对外交通公路三座钢管混凝土拱桥设计

（１）５４　ｍ＋２×８０　ｍ＋５４　ｍ颓应力混凝七连续箱粱。　（２）２孔３０ｍ预应力简支梁＋ｌ扎］６０ｍ　Ｉ：承式钢符混　凝土拱＋ｌ孔２０ｍ预应力简支梁。　（３）ｌ孔３０　ｍ预应力简支粱＋（ｓＯ＋ｌ２Ｏ十５０）ｍ巾承　钢管幌凝土拱（边跨上晕式）。　三个疗案的比较如表３。　表３莲沱桥方案比较　各方案工程投资出入不大。考虑到该桥处系旅游线，中　承式钢管拱桥以其流畅的线条，优美的造型而破选用。宴施　孔跨采用（３Ｏ＋２０）ｍ预应力简支梁＋（４８．３＋ｌ１４十４８—３）ｍ　兰跨一联中承式钢管混凝土连续拱＋４ｘ１６　ｍ框架粱。　３黄柏河下牢溪特大桥设计　３．１主跨　两桥主跨采用ｌ６０　ｍ上承式悬链线钢管混凝土无铰拱＝　矢跨比ｌ，，５　拱黜系数ｍ—Ｉ．５４３，汁算跨度１６１．６３ｇｍ，计算　矢高３２．３０５　ｍ。　３．２钢管拱结构　拱肋采用竖置哑铃截面，由上下两个锕管加竖向缀板组　成。横向布置四条拱肋，中距４．５　ｍ。　拱肋截面高２．５ｍ，钢管外径ｌ　０００ｍｍ　壁厚１２　及　１０ｍｍ两种。缀板厚ｌ０ｍｍ。　为了简化施工．拱肋间横捧全部采用平行式。共布置ｌ５　道上下双排　６００　ｍｍ钢管混凝土主撵．并在其问加设双排　４００　ｍｍ的锕管混凝土副撑。　拱肋与横撵中均灌Ｃ　微膨胀混凝土　为增加拱肋钢管刚　度，管内每隔一定间距设加劲十字撵。　桥面采用简支板梁结掏　边跨为１３　ｍ，其余为１０　ｍ钢　筋混凝土衙支板粱。　桥面铺装使用钢纤维增强混凝土．厚１０　ｃｍ，要求其抗　折强度为７．５Ｍ　。　３．３主要施工方法　两座柝均采用有平衡重的平面转体法施工。钢管管节在　工厂卷制焊接成大管节，运往工地后在拱架上拼装成半拱，　然后平面转体合拢，转角１０５。～１８０。。　转体由下盘、球饺、上盘及其上的预应力墩柱、半拱、拉扦　组成　两桥转体重３　７６０　ｔ．高３７．６９　ｍ．转动采用同步连续不　间断ｆ斤顶进行。　３．４拱肋结构计算　计算原则是按空间结构分析．并考虑其几何非线性影　唰　计算使用自编程序和引进程序按施工阶段和运营阶段丹　别计算。　（１）施ｌ：阶段按弹性阶段工作理论计算。每个步骤汁葬　其内力、应力和变形并逐步叠加，再绘制出拱肋￡要截面的　内力、应力、变形、稳定系数的发展过程曲线，使曲线发展趋　于平缓　经过数次调整后将应力、变形及稳定系数都控制在规　定范田之内。　（２）运营阶段按ＣＥＣＳ　２８：９０规程进行检算。将控制截　面的永久荷载和可变荷载进行组合，求得运营阶段最不利组　合，进行构件设计检算。　主要检算结果：各构件承载能力均能满足ＣＥＣＳ　２８：９０　规程的要求。各阶段面内、面外稳定系数均大干或等于４；按　全拱计算，竖向自振周期１．０１　ｓ，横向自振周期０．８５　ｓ　３．５转体部分计算　转体各部分受力比较复杂，设计时进行ｒ详尽的计算分　析　（１）．１二盘块体按六面体单元进行计算分析，配兰向颈应　力筋。　（２）上盘墩桂按悬臂杆受力计算，配竖向预应力筋。　（３）通过计算，调节空心墩内的注水量，使整个转体的　重心落在球铰上。　３’６橱结构表面肪腐处理　三峡峡口空气潮湿．多雾多雨，易使钢管锈蚀。经调查，　采用了高效电弧喷除为主的长散复合操层，该掾层有效寿命　可达２Ｏ年。　４莲沱特大桥设计　４　１主跨　莲沱特大桥主跨栗用（４８、３ｑ　１１４＋４－８　３）ｍ　ｔ跨　联中　承式钢管混凝土连续拱。中拱为中承式悬链线无铰拱，净矢　高３８　ｍ．矢跨比ｌｌ，３．拱轴系数选崩ｍ—１．５，计算跨度　ｌ１６．１５４　ｍ，计算矢高３８．４２３　ｍ。由于桥上设有０．８８　的纵　坡．故中拱采用正拱斜梁方式。两侧边拱为ｊ　承式恳链线平　拱并在端部设直线段　曲线端与拱座圃接，直线段下设盆式　橡胶主鹰。　４．２钢管拱结构　莲沱特大桥拱肋－采用竖置的哑铃彤截面及圆端形截面，　高３ｍ，宽ｌ　２ｍ　由于是中承式．只能采用两条拱肋。两肋　横向中　Ｌ－距ｌ８．７　ｍ。拱肋为两根钢管和两侧缀板组成的Ｉｌ复腔　结构。锕管外径ｌ　２００　ｍｍ．管壁及缓板厚度均为１４　ｍｍ，钢　管与愎腔内泵送ｃ　微膨胀混凝土　中拱两肋间设置两道型钢混凝土剐性横梁、９道钢管混　凝土横撑及１４对钢管混凝土斜撵。横、斜撑钢管内均泵送ｃ　微膨胀混凝土。　通过立柱和吊扦与拱肋连接的横粱按部分预应力理论设　计　每根横梁布置６根５～７　５和６根６～７　５的预应力钢　束。粱体采用ｃ　ｓｏ混凝土。　拱上立柱为钢管混凝土构件．钢管外径８００　ｍｍ，钢管　上端设角钢加劲环箍与横梁底面的预埋钢板焊接，并用４板　中国三峡建设９／＇１９９６　１３　维普资讯 http://www.cqvip.com

西３２粗钢筋．一端伸入立柱钢管内．另　端穿过横梁预留孔　至粱顶面，预留孔用硫磺砂浆锚固　联结预应力横粱的吊杆．每一粱端但ｌ均设置两根由８４　５高强钢丝束组成预应力吊杆。吊杆在拱肋顶部及梁端底面　处以Ｄ　型墩头锚具锚固。吊杆外露部分采用聚乙烯包裹层　进行防护（简称ＰＥ管）．外设彩色聚氯酯包裹层（简称ｐＶ）。　穿过横粱及拱肋部分采用压浆处理。　桥面板采用５．６　ｍ的钢筋混凝土空心简支板粱　４．３纵向预应力体系　从结构受力需要出发．每道拱肪下布置８根纵向预应力　钢束，每根锕束由１２～７　５高强度低抡驰钢绞线组成。　钢束穿出边拱直线段拱肋后．以体外束形式垒桥逋长布　置　体外甫采用　１１４　ｍｍ镀锌钢管防护，管内进行压浆处　理。　４．４主要巍工方法　拱肋钢管均为工厂加工卷制并焊接成１０　１７１１左右的拱肋　大管节，在工厂进行试拼。解体后再运至工地，在胎架　现　场组拼。　两边拱按照设计给定的拱轴线坐标在胎架Ｅ一次组拼到　位，经高程复测确认尤误后，现场焊接，问时吊装焊接边拱　的横斜撵构件　中拱采用竖转吊装合拢的施工打案。在拱座处佝造处理　为图ｌ所示的靠山角，拱脚处设“锕舌头”与“靠山角”紧贴暂　时形成一个可以转动的铰。按照设计的拱轴线在桥下方眙架　上组拼井焊接拱肋钢管及横、斜撑拘件　在墩顶处设扒杆，安　装吊索。以。靠山角　为转动中心，竖转起吊半跨拱肋，在空　中对接合拢　图１　拱肋台拢后。可以逋过在拱唧　钢舌头”处打入锕楔的方　法，进行截量调整（兀Ｌ图２）。　中拱合拢后，封周拱脚混凝土．使拱肋结掏由两铰拱转　换成无铳拱受力体系，然后泵迭灌注拱肋混凝土。　４　５钢结构表面防腐　拱　结构钢管表面的防护处理采用北京航空研究所研制　的新型舫护涂料：无机富锌底漆＋歼氧云铁中同漆＋聚氨酯　１４　Ｃｈｉｎａ　Ｔｈｒｅｅ　Ｇｏｒｇｅｓ　Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　９／１　９９６　吊装示意图　图２　面壤。　４　６结构计算分析　由于本桥施工挝程中结构刚度变化剧烈．多次变换结陶　受力体系　内力变化复杂，故在设计时，陈ｒ对成桥以后运　营阶段结构的强度、应力、变形以及结构的动力性能和稳定性　进行计算分析外，着重对施工过程中的结构进行分析计算。　以确保结构在各种工况下的安全　钢管拱施工安排了四个阶段９５种亡况进行了分析　计算。　阶段一拱叻在吊装过程中、各为半个独也的铰接悬吊　结构。　阶段＿二拱肋合拢并封同拱脚后。浇筑下钢管混凝士的　过程中，已转换为悬链线无铰拱，断面为空钢管形式受力。　阶段｛浇筑上钢管及腹腔混凝土的过程巾，断面为下　钢管有混凝土的组合截面受力　阶段　拱叻在进行上部构件的安装浇筑过程中（如横、　斜撑浇筑混凝土，安装浇筑吊杆、立柱、预应力横梁等）断面　为上、下钢管均有混凝土的组台截面受力。　４．７施工监测监控　监测主要由应力、应变监测和高程、位移监测两部分组　成　要求在拱肋吊装、合拢、混凝土泵送，芷柱、吊杆、横粱安　装，临时预应力束及永久预应力束张拉，桥面板架设、桥面　铺装各施工过程中。对拱肋的拱脚　１１７、ｌ／４、１／８、３／８等控制　断面进行钢管应力，混凝土应力的监测；对横、斜撵、吊杆、横　粱进行应力监测；对纵向颈应力钢束应向监测；对边拱端支　柱匣力进行监测；对拱肪备控制　高程、拱上立柱预应力吊　杆Ｆ横梁高程以及ｌ、２号桥墩拱座处竖向位移、水平位移进　行监测　监测采集到的敬据，传输至电于计算机中，利用为　本桥箍工特意研制的专用监控软件进行分析处理，　确定是　否需要对拱肋结构进行临时加载（或卸载）或调整施工安装顺　序，借以指导施工。　【作者简介】　吴少海　朱骏翔　男　铁一院宜昌设代处　高组工程师　湖　北省宜昌县４４３１００　（收稿日期；ｌ９９６一Ｏ５编辑：侯全光）