勐古怒江特大橋總體設計

2019-11-11 13:10:20袁少洋汪磊馬健夏支賢

價值工程 2019年29期

袁少洋汪磊馬健夏支賢

摘要：結合受控因素，勐古怒江特大橋主橋采用240m雙塔空間扇形雙索面分離式鋼箱梁斜拉橋結構。索塔為鉆石型箱型截面混凝土結構;主梁采用分離式鋼箱梁結構。斜拉索采用鍍鋅平行鋼絲成品索，設置減震器以抑制斜拉索振動;采用索塔端直接錨固于塔內混凝土齒塊、梁端鋼錨拉板與邊腹板焊接的錨固形式。引橋采用40m標準跨徑鋼板組合梁，能有效加快施工速度和控制地震響應，促進鋼結構在西南山區橋梁工程中的應用。

Abstract： Combining with the controlled factor， the main bridge of Menggu Nujiang River Grand Bridge adopts the structure of double tower and space fan of double cables with separated steel box stay cable bridge with 240m-main span. The cable tower is diamond shaped concrete structurer with box shaped cross section. The beam adopts separative steel box beam structure. The stay cable of bridge uses galvanized parallel steel wire finished cable， installing shock absorber to decrease vibration. The tower end of the stay cable is straightly anchored in the concrete teeth of the tower.The beam end of stay cables applies steel anchor plate welded with outer web. The approach bridge adopts steel plate composite beam of 40m standard span， which will speed up construction process and control seismic response， as soon as prompt application of steel structure in bridge construction of southwest mountains areas.

關鍵詞：勐古怒江特大橋;斜拉橋;分離式鋼箱梁;混凝土錨固齒塊;鋼板組合梁

Key words： Menggu Nujiang River Grand Bridge;stay cable bridge;separative steel box beam;concrete anchored teeth;steel plate composite beam

中圖分類號：U442.5? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2019）29-0200-04

1? 項目概況

勐古怒江特大橋是國家高速公路網G5613保山至瀘水高速公路跨越怒江的關鍵性控制工程。大橋整體呈南北走向，在保山市和怒江州分界處跨越怒江，南岸為保山市隆陽區芒寬鄉，北岸為怒江州瀘水縣上江鎮。包括本橋在內的保山至瀘水高速公路建設成為怒江州脫貧開發建設的便捷運輸通道，對完善國家和滇西片區路網結構，改變當地貧困落后面貌，積極響應國家加強“三區三州”等深度貧困地區基礎設施建設的號召，打贏滇西邊境集中連片特困地區脫貧攻堅戰等具有重要意義。

勐古怒江特大橋路線總長1333m，由主橋和引橋組成，其中主橋長440m。結合受控因素以及地形、地貌、地質、水文等因素，主橋采用主跨240m雙塔對稱分離式鋼箱梁斜拉橋方案，斜拉索空間雙索面扇形布置，跨徑組合為（100+240+100）m，兩岸邊跨均位于岸區，邊中跨比為0.417;經結構受力計算分析，邊跨未設置輔助墩，主橋立面布置見圖1。主橋采用半漂浮結構體系，在交界墩、索塔處設置具有豎向約束、順橋向活動且橫橋向承擔設計荷載的改進型支座。為改善地震作用下橋梁結構的地震效應，順橋向在索塔處，塔、梁之間設置2套縱向粘滯阻尼器;橫橋向在索塔、交界墩處分別各設置2套鋼阻尼器。為避免正常使用過程中邊跨支座處出現上拔力，在邊跨一定長度范圍內設置均布荷載和集中荷載壓重。

2? 自然環境條件

①地形地貌。橋址區域地貌屬構造侵蝕中山峽谷地貌，兩岸斜坡較陡，地形起伏較大，河流階地發育不完整，橋位跨怒江河段屬河流堆積階地地貌。

②水文氣象。橋址區江河狹窄，谷坡陡峭，水流湍急，河水流量干濕季節變化明顯;多年平均最高溫度31.8℃，多年平均最低12.4℃，橋位處最大風速35m/s。

③地質情況。場地覆蓋層以第四系沖洪積層細沙、角礫土、卵石土、漂石土和塊石土為主，下伏基巖為石炭系上統丁家寨組白云質灰巖、中風化石英巖。

④地震效應。場地為中硬場地類型2區，地震基本烈度為Ⅷ度，經地震動參數專題研究，橋址區E1地震動設計動峰值加速度（50年超越概率10%）為0.2665g，E2地震動設計動峰值加速度（50年超越概率2%）為0.4006g。

5.4 塔、梁錨固

比對國內同類型橋梁的斜拉索塔、梁端錨固形式，考慮本橋斜拉索索力、索塔構造、主梁結構形式等方面，經技術經濟比選后采用如下方案：索塔區斜拉索直接錨固于混凝土塔壁齒塊，若索塔錨固區使用預應力鋼絞線提供預應力，則受限于索塔尺寸，鋼絞線損失較大且對索塔造成不利影響，故采用精軋螺紋鋼筋提供預應力以抵抗索塔兩側斜拉索的水平分力。梁端錨固區則采用鋼錨拉板與邊腹板直接焊接錨固，將斜拉索索力均勻傳遞至邊腹板，方案錨固構造簡單，傳力明確。

本橋斜拉索采用塔端張拉方案。

6? 引橋結構設計

本橋兩岸引橋均采用鋼板組合梁，其中保山岸引橋為4×40+3×（3×40）m鋼板組合梁橋，瀘水岸引橋為3×（3×40）m鋼板組合梁橋。部分橋跨位于曲線段，橋梁平曲線由鋼梁沿曲線參數加工形成。引橋采用左右幅分離式設計，左右幅間距0.5m，單幅橋寬12.5m，橫橋向單幅橋跨設置3根鋼縱梁，端支點設端橫梁，中支點設中橫梁，跨間每隔5m設置1根中橫梁，每跨共7道中橫梁，引橋單幅橋跨中橫斷面見圖4。

鋼縱梁及橫向聯系梁均采用工字型斷面，全橋縱梁高2.2m，上、下翼緣寬0.6～0.8m，板厚為20mm～50mm，腹板厚16～24mm;橫向聯系梁高0.8m，邊支點和中支點處橫隔梁高1.9m，腹板厚16mm、20mm，翼板厚24mm。

混凝土橋面板橫向連續跨徑為4.25m，標準段厚25cm，鋼梁翼緣板處加厚至34cm。為提高抗裂性能，負彎矩區橋面板混凝土為鋼纖維混凝土。

引橋鋼梁采用頂推法施工，根據設計要求橋面板混凝土需分批次現場澆筑并養生。

7? 結語

分離式鋼箱梁斜拉橋具有較好的力學性能和具備良好的氣動外形，鋼箱梁結構自重小，減少索塔和斜拉索材料用量，經濟性好;改善高地震烈度區地震作用下結構受力性能;引橋采用鋼板組合梁橋，能加快施工速度，促進組合結構在西南山區橋梁工程中的應用。

勐古怒江特大橋主橋為云南省首座分離式鋼箱梁空間扇形雙索面雙塔三跨斜拉橋，本橋的修建可為國內同類型高地震烈度區斜拉橋的建設提供借鑒，大橋于2017年8月開工建設，預計2020年建成通車。

參考文獻：

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