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思南岩头河大桥桥型方案比选

2015-2-11 点击次数：[1198]
 
 1· 项目概述
岩头河大桥位于贵州省思南县许家坝镇与青杠坡镇交界处，跨越岩头河。桥头引道为三级公路， 设计速度为30km/h， 路基宽7.5m， 路面宽6.5m。其他主要经济指标包括以下方面：（1） 汽车荷载：公路—Ⅱ级；人群荷载：3.0kN/m2；（2） 桥面宽度：1.0m （人行道）+7.0m （行车道）+1.0m（人行道），桥面全宽为9.5m；（3） 设计洪水位：1/100年；（4） 通航要求：无通航；（5） 地震设防烈度：小于Ⅵ度。长期以来，这里受水位影响很大，通行能力极为有限。岩头河大桥的修建对推动两岸物资交流和经济发展有着积极的现实意义。
2 ·桥型主要控制因素
2.1 地形及地质条件
岩头河大桥位于中低山河谷侵蚀区，地形切割强烈，桥轴线处两岸地形不对称，相对高差约200m，由于河水及其携带的碎屑物对河床底部产生强烈的下切割作用而形成不对称“V”形峡谷。桥轴线思南岸地形陡峭，顺桥向坡度约为70°，基岩裸露；在K0+091 以前顺桥向地形较缓，坡度约为30°；凤冈岸地形坡度均匀，顺桥向坡度在45°左右。
桥位区出露地层为第四系残坡积红粘土、碎石土和晚古生代二叠系吴家坪组一、二、三段燧石团块状石灰岩夹烟煤、砂岩及泥岩。无活动性断层及古断层存在，中风化燧石团块状石灰岩整体性较好。虽然存在岩溶、崩塌、软弱夹层及老硐等不良地质现象，但规模小，影响范围有限。
2.2 水土保持及环境保护
思南岩头河大桥地处岩头河上东方红电站回水库区，桥位处测时水面宽71m，水深约20m。岩头河属乌江左岸支流六池河的部分河段，于思南县香坝乡统口处汇入乌江。岩头河为思南县城饮水源的上游河流。1号桥墩位于思南岸的反向边坡上，坡角近于直立，为避免大面积开挖边坡造成地质灾害，应合理选择1号桥墩的墩身形式，保护好当地的自然环境。
2.3 施工条件、建设投资及运营养护等
根据以上因素，在满足使用功能、结构安全的条件下优先考虑经济指标，对非对称连续刚构、对称连续刚构、单T连续刚构、吊装箱拱4种桥型进行技术经济比较。
3· 桥型方案
本桥跨越“V”形峡谷，地势险峻，给桥型布置带来很大的困难。在综合考虑桥位区的地形、地质、水文、气象等自然条件，并结合使用功能、结构安全、经济指标等要求，选取4个桥型方案进行综合比较，各方案介绍如下。
3.1 方案一：非对称连续刚构桥
由于桥址处地形非对称，根据地形，桥型方案应首选非对称连续刚构。对称连续刚构在我国已经过20多年的设计与施工，可参考的工程实例非常多，并且技术及经验非常丰富。非对称连续刚构桥的设计与施工不多，可参考的工程实例很少。贵州高速公路集团有限公司收集国内部分已设计和已经建成的不对称连续刚构桥的相关资料，如表1所示。

方案一布置见图1。本方案采用53m+128m+92m三跨非对称预应力混凝土连续刚构桥，桥梁全长281m。上部箱梁由一个94mT （小T） 和一个162mT（大T） 组成，主梁采用单箱单室断面，顶板宽度为9.5m，底板宽度为5.5m。小T箱梁0号梁段高度为6.2m，合龙梁段和边跨现浇梁段高度均为3.2m；大T箱梁0号梁段高度为9.5m，合龙梁段和边跨现浇梁段高度均为3.2m。1号墩采用双薄壁实体矩形墩身，墩身高度为35m，顺桥向厚度为1.4m，横桥向宽度为5.5m，墙式基础。2号桥墩上段为双柱式矩形截面空心墩，中段为双柱式矩形截面实心墩，下段为整体箱型截面墩。墩身高度为86.5m，双肢墩顺桥向厚度为2.2m，横桥向宽度为5.5m，桩基础。两岸桥台均采用实体桥台，0号桥台扩大基础；3号桥台桩基础。

3.2 方案二：对称连续刚构桥
方案二布置如图2所示。本方案中，主桥采用70m+125m+70m三跨对称预应力混凝土连续刚构，引桥为20m 预应力混凝土空心板，桥梁全长为294m。主梁采用单箱单室断面，顶板的宽度为9.5m，底板的宽度为5.0m。箱梁0 号梁段的高度为7.2m， 合龙梁段和边跨现浇梁段高度均为2.5m。

1号墩采用双薄壁实体矩形墩身，墩身高度为25m，顺桥向厚1.8m，横桥向宽5.0m，桩基础。2号桥墩采用双薄壁空心墩身，墩身高91m，顺桥向厚2.2m，横桥向宽5.0m，桩基础。3号交界墩采用双柱式矩形截面墩身，墩顶设盖梁，单柱截面为2.5m×1.5m，扩大基础。0号桥台采用实体桥台，扩大基础；3号桥台采用重力式U型桥台，桩基础。
3.3 方案三：单T连续刚构桥
方案三布置见图3。本方案主桥采用125m+125m两跨预应力混凝土连续刚构桥，引桥为20m预应力混凝土空心板，桥梁全长282.4m。主梁采用单箱单室断面，顶板宽度为9.5m，底板宽度为6.0m。箱梁0号梁段高度为13.0m，合龙梁段和边跨现浇梁段高度均为4.0m。

1号墩交界墩采用单肢薄壁实体墩身，墩身高度为20m， 顺桥向厚度为3.5m， 横桥向宽度为6.0m，桩基础。2号桥墩采用双薄壁空心墩身，墩身高度为83m，顺桥向厚度为2.8m，横桥向宽度为7.0m，桩基础。0号桥台采用重力式U型桥台，扩大基础。3号桥台采用实体桥台，桩基础。
3.4 方案四：吊装箱拱桥
方案四布置见图4。本方案主桥为160m的钢筋混凝土箱形拱，净矢跨比f0 /L0=1/5，拱轴系数m=1.756。两岸引桥为2×25m 预应力混凝土T 梁，桥梁全长278.4m。主拱圈采用箱形断面，断面形式为宽7.5m，高2.6m的单箱五室。

1号和4号桥墩为双柱式圆形墩，桩基础。2号和3号桥墩为双柱式圆形墩，与拱座连在一起，扩大基础。0号和5号桥台均采用重力式U型桥台,0号桥台采用扩大基础。5号桥台采用桩基础。
4 ·桥型方案综合比较
桥型方案综合比较见表2。从表2可知，4种桥型方案均能满足使用功能的要求，但通过指标综合评比，方案一为最佳方案。
 
 
 
 
 
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