浒通河独塔双索面斜拉桥设计

吴春华

摘要：跨径组合为5×30m+（85m+85m）+2×30m的浒通河大桥，是目前国内较大跨径的预应力混凝土部分独塔双索面斜拉桥，文中主要介绍工程概况、技术标准、结构特点、设计要点，后期施工注意事项。

关键词：独塔斜拉桥;双索面;设计;施工

随着社会的不断进步发展，人民对美好生活的向往日益提高，对城市景观桥梁的期望也越来越高，于是出现各式各样的桥梁样式，常见的有简支梁、变截面连续箱梁、悬索桥、系杆拱、钢桁架、斜拉桥等形式。其中斜拉桥是桥梁界内公认的明珠，以跨径大、造型新颖为特点成为现代桥梁工程中发展最快、最具竞争优势的桥型之一。本次主要介绍主桥部分——独塔双索面斜拉桥设计的工程概况、地质水文、技术指标、施工方法及注意事项。

1 桥梁概况

浒通河大桥位于某市区西部门户一级公路上，东侧浒通河，西侧为县级道路，起桩号为K2+307.00，终点桩号为K2+687.00，总长380m，其中道路红线宽度为60 米，桥梁桥面标准宽度 40m;工程建设标准为城市主干路，设计车速60公里/小时。由于该项目的特色位置，因此通过桥型征集，最终根据造价、景观、结构受力等综合考虑确定独塔双索面斜拉桥。

结合现场踏勘，通过资料收集，方案通过专家评审后，汇总道路沿线河道概况和桥梁规模见表1、表2。

2 浒通河大桥设计要点

2.1总体布置

桥梁分孔线起止桩号为 K2+307.00～K2+687.00，跨径布置为（5×30）m+（2×85）m+ （2×30） m，全长为 380m。其中主桥采用 2×85m 独塔双索面斜拉桥，桥面标准宽度 40m，全桥主梁采用纵横梁体系，梁高 2.7m，采用预应力混凝土结构;桥面主塔两个塔柱布置在拉索区内，桥面以上主塔高约 65m，主塔截面为带弧形钢结构箱型异形截面;拉索间距为 5m，拉索采用双索面扇形索布置，斜拉索采用环氧涂层高强低松弛平行钢丝成品索。全桥采用塔-梁-墩固结体系;边墩为矩形柱式盖梁桥墩，盖梁顶设支座。

2.2主桥主塔

本桥主塔采用拱形塔柱，塔柱立于机非分隔带上，塔柱桥面以上 56.993m 采用抛物线，桥塔顶部拱形横梁采用椭圆形线，桥塔为异形钢结构箱型截面，外侧为椭圆曲线，顺桥向及内侧为直线，上塔柱为钢结构，桥塔内塔壁尺寸为 4m×4m。下塔柱为钢筋混凝土结构，上截面为6m×6m，下截面为 6.4m×6.4m。桥面以上 3m 处为钢混结合面。

2.3主桥主梁

主梁采用预应力混凝土双边梁，纵梁采用单箱单室箱梁，横梁采用一字梁;道路中心线处梁高2.7m，顶板设2%横坡，底板水平;纵梁外侧腹板为直腹板，内侧腹板为斜腹板，斜率2.709：1;箱梁顶板厚280mm，底板厚250mm，标准腹板厚 600mm，加厚段腹板厚1000mm;頂板与腹板根据不同位置分别设置600×300mm、1200×400mm的倒角，底板与腹板设置300×300mm;箱梁外悬臂长7.45m，悬臂端部厚280mm，根部厚877mm，悬臂梁端暗梁尺寸为800mm×500mm。混凝土主梁按全预应力混凝土构件设计，采用纵横向预应力，钢束采用大吨位群锚体系。

2.4主桥斜拉索

全桥共设60根斜拉索，根据索力的不同分别采用 PES7系列的 127～163 丝不同规格。斜拉索设计寿命要求达到25年，并考虑其可更换性。

斜拉索在梁上锚固于悬臂根部，锚固纵向标准间距为5m;塔上竖向锚固标准间距2.2m，斜拉索在混凝土梁上设置锚固块，在钢塔上设置钢锚箱。

2.5主桥下部结构

主墩基础选用 25 根ф1500 钻孔灌注桩，上设承台，单个承台平面尺寸 17.5m（顺桥向）×17.5m（横桥向），高 4m，上下游塔腿各设置一个承台。

2.6主桥面铺装

40mm SMA-13+改性乳化沥青+50mm AC-20+防水粘结材料+80mm 钢筋混凝土铺装。

3 施工方法、监控及沉降观测

3.1施工方法

整体施工流程，桥位放样→桩基础施工→墩台施工→主塔钢结构→斜拉索施工→主桥现浇箱梁（航道、通道分段）→小箱梁施工→附属工程施工（伸缩缝、支座、附属预埋件和预留管道等）。

主墩位于岸边，采用筑岛法施工。塔柱下部为现浇钢筋混凝土实心截面，上部为预支钢结构吊、拼装施工。

主梁采用满布支架分段现浇施工，道路段及航道段采用贝雷梁支架现浇施工。

端拉索应结合采用由上往下、二次索力调整，待满足控制索力后，进行桥面铺装及附属设施施工，拆除支架，通车运营。

3.2施工监控

为保证施工期间的质量和安全，确保主桥线形、应力状态等符合设计要求，积累设计、施工技术资料，对施工过程进行了实时监控。主要监控包括应力、线形、温度和斜拉索力的监测。为了有计划、有步骤、科学地进行施工控制，需编制了施工控制方案大纲。

3.3 沉降观测

3.3.1 在主桥桥墩横向每个立柱上均设置永久的沉降观测点，并设置醒目标志。

3.3.2 沉降监测单位应具备一定的监测资质。由于沉降量及沉降差异可能较小，要求严格按二等水准测量的规定进行。

3.3.3 沉降监测周期：测点埋设后即可进行第一次观测，其后各个施工步骤都应测量。工程竣工时，将连续沉降观测记录作为必要提供的资料供验收;在竣工通车后半年内每一～二个月测量一次;通车后半年至一年每三个月测量一次;通车一年以后每半年测量一次，连续二～三年，以形成完整的沉降曲线及图表，并能得到沉降速率。

3.3.4 沉降观测报告应定期交业主并转设计单位和养护管理部门，以便及时在测量中发现墩位沉降异常情况进行分析研究，并提出相应对策。

4 结语

浒通河大桥即跨越航道和道路，对净空净宽的要求不尽相同。作为一座城市桥梁，即要有景观需求，又满足功能需求。按规范流程，根据航道部门要求，编制航道影响评价;根据水利部门要求，编制洪水影响评价和水土保持评价;实施前，完成审图、征地拆迁、办理等一系列手续。在进行结构设计时还特别注重桥梁的美学效果和周边施工环境协调统一，自然和谐相信一定能成为当地的标志性建筑之一。该桥采用预应力混凝土独塔双索斜拉桥结构，“门”字造型的流线型样形式具有桥梁建筑优美流畅，造型美观，构造创意独特之特点。

参考文献：

[1]斜拉桥——桥梁史上的革命，桥梁引论与美学，2014

[2]刘士林，王似舜  斜拉桥设计——北京人民交通出版社，2005

[3]张迎花，罗涛，独塔双索面斜拉桥施工控制，公路交通科技（应用技术版），2016