1、476第五章 实 例一一一 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 10km 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，是连接徐州合肥铜陵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：汽车超 20 级，挂车120 人群荷载 3.5kN/m2；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
2、航道通航净宽不小于 182 m，高 24m。图 4-5-1 铜陵长江公路大桥总体布置三、设计要点、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80m90m190m432m190m 90m 80m 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。4773、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
3、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。图 4-5-2 肋板式主梁横断面（cm）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
4、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。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。478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）一一一 杭州钱
5、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：100km/h；荷载等级：汽车超 20 级，挂车120，人群 3.5kN/m2；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 211.05m，中央分隔带 3.2m，人行道( 含护栏)22.1m。三
6、、设计要点4791、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2168m80m272m80m2168m 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。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 1.0
7、1.53m，如图 4-5-7 所示。塔顶设锥形管避雷针和航标指示灯。图 4-5-7 主塔构造（cm）4、基础钱江三桥主桥共 13 个桥墩，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, 如图 4-5-8 所示。480图 4-5-8 主墩桩基平面布置（cm）一一一 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。图 4-5-9 白沙洲大桥主桥立面布置（cm）二、主要技术
8、标准设计行车速度：80km/h；荷载等级：汽车超 20 级，挂车120；桥面宽度：净宽 26.5 m，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。481图 4-5-10 主梁横断面3、索塔采用钻石形塔，总高
9、 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 列，承台平面尺寸为 32.420.4m，厚5.0m，封底混凝土以下桩长 79.0m，
10、封底混凝土厚 2.0m。图 4-5-11 主塔基础（cm）482第四节 南京长江二桥南汊桥一、概 况南京长江二桥位于南京长江大桥下游 11km 处，桥址处江段被八卦洲分隔成南北汊，南汊为长江主航道，北汊为辅航道。南京长江二桥包括八卦洲南汊主航道桥和北汊辅航道桥，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。辅 助 跨 边 跨58024650305 +190.50 主 跨 边 跨 5802465036280 辅 助 跨-5.0通 航 净 空 ： 净 宽 380m， 净 高 24m， 设 计
11、 最 高 通 航 水 位 7.90-5.0 通 航 净 空 ： 125m18m设 计 最 低 通 航 水 位 ： -4.20图 4-5-12 主桥立面布置（cm）二、主要技术标准设计行车速度：100km/h；荷载等级：汽车超 20 级，挂车120；桥面宽度：净宽 32 m，其中行车道宽度 63.75m，中央分隔带宽 1.5m，左侧路缘带宽 20.5m，紧急停车带宽 23.0m，外测护栏带宽 20.5m。设计风速：桥位 20m 高处百年一遇 10min 平均最大风速 32.6/s。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 3
12、80m（双向通航） 。船舶撞击力：采用 5000t 海轮的撞击力，顺水流方向为 27000kN, 横水流方向为 13500kN。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 10mm，每 3750mm 设一道。采用 16Mnq 钢。梁上索距 15m（辅助跨索距 12m） ，最
13、大块件吊装重 274t。钢箱梁为全焊结构。483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 1.0m，长边 0.8m。上塔柱拉索锚固区配有预应力筋。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复合基础。每个塔基各有 21 根直径 3m
14、 的钻孔桩，北塔基础桩长 102m，南塔基础桩长 83m，钢围堰封底混凝土厚 8m，承台厚度 6m。承 台12504613062806259D3-13.0-1.-.+8施 工 水 位 7.图 4-5-15 索塔基础构造（cm）484第五节 日本多多罗大桥一、概 况多多罗大桥位于日本本州四国联络线的西线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，跨越西濑海的多多罗崎 1000 多米的海峡，桥下净空 26m，最大水深 50m，大桥于 1999 年建成通车。图 4-5-16 日本本州四国联络线和多多罗大桥桥位二、设计标准跨径布置：270m8
15、90m3201480m设计车速：802km/h车道：双向四车道（9.5m2）人行道（2.5m2 ）设计基准风速（m/s）：主梁： 46.1；塔：54.4；索：53.7 大 三 岛生 口 岛 图 1.24(b)图 4-5-17 多多罗大桥立面（m）三、设计要点4851、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，在荷载作用下边跨将产生上拔力，所以在两边跨端部各布置了一段预应力混凝土主梁，在靠近生口岛侧，PC 梁长 105.5m，靠近大三岛侧 PC 梁长 62.5m，同时两边跨还分
16、别布置了两排和一排辅助墩。桥梁其余部分都是钢箱梁。主梁的支承体系采用了弹性固定于双塔的方案。2、主梁如图 4-5-18 所示，根据风洞实验，钢箱梁选定带有风嘴的扁平三室宽箱梁，梁高 2.7m，梁高与主跨径之比为 1/330，梁相对纤细，轴压力起控制作用。斜拉索与梁连接的锚固构造，设置在腹板之外和风嘴的下部，以利安装、调索、维修和保养。图 4-5-18 主梁断面（m）预应力混凝土梁的外形与钢箱梁相同，因其有收缩徐变等问题，由此造成的影响在设计中应予重视。钢箱梁与 PC 梁结合部位如图 4-5-19 所示，结合部位采用高流动性混凝土填实，确保两者紧密结合。图 4-5-19 钢箱梁与 PC 梁的联结（mm）3、索塔 图 4-5-17 索塔构造（ m）486索塔经美学设计和多方案比较，采用了现在的双子形钢塔，如图 4-5-20 所示。塔柱的断面形式为矩形并切去四个角隅以利抗风。截面尺寸为 12.05.6m 8.55.9m 。塔高 220m，共 23 段，段与段之间用高强螺栓联结。4、主塔基础主塔基础直接支承在风化的花岗岩上，采用沉井基础，尺寸为 43.0m25.0m，2 号主墩基础水深33m ，沉井高 39m，3 号基础水深 13m，沉井高 19m，桥基处最大流速为 4 海里/h。
