曹新壘 ，周小伍

（1.安徽省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究總院股份有限公司，安徽 合肥 230088；2.公路交通節(jié)能環(huán)保技術(shù)交通運(yùn)輸行業(yè)研發(fā)中心，安徽 合肥 230088）

0 前言

近年來，隨著國家推行綠色公路、發(fā)展“四個(gè)交通”的政策[1]要求，橋梁工業(yè)化建造技術(shù)，包括結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化、工廠化預(yù)制及機(jī)械化施工等被提上了日程。上部結(jié)構(gòu)向輕型化發(fā)展，可大大減小結(jié)構(gòu)自重，便于運(yùn)輸及安裝。

山區(qū)橋梁，非一跨跨越時(shí)，多具有高墩、主跨跨徑不大等特點(diǎn)。當(dāng)項(xiàng)目對景觀有一點(diǎn)要求時(shí)，常見的連續(xù)剛構(gòu)、連續(xù)梁等造型相對單一的梁式橋橋型就可能滿足不了業(yè)主的要求。由于輕柔主梁的結(jié)構(gòu)更符合人們的審美觀點(diǎn)，且可以節(jié)省造價(jià)，故主梁應(yīng)“輕薄化”。這與剛度較大的矮塔斜拉橋存在一定的差異，屬于低塔斜拉橋[2～4]，其主梁多采用混凝土肋板梁[5]及鋼板組合梁。

1 工程建設(shè)條件

本橋位處地貌單元屬皖南中低山地貌，微地貌單元為低山、山間溝谷、河流。橋位處場地地形起伏很大，地面標(biāo)高約136.69m～181.10m，場地現(xiàn)主要為山體、道路、山間溝谷等。

橋位區(qū)域地層以碎石、強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)砂巖及中風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖為主，基礎(chǔ)持力層為中風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖，埋深10m～40m。

2 主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

①道路等級：雙向四車道高速公路。

②設(shè)計(jì)車速：80km/h。

③設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期：100年。

④設(shè)計(jì)安全等級：一級。

⑤設(shè)計(jì)荷載：公路-I級。

⑥橋梁橫斷面：全幅凈寬2m×12.25m、半幅12.25m。

⑦通航條件：無通航要求。

⑧地震動(dòng)峰值加速度值0.05g，特征周期0.35s，Ⅱ類場地，對應(yīng)地震基本烈度為6度。

⑨環(huán)境類型：I類環(huán)境。

3 主橋主梁方案比選

3.1 主橋主梁方案構(gòu)思原則

①主梁方案符合山區(qū)橋梁工業(yè)化要求，能夠滿足結(jié)構(gòu)輕型化、節(jié)約工期、環(huán)境保護(hù)等要求。

②橋位處平曲線位于圓曲線上，主梁方案應(yīng)具有較好地抗扭性能。

③主梁方案應(yīng)兼顧經(jīng)濟(jì)性。

3.2 主橋主梁方案

3.2.1 總體設(shè)計(jì)

徽水河大橋橋位所處路段采用分離式路基，左幅路線平面位于R=3200m的平曲線上，右幅平面位于R=3000m的平曲線上，兩幅路基間凈距約為20m。分幅路基寬度為12.75m，橋梁單幅寬度為12.25m。橋梁縱斷面位于單向0.7%的縱坡上。

3.2.2 混凝土肋板式主梁

主梁采用預(yù)應(yīng)力混凝土π梁構(gòu)造，不設(shè)置拉索區(qū)橫梁。π梁高1.6m，橋面板通長厚 0.4m，π梁間橋面板寬4.85m，主梁懸臂長1.5m。主梁標(biāo)準(zhǔn)橫斷面布置為：1.5m（拉索錨固區(qū)）+0.5m（護(hù)欄）+3.0m（硬路肩）+8.0m（行車道）+0.25m（安全距離）+0.5m（護(hù)欄）+1.5m（拉索錨固區(qū)）=15.25m。

圖1 混凝土肋板梁主梁橫斷面布置圖（單位：cm）

本方案主梁采用懸臂掛籃澆筑。

3.2.3 鋼板組合梁主梁

單幅主橋共設(shè)2片主梁，采用Q345qD。鋼主梁采用工字型斷面，全高110cm。結(jié)合受力情況，梁段共分為A、A’、B、C及 D類五種，梁段長度為6.95m、7.8m、5.1m、4.9m 及2.0m。主梁節(jié)段間工地采用高強(qiáng)度螺栓連接。

圖2 鋼板組合梁主梁橫斷面布置圖（單位：cm）

每個(gè)梁段設(shè)置3道橫梁，一般橫梁及錨索區(qū)橫梁高60cm，頂?shù)装鍖挾染鶠?0cm；端橫梁高100cm，頂?shù)装鍖挾葹?0cm。主梁0號段采用混凝土梁，長11.8m。鋼混結(jié)合段長3.0m。

橋面板全寬14.25m，板厚25cm，支撐在由鋼主梁及橫梁組成的梁格體系上。橋面板設(shè)計(jì)為與上述梁格相結(jié)合的預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)合構(gòu)件，混凝土橋面板與鋼主梁通過布置于鋼主梁及橫梁頂面的φ22圓柱頭剪力釘結(jié)合后共同受力。橋面橫坡由支撐預(yù)制板的鋼主梁間的高差形成。

橋面板分為預(yù)制和現(xiàn)澆兩部分，預(yù)制板按照平面尺寸可分為1245cm×325cm、1245cm×300cm兩種規(guī)格?，F(xiàn)澆部分為預(yù)制板間現(xiàn)澆縫、鋼主梁頂現(xiàn)澆帶。預(yù)制板間現(xiàn)澆縫寬50cm，鋼主梁頂現(xiàn)澆帶寬90cm。為減少混凝土收縮徐變對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的不利影響，要求預(yù)制板存放時(shí)間不少于6個(gè)月，現(xiàn)澆濕接縫及現(xiàn)澆混凝土橋面板采用C50微膨脹混凝土。預(yù)制板與鋼梁接觸部分在鋼梁邊緣粘貼寬5cm，厚1cm的橡膠帶。

本橋主梁采用懸臂拼裝施工工藝。

3.3 方案比選

以上提出的2個(gè)主梁方案，均能滿足橋梁功能要求，其主要區(qū)別在于建筑高度、施工工期、施工期風(fēng)險(xiǎn)及難度、技術(shù)難度、環(huán)境影響及養(yǎng)護(hù)橋等方面。見下表。

主梁方案比較表

4 主要結(jié)論

綜上所述，兩種主梁方案均受力合理、施工工藝成熟。鋼板組合梁方案主梁為鋼結(jié)構(gòu)，符合《關(guān)于推進(jìn)公路鋼結(jié)構(gòu)橋梁建設(shè)的指導(dǎo)意見》相關(guān)規(guī)定，且梁高較混凝土肋板梁方案低、鋼主梁工廠節(jié)段制造、橋面板工廠預(yù)制、施工工期短及對環(huán)境影響較小等特點(diǎn)，更符合山區(qū)橋梁工業(yè)化的設(shè)計(jì)理念。綜合推薦鋼板組合梁方案。