【正文】 工方案 該方案可先施工引橋，兩側(cè)引橋預(yù)應(yīng)力混凝土 T 梁可以采用現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制吊裝。 圖 6) 塔基 塔基采用群樁基礎(chǔ)，基礎(chǔ)底深入基 巖中，長(zhǎng)度均為 28m。下橫梁長(zhǎng)度為 26m,斷面尺寸為 5m(寬 )X 4m(高 )，壁厚 0. 8m，下橫梁設(shè)主梁支座。上下橫梁均為單箱單室斷面。采用環(huán)向預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。底部實(shí)心段高度為 2m。 5) 塔柱 考慮塔柱受力及施工方面的因素，擬定的斷面尺寸如下 :采用 H 形塔，總高73m,錨固區(qū)為 21m，最外側(cè)拉索距塔頂 1m，橋面以上塔高 58m，高跨比 0. 13，順橋向塔身寬 6m，橫橋向塔柱寬為 4m。主塔兩側(cè)斜拉索的設(shè)計(jì)以避免產(chǎn)生較大的塔身彎矩為原則。邊跨斜拉索標(biāo)準(zhǔn)間距為 5m，中跨斜拉索標(biāo)準(zhǔn)間距為 6m， 23 橫向間距為 17m。 圖 4) 斜拉索 斜拉索采用直徑為 7mm 的低松弛高強(qiáng)平行鍍鋅鋼絲束。高跨比為 1/93。 3) 主梁 主梁采用預(yù)應(yīng)力混凝土肋板式結(jié)構(gòu)，雙主肋高為 ，標(biāo)準(zhǔn)梁段肋寬 ，梁頂寬 ，橋面板做成 %的雙向橫坡，全寬 24m。該方案采用塔梁墩固結(jié)體系。索塔總高度 73m，橋面以上有效高度與跨徑之比為 1 /8。 方案一 雙塔雙索面斜拉橋 1) 總體布置 100m+ 248m+100m=448m，邊主跨比為 100/248=。 2)橋梁結(jié)構(gòu)造型簡(jiǎn)潔，輕巧 。表 33 中列出了國(guó)內(nèi)部分采用鋼管混凝土的拱橋。它一方面借助內(nèi)填混凝土增強(qiáng)鋼管壁的穩(wěn)定性 ，同時(shí)又利用鋼管對(duì)核心混凝土的套箍作用，使核心混凝土處于三向受壓狀態(tài)，從而具有抗壓強(qiáng)度和抗變形能力。表 32 中列取了一些連續(xù)梁橋的參數(shù)。有時(shí)為滿足城市橋梁或跨線橋的交通要求而需加大中跨跨徑時(shí)，也可將邊主跨比定在 0. 5 倍以下，此時(shí)需注意端支點(diǎn)負(fù)反力。主梁底部的線性按等載強(qiáng)比原則選定線形，與變截面連續(xù)梁橋相類似。與剛構(gòu)橋 相比，連續(xù)梁橋?qū)A(chǔ)要求較低，適合各種地基。 連續(xù)梁橋資料 連續(xù)梁橋施工技術(shù)成熟可靠，理論成熟，是較早的橋梁形式。 主梁的高跨比的正常范圍 :對(duì)于雙索面情形 :1/1001/150。雙塔三跨式的高跨比一般為1/41/7，獨(dú)塔雙跨式一般為 1/ 索面位置一般有三種 :單索面、豎向雙索面、斜向雙索面。 表 31 列出了一些雙塔斜拉橋參數(shù)。 斜拉橋的邊主跨比與斜拉橋的整體剛度端錨索的應(yīng)力變幅有很大關(guān)系。 5)航道 18 根據(jù)湖北省交通廳港航管理局鄂交港航函 [2021]3 號(hào)文，《省港航局關(guān)于鄂州市樊口大橋有關(guān)通航問題》的復(fù)函，梁子湖干流航道規(guī)劃等級(jí)為Ⅴ（ 3）級(jí)，通航凈高 8m，單孔單向通航凈寬 40m，設(shè)計(jì)最高通航水位為 。 4)氣象 橋位區(qū)屬中亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)北緣，多年平均氣溫 ℃，一月最低，月平均氣溫 ℃， 7 月最高，月平均氣溫 30 ℃ 。裂隙，取出巖芯多呈 10cm 柱狀、長(zhǎng)柱狀，巖質(zhì)軟，僅 12墩揭示； 地質(zhì)資料詳見地質(zhì)剖面圖。 ② 2 亞粘土 :灰黃色 ,硬塑狀為主 ,局部軟塑，質(zhì)均 ,含灰斑、銹斑，分布全橋址區(qū)，層厚 ～ 米； ② 21亞粘土：灰黃色 ,軟塑狀 ,質(zhì)均 ,含灰斑、銹斑 ，僅分布鉆孔 CZ8 附近，層厚 米； ② 22 粘土：灰黃色 ,軟塑狀 ,質(zhì)均 ,含灰斑、銹斑，呈透鏡體分布里程 K3＋810～ K3＋ 880 一帶，層厚 ～ 米； ③ 1 亞粘土：灰色 ,軟塑狀 ,局部流塑，質(zhì)較均 ,局部夾中粗砂薄層，全橋址均有分布，層厚 ～ 米； ④ 6 圓礫土：灰色 ,密實(shí) ,飽和，含卵石 10～ 15%，磨圓度中等，成分以砂巖、灰?guī)r等為主，卵礫間充填物為粉細(xì)砂及粘性土，僅分布 0墩（里程 K3＋ 670）附近，層厚 米； ⑤ 1W3 強(qiáng)風(fēng)化玄武巖：灰色，大部分礦物風(fēng)化變質(zhì)，風(fēng)化呈粘性土夾碎石土狀，含碎塊 15～ 30%，直徑多 1～ 3cm，分布于 0墩～ 2墩（里程 K3+670～ K3+730）一帶，層厚 ～ 米； ⑤ 1W2 弱風(fēng)化玄武巖：灰色，斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，部分礦物風(fēng)化變質(zhì)，裂隙較發(fā)育，部分裂隙充填石英脈，取出巖芯多呈 10cm 短柱狀及碎塊狀，分布于0墩～ 2墩（里程 K3+670～ K3+730）一帶，層厚 ～ 米； 17 ⑤ 1W1 微風(fēng)化玄武巖：灰色，斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，裂隙較發(fā)育，部分裂隙充填石英脈，取出巖芯多呈 10cm 短柱狀及少量碎塊狀，分布于 0墩～ 2墩（里程 K3+670～ K3+730）一帶，層厚〈 米； ⑥ 1W3 強(qiáng)風(fēng)化礫巖：紫紅色，大部分礦物風(fēng)化變質(zhì)，風(fēng)化呈粘性土狀，含碎塊 30%，全橋址區(qū)零星分布； ⑥ 1W2弱風(fēng)化礫巖：紫紅色，礫狀碎屑結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造，部分礦物風(fēng)化變質(zhì)，裂隙較發(fā)育，局部為強(qiáng)風(fēng)化，取出巖芯多呈 10cm 碎塊狀，巖質(zhì)軟，全橋址區(qū)分布，層厚 ～ 米； ⑥ 1W1微風(fēng)化礫巖：紫紅色，礫狀碎屑結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造，裂隙不甚發(fā)育，取出巖芯多呈 10cm 柱狀、長(zhǎng)柱狀，巖質(zhì)稍硬，局部有溶蝕現(xiàn)象 ,形成 ～ 米不等的溶洞 ,洞內(nèi)基本無(wú)充填。第四系地層主要由全新統(tǒng)河流沖積物 16 （ Q4al）、湖積物（ Q4l）及上更新統(tǒng)殘積物（ Q3el）組成，厚 10～ 70 米，由東向西逐漸變厚；基巖主要為三疊系大冶群淺海相沉積地層（ T1dy）、白堊系（ KR）陸相沉積地層及喜山期火山巖 —— 玄武巖（β）。 擬建該橋里程為 CK3+～ CK4+，地面高程 ～ 米，此段人口稠密，廠礦較多。的陡坡，勘測(cè)期間長(zhǎng)港水面寬約 95 米，新港水面寬約 154 米，水深達(dá) 米。 水溫地質(zhì)資料 1)地形地貌 大橋橋址區(qū)河道兩岸居民建筑物稠密，由于新港、長(zhǎng)港河道的疏通，在近岸形成 30176。 設(shè)計(jì)要求 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 設(shè)計(jì)荷載： 公路－Ⅰ級(jí)； 橋梁橫向坡度： %； 行車道數(shù)：雙向四車道； 計(jì)算行車速度： 60 公里 /小時(shí)； 通航標(biāo)準(zhǔn)：航道等級(jí)為Ⅴ（ 3）級(jí)； 最高通航水位：按黃海高程 考慮； 通航凈空高度為 8m，單孔單向通航凈寬為 40m； 行車道數(shù)：雙向 2 車道； 設(shè)計(jì)洪水頻率： 100 年一遇； 地震烈度：橋位區(qū)域地震動(dòng) 加速度為 ，相當(dāng)于地震基本烈度為Ⅵ度，按Ⅶ度采取抗震設(shè)施。它與拉索的布置、根數(shù)、組成、索力大小、換索要求及張拉方法等多種因素有關(guān)。口本的都田川橋采用三柱型索塔、剛構(gòu)體系。口本的友好橋采用的是門形索塔、支承體系。口本的蟹澤橋采用的是雙柱型索塔，塔梁固結(jié)體系 。雙柱型、 H形、門形索塔既可采用直塔柱、斜塔柱，也可采用折線型塔柱。雙柱型、 H形、門形索塔適用于雙索面部分斜拉橋。 14 圖 常見索塔的結(jié)構(gòu)形式 我國(guó)漳洲戰(zhàn)備橋、小西湖大橋 、離石高架橋、口本的木曾川橋、揖斐川橋、士狩大橋等均采用單柱型索塔，塔梁固結(jié)體系。索塔為單柱型的斜拉橋抗扭性能由主梁提供，主梁為抗扭剛度大的箱形截面梁，特別是梯形箱梁。 1)索塔的結(jié)構(gòu)形式 斜拉橋索塔在橫橋向的形式 (圖 12)有單柱型、三柱型、 H形圖、門形、雙柱型等。 索塔 作用于斜拉橋主梁的部分荷載通過拉索傳遞給索塔，因而索塔是通過拉索對(duì)主梁起彈性支承作用的重要構(gòu)件，索塔承受軸向力和彎矩作用，是一個(gè)偏心受壓構(gòu)件，索塔設(shè)計(jì)應(yīng)滿足強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性要求。主梁兩邊可采用 空心箱形式或?qū)嵭闹骼咝问?.邊箱梁形式抗扭剛度遠(yuǎn)大于邊實(shí)心主肋形式，邊實(shí)心主肋形式在施工構(gòu)造方面相對(duì)簡(jiǎn)單，主梁形式的選擇可以由經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較來決定。典型斷面如圖所示。典型斷面如圖所示。典型斷面如圖所示。 12 （尺寸單位： cm） (4)單箱加斜撐式 單箱加斜撐式主梁適應(yīng)于單索面。 （尺寸單位： cm） (3)雙邊箱 雙邊箱主梁比較適合雙索面。 （尺寸單位： cm） (2)雙邊肋式 雙邊肋結(jié)構(gòu)構(gòu)造簡(jiǎn)單，抗扭能力較小，但施工方便，僅適應(yīng)于雙索面，橋?qū)捲?30m 以下，梁高在 150~250cm、單肋寬在 150200cm 的主梁。板式截面結(jié)構(gòu)構(gòu)造簡(jiǎn)單，抗彎抗扭能力均較小，截面效率低，但施工方便，僅適應(yīng)于雙索面式窄橋。 2．主梁截面 混凝土斜拉橋在我國(guó)起步較晚，在 20 世紀(jì) 70年代才陸續(xù)出現(xiàn)幾座突出的混凝土斜拉橋，開創(chuàng)了新的截面形式 .比較典烈的截面形式有 6 種。主梁剛度越大縱向彎矩越大，因此應(yīng)選擇盡可能柔的橋面系。 斜拉橋主梁自重應(yīng)盡童減小，一般梁高與主跨比 h/L 變化范圍在1/501/100，對(duì)密索體系大跨徑斜拉橋，比值可小于 1/200；索面要按抗扭剛度確定。 (4)借助于拉索對(duì)主梁的預(yù)壓力，對(duì)于混凝上主梁還可以消除混凝土收縮和大部分徐變 產(chǎn)生的附加內(nèi)力，使主梁在成橋狀態(tài)達(dá)到較理想的受力狀態(tài) . (5)主梁、塔柱和拉索組成空間立體結(jié)構(gòu)，增加結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，其靜動(dòng)力性能良好。由于拉索作中間彈性支承，雖然跨徑增大，但梁高可以設(shè)計(jì)的較矮，且一般均做成等截面，這樣不僅簡(jiǎn)化施工，滿足橋下凈空 .而且降低了整個(gè)路線及引橋的高度，從而節(jié)約投資。由于主梁在拉索的支承下，與彈性支承連續(xù)梁相似，使實(shí)際跨度顯著縮小。同時(shí)，斜拉索錨固于塔柱并懸吊起主梁，因此它的受力性能不僅取決于主梁自身，同時(shí)與塔柱的剛度與高度、梁塔的連接形式、拉索的剛度與型號(hào)等有粉密切的關(guān)系。 斜拉橋的主 體 構(gòu)造 主梁 10 斜拉橋主梁與其連接的橋面系，直接承受著車輛荷載，是斜拉橋的主要受力構(gòu)件之一。 (4)在結(jié)構(gòu)分析方面，將考慮結(jié)構(gòu)的初 始內(nèi)力等，對(duì)動(dòng)靜力的分析也將更加深入。 (3)塔和索的形式也將隨著斜拉橋跨徑的增加而取得新的進(jìn)展。 (2)主梁材料方面，混凝土斜拉橋仍然將是斜拉橋的主要形式。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，在全世界范圍內(nèi)共建成 23 座，其中主跨大于 500m 以上者共 13 座，其中，我國(guó)占 6 座，混合梁 斜 拉橋的發(fā)展速度及大跨度斜拉橋發(fā)展的趨勢(shì)可見一斑 。 1999 年汕頭礐石大橋建成通車，該橋主跨 518m，加勁梁采用混合梁型主梁后，既滿足了中跨和邊跨主梁的重量平衡，又保證了端部錨索的穩(wěn)定，改善了塔在縱向的受力。國(guó)內(nèi)首座混合梁斜拉橋是 1996 年建成通車的上海徐 浦大橋，其主跨為 590m，超過日本生口橋 100m。香港昂船洲橋，主跨達(dá) 1018m，堪稱同類型橋梁之最，超過了日本多多羅大橋。 2021 年，臺(tái)灣高屏溪橋建成，該橋是獨(dú)塔斜拉橋，主跨為 330m，天津海河 橋也是獨(dú)塔斜拉橋，主跨為 310m。 2021 年建成的木曾川橋，是一座混合梁四塔部分斜拉橋。日本在引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)上進(jìn)步較快，以大阪大和橋 (主跨 83m)為起點(diǎn)，陸續(xù)建成數(shù)座混合梁斜拉橋。 法國(guó)的橋梁工程技術(shù)人員對(duì)混合梁斜拉橋的建設(shè)非常關(guān)注，于 1995 年一舉建成主跨達(dá) 856m 的諾曼底 (Normadie)橋，成為世界上第一個(gè)建造主跨接近 1000m 斜拉橋的國(guó)家。為了減小邊跨的負(fù)反力，將主跨做成輕而薄的鋼結(jié)構(gòu)，將邊跨做成較重的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，二者結(jié)合處沿橋軸線方向施加預(yù)應(yīng)力，使其形成整體。烏克蘭基輔第聶伯爾河橋，其主跨為 的斜拉橋，其主孔跨度為 271m，以斜拉橋的獨(dú)塔為分界點(diǎn)，在該橋塔的主跨側(cè)的加勁梁采用鋼箱結(jié)構(gòu)，而邊跨側(cè)則為按節(jié)段式施工的預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁結(jié)構(gòu)，該橋?yàn)楣疯F路兩用斜拉橋。瑞典的橋梁工程技術(shù)人員也不甘落后，于 1980 年在更換 Tjorn 老橋時(shí)建成了一座主跨達(dá) 366m(鋼梁的長(zhǎng)度為 386m)的混合梁斜拉橋，跨度超過了弗來埃橋。此橋的建成對(duì)歐洲其他國(guó)家產(chǎn)生了一定的影響。 在對(duì) KurtSchuacher 橋的斷面形狀、塔的材料等進(jìn)行改進(jìn)后，跨度不斷加大。 7. 按照塔的高度不同，可分為常規(guī)斜拉橋和矮塔部分斜拉橋體系。 5. 按照塔梁墩相互結(jié)合方式分類，可分為漂浮體系、半漂浮體系、塔梁固結(jié)體系和剛構(gòu)體系。 3. 按索面位置分類，可分為單索面斜拉橋、雙索面斜拉橋和三索面斜拉橋。 根據(jù)側(cè)重點(diǎn)的不同，斜拉橋可分類如下 ： 1. 按梁的用材分類，可分為鋼斜拉橋、混凝土斜拉橋、結(jié)合梁斜拉橋和混合梁斜拉橋。實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)三者是密不可分的。其中，結(jié)構(gòu)分析方法的進(jìn)步對(duì)大跨度斜拉橋的發(fā)展起到了關(guān)鍵性的推動(dòng)作用。同時(shí)，混合梁斜拉橋因其結(jié)構(gòu)自重輕、受力性能良好、施工方便快捷等優(yōu)點(diǎn)，在各大橋方案比選中屢屢脫穎而出，展現(xiàn)出其極大的競(jìng)爭(zhēng)力和優(yōu)越性。然后進(jìn)行主梁的作用效應(yīng)組合，并估算預(yù)應(yīng)力筋。 本設(shè)計(jì)為墩、塔、梁固結(jié)的 雙 塔雙索面預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋，選擇橋梁專用軟件 Madis 可視化結(jié)構(gòu)計(jì)算軟件來建模分析，先采用剛性支承連續(xù)梁 法 計(jì)算在自重作用下成橋狀態(tài)斜拉索的受力，從而設(shè)計(jì)出拉索的截面尺寸，斜拉索全部安裝后，一次性整體張拉到位，無(wú)需進(jìn)行索力的二次調(diào)整。目前為止建成或正在施工的斜拉橋共有 30 余座，僅次于德國(guó)、 日本 ，而居世界第三位。斜拉橋由索塔、主梁、斜拉索組成。其可看作是拉索代替支墩的多跨彈性支承連續(xù)梁。 1 鄂州市方家園橋設(shè)計(jì) 摘 要