韩国Seohae大桥简介
文章编号:1671-2579(2002)05-0033-02
韩国Seohae 大桥简介
邵长江,卜一之 编译
(西南交通大学,四川成都 610031)
摘 要:简要介绍了Seohae 大桥的基本情况,作为韩国最大的桥梁,Seohae 大桥设计及施工等方面都有值得借鉴之处。
关键词:斜拉桥;活塞锁定装置;弹性支座;后张法;滑模施工
1 概况
Seohae 大桥长9.4km,是韩国目前最长的桥梁。该桥位于Seoul 以南约65km 的Asan 湾,南接Dan g jin,北到Pyongtaek,属斜拉桥,总工期7年。考虑到Seohae 大桥处在疾风区,所以桥上设有活塞锁定装置,这种装置允许桥身发生温度、徐变、收缩位移,并可抵抗风振和地震荷载。
全桥包括数公里的钢筋混凝土箱梁跨和990m 的主桥(图1),其中主桥包括870m 长的斜拉桥及两个60m 跨的简支组合梁端跨,斜拉桥部分共三跨:470m 中跨和两个200m 边跨,中跨通航净空高62m
。
图1 桥跨布置图(单位:m)
桥面双向6车道,外侧路肩各3m,内侧路肩1.2m,中央分隔带0.8m ,外侧路肩之间的行车道宽31m,斜拉索中线距外侧栏杆内侧1.6m,两侧索中线间距34m 。
San Francisco 林同炎国际咨询公司承担了主桥设计,并提出了施工方案,包括上部结构施工阶段分析、特殊架设阶段分析、场地附属工程。
60m 端跨与斜拉桥跨通过铰连接,因此两端跨及
斜拉桥跨的扭转相互独立,纵向位移则受到限制。
为适应主跨纵向位移,在端跨与引桥的连接处设很大的胀缝,以适应此处周期性的大位移,因为锚固区构造非常复杂,胀缝一般不设在斜拉索的锚固区。两桥塔处边梁底设弹性支座,以阻止桥面横向位移,同时在边梁两侧设横向缓冲装置,用以限制梁、塔间最大相对横向位移。竖向支座设计刚度与相邻索大致相同,如此梁更接近漂浮结构,从而不设计刚性支点,避免了刚性支撑的梁段内产生较大的负弯矩。
2 上部构造
主梁与一个桥塔铰接,而在另一塔处可以移动,控制了桥在活载及其他动载、徐变、收缩、温度引起的纵向位移。在风和地震等动载作用下,为了利用无铰接塔底水平支撑,用LUDs 连接主梁和桥塔。LU Ds 容许缓慢移动,在急速移动时会锁定或固结。所以,结构对静载、动载的反应不同。
LUD 实际是活塞装置,只是正常活塞两端各有一个阀,靠通过其内的蒸汽推动做往复运动,而LUD 两端没有孔,但活塞本身有孔。里面的粘稠液体在徐变、温度膨胀力作用下通过活塞孔,从一端流到另一端,当荷载突然加在桥梁上,粘稠液体因不可能一下通过小孔,而活塞被锁定。通过调整液体的粘稠性及孔的尺寸,可将LU D 调整到不同的固定程度。
Seohae 大桥主梁为两个间隔34m 的纵向钢梁,边梁之间设间距4.10m 的底横梁,行车道为预制板,板缘为后浇带,厚度310m m 。桥塔附近纵向力很大,肋板做成实体结构。
第22卷 第5期
2002年10月
中 外 公 路
33
收稿日期:2002-05-17
在近跨中处轴力较小,肋板厚度260m m,形似倒扣的浴盆。桥塔两侧肋板厚度增加到310mm,以承受增加的轴力,现浇带设在钢梁顶部,不需要成型。
后张法施工纵横向的桥面板,在桥中间及端部将计算拉应力控制在容许范围内,会产生剪力滞效应。钢绞线预应力束筋每束由4股直径15.2mm 钢绞线组成,在纵向预应力筋束定位后张拉。
预制桥面放在边梁(位于车道中间的钢桁梁)与横梁上。边梁上预制板宽420mm 、横梁上预制板宽500mm,板缝填注无收缩混凝土。边梁处用现浇无收缩混凝土加厚肋做桥面板。剪力栓传递钢梁和混凝土肋间的剪力,预制板的大量受力筋伸入现浇带,以确保弹性支撑处肋的连续性。
边梁主要承受压力,在底部翼缘受拉区设竖向加劲防止翼缘发生疲劳破坏。边梁腹板高2.80m,底部腹板厚50mm(梁端部厚度增加到60mm)、宽度860~920mm 。用在腹板内侧放置拉索锚头的上翼缘500mm 500mm 。因为拉索锚板直接栓接在腹板外侧,它与腹板中心线的偏心距(此种连接一般都有偏心距)引起的局部弯矩实际上被抵消了。
边跨200m,不到中跨470m 的一半,端部锚固墩处几根斜拉索组合应用,此处边梁高度加至5m 以放置斜拉索锚头,并为支撑端跨钢梁的端横梁提供空间。
钢横梁与边梁垂直,腹板在梁中心处高2.80m,随桥面坡度减至2.50m,然后又增至边梁高度。横梁上翼缘宽600mm,足够放置现浇板和现浇带,并保证了钢筋搭接长度。
横梁在不考虑混凝土肋的作用的情况下,作为简支梁承受全部结构恒载。施工过程中,4个端横梁各设一反柱以承受计算荷载。这样在做后浇带前,横梁受弯、顶部肋板初始压应力可防止裂缝的开展。并且该施工方法在检修肋板时无需临时支架。
混凝土端横梁重1300t,在地面浇注后用大型浮吊安装就位。端横梁重和端跨反力足以抵抗使用荷载下的上拔力。端横梁端部与钢边梁通过后张横向预应力筋连接,预应力筋则锚在钢梁腹板外侧。在梁端部的辅助短束筋可提高承受边梁及肋内竖向和纵向剪力的能力。
3 桥塔设计与施工
桥塔在基础以上180m,由两个矩形空心柱组成,
顺车道方向外部尺寸底部15.7m,塔顶6.6m (见图
2),施工时塔柱每次浇注4m,放置斜拉索锚头的上部横撑处每次浇注2m 。
图2 桥塔简图(单位:m)
应业主美观上的要求,桥塔上做两个上部横撑。塔柱上部竖直,塔柱间距与索间距相同,这样索在纵向看上去是竖直的。因主跨竖曲线不对称,两桥塔高度略有不同,但看不出来。
塔柱采用滑模施工,底部横撑在地面浇注后,用起重机吊装到塔身牛腿上。钢筋在横撑端部分组锚入塔身牛腿内,底部横撑与牛腿间空隙整浇,起连接作用。上部横撑中较低的一个在横撑上浇注成型后,吊装就位,缝隙整浇。底部横撑安装完后,在其上搭支架,并在支架上浇注上部支撑。
像塔身横撑一样,0#块(包括钢桁架及现浇板肋)在地面浇注。下部支撑完成、塔身上部施工过程中,可用驳船浮吊0#块就位。大型吊装设备节约时间,使0#块施工方便。
斜拉桥端横梁放在锤头型锚墩上,60m 端跨梁支承在端横梁的铰上。用两根37丝钢束将端梁连接在墩上,以保持施工过程中斜拉桥的稳定性,另外还可保证在异常情况下,如60m 边跨因车祸、检修、位移而与桥身其他部位分开时的稳定性。在使用荷载作用下锚墩受压。
斜拉索为双索面,扇型布置,每一单面72根索,截面37~91丝,单丝直径15mm 。设备由法国圣 雷米省Freyssinet 提供。镀锌钢丝外涂蜡、包套管,外包塑料管,管内不灌浆。塑料管外有螺旋型肋,可改善索的空气动力特性。
采用Freyssinet 的集成张拉法(包括单根张拉千斤顶)进行诸根张拉。受压单元达到第一束的压力说
34 中 外 公 路 22卷
文章编号:1671-2579(2002)05-0035-03
许平南高速公路曲线桥设计
张保中1,杨玉军2,张伟中2
(1.焦作矿务局天远建安处,河南焦作 454150; 2.河南省交通规划勘察设计院)
摘 要:结合工程实例介绍了高速公路上位于平曲线内的预制拼装简支梁桥的设计,对
设计、施工中可能出现的预制梁纵横向装配问题、桥面净宽问题,进行了归纳,并采取了相应
的处理措施。
关键词:曲线桥;纵向装配;矢高;设计
许(昌)-平(顶山)-南(阳)高速公路全长163 km,位于主线上的中小桥(包括分离式立体交叉)数量约占全部桥梁的85%,且绝大多数位于平曲线上,是设计的重点之一。在许平南高速公路主线上的中小桥,大多用相同跨径的预制拼装简支梁桥,本文针对这些桥的设计思想,来探讨位于平曲线内桥的平面设计。
1 曲线桥布设方法
位于平曲线内的预制拼装简支梁桥,为设计、施工方便可以简化成折线桥修建,通常有两种布设方法:一是平行布墩法,即墩台盖梁轴线相互平行,预制梁长度和斜度相等;二是辐射布墩法,即墩台盖梁轴线与路线夹角恒定不变,且等于桥梁设计夹角的布设方法,此种方法如保持上部结构梁长度与斜度不变,需在墩顶做楔形块进行梁长度补差,故亦称之为墩顶楔形块补差法。两种布设方法各有适用范围、优劣,平行布墩法宜于路线线形指标高,桥梁孔跨少的情况下使用;辐射布墩法受路线线形指标及桥梁孔跨限制不大,但辐射布墩法的缺点在于,如上部梁长设计得各不相同,设计、施工都不方便,如上部梁长设计得相同,墩顶盖梁上需加楔形块对梁长进行补差,盖梁较宽,不美观。高速公路主线线形指标一般较高,主线上的中小桥设计使用平行布墩法应作为首选,下面就对这一方法进行介绍。如图1所示。
图中:R!!!平曲线半径;
明每一束钢丝张力都达到要求。斜拉索设计为在通车情况下可更换,在其上端对索加力提高功效。无千斤顶的索端可方便地放在桥面板上,这样就无需为检修拉索搭设专用平台。索下端锚在钢板上,钢板通过高强摩擦型螺栓与腹板连接,由此可防止焊接引起的疲劳问题。
上部结构端部钢桁架现场组装后,浇注重达1700 t的混凝土横梁、施加预应力、驳船浮吊安装到边墩上。长34m的横梁每12.3m一道,与边梁相连。4台常用起重机每个悬臂处一台,从驳船上吊装钢桁架。边梁调直并栓接到悬臂后,吊装预制板,每次一块,安放在边梁上,板间空隙浇注无收缩混凝土。
两边钢梁平行施工,同时调整索力使桥面板内拉力接近零。最后为便于安装,采用12.3m长封闭体,梁体一半用液压千斤顶压缩30cm。在梁体顶推归位和最后栓接前,吊装钢桁板和拼接螺栓。
安装最后一道横梁后,两个中横梁间距不满足起吊桥面板的宽度要求,所以要拆掉此横梁,放在已装桥面板上,待预制板吊装完毕再重新安装。梁体完工后,对桥梁进行仔细检查,并根据设计值调整索力。
围堰及刚性基础完成后,塔身1998年中期施工。桥梁于2000年11月通车。
!!!编译自?Civ il Eng ineering#,Feb.,2001.
第22卷 第5期
2002年10月
中 外 公 路 35
收稿日期:2002-06-28
作者简介:张保中,男,大学专科,助理工程师.