【導讀】吉茶高速公路是湖南省的一條重要旅游通道，由于項目所在區(qū)域獨特的自然地理條件和豐富的社會文化背景，20xx年4月交通部將其納入全國首批公路勘察設計典型示范工程項目。附近的山谷，德夯河流經谷底，谷底標高約。240m，橋面設計標高與地面高差達330m左右，山谷兩側懸崖距離從900m到1300m之間變化。G209上中國著名的公路景觀――矮寨盤山公路，可沿G209矮寨盤山公路行駛6公里上至標高610m。高速公路進行初步設計現場審查；20xx年6月6日，交通部以交公路發(fā)[20xx]260號文對初步設計進行了批復；20xx年6月，我院完成矮寨特大橋技術設計；20xx年6月25日，湖南省交通廳組織了技術設計預評審；20xx年9月，交通部以交公路發(fā)[20xx]455號文對矮寨特大橋技術設計及項目概算進行了批復；主線全線采用雙向四車道高速公路標準：設計車速為80km/h，路基寬度。塔基位于懸崖上部的山坳處，地形起伏相對較小，地面標高～，塔基前方為一半園形的懸崖，塔基距最近處懸崖約26m，懸崖高50～61m，懸崖頂部往上為陡

　　

【正文】 長沙至重慶公路通道湖南省吉首至茶洞高速公路矮寨特大橋施工圖設計文件第 17 頁 共 23 頁翼緣板 340 x H 型腹 板 330 x 12翼緣板 400 x 箱型腹 板 392 x 14翼緣板 400 x 14上、下平聯桿 箱型腹 板 396 x 14翼緣板 200 x 18下風穩(wěn)定板 H 型腹 板 964 x 12②構造要點（1）鋼桁加勁梁采用從兩側往跨中施工方案。主桁架每個節(jié)段由兩個節(jié)間組成，全橋共 69 個節(jié)段，跨中設一合龍節(jié)段。主橫桁架每片作為一個架設節(jié)段，全橋共 139 個主橫桁架節(jié)段。除端部兩個節(jié)段主桁架、主橫桁架采用單根桿件架設外，其余均采用平面構架法施工，上下平聯和下抗風穩(wěn)定板采用單根桿件拼裝。（2）鋼桁加勁梁節(jié)點分為整體節(jié)點板、焊接節(jié)點板。主桁架豎、斜腹桿通過整體節(jié)點板與上下弦桿連接，主桁架的弦桿與主橫桁架的橫梁、平聯通過焊接節(jié)點板連接。主橫桁架的豎、斜腹桿通過整體節(jié)點板與上下橫梁連接，橫梁處設置水平整體節(jié)點板和焊接節(jié)點板兩種形式與上下平聯相連。在節(jié)點板處各構件均采用高強螺栓連接。（3）主桁架上弦桿箱型截面在吊點處兩塊腹板伸出上翼緣作為吊索錨固耳板，吊索通過耳板銷接將加勁梁吊在主纜上。（4）主桁架和主橫桁架箱型桿件端橫隔板靠近接頭側采用圍焊進行封閉。（5）為適度增強結構縱向剛度，控制主桁架的縱向變位，同時降低跨中短吊索的疲勞應力幅，在每根主纜跨中設柔性中央扣 3 個，中央扣為鋼絲繩。（6）鋼桁加勁梁在兩梁端各設置抗風支座 4 個、豎向支座 2 個。（7）根據施工節(jié)段鋼桁加勁梁受力情況，主桁架的上弦桿在架設過程中局部位置設置臨時鉸，臨時鉸待全橋二期恒載鋪裝完畢后取消改為剛接。（8）為了方便鋼桁加勁梁橋面的檢修和后期維護，在主桁上弦桿設置有安全欄桿，方便檢修人員利用主桁上弦頂面作為橋面檢修便道。主桁頂面除正常涂裝防腐外，應加設添加砂粒的防滑漆。①主纜主纜采用 1/ 的垂跨比，主跨主纜計算跨徑 1176m，吉首岸邊跨主纜計算跨徑 242m，茶洞岸邊跨主纜計算跨徑 116m。主纜施工采用預制平行鋼絲索股逐根架設的施工方法（PPWS） 。主纜共 2 根，橫橋向間距 。單束預制平行鋼絲索股由 127 根 平行鍍鋅鋼絲組成，用定型捆扎帶綁扎，兩端設熱鑄錨頭。每根主纜中，從吉首岸錨碇到茶洞岸錨碇的索股有 169 股（通長索股） ；吉首岸邊跨另設 6 根索股在吉首岸主索鞍上錨固（背索） 。主纜在架設時豎向排列成尖頂的近似正六邊形，緊纜后主纜為圓形，索夾內空隙率 17%，索夾外空隙率 19%。索夾內直徑為 859mm（吉首岸邊跨） 、844mm（中跨和茶洞岸邊跨） ，索夾外直徑為 870mm（吉首岸邊跨） 、855mm（中跨和茶洞岸邊跨） 。主纜在緊纜完成后，先進行捆扎并安裝索夾，待橋面系施工完成后，主纜表面采用防銹膩子勾縫涂抹，再在外采用 鍍鋅低碳鋼絲纏繞，最后涂刷后續(xù)各道防護涂層。主纜在主索鞍鞍罩及錨室入口等處采用喇叭形纜套密封防護；主纜上方設置主纜檢修道。索股錨頭采用熱鑄錨，在錨杯內澆注鋅銅合金，使主纜鋼絲與錨杯相連。錨杯內錨固錐體的錐角及錨固長度采用經驗公式計算確定，錨固力及可靠性還應在工廠內通過試驗驗證。②吊索 長沙至重慶公路通道湖南省吉首至茶洞高速公路矮寨特大橋施工圖設計文件第 18 頁 共 23 頁本橋為單跨鋼桁架懸索橋，中間跨設置吊索，端部吊索 J00、C00 離塔中心距離分別為 66m、J00~J0C00~C0C01~C02 吊索間距為 ，其余吊索中心距均為 。根據吊索受力特點，并綜合考慮材料性能、制造加工、安裝維護、后期更換等因素，本橋設計采用鋼絲繩吊索，靠近主塔的三個吊點(J00、C00、C01)， J00、C01 每側吊點設 3 根吊索，C00 每側吊點設兩根吊索，通過預應力巖錨將其錨固于巖石上。其余每側吊點設 2 根吊索，與鋼桁架采用銷鉸式連接。J00、C01 吊索設置一根 CPS15B19 和四根 CPS15B9 預應力錨桿，其對應的錨索設計張力分別為 2960KN 和 1400KN,C00 吊索設置一根 CPS15B15 和四根 CPS15B5 預應力錨桿,其對應的錨索設計張力分別為 2496KN 和 780KN。鋼絲繩吊索為騎跨式，采用高強鍍鋅鋼絲互捻而成，有兩種結構形式：8X41SW+IWR、8X55SWS+IWR，鋼絲繩公稱抗拉強度 1870Mpa。同一吊點的吊索捻向相反，即一根左交互，一根右交互。J00~J0C00~C02 吊索因拉力或應力幅較大采用公稱直徑 88mm 的 8X55SWS+IWR 的鋼絲繩。其余吊索采用公稱直徑 62mm 的 8X41SW+IWR 的鋼絲繩，吊索兩端錨頭采用叉形熱鑄錨，錨頭由錨杯與叉形耳板構成。錨杯內澆鑄鋅銅合金，叉形耳板與錨杯通過螺紋連接；每端叉形耳板與錨杯之間的螺紋各設有177。20mm 的調節(jié)量，用以消除制造、架設引起的吊索長度誤差。錨杯口設有氯丁橡膠緩沖器，以改善吊索的彎折疲勞性能。為將吊索平行束緊，在主纜中心下 （）處設置吊索夾具，吊索的相應部位設有錐形鑄塊，以定位支撐吊索夾具并保護吊索綱絲繩。對于懸吊長度大于 20m 的吊索，需在懸吊長度的中央設置減振架，以將一個吊點的吊索互相聯系，減少吊索的風致振動。③中央扣斜拉索為限制主纜和鋼桁架的縱向水平位移，在主纜跨中設置三對柔性中央扣，中央扣斜拉索采用公稱直徑 88mm 的 8X55SWS+IWR 的鋼絲繩，鋼絲繩兩端設套筒式熱鑄錨，錨固于鋼桁架的上弦桿上。④索夾全橋索夾共三大類：①連接主纜與吊索的吊索索夾，②用于主纜定型的緊箍索夾，③主索鞍及出口處防護密封的封閉索夾。吊索索夾由于吊索拉力及主纜傾角不同，所需夾緊力不同，索夾長度和螺桿數量均不相同。為便于制造和施工，將相近長度的索夾并為 10 類。AT、A 類索夾因吊索力較大，索夾壁厚采用 45mm，其余索夾(中央扣索夾除外)壁厚采用 35mm。AT 類索夾上設三個承索槽，其余吊索索夾設兩個承索槽，索槽設計張角177。176。索夾采用鑄鋼鑄造，左右對合型，兩半索夾用螺桿連接夾緊，接縫處嵌填橡膠防水條防水。各類索夾上均設有安裝主纜檢修道立柱的構造。⑤中央扣索夾由于主纜和鋼桁架之間的縱向水平位移，在主纜跨中設置了三對柔性中央扣，減少鋼桁架的縱向位移。 柔性中央扣構造是加長豎向短吊索的索夾，在此索夾上另外加設兩個能套掛短斜索的由凸肋條形成的凹槽。通過斜拉索將主纜與加勁鋼桁架聯結。中央扣索夾壁厚為 40mm。⑥主索鞍主索鞍采用鑄焊結合型結構，由鞍頭和鞍身兩部分組成，兩者組焊為一體。當鞍槽內的隔板和索股全部就位并調股后，頂部用鋅質填塊填平，再把鞍槽側壁用拉桿上緊。為減輕頂推摩阻力，鞍體下設聚四氟乙烯滑板以適應施工中的相對位移量，在吉首岸塔上預偏量為 1000mm，在茶洞岸塔上預偏量為 373mm。主索鞍分兩半制造，吊裝后用高強螺栓聯為一體。吉首岸邊跨附加索股錨固于鞍頂的錨梁上。塔頂設有底座格柵，以安裝主索鞍。格柵懸出塔頂以外，以便安置控制鞍體移動的千斤頂，鞍體就位后將格柵的懸出部分割除。格柵要求表面平整，與塔頂構成一體并具有足夠的豎向彎曲剛度，故采用縱橫向以豎直鋼板焊成的格構，上、下設格狀頂、底板，形成縱橫兩向均為Ⅰ字形斷面的網格，格內設錨固鋼筋并填澆混凝土。⑦散索鞍散索鞍鞍體采用鑄焊結合的結構方案。鞍槽用鑄鋼鑄造，鞍體由鋼板焊成。為增加主纜與鞍槽間的摩阻力，并方便索股定位，鞍槽內設豎向隔板，在索股全部就位并調股后，在頂部用鋅填塊填平，上緊壓緊梁，再將鞍槽側壁用螺栓夾緊。⑧主纜纜套主纜纜套是主纜出入索鞍鞍罩或錨室前墻的過渡裝置。要求其在對主纜提供防護的同時且具有良好的密閉性能，并在索鞍鞍罩或錨室前墻之間允許少量的伸縮活動；使主纜鋼絲保持一定長度不受 長沙至重慶公路通道湖南省吉首至茶洞高速公路矮寨特大橋施工圖設計文件第 19 頁 共 23 頁纏絲約束。主纜纜套的構造形式為喇叭形管狀鋼套，纜套沿縱向分為上下兩半，兩半之間設螺栓夾緊裝置和拼接條板，用螺栓將兩半纜套連接安裝在錐形索夾和主索鞍（或錨碇前墻）連接件之間，條板連接處及兩端接頭均設有橡膠層防水構造。⑨主索鞍鞍罩鞍罩為鋼結構，由骨架、帶肋圍壁以及端罩構成，鞍罩骨架焊接于塔頂的預埋鋼板、格柵、主索鞍下承板上。鞍罩內設一臺除濕機，以保持鞍罩內空氣的干燥。⑩主纜檢修道為主纜檢修人員通行，在主纜頂面設主纜檢修道。在主纜兩側設由鋼芯鋼絲繩制成的扶手繩及欄桿繩，鋼絲繩上端錨固于塔頂主索鞍上，邊跨下端錨固于錨碇前墻預埋鋼板上；中間通過立柱支承在索夾上。橋臺是吉首岸和茶洞岸橋隧連接處開挖后，進行二次開挖形成，吉首岸橋臺開挖量為 24542 方，茶洞岸橋臺開挖量為 10672 方。開挖后的橋臺基坑底寬 29m，邊坡坡比 1：，高約 10m；邊坡采用錨桿和噴射混凝土防護，臺帽、背墻及側墻采用 C30 混凝土，支座墊石采用 C40 混凝土。橋面系采用縱向工字梁與混凝土橋面板的鋼－混組合結構形式?？v梁橫向間距 ，梁高 ～，簡支在主桁橫梁上弦桿上，理論跨徑 ，縱梁僅在兩端設置橫隔梁。橋面板采用預制混凝土板，預制板長 、寬 、厚 ?？v向接縫寬 ，橋面板通過接縫處縱梁上的剪力釘與縱梁相結合。各跨橋面板間采用橋面連續(xù)構造，每 橋面板設一道通縫斷開，通縫設無縫伸縮縫以保證橋面美觀和行車順暢?？v向接縫采用微膨脹混凝土以改善由于砼收縮對鋼－砼組合結構的影響，橋面連續(xù)結構采用鋼纖維混凝土以提高抗裂、抗疲勞性能。橋面預制板的每根縱梁下面與鋼桁架的主橫桁架上橫梁的上翼緣板之間設置 LZTZ500 型盆式橡膠支座，全橋橋面系共設支座 3808 個。①防撞護欄橋面防撞護欄采用金屬梁柱式，下設 高混凝土底座，防撞等級為 PL3 級。橋面外側防撞護欄高 ，立柱基本間距為 ，設上中下三根橫梁；內側防撞護欄高 ，立柱基本間距為，設上下兩根橫梁。橋端伸縮縫處防撞護欄應滿足桁梁橋的伸縮和轉動變位，在橋面系無縫伸縮縫處設 40mm 的斷縫。②檢修道上檢修道位于橋面兩側，全橋共計２道，由上弦桿頂面和 寬 WB203/1 型鋼格柵板組成，護欄采用 WHCE/1S/1G 球接欄桿，欄桿高 ，欄桿立柱間距 ，設兩道橫梁，縱梁采用 高熱軋輕型槽鋼。下檢修道縱梁中心間距為 ，設于主橫桁架下橫梁上，縱梁采用兩根 高熱軋輕型槽鋼，上設 WB203/1 型鋼格柵板，全橋共計２道，護欄采用 WHCE/1S/1G 球接欄桿，欄桿高 ，欄桿立柱間距 ，設兩道橫梁。下檢修道中心線與主桁弦桿中心線的距離為 。在主桁 1/1/2 和 3/4 跨處設三道橫向走道。③支座及伸縮縫豎向支座設置在加勁梁的兩端，對應主桁弦桿的正下方，每端設置兩個，全橋共 4 個。采用 SXZ3500/600DX 系列多向活動拉壓球型支座。支座參數為：豎向承載力為壓力(向下)3500KN，拉力( 向 長沙至重慶公路通道湖南省吉首至茶洞高速公路矮寨特大橋施工圖設計文件第 20 頁 共 23 頁上) 600KN ；支座縱向設計位移量177。600mm；支座橫向設計位移量177。40mm；支座的設計轉角 ；橫向抗風支座設置在加勁梁的兩端主桁上、下弦桿的外側，對應端主橫桁架的上、下橫梁處各設一個，全橋共 8 個。采用 KFPZ3000 型支座。支座參數為：豎向承載力為壓力 3000KN；支座縱向設計位移量177。600mm；抗風支座除限制加勁梁在支座處的橫向位移外，對加勁梁的其它自由度均無約束。加勁梁兩端分別設置兩道 LR15 型模數式伸縮裝置，伸縮縫的伸縮量為 1200ｍｍ，全橋共 2 道，請 廠 家 根 據 伸 縮 縫 預 留 槽 口 尺 寸 提 供 伸 縮 縫 預 埋 件 布 置 圖 及 伸 縮 縫 安 裝 圖 ， 伸 縮 裝 置 安 裝 時 ，應 根 據 安 裝 時 實 際 溫 度 確 定 其 安 裝 寬 度 值 。④風障、氣動穩(wěn)定板和封槽根據湖南大學《矮寨大橋抗風性能研究》研究報告，為提高大橋的抗風穩(wěn)定性，在橋面系上設置上穩(wěn)定板和封槽。封槽設置在兩幅橋面系之間，寬 70cm，在防撞欄立柱底座鋼板重疊處開槽口，焊于橋面板預埋鋼板上，在橋面板無縫伸縮縫處設斷縫；在橋面系以上和橋面系以下分別布置上、下縱向抗風穩(wěn)定板。上穩(wěn)定板（即欄桿封閉）設置在內側欄桿上，上穩(wěn)定板高 86cm，用螺栓連接于內側防撞欄桿的立柱上，穩(wěn)定板標準長度 ，在橋面系無縫伸縮縫處設 長鋼板焊于防撞欄橫梁上，留縫 4cm。下抗風穩(wěn)定板與主橫桁架相連，由高 1000mm、厚 12mm 帶縱向加勁肋倒“T”形鋼板相連（詳見另冊文件） 。為改善橫風作用下的行車安全，在兩端從隧道口向主橋方向延伸的 100m 范圍內均設置高度從 4m 漸變到 0m 的風障（采用分段漸變） ，以保證車輛從隧道駛出后不會經歷劇烈變化的橫風作用。⑤泄水管和燈具底座橋面系除利用縱坡排水外，在行車道兩側另設泄水管，泄水管采用鑄鐵管，下接直徑為 180mm 的 PVC 塑料管泄水，縱向標準間距 ；泄水管與鋼桁加勁梁通過螺栓栓接；燈具底座標準間距。⑥涂裝橋面系及附屬工程各鋼構件在焊接前都應進行涂裝，建議采用如下涂裝方