桥梁勘测设计

第三节　桥梁勘测设计

民国初期，由于经费不足，安徽公路桥梁设计大都是木架木面和石台木面等结构的中小型桥梁。

50年代，省公路局除设计木结构和砖石结构的桥梁外，还设计少数钢筋混凝土板梁和T梁桥，并设计绘制中小桥标准图供各地选用。50年代末，交通部派员负责，由楼辰工程师等参加设计的4孔单跨50米的怀远涡河大桥，是安徽公路部门首次设计的大跨径石拱桥，当时处于国内领先水平。

60年代，为适应“木桥歼灭战”的需要，桥梁测设由省公路设计部门专门负责扩展到有条件的地市公路部门自行测设。到1987年，全省已有阜阳、滁县、宿县、芜湖、安庆等地、市公路总站（局）设置了设计室，采取自行设计，报省公路设计部门审查签证的办法，既符合正规设计的要求，又方便施工单位，形成省、地结合、专业为主的测设体系。至1987年止，安徽桥梁专业测设人员共测设桥梁118座，长18049延米。选用的桥型，拱式桥有石拱、钢筋混凝土、双曲拱、石肋单波双曲拱，钢筋混凝土桁架拱；梁式桥有钢筋混凝土板梁桥、钢筋混凝土T梁、钢筋混凝土空心板梁、预应力钢筋混凝土T梁、预应力钢筋混凝土简支梁、微弯板简支梁、少筋微弯板、工型梁桥和预应力钢筋混凝土斜拉桥。先后采用的主要技术指标：桥面宽度为净—6、净—7和净—9、净—15。荷载标准有：汽—10、履—50，汽・

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—13、拖—60、汽—15、挂—80，汽—20、挂—100，汽—超20、挂—120等。

一、独立大桥勘测设计

负责测设人员首先进行桥位选择和勘测，查清河段分类与滩槽的划分，做好桥位方案的比较和选定，然后进行平面控制、高程控制、桥位地形、桥头引道和桥址断面的测量，并对河流概况、工程地质、水文地质、气象、地震、通航等资料进行调查，访问熟悉情况的群众，核实并进一步征集所需的资料。然后编写桥位、桥型及墩台、基础埋置深度等设计说明，按照确定的桥型，布设桥梁孔径，进行基础型式、桥面行车道、人行道宽度、地震基本烈度的结构验算。并绘制桥位平面图、桥型布置图、结构设计图、调治构造物设计图，计算编制桥梁工程数量表和工程概（预）算。

1971年，下放在大别山区金寨县的省公路局工程师楼辰，居住山区农舍，没有手存图纸和参考资料，仅依靠一台破旧的手摇计算机进行计算，夜以继日工作，用3个多月的时间，完成夹河桥3孔单跨45米、全长168．6米的双曲拱桥设计，1985年，省公路勘测设计院承担合芜路二坝立交桥的设计，因桥头接线为长江大堤，无迂迥余地，桥下净空要求较高，主持设计的工程师钱一鸣等细致研究，决定采用集弯、坡、斜于一体的设计方案，在平面布置上采用S型曲线，用变化梁长的办法，处理弯道桥内外曲线的变化，使主桥与铁路成45°斜交，两端引桥各为纵轴线半径125米的弯道桥。以下同高度的桩墩调整设置了4％的横向超高和3％及4％纵向坡道。使设计达到结合地形环境、结构合理、外型美观、少占地、少填土，节省投资20～30％（与正交方案相比）的良好经济社会效益。

二、特大桥勘测设计

1969年，安徽公路始有第一座特大桥梁。至1987年，由水利、铁道、公路部门分别设计的特大公路桥共7座，测设方法大体相同。其中蚌埠、凤台淮河公路桥和阜阳颍河大桥的设计有所创新并富有特色。

〔蚌埠淮河大桥〕

蚌埠淮河大桥是安徽首次设计的第一座预应力钢筋混凝土斜拉桥，也是省公路勘测设计院首次使用电子计算机技术设计的安徽第一座最大跨径的桥梁，主桥跨径为38＋76＋224＋76＋38，全长752米。当时设计跨径大于国内已建成同类桥型跨径，设计荷载为汽—超20级，挂—120级，桥面总宽21．1米。采用塔梁分离、塔墩固结、主梁连续漂浮式结构，主梁截面为半封闭型双箱单室，节段预制悬拼，索塔为门式框架，斜索为扇形双索面，主桥主墩基础分别采用钢筋混凝土沉井和钢壳深井。

1982年开始可行性研究，1984年2月完成扩大初步设计，后转入施工图设计，共分三阶段进行。

电子计算机程序设计由省公路管理局总工程师刘效尧负责，省公路勘测设计院陈国祥、合肥工业大学计算中心沈尔秩、吴忠政等参加组成程序编制小组，经半年时间完成程序基本结构，并经设计院设计人员继续完善，编制成《斜拉桥设计综合程序》，为安徽自行编制的第一个大型桥梁设计程序，具有自动选定初索力，模拟桥梁“装”、“拆”施工程序闭合、考虑桥梁的施工变形（几何非线性）、快速加载等特点，当时处于国内领先水平。设计人

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员将此程序输入到D U A L—68000、I B M系列微机及U A X780小型机中，控制施工进程，按照设计目标，指导施工参数，直到施工结束才撤离工地。

初步设计在基本确定斜拉桥主要参数和施工工艺后，采用大节段干拼工艺设计，以消除水泥混凝土的早期蠕变，避免过大的挠度。用热塑聚乙稀包复的新型平行钢丝（P E—N E W—P W S）作为拉索，并参照几个国家的技术标准，制订出一套“拉索技术标准”。选用垂直门式塔，配合全悬臂式施工工艺设计。在中横梁上挂3对拉索，改善主梁受力状态，为预防地震，采用了浮动体系，当时在国内均属首次采用。

施工设计由省公路勘测设计院杨朝岚、李鸿宾、陈允琳等组成施工设计班子，对细部构造进行计算和分析，完成设计图绘制后并指导现场施工，利用设计程序调整设计参数，提供新的施工目标，大桥合拢前，因施工不慎，造成南塔向河面倾斜14厘米，主梁向河面平移5厘米，拉力墩上主梁上拱20厘米，并局部破损。施工、设计人员根据现场实际，在电子计算机上模拟出事故状态，制定出加压方案，妥善地处理了施工事故。

〔阜阳颍河大桥〕

颍河大桥是安徽首次设计的预应力钢筋混凝土桁架T形刚桥，由安徽省公路勘测设计院和阜阳地区公路总站共同设计，同济大学桥梁研究室协助完成电算工作。主持设计人为阜阳地区公路总站工程师王光煜。1983年2月开始设计，1984年9月2日，阜阳市人民政府召开有安徽省计划委员会、省交通厅、省公路管理局、同济大学等单位参加的审定会，通过桥型设计方案。颍河桥址位于8度地震区，桥位地基承载力较低，在标高17米以上普遍存在约4米厚的可液化轻亚粘土层，在满足通航跨径（上限38．5米）前提下，要求桥型轻巧。为此，主桥选用长244米、跨径46＋2×76＋46米、4孔预应力钢筋混凝土桁架T构桥型。桁架采用斜压杆式，在受拉的上弦杆和竖杆均适度施加了预应力，并在横向联系及桥面板中增配了预应力束，充分利用高强混凝土抗压和高强钢丝抗拉的优越性，体现了预应力桁架结构的优点。由于桥型整体为静定结构，在地基变形和温差影响下，不产生赘余反力。桁架本身刚度大，和箱形T构相比，除节省大量圬工材料，且不易产生挠度过大的不良后果。上部构造自重小，基础工程也较易处理。大桥全长789．2米，主桥和引桥分别以预应力钢筋混凝土T构主桁衔接，配以简洁、轻盈的4柱式桥墩（主墩采用三箱式薄壁空心墩），既适应软土需要，又使全桥协调、美观。

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