发表广州南沙开发区凫洲大桥设计及主要施工要点

广州南沙开发区凫洲大桥设计及主要施工要点
刘岗1，余礼式2，熊何莉3
（1、2湖南省澧县洈水灌区管理处415516；3湖南省澧阳平原灌区管理处
415535）
作者简介：刘岗，男，1972年出生，毕业于武汉大学水利水电工程专业，工程师，中华人民共和国水利部、中华人民共和国住房和城乡建设部注册监理工程师。

曾参与多项大型重点工程建设，具有丰富的设计、施工与监理经验。

摘要：凫洲大桥是广州市的重点工程，主桥为四跨预应力混凝土PC连续刚构，双向六车道，主跨为130m。

重点介绍该桥的桥型布置、结构设计以及主要施工要点。

关键词：连续梁桥；箱形梁；桥梁设计；施工方法
Key words:coneinuons girder bridge；box girder；bridge design；construction method
一、工程概况
凫洲大桥工程位于广州南沙经济开发区，为跨越凫洲水道、连接南沙环岛西路与龙穴岛港区龙穴大道的城市主干道。

大桥全长4200m，其中南、北引道分别长650m和685m，桥梁全宽31m，双向分离式断面，单幅箱宽15m，中间空1m，其中跨越水面宽度2150m。

二、主要结构设计
1．主桥上部结构设计
主桥上部为（72+2x130+72）m四跨预应力混凝土 PC连续刚构，主桥箱梁
采用单幅箱梁采用单箱单室断面，顶宽15m，底宽7m，两侧悬臂翼缘板均宽4m。

箱梁在主墩处根部梁高H根=7m,跨中及边跨端部梁高H中=3m，箱梁梁高变化采用1.6次抛物线。

H根/L=1/18.57,H中/L=1/43.33；箱梁腹板厚度○0块采用90cm，
16腹板厚50cm，
11~○
○1~○9梁段采用70cm，○
10梁段腹板厚度由70cm过渡到50cm，○
17现浇段腹板厚度由50cm变化到70cm。

箱梁底板厚度由箱梁根部80cm变梁端○
化到跨中30cm，亦采用1.6次抛物线变化。

箱梁顶板厚除○0块采用45cm外，其余均采用25cm。

箱梁顶板横向设置2%的横坡，横坡由腹板高度调整，底板保持水平。

2．主桥下部结构设计
主桥下部结构桥墩采用薄壁箱形墩身，墩身截面采用单箱单室结构，墩身纵桥向宽350㎝，横桥向宽与上部箱梁宽相同为700㎝。

半幅桥主墩基础采用6根φ250㎝钻孔灌注桩，采用嵌岩桩设计，承台厚为5m。

为增加基础防撞能力，提高结构在横向的抗风、抗震能力，将左右两幅桥承台用系梁连接成整体。

3．引桥设计
南引桥上部结构为27×40m+10×30mPC连续箱梁；北引桥上部结构为13×30m+15×40m PC连续箱梁。

3.1 引桥40m连续箱梁
引桥40m连续箱梁采用单箱单室断面，梁高2.2m，顶宽15m，底宽6m，两侧悬臂各宽4m，采用斜腹板，腹板斜度约为1:3。

箱梁顶宽28㎝，底板厚25㎝，腹板厚度为50㎝～70㎝。

在箱梁顶板横向设置2%的横坡，横坡由箱梁斜置形成，顶板保持平行。

3.2引桥30m连续箱梁
引桥30m连续箱梁采用单箱单室断面，梁高1.8m，亦采用斜腹板，腹板斜度与40m连续箱梁相同。

顶宽15m，底宽6.26m，两侧悬臂各宽4m。

箱梁顶宽28㎝，底板厚25㎝，腹板厚度为50㎝～70㎝。

在箱梁顶板横向设置2%的横坡，横坡由箱梁斜置形成，顶板保持平行。

三、施工要点
1．主桥上部结构施工要点
1>箱梁砼施工时应仔细研究确定施工工艺和选用的材料，进行高强度砼最佳配合比设计与试验，制定质量控制和检测方法，并从严控制。

砼浇筑时应保证浇筑进度和振捣密实，并应注意砼的养生，所有箱梁的外表均应达到平整、光洁和全桥砼颜色一致。

2>严格控制箱梁的轮廓尺寸，箱梁自重误差应控制在±2.5%以内。

为防止箱梁砼开裂和棱角碰损，应待砼强度达到30Mpa以上方可拆模，拆模后应尽可能早张拉预应力束。

各悬壁施工梁段在浇筑阶段、挂篮移动或拆除阶段，均需保持对称平衡施工。

3>重视箱梁的施工观测和控制，确保箱梁受力状态和线型控制在允许范围内，箱梁合拢时各合拢段相对高程误差不得大于1㎝，轴线偏差不得大于1㎝。

主梁各梁段宜一次浇筑，相邻梁段之间分次浇筑的接缝位置在竖直方向应至少错开30㎝，且新旧砼之间应设剪力槽并凿毛。

主桥箱梁施工程序
2．预应力张拉及管道埋设
1)所有预应力管道必须采用塑料波纹管，纵向预应力管道必须设置塑料内衬管时才允许浇筑砼，内衬管外径可比波纹管内径小3～4mm。

2)纵横向预应力钢筋采用ASTMA416-98a标准270级Ⅱ级松驰的фs15.24钢
绞线，锚下张拉控制应力σ
com =0.75?
pk
=1395Mpa，竖向预应力钢筋为精轧螺纹粗
钢筋JL32，张拉控制应力σ
com =0.9?
pk
=837Mpa。

所有钢铰线的张拉要求张拉控制
力与伸长量双控制，以伸长量允许误差在±6%以内，每一截面的断丝率不得大于该截面总钢丝数的1%，且不允许整根钢铰线拉断。

3)所有预应力施加都应在箱梁砼强度达到设计强度的95%，且养护龄期达5天以上后方可进行。

4)钢束和粗钢筋张拉完毕，应及时采用真空压浆工艺灌浆，压浆前应用压缩空气或高压水清除管道内杂物。

应在24小时内压浆，要求管道压浆密实，水泥浆的水灰比不得大于0.4，强度等级不于小C40，可掺加对预应力钢筋无腐蚀作用的矿粉膨胀剂，吸浆要求饱满密实，其质量应作抽检。

3．悬臂挂篮施工技术
(1)挂篮自重不得大于最重梁段自重的0.4倍，同时挂篮应设有调整±5cm 竖向挠度的功能，以便调整立模高程。

挂篮的前吊带也应设有调整标高的功能，任何梁段砼的浇注全部要求从悬臂端向根部顺序浇注，在浇注梁段砼过程中应随时调整由于梁段自重在挂篮上产生的挠度，避免产生竖向裂缝。

(2)挂篮纵梁绝不能采用贝雷梁或万能杆件，挂篮自重加其他全部施工荷载应控制在800KN以下（挂篮设计应根据材料、工艺等情况选取合适的安全系数）。

悬浇挂篮在○0○1号梁段上安装完毕后，应进行测试，并记录预压时的弹性变形曲线，以尽可能消除非弹性变形和获得标高的控制数据。

(3)主桥悬浇施工应进行施工监控，悬浇箱梁各节段的施工立模高程，将在施工中根据施工监控反算出来的箱梁刚度不断调整计算参数计算出的挠度不断进行调整。

４．下部构造施工要点
1>嵌岩桩基的入岩要求及终孔原则为：必须嵌入微风化岩层深度不小于2d(d为桩径)。

2>浇筑桩基砼，尤其是水下砼时，应保证导管埋入砼有足够的深度，并防止孔壁坍塌等事故发生，避免发生断桩、夹层等质量缺陷。

3>施工承台时应注意墩身钢筋的预埋，在一个水平平面内的钢筋接头数量不得超过总钢筋数量的40%。

主墩与过渡墩承台由于砼体积大，需要分层浇筑，并布置冷却管来扩散中心砼的水化热。

4>墩身砼施工可采用滑模或翻模施工，墩身第一节高度应小于5m，以减小刚度突变带来的砼收缩裂缝。

各墩墩身垂直度允许偏差不得大于1/1000，且墩身各断面中心位置与设计位置偏差不得大于2cm。

5>支座垫石顶面必须水平，支座顶的调平钢板亦必须水平，施工支座垫石时应以垫石顶面高程控制，调平钢板顶焊接锚固钢筋，伸入上部箱梁砼内以与箱梁有效连接。

浇筑墩帽时，注意预埋垫石、挡块的钢筋。

参考文献：
１、桥梁施工北京交通大学许克宾主编２、道路桥梁工程施工手册天津市市政工程局杨玉淮主编３、桥梁悬臂施工与设计雷俊卿主编４、公路施工测量手册聂让许金良邓云潮主编。