佛陈大桥（扩建）的轻型组合桥面结构设计.pdf

2015年9月第9期 城市道桥与防洪 桥梁结构 101 佛陈大桥(扩建)的轻型组合桥面结构设计 郑楷柱 ，何 海 ，梁立农 ，邵旭东 (1．广东省公路勘察规划设计院股份有限公司 ，广东广州 510507；2．湖南大学土木工程学院，湖南长沙 410082) 摘 要：佛陈大桥 (扩建)连续钢箱梁的桥面采用各向异性钢桥面铺装，为解决钢桥面疲劳裂纹和铺装易损坏的问题 ，从耐久 性出发，转变桥面铺装的设计思路，结合钢箱梁的结构设计 ，引入了轻型组合桥面结构 ，在扩建右幅桥试验性地采用超高韧性 混凝土 (STC)和沥青磨耗层组合铺装结构，提高铺装下层的设计年限和钢桥面的抗疲劳寿命，从而降低铺装层的养护成本和 生命周期总成本。通过模型试验，验证该轻型组合桥面结构的抗裂能力，能达到设计要求。 关键词 ：工程结构；连续钢箱梁；铺装 ；耐久性 中图分类号 ：U443．33 文献标志码：B 文章编号 ：1009—7716(2015)09—0101—03 1工程概述 2 主桥结构设计 ，卅 佛陈大桥(扩建)工程位于佛山市禅城区、顺德 主桥采用 58．51m+l12．8m+58．51m=229．82m 区交界处 ，路线北起魁奇路与南海大道交叉 口，向 三跨钢箱连续梁桥。单幅桥梁宽 l5．75m。主墩墩 南经东平水道 (佛陈桥)、终于碧桂花城正门以南 顶2m区段钢箱梁梁高5m，主墩顶等高梁段两侧 100m处 ，顺接佛陈路，路线全长约 1．363km。现状 15．4m区段梁高从5m按二次抛物线渐变至2．8m， 南海大道和佛陈路为双向8车道城市主干道 ，佛 其余区段梁高为 2．8m。根部梁高与中跨跨径比值 陈桥为双向四车道 ，目前佛陈桥交通量非常大，成 为 1／22．56，跨中梁高与中跨跨径比值为 1／40．286。 为交通瓶颈，需要进行扩建。 钢箱梁顶板宽 15．75m，底板宽7．5m。 根据路网和城市规划，扩建工程在 旧桥两侧进 (1)顶板 行，跨径与旧桥对齐。旧桥主桥为 112．8m下承式 根据受力需要，顶板在顺桥向不同区段采用了 钢管混凝土系杆拱桥 ，适应这一跨径又与旧桥协 16mm、18mm、20mm、22mm 四种不同的厚度，主 调的桥型有拱桥和变截面连续梁桥 ，从景观协调性 墩墩顶附近板厚最大。 考虑，变截面连续梁桥是适应的，从桥墩对齐的布 顶板采用 U型加劲肋加劲，上 口宽 285mm，下 置原则 ，扩建新桥的跨径为(58．51+112．8+58．51)m。 口宽 170mm，间距 570mm。U型加劲肋厚度 8mm， 从景观要求出发 ，受限于梁高 、施工进度 、新旧桥 加劲肋高度 280mm。 桥面高差及远期航道升级等多种因素，主桥采用 (2)底板及其加劲肋 三跨钢箱连续梁桥。 根据受力需要，底板在顺桥向不同区段采用了 佛陈大桥 (扩建)连续钢箱梁采用正交异性钢 16mm、20mm、24mm、28mm、32mm、36mm、40mm 桥面板结构，如钢桥面采用传统沥青混凝土铺装 ， 七种不同的板厚。 则担心正交异性钢桥面板容易疲劳开裂 ，危及结 底板采用板式加劲肋加劲 ，基本间距 400mm。 构的安全性；担心沥青混凝土铺装容易破损 ，寿命 加劲肋厚度根据其所支承底板厚度 的不 同，在 较短 ，耐久性和全寿命经济性较差；同时鉴于右幅 16—28mm之间变化 。主墩墩顶梁段底板采用 T 预测交通量大且轴载大，并存在超载可能。因此本 形加劲肋加劲 ，以改