斜拉桁架橋的施工實施與認(rèn)識
發(fā)布時間：2010-01-14 共2頁
摘 要:斜拉桁架橋是一種新型橋型,本文結(jié)合工程實際介紹已建斜拉桁架橋的橋型與結(jié)構(gòu)特點,該橋型的造型、主桁架施工及其經(jīng)濟合理性。
關(guān)鍵詞:斜拉桁架 結(jié)構(gòu) 造型 施工
斜拉桁架橋是在斜接橋和預(yù)應(yīng)力混凝土桁架梁的基礎(chǔ)上構(gòu)思出來的,自1994年11月蘇南運河(京杭運河蘇南段)上第一座斜拉桁架橋——橫林東橋建成之后,1995年在該運河上又先后建成了4座斜拉桁架橋,即碩放大橋、新安南橋、向化一號橋、煤石橋。1987年建成的浙江長興縣的港口大橋,是同濟大學(xué)設(shè)計的一座斜拉桁架試驗橋。
1 斜拉桁架橋的橋型與結(jié)構(gòu)特點
斜拉桁架橋不僅具有斜拉橋和桁架梁受力合理的特點,還可結(jié)合連續(xù)梁、T型剛構(gòu)、懸臂梁等的特點,組成幾種不同的結(jié)構(gòu)形式,碩放大橋稱之為下承式預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉桁架連續(xù)梁(見圖1),新安南橋稱之為下承式預(yù)應(yīng)力混凝土桁架T構(gòu)(見圖2),向化一號橋可稱之為下承式預(yù)應(yīng)力混凝土斜桁架懸臂梁(見圖3)。桁架T構(gòu)與斜拉桁架懸臂梁相鄰的兩個懸臂在跨中均可用剪力鉸或跨徑較小的掛梁聯(lián)成一體,稱之為帶鉸或帶掛梁的桁架T主斜拉桁架懸臂梁,這兩種橋型的錨跨均設(shè)拉壓支座。三座橋的概況見表1。
圖1(單位：cm)
圖2(單位：cm)
圖3(單位：cm)
表1
| 項 目 | 碩放大橋 | 新安大橋 | 向化一號橋 |
| 跨徑組成(m) | 45+70+45 | 24.6+60+24.6 | 228+55+228 |
| 塔身高(m) | 10 | 6.5 | 6.0 |
| 下弦桿長(m) | 66 | 48 | 45.6 |
| 橋面寬(m) | 凈7 | 凈5 | 凈7 |
| 縱坡(％) | 3.5 | 5.5 | 4.0 |
| 豎曲線半徑(m) | 1750 | 1000 | 1000 |
| 下弦桿斷面形式 | 箱形 | T形 | 矩形 |
| 人行道 | 有 | 無 | 無 |
| 荷載等級 | 汽車-20 | 汽車-10 | 汽車-20 |
| 通航凈空(m) | 50×7 | ||
斜拉桁架橋的主桁架主要由主塔(或豎桿)、上弦桿、下弦桿、腹桿組成。主塔為承壓構(gòu)件,主塔與主墩有固結(jié)和鉸接之分,桁架T構(gòu)屬固結(jié),斜拉桁架連續(xù)梁及斜拉桁架懸臂梁屬鉸接形式。腹肝均為斜桿,有拉壓之分。在上弦桿與受拉腹桿內(nèi)布置預(yù)應(yīng)力筋,靠近主塔的一切上弦桿內(nèi)力最大,預(yù)應(yīng)力筋也最多;與下弦桿交匯處的節(jié)間內(nèi)力最小,預(yù)應(yīng)力筋相對布置的也少。所以,上弦桿預(yù)應(yīng)力筋的一端均錨固在主塔節(jié)點處,另一端按各節(jié)間內(nèi)力大小分別錨固在弦桿內(nèi)。固端錨固方式現(xiàn)有兩種,單根或單元構(gòu)件拼裝時,可用OVM錨;分片預(yù)制或現(xiàn)澆時,可采用現(xiàn)場壓花錨固技術(shù)。下弦桿內(nèi)力主要視橫梁布置方式而定,橫梁布置在節(jié)點處,則下弦桿受壓;若橫梁不在節(jié)點處,橋面板與下弦桿連成整體,或設(shè)有人行道,有這三種情況之一者,則下弦桿為壓彎構(gòu)件,彎矩不控制。下弦桿截面一般為矩形、工形、T形和箱形4種,其它桿件一般均采用矩形截面。為了增加主塔的橫向剛度,在兩根塔柱之間加設(shè)一根風(fēng)撐。
2 造型與美觀
斜接桁架橋作為一種新橋型,因具有良好的比例關(guān)系及點、線、面的配合,加之陰影效果的運用,使橋型美觀,故受到很多人的關(guān)注。
2.1 碩放大橋的造型
碩放大橋具有良好的造型,主要體現(xiàn)在以下幾個方面:
(1)主塔往上延伸2.0ｍ,成為塔頂,并設(shè)計有塔尖——為飛機小模型和避雷針,具有裝飾作用,是一個完整的“塔”的造型。主塔有一定的體量,是斜拉桁架橋的重要標(biāo)志之一。
(2)塔身高與下弦桿長度間有良好的比例關(guān)系。塔高對桁架梁美觀有重要影響,塔高應(yīng)視下弦桿的長度而定。該橋塔高10ｍ,下弦桿長66ｍ,比例為1∶6.6。
(3)腹桿與弦桿、弦桿與主塔間斷面尺寸的遞增有一個量的關(guān)系。腹桿為32×48ｃｍ,上弦桿為36×70ｃｍ,下弦桿為100×120ｃｍ。主塔為100×160ｃｍ(見圖1)。給人一種和諧美和有序感。
(4)欄桿高度與主塔高度雖構(gòu)不成比例關(guān)系,但欄桿的高矮、通透性也會影響橋型的美觀。該橋雖為混凝土欄桿,但屬輕型設(shè)計,通透性好,加上飛機小飾品裝飾,構(gòu)思巧妙。
(5)下弦桿及主塔設(shè)計成凹凸斷面,產(chǎn)生良好的陰影效果。倒角的運用,風(fēng)撐鏤空,使構(gòu)件不再顯得呆板、沉重。桁架桿件的內(nèi)夾角做成圓弧形,不但能減少應(yīng)力集中,而且也很美觀。
2.2 其它橋的造型缺陷
(1)塔頂?shù)难由旄叨炔粔?并且載塔尖或小飾品給人一種殘缺感。某些斜拉桁架橋,塔身體量較小,為滿足預(yù)應(yīng)力筋的布置要求,上節(jié)點設(shè)計得較大,象戴了個“帽子”。塔高與下弦桿長度比例不合適,新安南橋為1∶7.4,向化一號橋為1∶7.6，塔身可再高些。
(2)不設(shè)人行道的斜拉桁架橋,下弦桿宜采用陰影效果好的工形或T形斷面，不宜采用矩形或箱形斷面。
(3)豎曲線半徑太小時,產(chǎn)生較大的拱高,從而影響了橋的造型。筆者認(rèn)為,斜拉桁架橋的豎曲線半徑不宜小于1800ｍ。
(4)欄桿太高通透性不好。宜采用造型簡潔、通透性好的鋼結(jié)構(gòu)或鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)欄桿。安裝在護輪帶上的欄桿,其高度應(yīng)從路面算起,不宜過高,以采用鋼結(jié)構(gòu)護欄為好。
