趙勇

（湖南鼎同工程科技有限公司，湖南 湘潭411100）

英德市北江三橋位于英德市英城區(qū)北部新舊城區(qū)接合部，北江江灣河段，分為主橋、引橋和引道三部分。對其設(shè)計要點予以明確，對后續(xù)施工有重要指導(dǎo)和保障作用，需引起相關(guān)人員的高度重視。

1 工程概況

項目起于觀音山大道及和平路平交處，終點與楊萬里大道相交，路線呈西東走向，路線全長約4.271km。橋梁部分全長1505m，橋跨組合為：(5×30)+ (30+2×50+30)+4×28.75+7×30+(160+160)+3×30+(30+2×50+30)+10×30m。橋梁部分分為：主橋、引橋和A匝道橋。主橋長320m，采用獨塔單索面墩、塔、梁固結(jié)的預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋，主梁采用單箱三室斷面，主塔采用獨柱式；引橋為預(yù)制簡支預(yù)應(yīng)力小箱梁和預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋；A 匝道橋為逐孔現(xiàn)澆的連續(xù)梁。

2 設(shè)計要點

英德市北江三橋工程引橋包括：30m 標準跨徑簡支小箱梁、28.75m 非標準跨徑簡支小箱梁、東西岸（30+2x50+30）m 連續(xù)箱梁跨線橋三種結(jié)構(gòu)型式，共分11 聯(lián)。

2.1 上部結(jié)構(gòu)設(shè)計

橋梁上部結(jié)構(gòu)設(shè)計要點包括：

2.1.1 主梁斷面為單箱三室箱形，縱向按照全預(yù)應(yīng)力構(gòu)件進行設(shè)計；橋面橫坡采用對箱梁腹板高度進行調(diào)整的方法形成；具體的斷面尺寸為：頂板全寬30.8m，底寬10m，挑臂長4.0m，梁高3.5m。由于采用的是單索面體系，所以箱梁主要截面產(chǎn)生的變形無法完全與平截面假定相符，中腹板支點剪力大于邊腹板，故將中腹板的厚度確定為0.4m，將邊腹板的厚度確定為0.25m；因邊箱跨度可以達到8.0m，為雙向板受力，所以將邊箱頂板的厚度確定為0.27m，中箱采用拉索錨固箱，錨固結(jié)構(gòu)如圖1 所示，將其頂板厚度確定為0.4m，將底板厚度確定為0.3m；懸臂板的厚度為0.2～0.5m。

2.1.2 梁上索距為6m，橫隔梁之間的距離同樣為6m。

2.1.3 該橋懸臂板的長度可以達到4.0m，屬于變截面長懸臂板，采用Baider bahkt 理論計算荷載效應(yīng)，并考慮長懸臂板的正彎矩效應(yīng)。橫隔板吊籃如圖2 所示，預(yù)應(yīng)力吊籃如圖3 所示。

圖3 預(yù)應(yīng)力吊籃

2.1.4 主梁采用三向預(yù)應(yīng)力體系，按照全預(yù)應(yīng)力構(gòu)件進行設(shè)計。其中，縱向預(yù)應(yīng)力主要包括懸臂預(yù)應(yīng)力束及中、邊跨合攏的頂板束、底板束。主梁懸澆施工用預(yù)應(yīng)力鋼束布置圖為懸臂澆筑過程中張拉接長鋼絞線，采用低回縮二次張拉鋼絞線體系；橫向預(yù)應(yīng)力配置5φs15.2 鋼束；豎向預(yù)應(yīng)力主要采用3φs15.2 二次張拉鋼絞線，張拉噸位為585.0kN。

2.1.5 構(gòu)造處理：①為減小安裝重量并保證橫向整體性，可以在相鄰的箱之間設(shè)置橫向濕接縫。每聯(lián)的端部橫梁應(yīng)和箱梁同時進行預(yù)制，每個墩頂?shù)倪B接處都要采用現(xiàn)澆的方法進行施工；②為滿足錨具布置提出的要求，需沿箱的內(nèi)側(cè)對箱梁端部進行加厚處理；③為確保應(yīng)力有效擴散，所有預(yù)應(yīng)力錨具在梁端的布置都應(yīng)達到均勻；④箱梁按部分預(yù)應(yīng)力混凝土A類構(gòu)件進行設(shè)計，故跨中底板下層鋼筋和支點處現(xiàn)澆板內(nèi)加強鋼筋據(jù)承載能力極限狀態(tài)計算設(shè)置；⑤鋼絞線上的彎折部位應(yīng)采用圓曲線進行過渡，其管道應(yīng)保持圓順，定位準確。對于預(yù)制箱梁中正彎矩區(qū)中的鋼束，其定位鋼筋要在直線段上按照100cm進行分組，而在曲線段上要按照50cm進行分組；⑥小箱梁翼緣板應(yīng)和其底面保持平齊，和橋面的橫坡相對應(yīng)，通過對墩臺蓋梁的頂部橫坡適當調(diào)整來而形成；⑦在預(yù)制小箱梁伸縮縫的端梁底部設(shè)置調(diào)平塊，并確保調(diào)平塊的底部在成橋狀態(tài)時處在水平的狀態(tài)。

2.2 附屬結(jié)構(gòu)設(shè)計

橋梁附屬結(jié)構(gòu)設(shè)計要點包括：

2.2.1 主橋橋面采用厚度為10cm的瀝青混凝土鋪裝，其具體組成為：上面層采用厚度為4cm 的改性瀝青SMA-13，粘層采用熱SBS 改性瀝青，中面層采用厚度為6cm 的改性瀝青AC-20C，防水粘結(jié)層采用環(huán)氧樹脂。

在箱梁頂部和鋪裝層之間設(shè)有防水層，為延長橋梁與鋪裝層的壽命，應(yīng)對防水粘結(jié)層實際施工質(zhì)量進行嚴格控制。鋪裝層下層和橋面板之間的防水粘結(jié)層主要使用環(huán)氧樹脂，鋪裝層上層和下層之間的粘層主要采用熱SBS改性瀝青。

2.2.2 主橋伸縮縫采用伸縮縫可達320mm的D320 型毛勒伸縮縫。

2.2.3 主橋的中防撞欄與邊防撞欄都使用SB級梁柱式鋼護欄，護欄比橋面鋪裝層的頂部高出107cm，共設(shè)三道橫梁，其間隔距離為35cm與32cm，采用螺栓和護欄的立柱相連。在主塔范圍內(nèi)，防撞欄無立柱，采用預(yù)埋錨桿和錨筋錨固的方法和在主塔相連。在澆筑施工中應(yīng)做好各類構(gòu)件的預(yù)埋。另外，在鋼護欄的表面應(yīng)做好防腐涂裝。

2.2.4 根據(jù)結(jié)構(gòu)受力情況，主橋過渡段支座采用QZ10000DX和QZ10000SX球型鋼支座。為滿足抗震要求，在過渡墩支座梁底需沿橫縱橋向分別設(shè)置抗震擋塊，擋塊和支座墊石之間的距離按5cm控制，用于滿足地震發(fā)生后向下位移的要求。另外，在支座的梁底還需設(shè)置調(diào)平楔塊，用于對橫縱坡進行調(diào)整，使支座保持水平。在蓋梁與墊石施工過程中，要將地腳螺栓設(shè)置到位。

2.2.5 主橋與引橋橋面的雨水排水管均為PVC 管，排水泄水管采用Φ15PVC管流入縱向連接管Φ30PVC管中，然后縱向連接管在0#、2#、5#、29#、32#、36#、39#墩臺處接Φ30PVC 排水接地管接入地方排水系統(tǒng)。一般路段的泄水管沿順橋向按照4m的間隔距離布置，在超高段則需要加密到3m，在伸縮縫的上游需進一步加密到1-2m。泄水管的設(shè)置應(yīng)避開伸縮縫和墩臺蓋梁，梁板預(yù)制與防撞欄的施工應(yīng)注意做好泄水管孔的預(yù)留。

2.2.6 主橋與引橋都在橋面兩側(cè)布置燈柱，燈柱之間的距離為30m。在燈柱底座進行底座法蘭盤的預(yù)埋，基礎(chǔ)預(yù)埋要和防撞欄及人行道基座做到同時澆筑。燈具的預(yù)埋件、預(yù)埋鋼管及接線盒都要做到可靠接地。

人行道的寬度為2m，采用寬度為1.23m 的人行道板，并采用厚度為3cm的砂漿鋪裝?；摻钚枰谙淞菏┕み^程中預(yù)埋。欄桿的每個構(gòu)件都要做好防腐防銹處理。

2.2.7 主塔爬梯沿路線前進方向設(shè)置在塔內(nèi)左右兩側(cè)，塔內(nèi)沿豎向每6m設(shè)置一個鋼平臺。在塔柱施工過程中，注意爬梯、塔底塔頂蓋板等各埋預(yù)件的埋置。

2.2.8 避雷針引下線使用塔內(nèi)φ32 主筋，同時和橋墩中的引上線鋼筋連接，橋墩中的引上線鋼筋和樁基中的鋼筋連接，所有連接部位都采用雙面焊，焊縫的長度需達到200mm以上。

2.3 下部結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)設(shè)計

橋梁下部結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)設(shè)計要點包括：

2.3.1 主墩墩身為矩形空心墩，其截面為單箱雙室截面，其截面尺寸為10.0m×6.5m，在墩身頂部和底部分別設(shè)置2m的實心段。主墩承臺采用橢圓端形，橫、縱橋向分別為24m 和13m，高度為5m，封底混凝土的厚度為1m。在承臺的頂部設(shè)置主墩基座，其高度為2m。對于主墩的基礎(chǔ)，采用鉆孔灌注樁，共13 根，按照嵌巖樁進行設(shè)計。

2.3.2 從抵抗船只撞擊的角度出發(fā)，過渡墩以薄壁實心墩為宜，厚度為2m，橫向?qū)挾葹?.5m。承臺設(shè)計采用整體式橢圓端形，橫、縱向分別為25m 和7.5m，承臺的高度為3.5m，封底混凝土厚度為1m，基礎(chǔ)采用鉆孔灌注樁，共10 根，按照摩擦樁進行設(shè)計。

2.4 耐久性設(shè)計

該工程環(huán)境分類與作用等級如表1 所示。

表1 工程環(huán)境分類與作用等級

施工前研究確定施工工藝和選用的材料，進行混凝土最佳配合比設(shè)計與試驗，確保混凝土的密實性和勻質(zhì)性。強化混凝土的配合比設(shè)計，提高混凝土密集程度。耐久性設(shè)計要求混凝土的最大水膠比、膠凝材料最小用量如表2 所示。

表2 耐久性設(shè)計要求混凝土的最大水膠比、膠凝材料最小用量（kg/m）3

設(shè)計中還制定了以下防腐措施：（1）橋梁樁基所用混凝土的強度等級應(yīng)達到C30，且凈保護層厚度應(yīng)達到7.0cm以上；（2）除樁基工程之外的其它結(jié)構(gòu)，無論預(yù)應(yīng)力鋼筋還是普通鋼筋，其保護層厚度都必須按照《公路工程混凝土結(jié)構(gòu)防腐蝕技術(shù)規(guī)范》（JTG/T B07-01-2006）執(zhí)行；（3）伸縮縫應(yīng)安排專人按照規(guī)范的程序進行安裝，對和伸縮縫相接觸的橋面應(yīng)進行特別處理，避免跳車和沖擊導(dǎo)致橋面開裂，此外還應(yīng)加強養(yǎng)護與維修；（4）對支座進行定期檢查，當發(fā)現(xiàn)支座無法滿足使用要求或已經(jīng)達到產(chǎn)品的設(shè)計期限時，應(yīng)立即更換。當采用的是盆式支座時，應(yīng)均勻涂抹一層防腐油漆，并做好定期維護。

除此之外，還應(yīng)達到以下幾個方面的要求：（1）切實加強施工管理與施工質(zhì)量控制和保護措施；（2）對橋梁結(jié)構(gòu)進行定期檢查與維修；（3）加強對橋上運營車輛的管理，避免超過設(shè)計標準的車輛從橋梁上通過；（4）在綁扎鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的鋼筋時，應(yīng)采取有效的控制措施，使其鋼筋保護層的厚度能夠達到要求。

3 結(jié)論

3.1 橋梁設(shè)計在很大程度上決定了之后的施工與運營，在實際設(shè)計工作中，應(yīng)針對橋梁的各組成部分相應(yīng)的改進設(shè)計要求。

3.2 以上針對北江三橋工程的上部結(jié)構(gòu)、附屬結(jié)構(gòu)、下部結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)、耐久性設(shè)計的設(shè)計要點加以分析和總結(jié)，旨在為后續(xù)工程施工提供指導(dǎo)，保證施工質(zhì)量。