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摘要： 资中沱江二桥主桥为刚构-连续组合梁桥，主梁采用单箱双室大悬臂三向预应力混凝土箱梁，箱梁宽23m；下部结构采用薄壁墩、柱式墩、U型桥台。介绍该桥设计要点，包括箱梁构造、预应力钢束布置、下部构造、关键技术方案研究等内容。该桥的设计要点可为其他同类桥型设计提供参考。
关键词：桥梁；刚构一连续组合梁；设计
Abstract: the two main bridge of small endowment for continuous rigid frame bridge-combination, the single box girder double room of cantilever three to prestressed concrete girders, box girder 23 m wide; The structure and the thin wall pilla, pillar type pier, U abutment. Introduce the bridge design points, including box girder structure, prestressed steel beam layout, the supporting structure, key technology scheme research, etc. This bridge was the main points of design to the other similar provides reference for the design of bridge.
Keywords: bridge; A continuous composite beams in the impend construct way; design
中圖分类号：U443文献标识码：A 文章编号：
工 程 概 况
资中县位于四川盆地中部，居沱江中段，处于川渝连接的中心地带。成渝铁路、资威公路、321国道和成渝高速公路贯穿全境。横贯资中县城的沱江将城区划分成南北城区，目前资中县南北两岸的交通运输均依赖于位于资中县城中心的沱江大桥，形成了过境交通与城市交通混杂，造成城市人行交通与车辆交通在沱江大桥常常拥堵的现象，使得省内路网在该区域分布上存在严重的瓶颈现象。
目前，资中城区规划发展为组团式结构，以重龙、水南、明心寺、凉水井和倒石桥五大片区功能组团。城区交通量和过境交通量的增长及资中县规划的工业园区的需要，沱江大桥已远远不能满足日益增长的交通量和经济发展的需要，沱江二桥的修建迫在眉睫。
大桥在进行刚构-连续组合体系、刚构桥、连续梁桥、系杆拱桥4个方案比选后，本着“安全、美观、经济、适用、有利环保”的建桥原则，经过桥梁、航务、景观专家论证，并经主管部门批准，主桥采用刚构-连续组合梁。
沱江二桥全桥孔跨布置为：（20+6×25）m现浇预应力混凝土连续箱梁+（50+77+96+77+50）m预应力混凝土刚构-连续组合箱梁+（2×25）m现浇预应力混凝土连续箱梁，全长为583.7m。
主要技术标准
（1）公路等级：一级公路。
（2）设计荷载：公路-Ⅰ级，人群荷载3.5KN/m2。
（3）设计车速：60Km/h。
（4）通航标准：航道等级为Ⅴ（2）级。
（5）地震烈度：地震动峰值加速度为0.05g，相当于基本烈度6度，按7度设防。
（6）设计洪水频率：1/100。
（7）桥面横坡：双面坡2％。
总体设计
（1）桥跨布置
沱江二桥全长为583.7m。其中主桥总长350m，结构形式为(50+77+96+77+50)m预应力混凝土刚构-连续组合箱梁；北引桥为20+6×25m现浇预应力混凝土连续箱梁、南引桥为2×25m现浇预应力混凝土连续箱梁 [见图1]。
（2）桥梁横断面布置：3.0m (人行道及栏杆)+0.25m (防撞护栏)+0.5m（路缘带）+7.25m（车行道）+1.0m (中间带)+7.25m（行车道）+0.5m（路缘带）+0.25m（防撞护栏）+3.0m(人行道及栏杆)=23.0m
图1桥型总体布置示意（单位：m）
结构设计
4.1主桥上部结构
（1）一般构造
主桥部分总长350m，桥跨布置为50(边跨)+77(次中跨)+96(中跨)+77(次中跨)+50(边跨)m。主桥箱梁为变截面单箱双室断面，箱梁顶面宽度23.0m，箱梁底宽15.5m；箱梁高度(梁高以裸箱梁中心线处箱梁顶面到箱梁底面的距离计)：中主墩与箱梁相接的根部断面梁高为6.0m，边主墩与箱梁相接的根部断面梁高为4.8m，现浇段和合拢段梁高均为2.5m，梁高及底板厚度均按1.8次抛物线变化，200号梁段及300号梁段总长12m，在与中主墩墩身对应的2.5m范围内等梁高(为6.0m)；100号梁段及400号梁段总长10m，在与边主墩墩身对应的2.0m范围内等梁高(为4.8m)；箱梁顶板跨中厚度为30cm，并设有2.0%的横坡；箱梁底板厚度：合拢段均为30cm，中跨根部至合拢段按1.8次抛物线由80cm渐变至30cm，次中跨及边跨根部至合拢段按1.8次抛物线由60cm渐变至30cm；箱梁腹板厚：跨中厚度均为60cm，在各端部直线渐变为90cm。在每个0号梁段对应墩壁设有1道横梁，在箱梁两端支承处、跨中合拢段也各设一道横隔板，并且在横隔板上均设有人洞。为保持箱内干燥，在箱梁根部区段底板上设有排水孔。
主桥箱梁横断面图见图2、图3、图4。
图2主墩墩顶箱梁横断面示意（单位：cm）
图3次主墩墩顶箱梁横断面示意（单位：cm）
图4跨中箱梁横断面示意（单位：cm）
（2）预应力体系
主梁采用三向预应力体系，纵向预应力钢束设置了腹板束、顶板束和底板束，腹板束、顶板束布置在各跨的负弯矩区内，采用19Φs15.2及12Φs15.2钢绞线。顶板纵向预应力束集中锚固于顶板梗肋及边跨两端面上，腹板束锚固于腹板上。底板束布置在正弯矩区，采用19Φs15.2及12Φs15.2钢绞线。
横向预应力钢绞线采用4Φs15.2钢绞线，扁锚体系。横向预应力钢束均匀布置在箱梁顶板内，顺桥向1.0米间距布置，交叉张拉。
竖向预应力钢筋采用ΦSL32高强度精轧螺纹钢筋，采用铁皮管制孔，轧丝锚锚固，顺桥向按1.0m布置。竖向预应力钢筋布置在箱梁腹板及横梁内。
4.2引桥上部结构
（1）一般构造
引桥上部构造为现浇预应力混凝土连续箱梁，第一联孔跨布置为20+6×25米，第三联孔跨布置为2×25米；上部箱梁为等高单箱双室断面，第一联箱梁顶宽23.0m，底宽15.5m，悬臂长3.75米；箱梁高度1.8米，腹板厚度0.5米，顶板厚0.28米，底板厚0.25米；中横梁宽2.0米，端横梁宽1.5米。第三联箱梁顶宽23.0~23.336m，底宽15.5m，左悬臂长3.75米，右悬臂长3.75~4.086米；箱梁高度1.8米，腹板厚度0.5米，顶板厚0.28米，底板厚0.25米；中横梁宽2.0米，端横梁宽1.5米；箱梁顶底板横坡保持一致。
（2）预应力体系
主梁采用双向预应力体系，纵向预应力钢束中腹板束采用22Φs15.2钢绞线，顶底板束采用5Φs15.2钢绞线。
横向预应力钢绞线采用4Φs15.2鋼绞线，扁锚体系。横向预应力钢束均匀布置在箱梁顶板内，顺桥向1.0米间距布置，交叉张拉。
4.3下部结构
主桥主墩均采用单薄壁墩型式，其中次主墩壁厚2米；主墩壁厚2.5米。主墩基础为群桩基础，顺桥向2排，横桥向4排，桩径均为2.0m。
引桥桥墩采用墩身厚度为1.8米的双柱式桥墩，下配承台及φ1.5米的钻孔灌注桩基础，0#桥台采用U型桥台配扩大基础，14#桥台采用U型桥台下配2米的承台及φ1.5米钻孔灌注桩基础。
施工方案
主桥施工主要步骤：
①钻孔灌注桩采用机械成孔，完成桥墩施工，安装墩旁托架。
②次主墩与主梁设置临时墩梁固结措施，在墩旁托架上架立箱梁0号节段模板,绑扎钢筋,安箱梁0号节段预应力管道，浇注箱梁0号节段混凝土，张拉纵向预应力钢束。
③依次悬臂浇筑施工其他梁段。
④浇筑边跨直线段，合拢边跨主梁。
⑤合拢次中跨主梁，次主墩体系转换，将梁落在次主墩正式支座上。
⑥合拢中跨主梁。
⑦拆除全桥施工荷载及墩旁托架。
⑧施工桥面系。
关键技术方案研究及设计
6.1主桥结构形式的选取
连续梁桥型在结构体系上通常可分为连续梁桥、连续刚构桥和刚构一连续组合梁桥。后者是前两者的结合，通常是在一联连续梁的中部一孔或数孔采用墩梁固结的刚构，边部数孔解除墩梁固结代之以设置支座的连续结构。在结构上又可分为在主跨跨中设铰、其余各跨梁连续和全联不设铰的组合梁桥两种形式，通常称后者为刚构一连续组合梁 [1]。
在连续梁桥中，将墩身与主梁固结而成为连续刚构桥。由于墩身与主梁形成刚架承受上部结构的荷载，一方面主梁受力合理，另一方面墩身在结构上充分发挥了潜能，因此该桥型在我国得到迅速的应用和发展[2]。
本桥主桥在最初设计时考虑采用连续刚构桥，但是通过计算发现，边主墩内力比较大，按现在的设计尺寸无法满足设计要求。在后来的设计中释放边主墩重新验算，得到了满意的结果。最终采用将边主墩释放、主墩固结的刚构-连续组合梁桥形式。
6.2上部结构裂缝防止措施
为了防止连续梁裂缝产生，本桥在设计时考虑了以下几项主要措施：
（1）采用较为适当的结构尺寸。
（2）受力分析时对于正应力尽量将最大压应力控制在较低的水平，中跨跨中
下缘留有适当的应力储备，上、下缘尽量保持较小的应力变幅。
（3）设置腹板下弯钢束，在结构受力分析将主拉应力尽量控制在较低水平，
以防止腹板斜裂缝的产生；同时设置腹板精轧螺纹钢筋，进一步防止腹板斜裂缝产生。
结语
资中沱江二桥主桥结构为刚构-连续组合梁桥，其受力状态相对复杂。经过对施工阶段及使用阶段受力分析，均满足规范要求。该桥的设计达到了安全、经济、美观的目的，总结该桥设计要点，为其他同类桥型设计提供参考。
参考文献[1] 王文涛.刚构一连续组合梁桥[M].北京：人民交通出版社，1995.
[2] 杨高中等.连续刚构桥在我国的应用和发展.公路[J]，1998（6）（7）.
[3] 上海市政工程设计研究总院.桥梁设计工程师手册[M].北京：人民交通出版社，2007.[4] 李国平.预应力混凝土结构设计原理[M].北京：人民交通出版社，2000.
[5] 姚玲森.桥梁工程[M].北京：人民交通出版社，2002.
【作者简介】
孙朝辉(1978-)，男(汉族)，武汉市，中信建筑设计研究总院有限公司，本科，主要从事桥梁设计工作。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词：桥梁；刚构一连续组合梁；设计
Abstract: the two main bridge of small endowment for continuous rigid frame bridge-combination, the single box girder double room of cantilever three to prestressed concrete girders, box girder 23 m wide; The structure and the thin wall pilla, pillar type pier, U abutment. Introduce the bridge design points, including box girder structure, prestressed steel beam layout, the supporting structure, key technology scheme research, etc. This bridge was the main points of design to the other similar provides reference for the design of bridge.
Keywords: bridge; A continuous composite beams in the impend construct way; design
中圖分类号：U443文献标识码：A 文章编号：
工 程 概 况
资中县位于四川盆地中部，居沱江中段，处于川渝连接的中心地带。成渝铁路、资威公路、321国道和成渝高速公路贯穿全境。横贯资中县城的沱江将城区划分成南北城区，目前资中县南北两岸的交通运输均依赖于位于资中县城中心的沱江大桥，形成了过境交通与城市交通混杂，造成城市人行交通与车辆交通在沱江大桥常常拥堵的现象，使得省内路网在该区域分布上存在严重的瓶颈现象。
目前，资中城区规划发展为组团式结构，以重龙、水南、明心寺、凉水井和倒石桥五大片区功能组团。城区交通量和过境交通量的增长及资中县规划的工业园区的需要，沱江大桥已远远不能满足日益增长的交通量和经济发展的需要，沱江二桥的修建迫在眉睫。
大桥在进行刚构-连续组合体系、刚构桥、连续梁桥、系杆拱桥4个方案比选后，本着“安全、美观、经济、适用、有利环保”的建桥原则，经过桥梁、航务、景观专家论证，并经主管部门批准，主桥采用刚构-连续组合梁。
沱江二桥全桥孔跨布置为：（20+6×25）m现浇预应力混凝土连续箱梁+（50+77+96+77+50）m预应力混凝土刚构-连续组合箱梁+（2×25）m现浇预应力混凝土连续箱梁，全长为583.7m。
主要技术标准
（1）公路等级：一级公路。
（2）设计荷载：公路-Ⅰ级，人群荷载3.5KN/m2。
（3）设计车速：60Km/h。
（4）通航标准：航道等级为Ⅴ（2）级。
（5）地震烈度：地震动峰值加速度为0.05g，相当于基本烈度6度，按7度设防。
（6）设计洪水频率：1/100。
（7）桥面横坡：双面坡2％。
总体设计
（1）桥跨布置
沱江二桥全长为583.7m。其中主桥总长350m，结构形式为(50+77+96+77+50)m预应力混凝土刚构-连续组合箱梁；北引桥为20+6×25m现浇预应力混凝土连续箱梁、南引桥为2×25m现浇预应力混凝土连续箱梁 [见图1]。
（2）桥梁横断面布置：3.0m (人行道及栏杆)+0.25m (防撞护栏)+0.5m（路缘带）+7.25m（车行道）+1.0m (中间带)+7.25m（行车道）+0.5m（路缘带）+0.25m（防撞护栏）+3.0m(人行道及栏杆)=23.0m
图1桥型总体布置示意（单位：m）
结构设计
4.1主桥上部结构
（1）一般构造
主桥部分总长350m，桥跨布置为50(边跨)+77(次中跨)+96(中跨)+77(次中跨)+50(边跨)m。主桥箱梁为变截面单箱双室断面，箱梁顶面宽度23.0m，箱梁底宽15.5m；箱梁高度(梁高以裸箱梁中心线处箱梁顶面到箱梁底面的距离计)：中主墩与箱梁相接的根部断面梁高为6.0m，边主墩与箱梁相接的根部断面梁高为4.8m，现浇段和合拢段梁高均为2.5m，梁高及底板厚度均按1.8次抛物线变化，200号梁段及300号梁段总长12m，在与中主墩墩身对应的2.5m范围内等梁高(为6.0m)；100号梁段及400号梁段总长10m，在与边主墩墩身对应的2.0m范围内等梁高(为4.8m)；箱梁顶板跨中厚度为30cm，并设有2.0%的横坡；箱梁底板厚度：合拢段均为30cm，中跨根部至合拢段按1.8次抛物线由80cm渐变至30cm，次中跨及边跨根部至合拢段按1.8次抛物线由60cm渐变至30cm；箱梁腹板厚：跨中厚度均为60cm，在各端部直线渐变为90cm。在每个0号梁段对应墩壁设有1道横梁，在箱梁两端支承处、跨中合拢段也各设一道横隔板，并且在横隔板上均设有人洞。为保持箱内干燥，在箱梁根部区段底板上设有排水孔。
主桥箱梁横断面图见图2、图3、图4。
图2主墩墩顶箱梁横断面示意（单位：cm）
图3次主墩墩顶箱梁横断面示意（单位：cm）
图4跨中箱梁横断面示意（单位：cm）
（2）预应力体系
主梁采用三向预应力体系，纵向预应力钢束设置了腹板束、顶板束和底板束，腹板束、顶板束布置在各跨的负弯矩区内，采用19Φs15.2及12Φs15.2钢绞线。顶板纵向预应力束集中锚固于顶板梗肋及边跨两端面上，腹板束锚固于腹板上。底板束布置在正弯矩区，采用19Φs15.2及12Φs15.2钢绞线。
横向预应力钢绞线采用4Φs15.2钢绞线，扁锚体系。横向预应力钢束均匀布置在箱梁顶板内，顺桥向1.0米间距布置，交叉张拉。
竖向预应力钢筋采用ΦSL32高强度精轧螺纹钢筋，采用铁皮管制孔，轧丝锚锚固，顺桥向按1.0m布置。竖向预应力钢筋布置在箱梁腹板及横梁内。
4.2引桥上部结构
（1）一般构造
引桥上部构造为现浇预应力混凝土连续箱梁，第一联孔跨布置为20+6×25米，第三联孔跨布置为2×25米；上部箱梁为等高单箱双室断面，第一联箱梁顶宽23.0m，底宽15.5m，悬臂长3.75米；箱梁高度1.8米，腹板厚度0.5米，顶板厚0.28米，底板厚0.25米；中横梁宽2.0米，端横梁宽1.5米。第三联箱梁顶宽23.0~23.336m，底宽15.5m，左悬臂长3.75米，右悬臂长3.75~4.086米；箱梁高度1.8米，腹板厚度0.5米，顶板厚0.28米，底板厚0.25米；中横梁宽2.0米，端横梁宽1.5米；箱梁顶底板横坡保持一致。
（2）预应力体系
主梁采用双向预应力体系，纵向预应力钢束中腹板束采用22Φs15.2钢绞线，顶底板束采用5Φs15.2钢绞线。
横向预应力钢绞线采用4Φs15.2鋼绞线，扁锚体系。横向预应力钢束均匀布置在箱梁顶板内，顺桥向1.0米间距布置，交叉张拉。
4.3下部结构
主桥主墩均采用单薄壁墩型式，其中次主墩壁厚2米；主墩壁厚2.5米。主墩基础为群桩基础，顺桥向2排，横桥向4排，桩径均为2.0m。
引桥桥墩采用墩身厚度为1.8米的双柱式桥墩，下配承台及φ1.5米的钻孔灌注桩基础，0#桥台采用U型桥台配扩大基础，14#桥台采用U型桥台下配2米的承台及φ1.5米钻孔灌注桩基础。
施工方案
主桥施工主要步骤：
①钻孔灌注桩采用机械成孔，完成桥墩施工，安装墩旁托架。
②次主墩与主梁设置临时墩梁固结措施，在墩旁托架上架立箱梁0号节段模板,绑扎钢筋,安箱梁0号节段预应力管道，浇注箱梁0号节段混凝土，张拉纵向预应力钢束。
③依次悬臂浇筑施工其他梁段。
④浇筑边跨直线段，合拢边跨主梁。
⑤合拢次中跨主梁，次主墩体系转换，将梁落在次主墩正式支座上。
⑥合拢中跨主梁。
⑦拆除全桥施工荷载及墩旁托架。
⑧施工桥面系。
关键技术方案研究及设计
6.1主桥结构形式的选取
连续梁桥型在结构体系上通常可分为连续梁桥、连续刚构桥和刚构一连续组合梁桥。后者是前两者的结合，通常是在一联连续梁的中部一孔或数孔采用墩梁固结的刚构，边部数孔解除墩梁固结代之以设置支座的连续结构。在结构上又可分为在主跨跨中设铰、其余各跨梁连续和全联不设铰的组合梁桥两种形式，通常称后者为刚构一连续组合梁 [1]。
在连续梁桥中，将墩身与主梁固结而成为连续刚构桥。由于墩身与主梁形成刚架承受上部结构的荷载，一方面主梁受力合理，另一方面墩身在结构上充分发挥了潜能，因此该桥型在我国得到迅速的应用和发展[2]。
本桥主桥在最初设计时考虑采用连续刚构桥，但是通过计算发现，边主墩内力比较大，按现在的设计尺寸无法满足设计要求。在后来的设计中释放边主墩重新验算，得到了满意的结果。最终采用将边主墩释放、主墩固结的刚构-连续组合梁桥形式。
6.2上部结构裂缝防止措施
为了防止连续梁裂缝产生，本桥在设计时考虑了以下几项主要措施：
（1）采用较为适当的结构尺寸。
（2）受力分析时对于正应力尽量将最大压应力控制在较低的水平，中跨跨中
下缘留有适当的应力储备，上、下缘尽量保持较小的应力变幅。
（3）设置腹板下弯钢束，在结构受力分析将主拉应力尽量控制在较低水平，
以防止腹板斜裂缝的产生；同时设置腹板精轧螺纹钢筋，进一步防止腹板斜裂缝产生。
结语
资中沱江二桥主桥结构为刚构-连续组合梁桥，其受力状态相对复杂。经过对施工阶段及使用阶段受力分析，均满足规范要求。该桥的设计达到了安全、经济、美观的目的，总结该桥设计要点，为其他同类桥型设计提供参考。
参考文献[1] 王文涛.刚构一连续组合梁桥[M].北京：人民交通出版社，1995.
[2] 杨高中等.连续刚构桥在我国的应用和发展.公路[J]，1998（6）（7）.
[3] 上海市政工程设计研究总院.桥梁设计工程师手册[M].北京：人民交通出版社，2007.[4] 李国平.预应力混凝土结构设计原理[M].北京：人民交通出版社，2000.
[5] 姚玲森.桥梁工程[M].北京：人民交通出版社，2002.
【作者简介】
孙朝辉(1978-)，男(汉族)，武汉市，中信建筑设计研究总院有限公司，本科，主要从事桥梁设计工作。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。