jìn)行預(yù)彎以適應(yīng)彎道，彎曲半徑應(yīng)與路線彎曲半徑一致。此外，位于伸縮縫處的連接接頭，為滿足橫梁的伸縮變形，橫梁接頭僅在一側(cè)設(shè)置連接錨桿。伸縮縫處接頭構(gòu)造圖見(jiàn)圖8。

圖7 擋雨條大樣圖

圖8 伸縮縫處橫梁接頭構(gòu)造

3.3 引橋風(fēng)屏障過(guò)渡段設(shè)計(jì)

由于風(fēng)屏障僅設(shè)置在引橋防撞護(hù)欄上，從引橋行車到主橋時(shí)，風(fēng)屏障的突然消失會(huì)對(duì)視覺(jué)上產(chǎn)生很大的沖擊力，影響行車舒適性，因此，在主橋和引橋交界處，位于主橋的防撞護(hù)欄上，應(yīng)設(shè)置一段變高度的風(fēng)屏障做為過(guò)渡段，達(dá)到增加行車舒適感的目的。風(fēng)屏障過(guò)渡段共分為5個(gè)節(jié)段，每節(jié)段長(zhǎng)度13.5米左右，每個(gè)節(jié)段的風(fēng)屏障通過(guò)減少一個(gè)風(fēng)障條降低風(fēng)屏障高度，逐漸達(dá)到風(fēng)屏障從有到無(wú)的過(guò)程。

3.4 主橋防風(fēng)設(shè)計(jì)

由于主橋處于風(fēng)力較大區(qū)域，為減少風(fēng)力影響，主橋區(qū)域中央分隔帶應(yīng)采取措施進(jìn)行封閉。從減輕自重的角度出發(fā)，封閉構(gòu)造選用鋼板材料，在護(hù)欄底座頂面錨栓連接鋼板，封閉分隔帶鋼板通過(guò)焊接與該鋼板固定。中央分隔帶封閉構(gòu)造示意圖見(jiàn)圖9。

圖9 主橋中央分隔帶封閉構(gòu)造示意圖

同時(shí)，位于主桁架下橫梁上的檢修道，也設(shè)置了檢修道氣動(dòng)翼板，以增加檢修道的抗風(fēng)性。氣動(dòng)翼板通過(guò)錨栓與檢修道扶手立柱連接。

4 結(jié)語(yǔ)

與特大橋梁主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不同，附屬結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在滿足規(guī)范和受力安全的前提下，主要從構(gòu)造設(shè)計(jì)出發(fā)，通過(guò)簡(jiǎn)潔的構(gòu)造達(dá)到為主體結(jié)構(gòu)服務(wù)的目的。附屬結(jié)構(gòu)的恰當(dāng)設(shè)計(jì)，是對(duì)主體結(jié)構(gòu)的完美補(bǔ)充，同時(shí)也是橋梁設(shè)計(jì)中不可或缺的一部分，應(yīng)該引起更多的重視。同時(shí)，在一些細(xì)節(jié)上對(duì)附屬構(gòu)造進(jìn)行優(yōu)化，也是橋梁建成后在使用中正常運(yùn)行的有利保障。

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1007-6344（2016）06-0025-02