千廝門大橋渝中邊跨五個比選方案
2017-03-20
千廝門大橋是重慶兩江橋中連接重慶江北區(qū)和渝中區(qū)的主要交通線路，是密切聯(lián)系“兩江三地”的重要樞紐，是重慶市“十一五” 市政交通的重要工程，也是“五個重慶”建設(shè)之一的“暢通重慶”工程。因此，它的建設(shè)對改善兩江新區(qū)的投資環(huán)境、優(yōu)化重慶市區(qū)的交通結(jié)構(gòu)和提高市民的生活質(zhì)量都具有無可倫比的重要意義。
1、千廝門大橋的基本情況介紹
千廝門大橋的總長度達(dá)720米，是城市道路與軌道交通雙用的長橋，從此通過的交通車輛和人流量較大，于是承載量較大。該橋的設(shè)計是單塔單索面部分斜拉式，上層是城市道路橋，總長是878米，下層是雙線軌道交通橋，其總長為720米，跨徑布置為88+312+240+80=720米，千廝門大橋的主塔設(shè)計是鉆石型的。由于橋梁的邊跨是為系桿提供錨固端平衡主拱推力而設(shè)置的，于是，千廝門大橋的邊跨就為兩端的平衡提供了很好的利用價值。
2、渝中段邊跨施工設(shè)計的五個方案
由于邊跨渝中段長度比較長，承載的壓力就非常的大。于是怎樣選擇邊跨渝中段施工方案是重要及困難的事情。結(jié)合其他的一些經(jīng)驗和施工方案，提出了以下五種可行的施工方法：
2.1落地式鋼支墩現(xiàn)澆方法
落地式鋼支墩現(xiàn)澆法是連續(xù)橋梁邊跨直線段經(jīng)常使用的施工方法。一般是利用鋼支墩為支架，然后在鋼支墩上設(shè)置一個由縱橫梁組成的完整支架系統(tǒng)，最后就可以進(jìn)行渝中段邊跨直線段的現(xiàn)澆施工。
2.2吊架與托架組合支架法施工方法
當(dāng)橫跨橋梁的邊跨直線段較短時，經(jīng)常使用的方法是利用吊架方法來進(jìn)行對橋梁的施工。渝中邊跨直線段和攏段施工支架就栓是比較的短，使用的就是吊架和托架方法，但如果是邊跨直線段較長，并且其重量比較的大時，再采用吊架法就明顯的難以滿足需求了，在這種情況下，我們可以將托架與吊架兩者進(jìn)行結(jié)合的方式來進(jìn)行對邊跨的支架，然后再進(jìn)行邊跨直線段和合攏段的施工。
2.3中跨合攏，邊跨增加一節(jié)懸澆段，減短邊跨直線段的長度，然后直線段采用托架法
這種方法是在采用托架的方法上，然后再中跨和邊跨的基礎(chǔ)上進(jìn)行改修的。這樣會改變橋梁的合攏施工順序，但是其要求是先將中跨合攏，然后主橋板形成“百”形剛構(gòu)的形狀，兩邊跨再分別懸澆一個4m的長節(jié)段，目的是減小邊跨的現(xiàn)澆段，將邊跨的直線段采用三角托架現(xiàn)澆法進(jìn)行順利施工，最后將兩邊跨合攏。因為先合攏中跨的施工順序存在“1T”形剛構(gòu)的不平衡懸澆，所以邊跨對主墩就會產(chǎn)生永久的不平衡彎矩，這產(chǎn)生的影響是對主墩的受力情況不利，然后就會降低橋梁運營過程中的安全余度，為了施工的安全性，我們需要對主墩墩身結(jié)構(gòu)設(shè)計進(jìn)行改進(jìn)和加強。
2.4中跨配重，邊跨增加一節(jié)懸澆段，再減短邊跨的直線段長度，然后再其直線段采用托架法
這種實施設(shè)計的運行順序是先將兩邊的邊跨合攏，然后再合攏中跨：先將懸澆節(jié)段進(jìn)行對稱式修理，然后在形成的T字結(jié)構(gòu)邊跨的一端再懸澆一個4m的長節(jié)段，同時在T字結(jié)構(gòu)中跨的一端施加“不平衡懸澆配重”，懸澆長節(jié)段的目的是減小邊跨的現(xiàn)澆段，施加“不平衡懸澆配重”是保證T字結(jié)構(gòu)受力平衡，然后張拉相應(yīng)的新增縱向頂板預(yù)應(yīng)力鋼束，接著利用三角托架施工邊跨現(xiàn)澆段的方法合攏邊跨，再合攏中跨，最后卸除“不平衡懸澆配重”。“不平衡懸澆配重”可利用墩身鋼模改造成水箱模型，然后在水箱內(nèi)標(biāo)識刻度端的荷載加箱梁縱向頂板預(yù)應(yīng)力鋼束。
2.5預(yù)應(yīng)力混凝土梁與鋼梁混合法
由于此座橋是單塔單索式梁斜拉橋，其墩塔梁屬于固接體系，有扇形布置的斜拉索，還有H 形的塔。我們可以將獨塔固定在大河中間的橋墩上，塔高橋面以上部分為 312m，設(shè)計的索塔共布置了三道橫梁。其邊跨的主梁是采用的邊箱板式預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，然后在橫向的兩側(cè)位置裝置兩片主箱梁，最后在兩河邊的中間用橫梁和橋面板連接。
3、方案比較
本文以千廝門大橋渝中段段橋型為基本方案比選背景，對于橋型的擬定和設(shè)計方案的比選進(jìn)行了一些探討，下面就這幾種方案進(jìn)行了討論。
對于方案一，落地式鋼支墩現(xiàn)澆方法，方案比較的完整，設(shè)計較美觀，是橋梁設(shè)計上經(jīng)常采用的設(shè)計施工方法，但是這種方法使用時是有條件的，不能用于橋墩較高的橋梁設(shè)計。
對于方案二，利用三角托架和吊架組合的方式構(gòu)成邊跨直線段和合攏段現(xiàn)澆的施工方法，優(yōu)點是美觀且環(huán)保，并且其設(shè)計比較的特別，然而該施工方案需要在橋梁開工之前，由設(shè)計單位調(diào)整橋梁的合攏順序，然后對箱梁和下部結(jié)構(gòu)設(shè)計進(jìn)。
對于方案三，中跨合攏，邊跨增加一節(jié)懸澆段，減短邊跨直線段的長度，然后直線段采用托架法。這種方案是較好的一種方案，設(shè)計上較為美觀和環(huán)保，并且工期較其他方案要段一點，但是其造價預(yù)算就非常的高了。
對于方案四，中跨配重，邊跨增加一節(jié)懸澆段，再減短邊跨的直線段長度，然后再其直線段采用托架的施工方法。由于該施工方案的施工順序是在合攏前基本對稱施工，這樣對橋墩受力影響較小，設(shè)計上也會顯得比較的獨特和美觀，但是造價可能會比較的高，并且工期較長。
對于方案五，預(yù)應(yīng)力混凝土梁與鋼梁混合法。其優(yōu)點是索塔高大，氣勢雄偉，造型美觀。但是這種施工方法較其他方案來說，它造價比較的高，施工難度比較的大，工期時間也比較的長。
3、鑒于千廝門大橋渝中段特殊的地理位置，現(xiàn)場條件極為苛刻，施工難度極大，經(jīng)參建方認(rèn)真考慮，多方論證比選，經(jīng)專家評審及相關(guān)方同意，實際采用方案一，經(jīng)過方案細(xì)化補充完善后于2013年6-9月實施完成，施工順利，質(zhì)量符合設(shè)計及規(guī)范要求。
結(jié)束語：
由于橋梁在生活中占有非常重要的地位，于是隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國的橋梁就迅速地崛起，隨之而來的安全問題也就成為棘手解決的事情，于是就需要從技術(shù)的先進(jìn)性，安全的可靠性，是否能夠長久的使用，經(jīng)濟(jì)的合理性和環(huán)保美觀性來考慮渝中橋梁的設(shè)計方案，由于千廝門大橋?qū)τ趦傻貐^(qū)具有非常重要的作用，于是對重慶人民來說意義就非常巨大，在設(shè)計和實施的時候，為社會盡一份力，為人們盡一份心。
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作者簡介：敬陽（1968- ），男（漢族），四川南部縣人，本科生、高級工程師，主要研究方向：工程建設(shè)、管理、施工技術(shù)及應(yīng)用。
