浙江佳途勘测设计有限公司
摘要：丽水灵山大桥设计为三跨连续钢箱梁桥，本文主要介绍了该桥的设计与构造上的特点，采用Midas有限元分析钢结构纵梁受力结果及结论。针对该桥的结构设计特点提出施工流程及工艺要点，供设计参考。
关键词：三跨连续钢箱梁桥；结构设计；结构分析；施工要点
1.概述
灵山大桥是丽水市南明湖国际休闲养生港的配套工程，灵山大桥跨越好溪，不仅是一座交通桥，也是一座景观桥，是丽水市南明湖国际休闲养生港的地标性建筑，也是国际休闲养生港游客旅游观光的驻足点。桥梁设计为三孔连续钢箱梁，桥跨布置为65+85+65m。桥梁立面布置见图1。
2.桥梁设计技术标准
2.1 设计速度：40Km/h；
公路-I级；人群荷载：按3.5KN/m2取值；
2.3 设计洪水频率：1/100
2.4 航道要求：不通航
2.5 桥梁标准横断面：桥宽12.5m，断面布置为：2.5（人行道，含青
石栏杆）＋0.25（路缘带）+2x3.5（行车道）+0.25（路缘带）+2.5（人行道）；
2.6 桥梁抗震：
根据《中国地震动参数区划图》GB18306，本项目区域的地震动峰值加速度系数为0.05g，因此桥梁结构在抗震设计时仅采用简易设防即可。
3.工程地质条件
场区勘探深度以内主要由素填土及第四系冲积松散岩类及白垩系下统朝川组砂砾岩、砂岩，可分为4个工程地质层，6个亚层，分述如下：
①素填土：褐色、灰白色，稍密-中密，干燥-稍湿，层厚5.10～1.00m。
②卵（漂）石：灰褐色，密实，饱和，主要由卵石、漂石、中粗砂组成，层厚11.00～3.60m。
③-2强风化砂砾岩：紫红色，砂质结构，层状构造，见角砾，岩石风化较强，节理裂隙很发育。分布于全场址，层厚3.20～1.30m。
③-3中风化砂砾岩：紫红色，局部灰色，砂质结构，层状构造。全场分布，控制层10.10～7.7m。
④-2强风化砂岩：紫红色，砂质结构，层状构造，岩石抗风化能力差，遇水易软化。层厚1.00～1.00 m，。
④-3中风化砂岩：紫红色，砂质结构，层状构造，控制层厚16.0m。
4.三孔连续钢箱梁桥设计
4.1钢箱梁桥设计
钢箱梁跨径布置为65+85+65m，中支点钢箱梁梁高3.2m，跨中及边支点梁高2.0m，桥梁全宽12.5m，钢梁结构宽度为12.3m；以桥梁中心线向两侧设置1.5％的横坡，梁底水平；
边跨变高段长度35.5m，等高段长28.5m；中跨等高段长12m，变高段长71m。支座处采用调平钢板调整纵横坡的影响。钢箱梁横向设置两支座，支座间距6m。钢箱梁顶板厚20mm，底板分段厚为20mm、28mm、35mm。顶板纵向采用U肋加劲，U肋厚8mm，肋开口宽300mm，高280mm，底宽200mm；间距600mm。底板采用扁平钢板加劲，加劲板高200mm，间距300mm。钢箱梁腹板厚度均为16mm，中腹板、边腹板采用 五道纵向加劲肋，通长3道，不通长2道，加劲板高200mm，厚16mm。横隔板采用空腹式横隔板布置，标准段布置间距为3m，横隔板厚度为16mm；中支点处横隔板间距1m，横隔板厚度为30mm以抵抗支座处较大的受力。横断面布置见图2
4.2 桥墩设计
桥墩采用具有艺术美感的花瓶敞口形式，两个立柱采用方型180cmx180cm，四周倒圆角，上方与箱梁连接部位加大尺寸200cmx200cm，柱于柱之间采用弧线型系梁连接，增加下部桥墩横向稳定性。
桥梁墩台采用桩基础，选择中风化砂岩作为桩端持力层，考虑到持力层抗风化能力较差，桩端入持力层深度宜≥2D。根据主桥结构受力计算，桥墩桩径采用6φ150cm，桥台桩径采用9φ120cm。桥墩立面图见图3。
4.3附属结构设计
4.3.1、排水系统
为避免桥面水体直接通过竖向管排入河道，本工程桥梁设置纵向截水管，桥面水体通过竖向管进入纵向截水管，纵向截水管在桥台位置通过横向弯折后，引入路外集水井，通过集水井沉淀后再排出。
4.3.2、护栏
桥梁栏杆不仅要考虑人行的安全，还需考虑栏杆的景观性能，本桥采用青石栏杆，图案具有古朴的艺术气息，它不仅有自身的体感和空间，还有体与体之间、组与组之间的空间变化，景观效果较好。
4.3.3.桥面铺装设计
桥面铺装层：上层采用10cm沥青混凝土铺装（上层4cmAC-13C改性沥青砼+下层6cm AC-20C中粒式改性沥青砼），下层采用10cmC50高韧弹性混凝土，并在高韧弹性混凝土铺装层顶面设置1cm高强高粘沥青防水粘结应力吸收层，钢板顶设剪力钉φ16x60mm，间距25x35cm。
5桥梁景观设计
本桥将成为城区的一道风景线，可反映城市特色、体现地域文化、展示时代风貌，见效果图4。
6.1.2计算的主要参数
⑴、主要材料参数
混凝土：容重为26.5kN/m3；线膨胀系数1.0×10-5。
钢材：容重为78kN/m3；。
⑵、荷载参数
一期恒载：钢箱梁自重。
二期恒载：包括防撞护栏、桥面铺装等，计算时仅作恒载施加，不参与结构受力。
车辆荷载：公路-Ⅰ级。
系统升温：25℃；
系统降温：25℃；
温度梯度：正温差T1=14℃，T2=5.5℃；反温差T1=-7℃，T2=-2.75℃。
支座沉降：-0.01 m；
⑶、其他参数
结构重要性系数：1.1；
挠度长期增长系数：1.425。
6.1.3荷载组合
参照《公路桥涵设计通用规范》JTG D60-2015第4.1.6～7条。
6.1.4分析结果及结论
⑴、应力验算
8.结论
钢材是一种抗拉、抗压、抗剪强度高的均质材料，相对混凝土自重轻，具有较大的跨越能力；韧性和延性好，提高了抗震性能；钢箱梁桥制造与施工工艺简单，工厂制造，现场吊装，缩短施工工期，质量有保障；加工性能好，可用于复杂桥型和景观桥，外装饰方便，外观具有金属质感、时尚富有现代化。旧桥可回收，资源可在利用，有利与环保。
作者简介：
李忠朝（1960-），男，浙江丽水人，1988年毕业与同济大学桥梁工程专业，高级工程师，从事桥梁设计工作。
论文作者:李忠朝
论文发表刊物:《基层建设》2017年第20期
论文发表时间:2017/10/31
标签：桥梁论文; 横隔论文; 支座论文; 结构论文; 灵山论文; 桥墩论文; 间距论文; 《基层建设》2017年第20期论文;