浅谈苏南航道网申张线桥梁改建工程初步设计桥型方案的选择

浅谈苏南航道网申张线桥梁改建工程初步设计桥型方案的选择
发布者：[朱绍玮管义军] 来源：[路桥网] 浏览：[ 64] 评论：[ 0] 字体：大中
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摘要：本文针对苏南航道网申张线桥梁改建问题，根据不同桥梁的具体情况，提出了桥型的选择原则和具体桥型方案，对航道整治桥梁改建工作具有较好的指导作用。

关键词：桥梁改建桥型方案选择
1 概述 苏南骨干航道网整治工程是江苏省“九五”期间利用世界银行贷款的工程项目之一，是江苏省“九五”交通重点工程。

该工程对完善苏南航道网的功能，发挥京杭运河苏南段黄金水道的作用，形成苏南地区交通水陆并举、齐头发展的交通格局，促进该地区经济发展，具有重要的意义。

申张线南起昆山市境内的青阳港，北讫张家港船闸入江口门，沿途经昆山、常熟、张家港、江阴四市，全长约114.7km，与苏浏线、苏虞线、锡北线、锡十一圩线等干线航道相交。

需改建桥梁33座，通航净空参差不齐，大多是严重碍航或航道整治后通航孔偏离主航道的桥梁。

2 桥型方案选择的几点原则 本文所涉及的桥梁，单孔跨径均在100m以下，一般来讲这类跨径的桥梁，其桥型方案的选择主要受到以下几个方面的影响： 2.1 桥梁的用途 桥梁使用功能是决定桥型方案的基本条件，本次改建的桥梁就有公路桥、机耕桥、人行桥三种类型。

航道等级、净空、净高等是决定桥型的直接因素。

这就要求主桥结构必须是单跨80～50m的相应桥型，并配备中小跨度的引桥桥型。

2.2 优先采用低建筑高度的桥型 由于该线经过长江三角洲商业繁华、人口密集、经济发达的地区，乡镇企业星罗棋布，特别是改革开放以来，更是加快了乡镇的城市化进程，各种市政设施已具规模；桥梁接线两侧居民住宅、商业网点及企业林立，原有老桥纵坡较大，许多桥梁桥头即为交叉道口或小半径弯道。

而且航道标准提高后，这些矛盾将更为突出。

为了改善行车条件，降低桥头引道坡度，减小拆迁量，少占土地，优先采用建筑高度低的桥型，则是设计的关键。

2.3 经济条件 虽说投资与造价是每项工程的基础，都须认真考虑。

但本项目为“世行”贷款工程，在该航道整治的桥梁改建工程中，受投资规模的限制，桥梁的改建标准为“拆一还一”，新建桥梁的建设规模不得低于原有桥梁，这就决定了要采用结构简单、造价低廉的桥型，以节约投资，提高效益。

2.4 通航条件 申张线交通十分繁忙，来往船只很多，桥梁施工期间应尽可能不断航，最大限度地减小因之而造成的影响与损失，采用悬浇、预制拼装等施工方法。

因此，必须采用相应的桥型，满足这些特定的条件。

2.5 桥梁施工机具设备的能力 施工难易程度以及施工机具设备的能力，往往直接影响桥型方案的确定。

2.6 综合考虑社会、美观几个方面的关系
应根据每座桥的具体情况以及有关部门和当地政府对桥型方案的特殊要求，经过分析论证，确定桥型方案。

3 桥头接线及桥位的特点 3.1 桥头接线 申张线桥梁改建工程中涉及的桥梁均为老桥改建，由于这些桥梁建设年代远近不一、荷载等级和使用功能不同，造成桥头两端接线线型指标各异，且大部分技术指标低下；同时，由于历史原因，大部分桥梁位于城市市区、城郊及乡镇，引道接线十分困难。

为方便河流两岸居民出行，使桥头接线能顺利地和原有道路、街道衔接；同时，受建设标准及投资规模的限制，大部分桥梁需原位改建，两端接线工程线形布置，受到较多因素的影响，因此
采用了与城市道路相结合的公路技术标准。

3.2 桥位 本次申张线航道整治后达到五级航道标准，整个航道大部分采用单边拓浚的方式，航道整治后驳岸标准口宽为50m。

由于上述大多数桥梁原位改建，两侧接线原则上尽量利用老路，线形指标只做局部调整；尽量使改建后桥梁轴线与规划航道中心线正交，否则就采用斜桥或扩大通航孔径的方法。

对部分位于港区、航道弯道处或与其它航道相交处的桥梁，原则上尽可能另择新桥位建桥，否则采取加大通航孔径或其它适宜的桥型方案。

4 桥型方案 根据申张线桥梁改建工程的特点与上述原则，在桥型方案设计中，共考虑了系杆拱(预应力砼系杆拱和钢管砼系杆拱)、矩形桁架梁、斜拉桁架连续梁、变截面连续梁、等截面连续梁(现浇梁和拼接梁)等桥型方案。

主跨跨径一般为60和58m，并对称于规划航道中心线布置；一般情况下，桥梁的主墩位于驳岸的外侧河岸上，不占用主航道水域。

几座特殊情况的桥梁，其桥位处规划航道中心线偏离原航道较多，为避免主墩位于老航道中心，影响施工期间的通航，主跨跨径设计为52m；对于斜交交度不大的桥梁，为降低设计施工难度，节省投资，主跨跨径设计为56m。

对位于乡村非驳岸段的桥梁，通航孔跨径采用45m。

4.1 预应力系杆拱 目前该结构的桥型使用越来越广泛，由于其行车道建筑高度低，外部又为静定体系，无水平推力和弯矩，特别适用于城市与平原水网地区，我省已大量使用。

为了改善拱肋施工困难的缺点，又出现了钢管砼系杆拱。

因此预应力系杆拱桥型对本工程有较大的优势，故而成为首选桥型。

主跨为60和58m，机耕、人行桥个别为45m。

4.2 斜拉桁架连续梁 斜拉桁架连续梁是一种全新的结构和桥型，它吸取了斜拉桥、桁架梁、连续梁三种桥型的特点和长处，其内部结构杆件受力合理，可以节省材料，减轻自重，现在这种桥型正引起人们的广泛注意。

斜拉桁架连续梁可以悬浇或悬拼，施工速度快，吊装方便，工艺简单。

4.3 矩形桁架梁 矩形桁架梁和系杆拱的外部均为静定体系，结构简单，受力明确，特别适用中等跨径、桥面较窄的桥梁，如人行桥、机耕桥等。

矩形桁架梁施工简单，所有杆件均可预制悬拼，施工速度快。

4.4 预应力连续梁 连续梁结构刚度大，跨越能力强，行车平稳，视野开阔。

适用于城郊及乡村地形开阔处、两端接线不受限制的公路桥。

施工时可采用悬浇，对航道影响较小。

当桥梁斜交或位于平曲线上时，桥型方案选择等高度斜腹板现浇连续梁，以减少设计和施工难度。

变截面连续梁桥型的主跨一般为60m，根据桥面宽度的不同，采用单箱单室或单箱双室截面的箱梁；等高度斜腹板连续梁桥型的主跨跨径一般根据斜交情况来定。

4.5 预应力砼空心板梁和钢筋砼T梁 跨度选用16～20m，用于主跨两侧的引桥，结构简单、施工容易，使用广泛、具体采用那种结构需根据桥梁所处位置及各桥引道的情况来确定。

几种主要桥型方案见图1～5。

图1 连续梁桥型方案图
图2 斜拉桁架桥型方案图
图3 矩形桁架桥型方案图
图4 系杆拱桥型方案图
图5 拼接梁桥型方案图
5 体会和建议 (1)在航道整治桥梁改建工程中，影响桥型方案取舍的主要因素，不仅由桥梁结构本身的优劣决定，而且必须考虑桥位处的地形地物、桥头两端的接线形式等综合因素，特别是在建设标准、投资规模受到控制时，更是如此。

(2)为加快施工进度，确保施工质量，节省投资，建议在施工图设计时以钢筋砼系杆拱为主，钢管砼系杆拱为辅。

(3)由于钢管砼系杆拱的拱肋养护较困难，且费用高，使用受到限制，因此设计选用不多；斜拉桁架连续梁属高科技结构，尚未被大众所认识，施工要求也较高，故本设计还未大胆广泛使用。

(4)为确保航道船舶航行安全，应把几座主跨跨径45m的桥梁，改为主跨60或58m，使其主墩位于航道水域以外。

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