混凝土自锚式悬索桥设计

１工 程概况
赵家沟航道位于浦东新区北部 ， 目前它承担着浦东新区北部地区的 建材运输任务， 但是航道狭窄， 桥梁低矮 ， 造成堵港频繁、 事故多发。 为了 满足规划航道通航净高和净宽的要求， 赵家沟航道金高路桥需是拆除老 桥， 在原桥址上重建新桥。 由于大桥位于市区， 市委市政府高度重视该桥 桥型方案的选择 ， 经过多次方案论证 ， 最终确定大桥主桥采用三跨连续 自锚式悬索桥（ １ ， 图 ）引桥采用 ２ ｍ预应力砼空心板梁。该桥桥梁总长 ２
为 ３ ３ 跨 径组 合 为 ６ ２ ＋ ２ ＋ ５ ２ ） ＋ ２ ｍ， 向 四 车道 布 １ｍ， ｍ （５ ６ ＋ ５ｍ ３× ２ 双 Ｘ２ 置，并设机非混行车道和人行道。主桥横断面宽 ２ｍ，引桥横断面宽 ４ １． 该桥设计时巧妙地将索塔设计成“ 的造型， ６ ｍ。 ５ 手” 既满足了 ＾ 行道净 空要求 ， 又增加了索塔的横 向稳定性 ， 使桥梁结构呈现出空间布局的灵
图 １金高路桥效果图
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动与活力。索塔高 ２ ． ５ 其中桥面以上高为 １． ３ 桥面以下高为 ８ ９ ｍ， ５ ４ ０ ｍ， ９ １． ２ ６ ｍ。索塔顶部镶有装饰楞条以增加索塔造型的景观效果 。 ３９
２主要 技术标 准 设 计 车速 ：０ ｍｈ ３ ｋ ／。 设计荷载： 一 城 Ｂ级， 人群 一 ． Ｎｍｏ ３ ｋ ／２ ５ 主桥横 ｍ ３ ＋ Ａ ｍ（ ＋． ５ （ 防撞护栏 ） １５ 行车道 ）０ ｍ（ ＋ ５ ｍ（ ＋ ５ 防撞护栏 ）ｌ ５ 吊杆锚 固区）２ ＋ Ａ ｍ（ ＋． ３（ ｍ 人行道＋栏杆 ） ， 全宽 ２ ｍ。 ４ 引桥 横 断面 布 置 ：． 防撞 墙 ）１． 行 车 道 ）ｎ ｍ（ ０ ｍ（ ５ ＋ ５ ｍ（ ５ ＋ ５ 防撞 墙 ） ＝
１． 。 ６５ｍ
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图 ２ 桥 型 总体 布 置 图
桥面横坡： 设计道路中心线向两侧设 陂。 ｉ航要求： Ⅲ级航道， 豆 内河 通航净宽 ６． ， ０ ｒ 通航净高 ７ Ｏ ｅ ｍ。 ｊ＃ ｌ ± 甚 蕃 抗震标准： 地震烈度 ７ 地震动峰值加速度 ０１。 度， ． ｇ 有 少量 的预 应力 钢绞 线 ，在 纵梁 ３桥型方案比选与特点 合拢后张拉 ，让截面内储存一定 随着外高桥港区三期 、 、 四期 五号沟港 区的建设 ， 赵家沟将成为重要 的压应力，以确保纵梁在施工过 ｌ ｌ － Ｉ ¨ １］ 的内河集装箱集疏运通道 。作为内河 Ⅲ级航道上 的重要桥梁， 既要满足 程 中不出现裂缝 。 航道通航标准 ， 通航净宽 ６ ｍ范围内不设桥墩， ０ 又要突出市区桥梁的景 ４ 主桥 结构设计 观效果。 另外， 桥位处两岸金高路路面标高低于规划航道驳岸高度 ， 因此 ４１ ．上部结构 Ｔ 跨越航道的桥梁结构建筑高度不宜太高 ， 以便引桥尽快落地 ， 满足市区 ４１ 主缆及吊杆。经过经济 ．１ ． 有限的空间要求。 基于金高路桥高标准的建设要求， 在分析、 研究的基础 比较 ，综合考虑 主缆矢跨比对索 ｛ 上， 方案设计力图将诸多先进的理念 、 优美的设想落实于桥梁创意中， 塔高度 、 方 主缆长度及截面、 吊杆长 案 中倾 向于技 术理 ｆ和 空间尺 度的探 索 ， 发掘 景观桥 梁 作为 桥梁 本 度 、 生 旨在 主梁截 面 和压应 力 的影 响 ， 金 身的技术美学特征 ， 将桥梁塑造为富有力度 、 体现结构规律的优美造型。 高路 桥 主缆 中 跨 垂 跨 比采 用 ／ １ｆ ． ７ ＝ ８ 根 图 ３ 主墩横截面 图 为此， 先后提出了三跨预应力砼连续箱梁 、 系杆拱桥和三跨连续 自锚式 １ ．， ９１ｍ。全桥主缆共 ２ ， 悬索桥等多个方案。最终确定三跨连续 自锚式悬索桥为实施方案。 每根主缆由 １ 股平行钢丝成品索（ ９ 不带外护套 ） 编制而成 ， 每股成品索 实 施方案 的特 如下 ： 由 ６ 丝 ７的镀 锌高强 钢丝组 成 。标 准强 度 ｆ－ １７ Ｍ ａ １ ￣－６ ０ Ｐ ，弹性 模量 ３ 通过三跨线型优美的 自锚式悬索桥跨越航道，来实现景观桥梁 Ｅ＝ ０ ０ ＭＰ 。 ． １ ２ Ｘ１ ａ主缆采用冷铸锚锚固体系 ， 冷铸锚头现场铸造 ， 在主缆 的 目的 （ ２。 图 ） 散索鞍后 ， 主缆呈辐射形散开 ， 每根主缆分成 １ 股 ， ９ 分别锚固于主梁端 主桥采用三跨 自锚式悬索桥， 其上部结构主要由主缆及吊杆 、 索塔 部。全桥吊杆共 １ 对 ， ９ 吊杆间距为 ４ 米和 ５ 米两种 ， ． ５ ． ０ 其中 １ 对柔陛 ４ 和主梁组成。主缆呈二次抛物线线型 ， 展示其飘逸 、 优美的曲线 ， 以点光 吊杆采用 ７ ７ ３ 的镀锌高强钢丝 ， 标准强度 １７ Ｍ ａ ０ Ｐ 。吊杆采用单根成 ６ 源表现大桥的夜景 ， 流光溢彩 ， 星光闪烁。 品钢丝索 ，卜 Ｅ保护套。吊杆上端与索夹采用耳板销接， 夕 包Ｐ 下端与梁体 ３ ． 颖 别 为冷铸锚锚 固， ２新 张拉端设在梁底。边跨靠边墩的第一对 吊杆和中跨 中间 ２ 钿 致的索塔呈“ 三对 吊杆为刚性 吊杆 ， 手” 全桥共 ５ 对冈 陛吊杆。 刚性吊杆与索夹采用销接 ， ３ ．一 一 ‰ 一 的造 型 ， 满 足 与主梁采用球垫铰连接 ， 既 以适应主缆与主梁纵向相对变形。刚性吊杆采 了 人 行 道 净 空 用 ４ ＣＮＭｏ ０ ｒ ｉ Ａ合金钢。 ． ， ４１ 索塔。 ２ 索塔为采用新颖别致的“ ’ 手’ 的造型， 要求 ， 又增加 了 既满足了人行道净空要求 ， 又增加 了索塔的横 向稳定性。塔柱主要承担 索 塔 的横 向稳 主缆传过来的竖 向力及不平衡水平力。索塔全高 ２５ ５ 分为上塔柱 ８ ９ ｍ， 定 性 ， 寄托 了 （ 也 桥面以上） 和下塔柱（ 桥面以下 ） 两部分 ， 均为砼结构（ ３ 。 图 ）桥面以上塔 开 发 浦 东 新 区 柱由上塔柱 、 Ｖ型撑和横向连接板共同构成“ 的造型。上塔柱为实体 手” 的美好愿望。 矩形截面， 桥向宽 ２ ｍ， 『 Ｉ 顷 ． 横桥向宽 １ ｍ， ７ ． 四角各 ２ ｒ 下转 ５ ０贾、 图 ４ “ 型梁横 截面图 丌”
工 程 科 技
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混凝土 自锚 式悬索桥设计
杨前 彪 （ 海瑞 桥 土木 工程 咨 询 有 限公 司 ， 海 ２ ０ ９ ） 上 上 ０ ０ ２ 摘 要 ： 海 市赵 家沟 航 道 金 高路 桥 经过 多轮 方案 比选 ， 终 确 定 采 用 混凝 土 自锚 式 悬 索桥 ， 桥 跨 径 组 合 为 ２ ＋ ５ ２ ｍ。该 桥 设 计 上 最 主 ５６ ＋５ 充分 注重 结构本体 的景观功能及桥体与 沿河景观规 划的协调 ， 新颖别致 的索塔呈 “ 的造型 ， 手” 既满足 了人行道 净空要 求 ， 又增加 了索塔 的横向稳定性 ， 也寄托 了开发浦 东新 区的 美好愿望。对该桥 的结构设计特点及结构受力定性分析 等进行 了简要介绍。 关 键 词 ： 索桥 ； 锚 式 ； 观 桥 梁 ； 悬 自 景 结构 设 计