武 立 新
(柳州市市政设计科学研究院)
【提要】介绍柳州市潭中高架立交桥设计中的创新点:将30m跨箱梁梁高由115～117m 降至113m以改善景观;采用预应力混凝土大跨闭合环道,加强结构整体性,改善行车条件和结构受力条件。
【关键词】高架桥 立体交叉 设计 结构
1 工程概况
柳州市潭中高架桥位于柳州市内环线东西交通轴线上,主线桥跨越两条次干道、一条主干道、一条湘桂铁路线,全长1357m。工程包括三座立体交叉:北鹊路二层半互通立体交叉,跃进路四层环形全互通立体交叉,白沙路二层半互通立体交叉。需要新建桥梁面积35129m2,新建道路面积68240m2,新建市政管线共计13000多m,另外还有交通、绿化、环境、照明等工程,这是一项综合性大型市政桥梁工程。111 设计条件
高架桥位于城市中心区,沿线工厂、居民区集中。桥址地势平坦,呈西高东低,属岩溶溶蚀平原,位于柳江河曲内侧北岸 级冲积阶地。场区内地层主要为河流冲积作用形成的粘土、粉质粘土、圆砾、含砾卵石粘土层,下伏基岩为中石炭统黄龙组白云岩,除少数钻孔发现有溶洞、溶槽外,大部分钻孔揭示的地质条件良好。柳州市属亚热带北缘气候,气温适宜,雨量充沛,平均最高气温25℃,平均最低气温1715℃,年平均气温2016℃。年平均湿度1915%,年平均降雨量在1445mm左右,雨季集中在4～8月。柳州市位于地震烈度6度区,按6度区考虑设防。112 技术标准
计算行车速度:60km h;
桥面宽度;18m;
设计荷载:汽车2超20级,挂车2120;
设计净空:415m;
最大纵坡:5%。
2 总体设计
潭中高架桥主线采用九联预应力混凝土连续箱梁桥,全长1084m,自西向东可分为北鹊路立交部分、跃进路立交部分和白沙路立交部分。北鹊路立交是半互通式立交,它由上跨的两联(4×30m和5×25m连续箱梁)及四条匝道组成;跃进路立交采用四层环形立体交叉,第一层为地面道路系统,供非机动车使用,第二层为原有的跃进路南北向直行机动车道,第三层为高架闭合环道,第四层为高架桥东西向直行高架车道,它由两侧的5×30m连续箱梁和中间的36m+45m+36m三跨连续梁组成;白沙路立交也是一半互通立交,它由上跨的一联2×30m+32m+40m+32m+30m六跨连续箱梁和二条匝道组成。共计主桥长1084m,匝道桥长2067m。
在初步设计阶段,我们针对立交形式、主梁结构做了方案比较。对于立交形式,比较了三层苜蓿叶立交和四层环形互通立交,三层苜蓿叶立交的特点是外形美观,远期交通能力大,行车条件好,建筑高度低;相比而言,四层环形互通立交的远期交通能力受一定,建筑高度偏高,但它占地面积小,比第一方案减少占地7000多m2。经多方比较,认为在基本满足近期、远期交通功能,以及旧城区拆迁困难十分突
—
2
—铁道建筑 1999年第9期出的情况下,选用四层环形互通立交是可行的。
对梁体结构比较了20m预应力空心板简支梁和30m跨预应力连续箱梁。20m预应力空心板简支梁具有构造简单、施工方便、造价低的特点,但它的跨径受到,伸缩缝多,行车条件不好。相比而言,30m跨预应力连续箱梁除了没有以上缺点外,还具有外形美观,线条流畅,桥下空间可利用的特点,因此,虽然连续梁造价高,施工难度大,但经综合比较,认为采用30m跨预应力连续箱梁还是合适的。3 结构设计
311 主线桥
主线桥梁采用等高多跨连续箱梁桥,跨径有30、25m两种,截面形式为单箱多室截面(如图1所示)。桥面宽18m,两侧悬臂分别长4125m,梁高113m,H L=1 23。纵向采用15<19高强低松弛钢绞线,OVM预应力锚固体系。顶板横向采用7<5高强钢丝,锥形锚具
,
图1
单箱多室截面
图2 闭合的环行空间结构
下部构造采用混凝土双柱墩。
312 四层环形互通立交桥
第四层的跨线桥为宽度1312m的变高度
连续箱梁,跨度组成:36m+45m+36m,支点
梁高213m,跨中梁高113m,下部构造采用柔
型墩;第三层环道为闭合的环形空间结构(图
2),由8跨27141m的连续箱梁闭合环道和4
条与之相连的曲线连续箱梁匝道桥组成,闭合
环道采用单箱双室,匝道桥采用单箱单室,环道
部分桥面宽1116m,相连部分桥面宽16125m;
闭合环道中心半径R=3419m,箱梁高113m。
4 结构特点
在现代城市桥梁中,美观已占据了一个很
重要的地位,因此降低梁高增强建筑物的纤细
度,加大跨径减少墩柱数量是有待解决的问题,
对此我们考察了国内其他城市的同类桥梁,认
为30m跨径是比较合适的,但梁高多在115～
117m之间,能否再把梁高降低,对此我们做了
尝试。采用113m梁高,这样使景观得到了改
善,但也给计算和配束带来了一定的难度。经过
比较,认为采用低松弛高强集束钢绞线能较好
地解决抗弯力臂小、钢束过多这个困难。另外,
现代城市用地寸土寸金,能否充分利用桥下的
空间也是我们考虑的一个问题。设计中采用了
4125m宽的大悬臂梁,这样在桥高不变的情况
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—铁道建筑 1999年第9期下又为桥下争取到一个车道的宽度。
从目前国内修建的众多环形立体交叉的中心环道的桥跨结构来看,大多采用分跨、分联的处理方法。采用此种结构的特点是:①结构受力明确,结构之间耦合作用程度小,便于结构分析计算和装配化施工;②单跨、分联的曲线梁桥大部分跨径较小,适用于钢筋混凝土结构,它的水平温度力影响较小。
但这种结构在使用中也存在以下缺陷,即各分跨分联的伸缩缝处,不同联之间出现平面错位,致使隐盖梁等结构破损,导致桥面行车条件变差。
根据以上情况,在广泛调查的基础上,结合现有的计算手段,在跃进路立交中采用预应力混凝土大跨闭合环道这一新结构。它的特点是:①采用闭合环结构免去伸缩缝,可极大地改善行车条件,另外也加强了结构之间的整体性,使相邻单跨梁形成一的平面板块,在荷载作用下可能发生的平面错位得以避免。②改善结构的受力情况,最大正、负弯矩及扭曲弯矩的绝对值将有较大幅度减少,从而可以节省材料。③在温度变化、混凝土收缩的情况下,闭合环道发生均匀的收缩,几乎没有水平弯曲变形,因而水平面内的弯矩几乎为零,只剩下有限的轴向力。对该结构的计算,我们采用常用的空间结构计算程序和《曲线梁桥分析和预应力配筋程序SGH》分别计算,两者结果吻合得非常好。
改回日期:1999-07-21
(责任审编 白敏华)
公铁立交桥40m预应力混凝土梁的架设
夏 德 符
(沈阳铁路局锦州工程(集团)有限责任公司)
【提要】从施工现场条件出发,确定以万能杆件拼装桁架为主体的架梁方案,并简述了架梁桁架的组成及架梁要点。
【关键词】自拼桁架 架梁 施工
1 概述
山海关东水关公铁立交桥位于山海关客站东部。跨越有电气化接触网的2条沈山上行线及2条沈山下行线,1条山海关客站至运转场的走行线和1条山海关客站至货场、车辆段等的联络线。
东水关公铁立交桥连接山海关城区及南海开发区,该桥全长496125m。桥跨结构为20m 预应力混凝土T形梁20孔;30m预应力混凝土T形梁2孔;40m预应力混凝土I形梁1孔。主桥宽22m。该桥由铁道部第三勘测设计院设计,由铁道部第十八工程局和沈阳铁路局锦州工程处共同施工。沈阳铁路局锦州工程处承担跨越铁路的主跨工程是全桥的关键部位。
2 方案选择
主跨40m后张预应力混凝土I形梁,梁高212m,每片80t,共13片。
由于该桥地处关内外铁路运输繁忙的咽喉通道上,每6m in有一趟列车通过。加之电气化接触网、信号电源线、通信线路都在桥下通过,
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—铁道建筑 1999年第9期下载本文
