洪都大桥总体设计

２００８年５月第５期

城市道桥与防洪

收稿日期：２００８－０２－０３作者简介：邓安泰（１９７４－），男，江西瑞昌人，工程师，桥梁与隧道工程硕士，从事市政工程设计及研究工作。

洪都大桥主桥设计

摘

要：洪都大桥主桥为三跨自锚式钢箱梁悬索桥，跨径布置为８５ｍ＋１９５ｍ＋８５ｍ。该文介绍了主桥的总体布置、结构设计、

设计关键技术和指导性施工顺序。

关键词：自锚式悬索桥；钢箱梁；关键技术；施工顺序中图分类号：Ｕ４４２．５

文献标识码：Ａ

文章编号：１００９－７７１６（２００８）０５－００３１－０３

邓安泰１，陈

亮２

（１．南昌市城市规划设计研究总院，江西南昌３３０００９；２上海市政工程设计研究总院，上海市２０００９２）

１工程概况

赣江在南昌市境内被扬子洲一分为二，分成

南支和北支，南支河面宽度约６５０ｍ，北支河面宽度约７００ｍ。南昌市洪都大桥位于现有赣江南支铁路桥下游约３００ｍ，北岸为扬子洲，南岸为市区滨江路。洪都大桥为一座跨越赣江南支的特大桥梁，与跨越赣江北支的英雄大桥同为南昌市三环十一射路网骨架中第一环路上的重要构筑物。

２总体布置设计

洪都大桥主桥为三跨自锚式悬索桥，跨径组合为８５ｍ＋１９５ｍ＋８５ｍ，主跨的理论垂跨比１∶５。双塔单缆面结构（国内第一座真正意义上的单缆面自锚式悬索桥），整体式钢箱梁，独柱桥塔，竖直方向上共呈现三根大缆，其中最下缘的大缆为受力主缆，上部两根缆为装饰性缆，竖直吊索间距９ｍ。其总体布置见图１，主桥横断面布置见图２。

３结构设计

３．１主塔及边墩设计

主塔基础采用１０根Ф２２０ｃｍ钻孔灌注桩，持力层为微风化泥质粉砂岩。承台采用圆端型减小水流阻力，高度４．２ｍ。

主墩采用花瓶形，主墩上设置钢箱梁的支座，主要考虑到单索面结构箱梁抗扭能力很弱，设置双支座增强主梁的抗扭能力。

塔身采用单柱直塔，向上采用直线向圆曲线的过渡，塔顶做成弯月状，主塔总高度７５ｍ。

塔上装饰缆锚固设置横隔板，并张拉预应力筋平衡装饰缆的拉力。３．２主梁设计

除主缆锚固区外，全桥主梁共分为３９个节

段，沿桥跨中心线对称。除中央分隔带塔梁相交处

开孔供主塔穿过外，其余地方梁体采用整体式主梁形式，箱梁为扁平闭口流线型钢箱。主梁标准断面见图３。

箱梁全宽４１ｍ（含风嘴），顶板宽度３９ｍ，底板宽度２１ｍ，中央分隔带宽度５ｍ，风嘴宽度１ｍ。道路中心线处梁高４ｍ，顶板设２％横坡，底板水平，节段之间的接缝均为铅直截面。

在主跨活载作用下，边墩顶要产生约１１０００ｋＮ左右的上拔力，为确保结构安全可靠，同时简化主梁锚固端横梁的构造，该桥采用混凝土压重的方式。压重由非通航孔连续梁支反力和混凝土填芯两部分构成，填芯混凝土浇筑在锚块附近的端横梁内，通过焊钉同钢板连接在一起，构成钢—混凝土组合结构，这样对锚固力的传递也十分有利。

在塔梁交接处，主梁须开洞使主塔穿过，从而截断了该处的横隔板。另外，塔处主梁底设有支座，该节点处受力相对较为复杂，须对该处钢结构进行加强。在全桥单边活载作用下，塔处支座可能出现拉力，为了平衡该拉力，须设置１０００ｔ以上的压重。设计在封闭箱形框架内填充Ｃ５０混凝土形成钢—混凝土组合结构，既可提供压重，又可在塔梁交接处形成强大的块体结构，支座反力传递更加直接，同时降低了养护的要求。３．３缆吊系统设计

（１）缆索系统总体布置该桥主缆由三跨组成，主跨的理论垂跨比１∶５。主缆在横断面上布置为单缆面，在高度方向上设两根装饰缆。

主跨顺桥向设２１个吊索吊点，同一吊点设两根吊索，吊点标准间距为９ｍ，中跨中间三根吊索吊点间距７．５ｍ，全桥共３５个吊索吊点，共计７０根吊索。

（２）主缆（装饰缆）构造主缆共１根，内含３７股平行钢丝索股，每股含１２７Φ５．０ｍｍ的镀锌高强钢丝，竖向排列成尖

桥梁结构３１

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图１洪都大桥主桥总体布置（单位：ｍ）

顶的正六边形。紧缆后，主缆为圆形，索夹处直径

为３７８．５ｍｍ，索夹间直径为３８３．２ｍｍ。主缆空隙率，在索夹处取１８％，在索夹之间取２０％。

装饰缆位于主缆之上，装饰缆与主缆、装饰缆

与装饰缆之间的间距均约为２．５ｍ。由于不承受主要荷载，装饰缆在受力上只需一根１３９Φ７．０ｍｍ的高强钢丝拉索即可。为满足景观需要，在装饰缆外套由钢板加工而成的Φ３８０ｍｍ的钢管。装饰缆在梁端通过销轴销接在锚固构造上，在塔端张拉后锚固在主塔上，装饰缆锚头为冷铸锚。

（３）吊索及索夹构造

主缆吊索采用高强镀锌钢丝平行集束为索体，除边跨最外侧一对吊索索体采用１３９Φ７．０ｍｍ的镀锌高强钢丝外，其余主缆吊索索体均为８５Φ７．０ｍｍ的镀锌高强钢丝。

装饰缆吊索索体采用４５调质钢棒，外径分别为Φ６０ｍｍ、Φ８０ｍｍ和Φ１００ｍｍ。

所有主缆吊索的上接头均采用铰销接头，下接头采用锚头直接锚固在主梁的锚箱上，且设置球面锚垫板。装饰缆吊索两端接头均采用销铰接头。

主缆吊索上下锚头均采用冷铸锚，上锚头由锚杯与叉形耳板螺纹连接，下锚头采用张拉端锚具与主梁锚箱连接。装饰缆两端锚头由钢棒与叉形耳板直接螺纹连接。

（４）索鞍（套）

主索鞍采用全铸型结构，当鞍槽内的隔板和索股全部就位并调股以后，把鞍槽侧壁用拉杆上紧，顶部用锌质填块填平，再盖紧封盖。为减轻顶推摩阻力，鞍体下设聚四氟乙烯滑板，并要求作润滑处理，以适应施工中的相对位移。塔顶面安装座

图２洪都大桥主桥横断面布置（单位：ｍ）

桥梁结构

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２００８年山东省将投资３７２亿元统筹建设包括公路、港航、场站等在内的“大交通”，进

一步为全省交通强筋壮骨。

去年山东省共完成交通固定资产投资３３１亿元，今年的投资额度将超过去年４１亿元。公路建设投资仍居首位，计划投资高达２７４亿元，新增公路４０００ｋｍ，其中高速公路１７４ｋｍ，争取开工高速公路７１２ｋｍ。年底全省公路总里程达到２１．６万ｋｍ，高速公路达到４２０７ｋｍ。

此外，港航建设计划投资６８亿元，新建泊位２３个，其中万吨级以上泊位１５个，沿海港口新增吞吐能力４０００万ｔ；场站建设计划投资２９亿元，建设国家公路运输枢纽项目２１个、县级客货运场站项目３０个、乡镇客运站４６０个。

到去年底，山东省公路通车总里程达到２１．２万ｋｍ，其中高速公路４０３３ｋｍ，１１８个县市区通达高速公路，“五纵四横一环”高等级公路网主骨架初步形成，全省半日生活圈基本实现。

图３主梁标准断面（单位：ｃｍ）

板和千斤顶支架，并预埋定位钢板。

散索套的作用是将主缆由一根整体索股分散成３７股单束，其上下套体均采用全铸结构，上套体与主梁通过销铰连接。主缆张拉至成桥线形后合上套体，安装挡块，上紧高强螺栓。

４施工方法和步骤

该桥的施工顺序为：（１）施工准备→（２）基础施工→（３）主塔下塔柱、边墩施工→（４）搭建箱梁拼装平台→（５）制作钢导梁、拼装钢箱梁、顶推→（６）尾梁施工并合龙→（７）上塔柱施工、安装索鞍→（８）猫道架设→（９）索股制作、安装→（１０）紧缆→（１１）索夹、吊索制作、安装→（１２）安装装饰缆→（１３）调索、体系转换→（１４）桥面系施工→（１５）主缆、吊索、索夹防护→（１６）附属工程施工。

主梁采用顶推法施工，主梁分幅运输安装。主梁节段利用敞口驳船运输到组装平台下，吊机垂直提升到组装平台上，现场焊接中间箱体成整体后顶推。顶推采用柔性墩多点顶推，全联最大顶推

重量约７３００ｔ，形成支承在临时墩上的多跨连续

钢梁。

主缆施工采用预制平行钢丝索股法（ＰＰＷＳ法）。先在工厂内将钢丝编成索股，卷在卷筒上运至桥头，用牵引索将索股安装就位。在主缆架设过程中，需不断测定主缆线形，以保证全桥整体线形符合设计要求。施工中主索鞍与塔顶的相对位移通过安放在边跨侧支架上的千斤顶有控制地进行。顶推就位后，拆除限位装置，将主索鞍固定在塔顶的底板上。

５结语

洪都大桥为国内第一座单缆面自锚式悬索桥，也是国内采用顶推法施工最宽的钢箱梁桥。目前钢箱梁顶推施工已经完成，正在浇筑桥面以上塔柱部分，预计２００８年１０月建成通车。

参考文献

［１］张哲．混凝土自锚式悬索桥［Ｍ］．北京：人民交通出版社，２００５．

山东今年将投资３７２亿元建设“大交通”

桥梁结构３３