大跨径预应力混凝土连续刚构桥位研究.docxVIP

大跨径预应力混凝土连续刚构桥位研究赵远 图1嘉陵江特大桥（A14线和A15线）平面布置图 【摘要】桥位选择是桥梁勘测设计的首要工作，选择一个比拟优越的桥位，对 于保证桥梁结构的平安稳定、使用寿命以及经济合理性具有重要的意义。在桥 位选择时需要综合各方面的因素进行综合比选，本文结合绵阳至苍溪高速公路 嘉陵江特大桥周边建设环境的控制因素，从数值仿真、技术分析和经济分析等 方面对拟定的几种方案进行比照，确定了合理的桥位方案，研究成果对国内特 大桥梁桥位选择具有重要的借鉴作用。 [Key]桥位选择;控制因素；勘察设计;综合比选 1引言 合理的桥位不仅影响着桥梁结构的平安和使用寿命，而且在一定程度上决定了 工程的造价，因此在选择桥位时需要综合各方面的因素进行综合比选。在桥位 选择时，通常考虑的因素包括路线方案、地质条件、通航条件、施工布局等， 但对于一些桥梁（大跨径桥梁、跨江桥梁），往往还会受到特殊环境的制约： 如已有建筑物、水流环境等。本文以绵阳至苍溪高速嘉陵江特大桥为例，对嘉 陵江特大桥的桥位选址依据进行研究。 2嘉陵江特大桥控制要素1嘉陵江特大桥工程特点 勘察设计路线方案跨越嘉陵江特大桥水面宽度超过400m,周边主要控制因素 有：西南采气厂、亭子口水利枢纽、与兰渝铁路交叉、古柏树和沿河堆积体的 影响（见图1）,桥位方案选定比拟困难。 3桥位选择时影响因素分析1桥位方案研究的目的 根据提供的资料，通过对具体影响因素进行调查和研究，满足工期和经济技术 指标的要求，到达嘉陵江特大桥勘察设计桥位方案程序合法合规。 2影响因素治理研究2. 1多条路线比选绕避影响因素 A15线起点从白驿互通向东，穿越神皇堤，于大坝下游1.北m处跨越嘉陵江特 大桥，并在K99+076位置上跨兰渝铁路最终与广南高速相连接;A14线位于A15 线沿嘉陵江路线的下游，跨越嘉陵江大桥位置位于A15线下游600nl处。通过对A14和A15线路线方案（见图1）进行比拟，A15路线里程较短，桥隧规模适 中，桥位选择过程中绕避了亭子口水利枢纽饮水隧洞，池鲤村古柏树和天然气 采气井，并且与兰渝铁路交叉采用桥下穿越，方案比拟容易通过兰渝铁路公司 审查。嘉陵江特大桥桥位方案两端交通便利，利于施工条件的设置；而A14路线 方案跨嘉陵江方案与工可位置不符，需要重新进行环保和通航批复，工期因素 影响较大。 2. 2水中墩改变水流冲刷河床数模成果采用丹麦水利研究院开发的MIK21二位水流模型，根据二维数学模型河道地形 资料实测的1： 1000桥区段地形资料，对工程河流的水流运动进行数值模拟， 以研究嘉陵江特大桥墩位对河段行洪能力及河流雍水的影响。 根据数模计算成果（表1）,从全局来看，建桥前后流场变化较小。建桥后由 于桥墩阻水引起绕流，与建桥前桥墩附近流场相比存在一定的变化。计算的流 场显示，由于桥墩的阻水作用，桥墩周围引起绕流运动，桥墩迎水面和背水面 流速均减小，左右流速有所增大，在主河道基本恢复到工程前的情形。故该拟 建桥工程对河流的影响具有局部性质，对水流的挑流作用并不明显，不会加剧 水流对岸坡的冲刷；桥墩周围会有局部扰流运动，但河床为基岩河床，局部流态 的变化不会加剧河床的冲刷。 2. 3水中墩阻水雍水高度对行洪的影响从计算的等值线图可以看出，其规律一般 2. 4,水中墩对行洪影响的计算四川省水利厅审查批准的《四川省嘉陵江干流广元段防洪规划报告》，桥位河 段的防洪标准为10年一遇，而拟建的嘉陵江特大桥洪水参数为300年一遇。不 考虑亭子口水库的调蓄作用，根据亭子口水文站提供的资料显示河道天然10年 一遇和300年一遇洪峰流的洪峰流量为18000m/s和32400m/so 桥位在河道中有4个桥墩，以顺水流方向布置。从表2中可以看出，当桥位河 段遭遇300年一遇洪水和10年一遇洪水时，其桥墩占过水面积分别为423. 34m和323. 47m,缩窄率分别为4. 67%和5. 24%。 为桥墩轴线上游雍水，桥轴线下游水位跌落，通常情况下，对防洪造成影响的 主要是河道两岸的水位升高，该水位雍高值为评价行洪影响的主要因子。进行 桥墩水位线等值线分析（如图2）。 计算结果和等值线分布图均说明：当桥位遇到10年一遇洪水时和300年一遇洪 水时，建桥引起的墩前局部最大水位雍高值分别为0. 14m和0.29m,左岸遏最 大水位雍高值分别为0. 05m和0. 08m,右岸边最大水位雍高值分别为0. 03m和 0. 04mo综合各计算工况，水位雍高影响可以判定，桥区段水位受建桥影响较小，拟建 嘉陵江特大桥对河道行洪影响较小。 根据投资比拟嘉陵江特大桥桥满足经济指标要求。 3嘉陵江孔跨布置方案3. 3. 1桥位周边地形地貌 拟建的嘉陵江特大桥桥址位于四川省广元市苍溪县嘉陵江段，两段为重丘地貌，分别以大田坪隧