1概述

碧云橋位于遵義市碧云路十字路口，跨越湘江河，距上游新華橋正南面100mm。新華橋面狹窄，標(biāo)高不足，難以滿足交通和防洪要求，決定新建碧云橋。橋位于湘江河百年一遇洪水位816.80mm，兩岸道路標(biāo)高818.45m，高差僅為1.65mm，橋梁結(jié)構(gòu)高度限制大的橋位斷面為典型道路+堤防+堤防+堤防+堤防+堤防，基本上沒有引路長度的河道寬度58mm在諸多限制條件下，多方案對比分析認(rèn)為，橋架型僅限于下承式拱橋、槽式橋架、剛構(gòu)橋架等低構(gòu)造高度橋架型。

經(jīng)過多方案對比分析，決定采用凈跨度60m的單孔剛結(jié)構(gòu)橋梁型方案，橋梁全長7.12m，橋梁寬度30仟m（橋梁型安排見圖1）。

2設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)

(1)設(shè)計負(fù)荷:城市-b人群負(fù)荷:4.5kpa

3結(jié)構(gòu)設(shè)計

3.1上部結(jié)構(gòu)

大橋上部結(jié)構(gòu)全長67mm，跨徑3.5mm+60m+3.5tom的預(yù)應(yīng)力混凝土門型剛橋，主梁斷面采用截面單箱多室結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)高度小時獲得較大的結(jié)構(gòu)剛性。截面高度根據(jù)圓曲線的方程而變化，跨中設(shè)置了10分鐘的高度梁段。主梁根部梁高2.5m，高跨比為1/24，中梁高1.5，高跨比為1/40。頂板寬30m，底板寬25m，懸臂2.5m。箱梁頂板厚20cm，底板厚20cm，腹板寬50cm。梁端頂、底板厚度均由20cm逐漸變?yōu)?0cm，腹板由50cm逐漸變?yōu)?0cm。全橋設(shè)置24cm厚橫隔板，減少箱梁扭曲橫向畸形效果。邊距圖3.5m為實(shí)體段，主要考慮利用強(qiáng)端梁將梁體結(jié)構(gòu)的剪切力和橋墩預(yù)應(yīng)力鋼束的錨定力均勻地傳遞到整個斷面，防止應(yīng)力集中引起的局部裂縫，同時為梁體增加平衡重量，盡量改善邊距過短引起的力量不合適。

。3.2。下部結(jié)構(gòu)

3.2.1橋墩設(shè)計

碧云大橋墩為雙薄壁墩，墩高7.5；墩高為寬25mm，厚50cm；矩形截面。直壁腳和斜壁腳與梁體和基礎(chǔ)固定，在斜壁腳中加入垂直預(yù)應(yīng)力，采用50#預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，直壁腳采用50#鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)�；�礎(chǔ)按擴(kuò)展基礎(chǔ)設(shè)計，為40#；混凝土結(jié)構(gòu)，長×寬×高為6mm；mm；×27mm；橋墩豎向預(yù)應(yīng)力系統(tǒng)錨固在基礎(chǔ)內(nèi)。基礎(chǔ)承重層為完整的中風(fēng)化砂巖層，基礎(chǔ)允許承重1200kPa。

3.2.2.2橋臺設(shè)計

該橋臺為重力式橋臺，兩岸橋臺高度分別為7.9mm和9.6mm，臺臺長度均為5.8米高，與現(xiàn)狀河堤相連，基礎(chǔ)為拓展基礎(chǔ)。

3.3其他

橋面鋪設(shè)為等厚8cm防水混凝土鋪設(shè)，伸縮縫為SFP-60顎型伸縮縫。

4結(jié)構(gòu)計算分析

碧云橋采用高次超靜定剛梁柔性腳的腳固定系統(tǒng)，與普通單孔剛性橋采用的混凝土鉸鏈減少超靜定次數(shù)，增大梁體和腳的剛性不同工況下的內(nèi)力變化的普通做法不同。采用柔性腳，適應(yīng)預(yù)應(yīng)力次的內(nèi)力和溫度變化對梁體內(nèi)力的影響，使主梁受力傾向于簡的支梁受力性質(zhì)，正彎距離值增大，負(fù)彎距離值明顯減小。設(shè)置斜壁預(yù)應(yīng)力混凝土拉桿，克服主梁變形和內(nèi)力變化的影響。

4.1　結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析計算

該結(jié)構(gòu)為墩梁固接的剛構(gòu)體系，從體系形成到結(jié)構(gòu)受力按4個施工階段和使用階段劃分，施工階段分別為橋墩裸桿(含支架支撐) 并張拉橋墩預(yù)應(yīng)力階段、主梁澆筑階段、張拉主梁預(yù)應(yīng)力階段、主梁和橋墩支架拆除進(jìn)行體系轉(zhuǎn)化的階段。在使用階段，恒載預(yù)應(yīng)力、汽車載荷、總體溫度上升30℃、總體溫度下降20℃、上下梁溫差±10℃、混凝土收縮和徐變。計算縱橫內(nèi)力采用平面桿系假設(shè)，根據(jù)空間塊理論進(jìn)行應(yīng)力檢討，利用橋梁通用計算程序進(jìn)行內(nèi)力分析計算，空間檢討采用AS2BESTST¤8進(jìn)行檢討。根據(jù)各階段工況組合內(nèi)力和應(yīng)力的情況，調(diào)整截面尺寸和預(yù)應(yīng)力鋼束，將各階段受力和應(yīng)力控制在安全范圍內(nèi)。表1列出控制截面在使用階段的主要應(yīng)力變化和強(qiáng)度系數(shù)。

4.2預(yù)應(yīng)力鋼束配置

按計算結(jié)果，主梁和斜壁腳按預(yù)應(yīng)力a級部件設(shè)計，直壁腳按鋼筋混凝土偏心壓力部件設(shè)計。在主梁和斜壁墩布置預(yù)應(yīng)力鋼束，鋼束采用φj15.24 (270) 高強(qiáng)度低松弛鋼絞線， 標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度Rby= 1860M Pa。主梁縱向預(yù)應(yīng)力鋼束為通長束， 共計73 束16×φj15.24， 梁端設(shè)9 束12×φj15.24 補(bǔ)強(qiáng)， 斜壁墩設(shè)48 束16×φj15.24。錨具均為HVM系列錨具， 控制張拉力均為σ= 0175Rby= 1395MPa。直壁墩配筋按φ25，鋼筋間距8cm布置。

5施工過程

作為高次超靜系統(tǒng)，如何有效利用預(yù)應(yīng)力是整個施工步驟設(shè)計的重點(diǎn)。碧云大橋施工順序為：(1) 澆筑斜壁墩和墩頂部位的主梁；(2) 張拉斜壁墩預(yù)應(yīng)力； (3) 澆筑其它部分橋墩和梁體；(4) 張拉主梁預(yù)應(yīng)力；(5) 施工橋面系。

將斜壁墩分離出來原因在于：如果主梁與橋墩剛性連接，預(yù)應(yīng)力鋼束提供斜壁墩預(yù)壓力會按梁體剛度與墩體剛度比進(jìn)行分配，使得預(yù)應(yīng)力沒有得到有效利用；同時這種施工方案存在裸桿穩(wěn)定性較差，且沒有減小主梁預(yù)應(yīng)力對橋墩的影響等問題。在施工過程中對裸桿的支撐和預(yù)應(yīng)力束張拉順序都進(jìn)行了嚴(yán)格的控制，以保證整個施工過程中的安全。

本橋目前施工完成，一次落架成功，實(shí)測變形和理論計算吻合較好。

6　結(jié)束語

(1) 城市橋梁設(shè)計應(yīng)根據(jù)橋位處實(shí)際地形情況、防洪、接線道路限制和景觀等具體情況合理選擇橋型；

(2) 對橋梁結(jié)構(gòu)高度受到限制，同時景觀要求又較高的中等跨徑城市單跨橋梁，門型剛構(gòu)橋型不失為一種較優(yōu)的選擇；

(3) 應(yīng)對施工過程按設(shè)計要求嚴(yán)格控制，充分考慮施工的可行性，以達(dá)到預(yù)期目的。

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