总第２４５期 ２０ｌ１年第２期 交 通科技 Ｓｅｒｉａｌ ＮＯ．２４５ ＮＯ．２ Ａｐｒ．２Ｏｌｌ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ 镇胜高速公路茶箐分离式立体交叉桥设计 丁作常 陈冠桦 唐 志 （贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司 贵阳 ５５０００１） 摘要 通过对镇胜高速公路茶箐分离式立体交叉桥的设计，从结构构造、钢束布置、支承情况、 模型简化计算等方面介绍了小跨径斜腿刚构的设计方法，分析总结了斜腿刚构的优点和特点。 关键词 高速公路 分离式立交桥 斜腿钢构 设计计算 镇胜高速公路茶管分离式立体交叉桥位于 地震烈度。地震基本烈度为ＶＩＩ度，按ＶＩＩ 度设防。 ２设计要点 ３２０国道上，跨越镇胜高速公路，是连接黔、滇两 省的主要通道，也是盘县、水城两地的主要运煤通 道，过往运煤车中较多为超重车，对桥梁结构的安 全和耐久性要求较高。为贯彻国家有关法规和公 ２．１ 结构尺寸 主梁跨径为ｌ２ ＦＩｎ＿＋２６ ｉＴｌ＋ｌ２ ＩＴＩ，两斜腿支承 点间跨度为３５．０６ ＩＴＩ，斜腿倾角为５Ｏ。。主梁为单 箱单室截面，斜腿为矩形变截面双斜柱，主梁与斜 路技术，本着技术先进、安全可靠、使用耐久、 经济合理的要求，采用ｌ２ ｍ＋２６ ｍ十１２ ｍ的预 应力混凝土变截面箱形斜腿刚构桥跨越镇胜高速 公路。 １ 技术标准 腿相交处设２．６ ｍ长横隔梁，横隔梁中设０．９ ＩＴＩ 高、１．８ ｍ宽人洞，方便施工人员通行。主梁根部 梁高为１．９ ｍ，跨中梁高为１．１ ＩＴＩ，箱底宽为５．０ ＩＴＩ，悬臂长为１．７５ ＩＴＩ，悬臂根部厚０．４ ｍ，顶梁厚 设计荷载。汽车一超２Ｏ级，挂车一１２０。 桥面净空。０．５ ｍ（护栏）＋７．５ ｍ（行车道）＋ ０．５ ＩＴＩ（护栏）。 度由跨中的０．２５ ＩＴＩ变化到主梁根部的０．５ ＩＴＩ，底 梁厚度由跨中的０．２ ｍ变化到主梁根部的０．５ １ＴＩ，腹梁厚度由跨中的０．５ ｍ变化到梁端的１．２ ＩＴＩ。桥型布置见图ｌ。 坡度。桥面纵坡０．５ ；桥面横坡２．０ （双 向坡）。 图１桥型布置图（单位：ｃｍ） ２．２ 主要材料 ２．３配束情况 箱梁、斜腿采用Ｃ５０混凝土，预应力钢束采 用 １５．２０钢绞线，张拉控制应力Ｏ＂ｋ一０．７５Ｒｂ 一 １ ３９５ ＭＰａ，Ｅ—ｌ９５ ＧＰａ。桥台处均采用梁式橡 胶支座，ＧＱＦ—Ｃ型浅埋式伸缩缝。 收稿日期：２０１１—０卜０２ 全桥配束５组，每组２束，对称分布于两侧腹 梁，根据受力、施工和锚固等需要，将１组锚固于 根部横隔粱处，其余４组锚固于梁端。 ２．４支承情况 梁端设橡胶支座，计算按链杆支承考虑，斜 ４８ 丁作常等：镇胜高速公路茶箐分离式立体交叉桥设计 ２０１１年第２期 腿与基础铰结，可以适应预应力、混凝土收缩、徐 变、基础变位产生的次内力和变形，减少了超静定 次数，调整内力分配，使斜腿基脚处的地基应力相 对均匀 。 ２．５施工工艺 ３计算要点 ３．１温度取值 主梁合龙温度为ｌ０～ｌ６．７℃，极端最高气温 ３４．６℃，极端最低气温一７．９℃，年温度变化取 本桥采用支架现浇施工，斜腿腿脚根部２ ｍ 值为±２５℃。顶底梁日照温差按《公路桥涵设计 通用规范》 ］规定的温度梯度计算。 采用预制，其余部分及主梁采用满堂支架现浇，先 浇斜腿，后浇主梁，主梁可全断面一次性浇筑，也 可先浇底梁、腹梁再浇顶梁，但需保证浇筑质量。 支架除为消除支架弹性变形和非弹性变形而设置 ３．２纵桥向计算模型 本桥采用桥梁博士Ｖ２．９计算，单元离散时， 考虑到变截面处、控制截面（如边跨跨中、边跨 Ｌ／４等）、受力复杂的截面（如根部）、施工因素 等，将全桥划分为４０个单元，主梁横隔梁作为恒 载作用于主梁。计算简图见图２。 的预拱度外，还需在主梁中跨跨中设１．５ ｃｍ预 拱，边跨跨中设置１．０ ｃｍ预拱，斜腿固结处预拱 度为０ ｃｍ，中间部分按线性变化。 ①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩⑨⑥ ⑩ ⑩⑤⑩⑩⑩⑩ ⑩ ④⑤⑤③⑤⑤⑤⑤⑨⑩④⑧ 图２纵向计算模型 ３．３箱梁横桥向计算 箱梁横桥向计算采用加支承的框架分析法， 在箱梁的纵向取ｌ ｍ长度，将箱梁分为２８个单 元，进行横向加载，本桥为变截面箱梁，箱梁的高 度、梁肋的宽度是变化的，根据《公路钢筋混凝土 及预应力混凝土桥涵设计规范》【＝３ｊ，各横截面处荷 载的有效分布宽度随箱梁截面尺寸的不同而变 化。结合本桥的实际情况，选择根部、中跨Ｌ／２、 特征，斜腿和中跨梁的组合结构具有拱式结构 的力学特征，而两侧边跨具有梁式结构的力学 特征。 （２）斜腿刚构的腿脚支承可刚接，也可铰接， 主要依据斜腿的刚度而定，如斜腿刚度小，可采用 固结，反之可采用铰接，最终由计算确定。 （３）采用扁箱截面的小跨径斜腿刚构时，应 注意预应力钢束的配置和锚固，应进行锚下局部 中跨跨中３处代表性截面进行横向加载，根据计 算结果确定箱梁横向配筋。 ３．４局部承压验算 考虑到本桥需要较大的承载能力，截面尺寸 相对较小，预应力锚固难度较大等因素，设计中将 两端部顶、底梁加厚，将腹梁加宽，以抵抗该处较 大的剪力，并满足锚固要求。由于钢束集中到此 承压计算，对扁箱截面的施工可采取先施工底板、 腹板，再施工顶板，但需注意施工工艺控制，防止 龄期过长诱发截面开裂。 （４）斜腿和主梁的交接处是斜腿刚构受力较 复杂的部位，在构造上应进行合理设计，必要时应 进行局部应力分析。 参考文献 处锚固，设计中必须严格控制该处的锚下压力，根 据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规 Ｅｌｉ徐光辉，预应力混凝土刚架桥［Ｍ］．北京：人民交通 出版社，ｌ９９５． 范》 中规定，并考虑刚性垫梁修正局部承压面积 进行计算。 ４ 结语 Ｅ２］ＪＴＧ Ｄ６０－－２００４公路桥涵设计通用规范［Ｓ］．北京： 人民交通出版社，２００４． Ｅ３］ＪＴＪ ｏ２３—８５公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵 设计规范Ｉｓ］．北京：人民交通出版社，ｌ９８５． （１）斜腿刚构具有梁拱两种结构型式的力学
