簡介
鄖陽漢江公路大橋是209國道上的重要橋樑,它為湖北省“八五”期間交通建設重點項目和交通部交通科技“通達計畫”中的新技術開發項目,也是我國首次設計建設的地錨式特大跨度預應力砼斜拉橋。由於該橋設計、施工難度大,建設複雜,我國還沒有同類型橋樑的建設經驗,地錨式斜拉橋建設更是空白。鄖縣素稱“鄂之屏障,豫之門戶,陝之咽喉,蜀之外局”,修建鄖陽漢江公路大橋對於暢通209國道特別是鄂西北同河南、陝西、四川的交通,促進橫經濟聯繫,改善第二汽車製造廠的投資環境,加快鄂西北的經濟發展起著重要作用。
該橋跨度為86.0+414.0+86.0米,橋跨全長601.0米。橋面行車道寬9.0米,兩側各設1.5米的人行道,橋樑全寬15.6米。設計荷載為汽車-20級,掛車-100,人群荷載3.5kN/m2。通航淨空120.0*8.0米。橋址所在地區地震等級基本烈度為6度。設計風速40.0m/s。
跨徑配置與結構體系
受橋位地形的影響,跨度布置為86.0+414.0+86.0米,平衡重錨固橋台及錨孔主梁長度均為43.0米,另設橋頭搭板與路基連續,橋樑全長601.0米。主梁為三向預應力砼三室單箱截面。索塔選用寶石型空心索塔。每塔每側設25對斜拉索呈雙斜面半扇形密索體系布置,岸索有21對錨固在平衡重錨固橋台上,標準索距主樑上的8.0米,錨固橋台上2.0米,索塔上1.2米。橋面以上塔高90.62米,索塔全高108.5米。索塔與主梁分離,主梁與錨固橋台剛接,在橋樑跨度中心設定一個可縱向滑移的無軸力接頭,使其能抗剪、抗彎扭。
索塔間主梁設半徑為10352.0米的園豎曲線,平均縱坡1.0%,其外以2.0%縱坡與兩路基相切接順。
鄖陽大橋結構體系的特點。
1.主梁與錨固橋台剛接,84%的錨固在平衡重錨固橋台上,在跨中設定一個抗彎、抗扭、抗剪的無軸力接頭,提高了全橋整體剛度;
2.寶石型索塔,雙斜面空間索提高了橋樑抗扭剛度;
3.採用三向預應力砼箱型截面主梁,提高了主梁的剛度;
4.選用的主梁斷面有很好的流線型,氣動穩定性好。
結構設計
主梁採用三室單箱截面,兩邊室為三角形,箱梁中心處梁高為2.0米,行車道頂板設1.5%雙向橫坡,箱梁全寬頂部15.6米,底部6.6米,底板厚均為20厘米,與錨固橋台連續段主梁15.0米範圍內的頂底由20厘米增至50厘米,腹板厚24厘米,斜厚16厘米,拉索錨固端厚70厘米,橫隔梁標準間距8.0米,寬20厘米。跨中接頭採用無軸力接頭構造。
主梁截面扁平度寬高比B/H=7.8,高跨比H/L=1/207(0.0048),跨寬比L/B=26.5。預製構件標準節段長分4.3米和3.7米,安裝重量86.0-95.0噸。索塔全高108.5米,橋面以上塔高90.62米,其高跨比H/L=1/4.58(0.22),承台頂面到橫樑底面下斜腿高10.5米,頂面以上腿高53.0米。橫樑高5.0米。斜拉傳力錨固段直柱高27.5米,上斜腿交叉處至直柱間過渡段12.5米,塔身及橫樑均為空心矩形截面,縱向寬度為6.6米,橫向寬除上斜腿寬3.5米外,均為4.0米。各段塔壁厚除直柱段錨固壁厚1.0米外,其餘均為70厘米。
斜拉索在塔內用YQL600噸千斤頂張拉,斜拉索直接錨固在塔壁上,對錨固區的局部應力作了光彈性模型試驗。
索塔基礎為樁基,每塔用15根直徑2.0米的挖孔樁,承台平面13.0*22.0米,厚度6.0米。承台底面置於風化沙礫岩面上。
本橋邊跨主梁長僅43.0米,為主跨的1/9.6,25對背索有21對需錨固在平衡重錨固橋台上,以平衡其上拔力與不平衡推力。
錨固橋台型式與尺寸兩岸均相同,以求其對稱平衡。其結構型式選用三向預應力鋼筋砼錨箱,每台箱內填沙4500M3,計入結構重力以平衡其上拔力。
錨固橋台頂面設2.0%的縱坡,台長43.0米,台前高13.8米,台後高15.3米。頂板與主梁剛接,且與主梁同寬,設有1.5%雙向橫坡,中心厚2.0米,邊緣厚1.88米。頂板懸出0.9米,以便錨固斜拉索。
箱體寬13.8米,由九道橫隔板,三道縱腹板形成16個箱室,縱腹板與中橫隔板厚0.8米,底板與端橫隔板厚1.0米,台後端11.5米長,做低1.5米,形成階梯,以增加抵抗水平力的能力。
斜拉索選用國產φ5低鬆弛預應力高強鋼絲,不鍍鋅。
斜拉索護套材料,選用黑色聚乙烯。
全橋斜拉索共有六種規格,共200根。
拉索錨具採用冷鑄鐓頭錨,錨杯及螺母材質用45號優質炭素鋼。
跨中接頭結構要求縱向可以滑移,同時能傳遞剪力與彎扭矩。跨中兩半跨主梁間淨距24厘米,此處設一條板式橡膠伸縮縫。接頭段共25米長的主梁為四室單箱截面底板寬增至12.16米。
為保證接頭的上述功能,跨中兩側主樑上各設兩條支承橫樑,間距4.0米,厚36厘米,近跨中的兩端支承橫樑中距1.3米。四個寬120厘米,高100厘米,長10米的鋼箱構成跨中接頭。鋼箱與支承橫樑之間,設四氟滑板支座,以便伸縮並傳遞剪力及彎扭矩,為控制鋼箱閣置在四根支承橫樑上的相對位置,鋼箱由厚24毫米的鋼板焊接成封閉箱,在鋼箱及橫樑框架上設有限位器。
該橋伸縮縫採用板式組合伸縮裝置,最大伸縮量350毫米。