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摘 要：为了给桥梁建设提供参考，改善桥梁抗震性能。对百花大桥灾后重建中映秀大桥、百花大桥的桥梁方案比选、桥梁抗震设计及具体的施工方案进行了详细介绍，总结了其经验。该抗震细节设计可为震区及高烈度区桥梁设计与施工提供参考。
关键词：桥梁工程;橋型方案比选;抗震设计;延性构造
中图分类号：U442.5 文献标识码：A
1 概述
“5.12”汶川大地震中原百花大桥第五联5×20 m连续梁完全倾覆倒塌，造成国道213线完全中断。
经专家建议和有关部门批准，5月28日对原桥残留部分进行了爆破拆除，消除了桥下临时通道的巨大安全隐患。为保证灾后重建道路畅通，避让牛圈沟大型泥石流沟等地质病害，并兼顾映秀镇灾后重建和经济发展，决定重建映秀百花大桥，经四川省交通厅公路局组织有关专家评审，百花大桥灾后重建推荐采用两跨岷江的改线方案。
2 桥型方案比选
2.1 映秀大桥
本桥紧邻映秀镇，为路线第一次跨越岷江。考虑到本桥基础施工在枯水期，且不受紫坪埔水库影响，根据桥梁高度及岷江河流地质情况，兼顾施工、经济等因素，桥孔布置为：9 m～30 m预应力混凝土简支T梁，下部采用钢筋混凝土双柱式圆墩，柱式桥台，钻孔桩基础，桥梁全长271.1 m，桥面全宽11.0 m（2×1.5 m人行道+净8.0 m行车道）。
2.2 百花大桥
本桥为第二次跨越岷江而设，桥位受紫坪埔水库尾水影响，测时水面宽度180.0 m，最大水深8.8 m，测时水位：859.22 m，桥梁高度35 m。由于本项目施工的紧迫性，不可能等到水位放到最低水位才开始施工，施工期的最大水深在3.1 m～8.8 m之间变化。为此在初步设计阶段采用50 m预应力混凝土简支T梁方案与120 m预应力混凝土连续梁两个方案进行比较。
根据方案比较结果，虽然50 mT梁方案较120 m连续梁方案多两个水下桥墩，但桥位处水深仅4 m～6 m，河滩用于筑岛围堰的材料丰富，桩基采用筑岛围堰施工相对简单、经济。120 m连续梁方案虽然只有两个水下基础，但上部结构施工周期长，造价相对较高。根据工期和造价要求推荐采用50 m简支T梁方案。
3 桥梁设计
3.1 上部主梁构造
3.1.1 设计原则
主梁按全预应力混凝土构件设计，主梁由预制T梁+现浇湿接缝组合而成，结构型式为简支梁桥面连续结构。
3.1.2 主梁横断面
（1）映秀大桥：主梁梁肋间距为2.25 m，中梁预制宽度为1.60 m，边梁预制宽度为1.8 m，翼板及横隔板间湿接缝宽0.65 m，桥梁全宽11 m。
（2）百花大桥：主梁梁肋间距为2.25 m，中梁预制宽度为1.60 m，边梁预制宽度为1.925 m，翼板及横隔板间湿接缝宽0.65 m，桥梁全宽9 m。
3.1.3 主梁横隔板间距
30 m跨径为4.35 m+4×5 m+4.35 m，50 m跨径为6.95 m
+5×7 m+6.95 m。横隔板间采用现浇湿接缝连接形式，以保证梁的整体性。
3.1.4 主梁横坡
主梁翼板、横隔板按桥梁横坡预制。
3.2 抗震设计
3.2.1 T梁在纵横向均设置橡胶缓冲装置
横桥向：在每个横向挡块上，对应支座中心线位置设置30×30×5 cm的橡胶垫块;纵桥向：伸缩缝桥墩处每片梁每侧肋板上设置两个30×20×5 cm的橡胶垫块，桥台处设置两个30×20×5 cm橡胶垫块。
3.2.2 T梁在纵横向均设置防落装置
横桥向：在桥台和每个桥墩上均设置横向挡块;
纵桥向：采用OVM.DJ160、OVM.DJ180防落梁装置。
3.3 下部结构设计
3.3.1 结构计算
本桥位于地震基本烈度为Ⅷ度的高地震烈度区，下部计算按以下考虑：
（1）在计算地震动响应时，考虑地震动的空间相关性，在进行地震动输入时，采用地震动的多向输入，当地震荷载水平向输入时，同时考虑竖向地震动（按水平地震动的1/2考虑。[1]同时由于百花大桥基础处于深水中，桥梁计算时应考虑深水基础的动力阻尼及动水压力影响。
（2）充分考虑桥梁纵、横向的相互关联作用，按整桥建模，并选用P1（50年超越概率10%）和P2（50年超越概率5%）两水准进行地震响应分析。同时由于桥梁由多跨组成，相邻分联（跨）在地震动下的地震反应对邻联（跨）有一定影响，特别是相邻交界墩的受力较为复杂，因此计算建模时采用多联建模，上部型式以梁格模拟，下部模型考虑桩土相互作用。对于简支体系非规则桥梁，桥梁上下部的连接——支座和伸缩缝的模拟非常重要;支座在各个方向的线弹性、扭转刚度系数及与主梁的连接位置按实际结构型式精确计算及建模;伸缩缝以开关模型模拟，在梁端的伸缩距离，是否引起非线性碰撞及碰撞时梁体刚度的模拟应予以详细考虑。
（3）在以上两种设防条件下，桩、柱地震内力及位移均满足验算要求。高墩的受力主要以抗弯验算为主，矮墩的受力主要以抗剪验算为主，同时对支座在地震动作用下的受力及变形进行验算及控制。在配筋设计时，首先根据桥墩弯矩包络图进行主筋计算;同时应结合构造措施，注意墩柱及塑性铰区域的箍筋配置。在结构配筋上，纵向主筋与箍筋应综合考虑，确保结构的延性需求。
3.3.2 下部结构尺寸
根据多振型反应谱法的计算结果，桥梁墩、柱尺寸采用为：
（1）映秀大桥桥墩采用钢筋混凝土双柱式圆墩（柱径180 cm）接钻孔灌注桩（桩径200 cm）基础，桩基按摩擦桩设计。
（2）百花大桥30米跨桥墩采用钢筋混凝土双柱式圆墩（柱径180 cm）接钻孔灌注桩（桩径200 cm）基础;50 m跨桥墩采用钢筋混凝土双柱式圆墩（柱径220 cm）接钻孔灌注桩（桩径250 cm）基础，桩基按摩擦桩或支承桩设计。
4 施工方案
桥梁上部T梁采用预制场预制，架桥机架设;全桥桩基采用钻孔灌注法施工，水中桩基采用筑岛围堰，墩身、盖梁采用支架现浇施工。
5 结语
本桥建成通车已10余年，对方便两岸群众来往，促进两岸经济发展，加快灾后重建都起到了重要的作用。通过本桥的设计，对高地震烈度区简支梁桥的抗震设计积累了一定的经验。
参考文献：
[1]徐远贺，戴广鹏.山区高墩桥梁抗震设计要点分析[J].交通世界，2020（29）：138-139.
关键词：桥梁工程;橋型方案比选;抗震设计;延性构造
中图分类号：U442.5 文献标识码：A
1 概述
“5.12”汶川大地震中原百花大桥第五联5×20 m连续梁完全倾覆倒塌，造成国道213线完全中断。
经专家建议和有关部门批准，5月28日对原桥残留部分进行了爆破拆除，消除了桥下临时通道的巨大安全隐患。为保证灾后重建道路畅通，避让牛圈沟大型泥石流沟等地质病害，并兼顾映秀镇灾后重建和经济发展，决定重建映秀百花大桥，经四川省交通厅公路局组织有关专家评审，百花大桥灾后重建推荐采用两跨岷江的改线方案。
2 桥型方案比选
2.1 映秀大桥
本桥紧邻映秀镇，为路线第一次跨越岷江。考虑到本桥基础施工在枯水期，且不受紫坪埔水库影响，根据桥梁高度及岷江河流地质情况，兼顾施工、经济等因素，桥孔布置为：9 m～30 m预应力混凝土简支T梁，下部采用钢筋混凝土双柱式圆墩，柱式桥台，钻孔桩基础，桥梁全长271.1 m，桥面全宽11.0 m（2×1.5 m人行道+净8.0 m行车道）。
2.2 百花大桥
本桥为第二次跨越岷江而设，桥位受紫坪埔水库尾水影响，测时水面宽度180.0 m，最大水深8.8 m，测时水位：859.22 m，桥梁高度35 m。由于本项目施工的紧迫性，不可能等到水位放到最低水位才开始施工，施工期的最大水深在3.1 m～8.8 m之间变化。为此在初步设计阶段采用50 m预应力混凝土简支T梁方案与120 m预应力混凝土连续梁两个方案进行比较。
根据方案比较结果，虽然50 mT梁方案较120 m连续梁方案多两个水下桥墩，但桥位处水深仅4 m～6 m，河滩用于筑岛围堰的材料丰富，桩基采用筑岛围堰施工相对简单、经济。120 m连续梁方案虽然只有两个水下基础，但上部结构施工周期长，造价相对较高。根据工期和造价要求推荐采用50 m简支T梁方案。
3 桥梁设计
3.1 上部主梁构造
3.1.1 设计原则
主梁按全预应力混凝土构件设计，主梁由预制T梁+现浇湿接缝组合而成，结构型式为简支梁桥面连续结构。
3.1.2 主梁横断面
（1）映秀大桥：主梁梁肋间距为2.25 m，中梁预制宽度为1.60 m，边梁预制宽度为1.8 m，翼板及横隔板间湿接缝宽0.65 m，桥梁全宽11 m。
（2）百花大桥：主梁梁肋间距为2.25 m，中梁预制宽度为1.60 m，边梁预制宽度为1.925 m，翼板及横隔板间湿接缝宽0.65 m，桥梁全宽9 m。
3.1.3 主梁横隔板间距
30 m跨径为4.35 m+4×5 m+4.35 m，50 m跨径为6.95 m
+5×7 m+6.95 m。横隔板间采用现浇湿接缝连接形式，以保证梁的整体性。
3.1.4 主梁横坡
主梁翼板、横隔板按桥梁横坡预制。
3.2 抗震设计
3.2.1 T梁在纵横向均设置橡胶缓冲装置
横桥向：在每个横向挡块上，对应支座中心线位置设置30×30×5 cm的橡胶垫块;纵桥向：伸缩缝桥墩处每片梁每侧肋板上设置两个30×20×5 cm的橡胶垫块，桥台处设置两个30×20×5 cm橡胶垫块。
3.2.2 T梁在纵横向均设置防落装置
横桥向：在桥台和每个桥墩上均设置横向挡块;
纵桥向：采用OVM.DJ160、OVM.DJ180防落梁装置。
3.3 下部结构设计
3.3.1 结构计算
本桥位于地震基本烈度为Ⅷ度的高地震烈度区，下部计算按以下考虑：
（1）在计算地震动响应时，考虑地震动的空间相关性，在进行地震动输入时，采用地震动的多向输入，当地震荷载水平向输入时，同时考虑竖向地震动（按水平地震动的1/2考虑。[1]同时由于百花大桥基础处于深水中，桥梁计算时应考虑深水基础的动力阻尼及动水压力影响。
（2）充分考虑桥梁纵、横向的相互关联作用，按整桥建模，并选用P1（50年超越概率10%）和P2（50年超越概率5%）两水准进行地震响应分析。同时由于桥梁由多跨组成，相邻分联（跨）在地震动下的地震反应对邻联（跨）有一定影响，特别是相邻交界墩的受力较为复杂，因此计算建模时采用多联建模，上部型式以梁格模拟，下部模型考虑桩土相互作用。对于简支体系非规则桥梁，桥梁上下部的连接——支座和伸缩缝的模拟非常重要;支座在各个方向的线弹性、扭转刚度系数及与主梁的连接位置按实际结构型式精确计算及建模;伸缩缝以开关模型模拟，在梁端的伸缩距离，是否引起非线性碰撞及碰撞时梁体刚度的模拟应予以详细考虑。
（3）在以上两种设防条件下，桩、柱地震内力及位移均满足验算要求。高墩的受力主要以抗弯验算为主，矮墩的受力主要以抗剪验算为主，同时对支座在地震动作用下的受力及变形进行验算及控制。在配筋设计时，首先根据桥墩弯矩包络图进行主筋计算;同时应结合构造措施，注意墩柱及塑性铰区域的箍筋配置。在结构配筋上，纵向主筋与箍筋应综合考虑，确保结构的延性需求。
3.3.2 下部结构尺寸
根据多振型反应谱法的计算结果，桥梁墩、柱尺寸采用为：
（1）映秀大桥桥墩采用钢筋混凝土双柱式圆墩（柱径180 cm）接钻孔灌注桩（桩径200 cm）基础，桩基按摩擦桩设计。
（2）百花大桥30米跨桥墩采用钢筋混凝土双柱式圆墩（柱径180 cm）接钻孔灌注桩（桩径200 cm）基础;50 m跨桥墩采用钢筋混凝土双柱式圆墩（柱径220 cm）接钻孔灌注桩（桩径250 cm）基础，桩基按摩擦桩或支承桩设计。
4 施工方案
桥梁上部T梁采用预制场预制，架桥机架设;全桥桩基采用钻孔灌注法施工，水中桩基采用筑岛围堰，墩身、盖梁采用支架现浇施工。
5 结语
本桥建成通车已10余年，对方便两岸群众来往，促进两岸经济发展，加快灾后重建都起到了重要的作用。通过本桥的设计，对高地震烈度区简支梁桥的抗震设计积累了一定的经验。
参考文献：
[1]徐远贺，戴广鹏.山区高墩桥梁抗震设计要点分析[J].交通世界，2020（29）：138-139.