第5章-斜拉桥实例.docx

第五章实例第一节铜陵长江公路大桥一、概况铜陵长江公路大桥是国家“八五”重点建设项目，位于安徽省铜陵市西南约IOkm的羊山矶下游600m处，上游距九江大桥约230km,下游距南京长江大桥220km,是连接徐州一合肥一铜陵一黄山的南北公路咽喉，全桥总长2592m,于1995年建成通车。二、主要技术标准荷载等级：汽车一超20级，挂车一120人群荷载3.5kNm2;桥面宽度：2.5m（人行道）+15m（行车道）+2.5m（人行道），总宽20m；洪水频率：300年一遇，设计水位15.362m；最高通航水位：14.262m；通航净空：下行航道通航净宽不小于210m,上行航道通航净宽不小于182m,高24m。图4-5-1铜陵长江公路大桥总体布置三、设计要点1、结构体系采用半漂浮体系，塔墩固结，各墩都设盆式支座。孔跨布置为80m+90m+190m+432m+190m+90m+8Om的7孔一联、总长为1152m的双塔双索面PC斜拉桥，如图4-5-1所示，连续长度在国内罕见。2、主梁铜陵大桥主梁采用轻型肋板截面（图4-5-2）,边实心梁高2m,顶宽1.5m,底宽1.7m,全宽23m,板厚0.32m。高跨比为1/194。梁上索距8m,每8m节段设一横梁。3、6号墩由于悬臂施工每侧28m的需要，根部肋板式截面梁高度增大至3.5m。河侧悬臂28m处，高度降至标准节段的2m；岸侧悬臂28m处，高度降至2.5m,并带底板，以便与2、7号墩悬臂施工的箱梁连接。I170100O100OI185一|图4-5-2肋板式主梁横断面（cm）斜拉桥梁标准款面3、索塔如图4-5-3所示，采用H形塔，总高153.03m,桥面以上塔高105.5m,高跨比0.244。下塔柱横桥向底宽20.4m,逐步向上放宽，至中、下塔柱交界的下横梁处（放置梁处）最宽，为33m。中塔柱向上略收窄，至上横梁处宽26m,垂直至塔顶。顺桥向下塔柱底宽13m,逐步缩小至7m,直至塔顶。塔截面呈八角形，在下塔柱中部以下为四室箱截面，外壁厚1m,内壁厚0.5m。下塔柱中部以上均为单室箱截面，外壁厚1m。索塔采用了环向预应力束来平衡斜拉索力产生的弯矩和轴力，为了方便施工，塔柱内设劲性骨架。dM9.730700Tl军5Jo4L730三CO照_l28OO（钢围垠Ii）三COb36.60003100SI-S图4-5-3塔身构造（Cm）4、主塔基础如图4-5-4所示，采用灌注桩与钢围堰相结合的组合基础。钢围堰直径31m,井壁厚1.5m（内浇注水下混凝土）。围堰高，4号主墩围54.6m,5号主墩为49.6m,其上部15.8m在塔柱完成后切除。围堰沉至岩面后封底，封底厚8m。围堰既作为围水结构，又作为桩的施工平台。每墩有19根直径2.8m钻孔灌注桩，其护筒直径3.1m,承台圆形，厚4m。图4-5-4主塔基础（Cm）Oox1时底顶C1Iig封底方闲漏牡第二节杭州钱塘江三大桥一、概况杭州钱塘江三大桥位于杭州市钱江一、二桥之间，上距一桥8.5km,下距二桥5km,江面全宽约1200m,大桥全长1280m,其中主桥976m,引桥长304m,于1997年建成。图4-5-5杭州钱江三桥总体布置（Cm）二、主要技术指标设计行车速度：100kmh;荷载等级：汽车超20级，挂车一120,人群3.5kNm2;设计水位：百年一遇最高设计水位8.47m,最低水位0.8m；通航净空：5级航道，通航净宽不小于70m,净高不小于10m；桥面宽度：29.5米。其中：行车道2X11.05m,中央分隔带3.2m,人行道（含护栏）2X2.1m。三、设计要点1、结构体系如图4-5-5所示，采用塔、梁、墩固结体系，跨径布置为2X168m+80m+2X72m+80m+2X168m=976m的双独塔竖琴式单索面预应力混凝土斜拉桥。2、主梁钱塘江三桥主梁采用单箱五室截面（图4-5-6）梁高3.5m,顶宽29.5m,底宽14.0m,顶板厚24cm,底板厚18cm。梁上索距8m,每8m节段设一横隔梁。2950图4-5-6单箱五室主梁断面（Cm）3、索塔采用“1”字形塔，桥面以上塔高80m,横桥向宽度为3m,顺桥向塔底宽度为8m,塔顶宽度为5.6m,塔柱均采用空心矩形截面，塔上索距为4.66m,拉索直接锚固于塔壁上，锚固壁厚l.O1.53m,如图4-5-7所示。塔顶设锥形管避雷针和航标指示灯。塔顶平面4、基础钱江三桥主桥共13个桥墩,图4-5-8所示。152根桩，两个主墩各为16根直径2.5m的钻孔灌注桩，桩尖嵌岩，如IllllIIIII-÷-!Q-F11IllllS- 。C- -0- -II- "二J- O-O!-<B-TIllllsL_16600_J塔立面AA截面图4-5-7主塔构造图4-5-8主墩桩基平面布置（Cm）第三节武汉白沙洲长江公路大桥一、概况武汉白沙洲大桥位于武汉长江大桥上游8.6km处，是武汉市境内的第三座大桥。大桥全长3586.38m,其中主桥长2458m,引桥长1128.38m,工程于1997年3月动工，2000年8月竣工通车。5000180006180018005000图4-5-9白沙洲大桥主桥立面布置（Cm）二、主要技术标准设计行车速度：80kmh;荷载等级：汽车超20级，挂车一120；桥面宽度：净宽26.5m,双向六车道。三、设计要点1、结构体系如图4-5-9所示，采用漂浮体系，跨径布置为50m+180m+618m+180m+50m的双塔双索面钢箱梁与预应力混凝土箱梁组合型斜拉桥。2、主梁主梁截面采用双边箱梁形式，如图4-5-10所示，梁高3.0m,全宽30.2m。主孔（618m）及两边孔各143m的范围内为钢箱，两头接预应力混凝土箱梁（各87m）,以满足与中跨主梁的重量平衡，避免出现支座拉力，并提高斜拉桥的整体刚度。图4-5-10主梁横断面3、索塔采用钻石形塔，总高174.75m,下横梁宽6.5m,高6m,上横梁宽5.8m,高5m。塔柱均采用空心矩形断面，下塔柱横向宽度自下而上由6.5m,变化至4m,中、上塔柱横向宽度为4m,塔柱纵向尺寸从塔根之上横梁范围由7m过渡到6m,上横梁以上均为6m,拉索直接锚固于塔壁上，锚固壁壁厚1.2m,上塔柱拉索锚固区配有预应力筋。4、主塔基础如图4-5-11所示，主塔基础形式为高桩承台结构，采用钢管桩支承平台和有底钢吊箱围堰施工方案。每墩各有1.55m钻孔灌注桩40根，成行列式排列，共有5行8歹U,承台平面尺寸为32.4×20.4m,厚5.0m,封底混凝土以下桩长79.0m,封底混凝土厚2.0m。1/2正面324<V222025015065一233（钻孔桩平面布置）心就0向面1/2222040/22040/2碗阳州版眦班KOH匐阈OE翩I钻孔根Zjtt¢1.8OmD塔根（塔座值）D塔塔底（*#31）下下I新梁中心线匕蹲命康专I电通-1卜令.©乐备畲摹0-0-龄啰卷©1T0今一3x400阜Cj®""H邺/24平3X400图4-5-11主塔基础（Cm）第四节南京长江二桥南汉桥一、概况南京长江二桥位于南京长江大桥下游Hkm处，桥址处江段被八卦洲分隔成南北汉，南汉为长江主航道，北汉为辅航道。南京长江二桥包括八卦洲南汉主航道桥和北汉辅航道桥，两桥由穿过八卦洲长5.6km引道相连接，全长12.517km。大桥于1997年10月6日开工建设，2001年3月26日建成通车。图4-5-12主桥立面布置（Cm）二、主要技术标准设计行车速度：lOOkm/h；荷载等级：汽车超20级，挂车一120；桥面宽度：净宽32m,其中行车道宽度6X3.75m,中央分隔带宽1.5m,左侧路缘带宽2义0.5m,紧急停车带宽2X3.0m,外测护栏带宽2X0.5m0设计风速：桥位20m高处百年一遇IOmin平均最大风速32.6so地震烈度：7度，按实测地震动参数计算地震力。通航净空：主航道通航净高为设计最高通航水位以上24m,净宽不小于380m（双向通航）。船舶撞击力：采用500Ot海轮的撞击力，顺水流方向为27000kN,横水流方向为13500kN0三、设计要点1、结构体系如图4-5-12所示，采用半漂浮体系，主桥为58.5+246.5+628+246.5+58.5=1238m的双塔双索面钢箱梁斜拉桥。2、主梁主梁为扁平流线型钢箱梁，如图4-5-13所示，梁高3.5m,全宽38.2m。顶板宽33.6m,底板宽34.588m,顶、底板厚1420mm,用U形肋加劲，腹板厚30mm,横隔板厚IOmm,每375Omm设一道。采用16Mnq钢。梁上索距15m（辅助跨索距12m）,最大块件吊装重274t。钢箱梁为全焊结构。图4-5-13主梁构造（Cm）3、索塔如图4-5-14所示，采用双子形塔，承台以上总高190.55m,塔的横向通过三道横梁将两塔肢连为一体。塔柱均采用空心矩形断面，下塔柱在最高通航水位船撞线以下为单箱六室截面，外壁厚度1m,船撞线以上为单箱单室截面，壁厚亦为1m。中塔柱为单箱单室截面，壁厚短边LOn1,长边0.8m。上塔柱拉索锚固区配有预应力筋。像I面750750X飞逊威力束图4-5-14索塔构造（Cm）4、主塔基础如图4-5-15所示，主塔基础为由承台、钻孔灌注桩、封底混凝土及钢围堰组成并共同受力的大型深水南塔基础桩长83m,钢围堰封底复合基础。每个塔基各有21根直径3m的钻孔桩，北塔基础桩长102m,混凝土厚8m,承台厚度6mo施工水位+7.00图4-5-15索塔基础构造（Cm）第五节日本多多罗大桥一、概况多多罗大桥位于日本本州一四国联络线的西线一尾道今治线的中央部位，如图4-5-16所示，是联结生口岛（广岛县）和大三岛（爱媛县）的一座特大桥梁，跨越西漱海的多多罗崎100O多米的海峡，桥下净空26m,最大水深50m,大桥于1999年建成通车。明石海峡潮户大桥%松本州儿岛坂出路线卜津井潮户生口桥伯方岛大三岛树八，马岛来岛海峡因岛生口岛向岛W当二yTS备赞潮之来岛第一大桥来岛第三大桥来岛第二大桥津井i大桥柜石岛岩黑岛羽佐岛尾道拚因岛大桥砒大桥,北备赞漱户大桥南备费漱户人和石岛桥岩黑岛桥与岛桥大二岛图4-5-16日本本州一四国联络线和多多罗大桥桥位I明石海峡大桥I神户鸣'1路线四国d尾道,今治路线三罗大桥II伯方大岛大桥二、设计标准跨径布置：270m+890m+320=1480m设计车速：802kmh车道：双向四车道（9.5m×2）+人行道（2.5m×2）设计基准风速（m/s）：主梁:46.1；塔：54.4；索：53.7三、设计要点1、结构体系如图4-5-17所示，多多罗大桥是一座三跨连续混合箱梁斜拉桥，边跨布置因地形原因是不对称的，其边、主跨之比分别为0.3和0.34,由于边跨较小