大连市小平岛跨海桥梁工程总体设计

摘要：介绍大连市小平岛跨海桥梁概况、建设条件、主要技术标准、桥梁总体设计等

关键词 ：混凝土；上部结构；连续梁；下部结构；计算参数

中图分类号：U445 文献标识码：A 文章编号：

Abstract: this paper introduces the general situation XiaoPingDao cross-sea Bridges in dalian, construction condition, the main technical standard, bridge the overall design, etc

Keywords: concrete; The upper structure; Continuous beam; The lower structure; parameters

一、概述

大连市小平岛跨海桥梁工程为小平岛内游艇港跨海桥梁工程。本桥起点与现有建筑上道路相接，终点处与规划建筑及其上道路相接。小平岛跨海桥梁工程全长 442.6m，分别为西侧引桥(2.80(悬臂)+26.8+2×28 ) m、主桥(81+130+81)m，东侧引桥 (2×32+1.0(悬臂)) m。

二、建设条件

（一）、地貌

勘察场地陆域原地貌单元为海漫滩，后经人工回填，地势较为平坦；海域桥墩或桥台地貌单元为渔民通航河道，与海连通，河道主要由卵石组成。河道总体由两侧向中间深水域微倾。

（二）、水文

本场地水域河道与海洋连通，陆域勘察钻孔内均见有地下水，稳定水位埋深在2.50～7.50m，稳定水位标高为-2.44～-0.03m，含水层主要为①素填土、②卵石层。地下水与海水具有良好的水力联系，主要补给来源为海水及大气降水，据勘察期间测得水位变幅1.50～2.50m，水位变幅受潮汐作用影响。综合评价，地下水按Ⅱ类环境水，对混凝土结构具中等腐蚀性，按地层渗透水，对混凝土结构具弱腐蚀性，长期浸水时水对钢筋混凝土结构中钢筋具弱腐蚀性，干湿交替时水对钢筋混凝土结构中钢筋具强腐蚀性。

（三）、地震、地质

场地内钻探揭示未见有活动断裂构造，场地内分布海域与堤岸，未发现洞穴、地下管道、电缆、暗浜等其他对工程不利的埋藏物，未见活动断裂，无滑坡、崩塌、泥石流、地面沉降等不良地质作用。勘察场地及周边无断裂通过，本次勘察未发现断裂等地质构造现象。

三、主要技求指标

(1)、汽车荷载标准: 公路—I级；

(2)、人群荷载标准值:3.0KN/m2；

(3)、设计安全等级：一级；

(4)、设计基准期：100年；

(5)、环境类别：Ⅲ类；

(6)、地震动峰值加速度系数：0.15g；

(7)、设计车速：40km/h。

四、桥梁总体设计

（一）工程概况

本桥跨越小平岛游艇港，主桥主跨径为130m，两个主桥墩设置在海湾内，两侧边墩距离海湾岸线大于30m，边跨为81m，对称布置。两侧引桥为预应力混凝土连续梁。主桥悬浇连续梁竖向设置半径为7000m的凸型竖曲线，两端连接纵坡度为2%。桥梁总长442.60m。

桥梁横断面为双幅桥面。桥梁横向布置为4m（人行道）+8.5m（机动车道）+0.5m（防护栏）+3m（中央分隔带）+0.5m（防护栏）+8.5m（机动车道）+4m（人行道），全桥总宽为29m。本桥双向四车道，桥面行车道为双向2%横坡，人行道为向内1.5%横坡。

（二）桥梁设计要点

1、主桥上部结构

主桥为81+130+81m悬浇预应力混凝土变高连续箱梁，跨中、边支点处梁高3.2m，中支点处梁高8.0m，梁高变化段梁底曲线采用二次抛物线，边跨梁端16.84m范围内为直线段。箱梁两腹板竖直，但高度不等，箱梁顶板横坡为2%，底板无坡度。

箱梁截面为单箱单室，箱梁顶宽13.5m，底宽7m，两侧翼缘悬臂长度3.25m。悬浇段箱梁顶板厚28cm，支架现浇段支点处顶板厚28～120cm。箱梁底板厚由跨中32cm按二次抛物线变化到0号块横梁根部90cm，支架现浇段支点处底板厚32～100cm。箱梁腹板厚由跨中45cm按线性变化到0号块横梁根部90cm，边、中跨合龙段处腹板厚45cm，支架现浇段支点处腹板厚45～275cm。

箱梁中支点处横梁厚400cm，横梁设置150×275cm通行人孔；边支点横梁厚200cm。边支点附近箱梁底板设置φ80cm永久检查人孔。

主桥采用纵向、横向、竖向三向预应力设计。

图 1主桥箱梁关键截面构造尺寸(单位：cm)

2、引桥上部结构：

西侧引桥为2.80（悬臂）+26.8+2×28m现浇预应力混凝土连续箱梁， 东侧引桥为2×32+1.0（悬臂）m现浇预应力混凝土连续箱梁，东、西侧引桥的箱梁梁高均在靠近主桥侧的14.385m范围内由3.2m变化到1.6m，其余段梁高均为1.6m。箱梁两侧斜腹板等高，箱梁顶板、底板横坡为2%。

本联箱梁截面为单箱三室，箱梁顶宽13.5m，底宽9.381m，两侧翼缘悬臂长度1.5m。跨中箱梁腹板厚40cm、顶板厚20cm、底板厚20cm；端支点附近箱梁腹板厚60cm、顶板厚20cm、底板厚20cm；中支点附近箱梁腹板厚60cm、顶板厚20cm、底板厚40cm。

3、下部结构：

主桥主墩为墩身为圆端型桥墩，圆端半径为200cm，横桥向长715cm，顺桥向宽400cm，为薄壁空心墩，壁厚80cm。承台边缘高度350cm，横桥向长1150cm，顺桥向宽850cm。基础为12根φ1.5m钻孔灌注桩。

主桥边墩为墩身为圆端型桥墩，圆端半径为150cm，横桥向450cm，顺桥向宽300cm，为薄壁空心墩，壁厚80cm。承台高度250cm，横桥向长850cm，顺桥向宽550cm。基础为6根φ1.5m钻孔灌注桩。

引桥墩身为圆端型桥墩，圆端半径为150cm，横桥向长300cm，顺桥向宽200cm，桥墩为实心墩。承台高度250cm，横桥向长550cm，顺桥向宽250cm。基础为2根φ1.5m钻孔灌注桩。

（四）结构计算参数：

1、全桥箱梁采用 “桥梁博士V3.2.0”程序进行纵桥向内力分析和配束。用“MIDAS 2006”版空间程序进行校核。

2、主桥箱梁纵向按全预应力混凝土构件设计，引桥纵向按A类预应力混凝土构件设计。

3、预应力结构计算参数：孔道摩阻系数μ=0.15，局部偏差系数κ=0.0015。

4、连续箱梁设计计算时，顶板升降温参照交通部标准《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)中有关条款考虑。

5、体系整体均匀升温20°、整体均匀降温30°（设计合拢温度15～20℃）。

6、基础不均匀沉降主墩按1厘米考虑，其余按0.5厘米考虑，设计时按其最不利情况进行组合。

7、桥墩及桩基础等按极限状态法及裂缝控制进行结构设计和配筋，并考虑桩同作用。

8、钻孔灌注桩基础采用“m”法设计计算，桩长按嵌岩桩设计。

9、主桥的施工方法为悬臂挂篮浇筑施工，设计计算中挂篮、模板等悬臂施工外载总重暂定为80吨，边、中跨合拢吊架、模板总重暂定为16吨。

五、结束语

本文详细介绍了城市悬浇连续梁、支架现浇连续的设计结构尺寸以及计算参数，为混凝土连续梁桥设计提供经验及参考。

参考文献

[1].范立础．桥梁工程[M]．北京：人民交通出版社，2001．

[2].徐岳．预应力混凝土连续梁桥设计[M]．北京：人民交通出版社，2000．

[3]. JTJ 62—2004，公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范[S]．

[4]JTJ D60—2004，公路桥涵设计通用规范[s]．

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。