钢管混凝土拱桥 大跨拱桥设计技术分析:国内钢管混凝土拱桥代表案例

栏目:军事 2021-09-30 17:06:33
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钢管混凝土拱桥共有6座,其中广西平南三桥、四川仁木新高速犍为岷江大桥为中承式钢管混凝土拱桥,浙江舟山岱山江南二桥为“飞燕”式中承式钢管混凝土系杆拱桥,浙江温州文泰高速南浦西大桥、湖北恩施建恩高速桥龙坝大桥为中承式钢管混凝土拱桥,四川泸州合江车王大桥为中承式钢管混凝土拱桥。

1平南三桥

平南三桥位于广西壮族自治区贵港市平南县西江大桥上游6公里处,是荔浦至玉林高速公路平南至北互通线上跨越蒋勋河的超大型中承式钢管混凝土拱桥。大桥全长1035 m,主跨575 m,桥面宽36.5 m,全桥总用钢量15000 t,2018年6月正式开工,2020年12月通车。

主拱采用变高度钢管混凝土桁架结构,主拱矢跨比1/4,拱轴系数1.5,拱肋中心间距30.1m;拱顶段径向高度8.5 m,拱脚段径向高度17.0 m,肋宽4.2m,拱肋弦管直径1400 mm,管内灌注C70混凝土。腹杆直径700 mm,横撑直径850 mm吊杆采用整梁挤压成型的37根φ15.2环氧喷涂钢绞线,钢绞线极限抗拉强度为1960 MPa。吊杆之间设置单根φ15.2钢绞线作为抗风索。桥梁体系采用钢格构梁钢-混凝土组合结构,由2根主纵梁、5根次纵梁、吊索处主交叉连接和4根次横梁组成,纵梁和横梁均采用工字形截面。南岸基础采用扩大基础,北岸基础采用直径60 m的圆形地下连续墙基础,卵石层采用注浆加固。

一根拱肋分为22个吊装节段,最长节段45 m,最大吊装重量215 t。

设计采用基于制造、运输、安装一体化的节段单元,即拱肋节段在工厂制造、运输和现场吊装中一体化。结合新型组合横撑、矩形拱肋内隔板结构体系和管片间内翼缘装置,有效减轻管片单元重量,减少高空焊接接头数量和高空作业时间。因此,降低了吊装风险和安装成本。

施工中应用北斗卫星定位系统和智能张拉技术,将200 m高度的塔顶偏差精确控制在20 mm以内;基于影响矩阵原理,运用“过程最优、结果可控”的计算理论,实现了大跨度拱桥主拱圈线性控制技术的突破。

四川省仁寿至平山新市高速公路犍为岷江大桥2号

四川仁寿至平山新市高速公路犍为岷江大桥全长约4.5公里,其中跨岷江主桥长457.6米,主跨为中承式钢管混凝土拱桥,净跨径400米,桥面宽度29米,如图3.2所示。大桥于2017年5月开工,2020年12月竣工。

主拱采用变高度钢管混凝土桁架结构,矢跨比1/4,拱轴系数1.45,拱肋中心间距30.6 m,肋宽4m;拱顶段径向高度为7米,拱脚段径向高度为13米,拱肋上下弦管分别采用直径фф1320毫米、壁厚22毫米、26毫米、30毫米、36毫米的两根钢管,内填C60混凝土,其中壁厚36/30毫米的钢管为Q390D,壁厚22/26毫米的钢管为Q345D。水平采用ф 762× 16mm钢管,垂直腹杆采用ф 660× 12mm钢管。

吊杆采用抗拉强度1860 MPa的25 ф 15.2环氧喷涂钢绞线,整束挤压,纵向间距16 m。

该桥为钢-混凝土组合结构,钢格构梁。钢格构梁由两个主纵梁、三个次纵梁、吊索处的主横梁和三个次横梁组成。纵梁和横梁为工字形截面,材质为Q355NH耐候钢。

拱肋分14个吊装节段,最长39.3 m,最重220 t。

为避免安全风险较高的汛期水上运输,需缩短管片安装周期,一方面增加管片长度,减少管片数量,另一方面对传统的缆索吊装系统进行改进,采用“大节段悬吊、精准成拱”技术,有效解决了多索系索力调整频繁、作业复杂的问题。

3舟山岱山新江南大桥

新江南大桥是G526线岱山段改建工程的关键节点工程。大桥位于岱山的交通咽喉,连接岱山岛和江南岛。在既有江南大桥东侧平行新建一座桥梁,采用四车道一级公路标准,设计行车速度80公里/小时,考虑到桥梁景观的完整性,新桥外观与既有桥梁保持一致,故仍选用钢管混凝土拱桥,新老桥梁的桥孔和拱肋布置应尽量对齐。由于两岸地质条件,设置推力拱的条件不成熟,新建江南大桥采用系杆平衡无推力拱形式。

新江南大桥主桥跨径布置为45.5+208+45.5 m,采用全长299 m、桥面宽25 m的三跨“飞燕式”中承式钢管混凝土系杆拱桥。

主拱肋采用等截面悬链线拱轴线钢管混凝土桁架结构,计算跨度205 m,矢高38.68 m,矢跨比1/5.3,拱轴线系数1.25。全桥由两根拱肋组成,两根拱肋中心距为28 m,每根拱肋由上下两侧两根фф1000mm钢管和一根高3.7m、宽2.8m的钢管桁架组成,钢管桁架通过фф600×16mm钢管与两根主钢管水平连接。直腹杆和斜腹杆由ф 500× 16mm钢管垂直连接。

该桥于2018年5月23日开工,施工区域位于海域,具有施工条件差、桥梁结构复杂、技术难度高、安全风险大、工期短、任务重的特点。2020年6月28日,大桥顺利通过荷载试验,标志着大桥已做好通车准备。

在桥梁施工中,应用BIM管理平台对桥梁施工进行实时模拟和监控,解决了拱肋空之间曲线结构难以测量和监控的问题。

温州文泰高速公路南浦西大桥4号

南浦西特大桥位于泰顺县南浦西镇西南部,横跨山西水库和苕溪影线,全长445 m,宽25 m,如图3.4所示。主桥为钢管混凝土上承式肋拱桥,计算跨径258 m,计算矢高56.087 m,矢跨比1/4.6,悬链线拱轴线,拱轴线系数m=1.6。拱上结构采用14×20 m工字钢-混凝土组合梁,先简支后连续。大桥于2020年6月16日建成通车。

拱肋为等截面钢管混凝土桁架结构。全桥由两根拱肋组成,两根拱肋中心距17 m,拱肋截面高5.5 m,宽3.0 m。每根拱肋顶部和底部的两根ф 1200mm钢管通过水平12 mm厚的缀板和垂直ф 600× 16mm钢管与主管连接,形成桁架。拱肋总重量约2600 t,每根拱肋分13次吊装。

5建恩高速寻找巴龙河大桥

湖北恩施建恩高速公路桥龙坝河大桥横跨桥龙坝河。两侧地形险峻,桥梁全长343 m,主桥为上承式钢管混凝土肋拱桥,跨径225 m,矢高45 m,矢跨比1/5。拱形结构为15×16 m空芯板,如图3.5所示。大桥于2017年5月开工,2020年7月16日通车。

主拱肋为变高度钢管混凝土桁架结构。每根拱肋分为22段,拱顶设合拢段,段宽5.5 m,最大高度8.5 m,最大长度16.2 m,最大重量48.7T..

泸州合江县车王大桥6号

车王大桥是泸州市合江县桥梁改造工程之一,采用三级公路技术标准。大桥全长256.8 m,桥宽12 m,主桥为中承式钢管混凝土拱桥,净跨径220m,净矢高55 m,净矢跨比1/4,拱轴系数1.5。大桥于2018年4月10日开工建设,2020年9月30日建成通车。

拱肋为等截面悬链线无铰拱,截面高4.5 m,宽2.2 m。拱肋是由钢管混凝土弦杆和钢管腹杆组成的桁架结构。各肋上下弦杆采用直径800 mm、壁厚12 ~ 16 mm的钢管混凝土,填充C70混凝土,腹杆采用ф 450× 10 mm空钢管。两拱肋间距为14.3米,吊杆垂直标准间距为8米

桥梁主梁采用钢格构梁,用波形钢铺装后浇筑混凝土,形成钢-混凝土组合结构。标准截面的钢格构梁由两根主纵梁、一根次纵梁和吊杆处的主梁和两根次梁组成;钢格构梁均采用工字形截面。主纵梁高1.0 m,次纵梁高0.8 m。主梁桥面中心高1.3 m,次梁中心高0.8 m。

桥面采用凹肋钢楼板-混凝土组合桥面,钢楼板上不需要焊接PBL键,施工更加方便。

以上内容就是国内钢管混凝土拱桥代表案例,不知道大家是否对钢筋混凝土拱桥的施工安装有所了解了呢?建筑界桥梁教程频道分享更多桥梁伸缩缝的施工安装相关教程,共同学习建筑知识,

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