74省道浦坝港大桥总体设计

摘要：浦坝港大桥主桥采用(68+120+68)m变截面预应力混凝土连续刚构，引桥采用跨径30～40m等截面预应力混凝土连续箱梁。本文着重介绍该桥的总体设计思路，包括主引桥方案选择、桥梁总体布置、结构设计等内容。

关键词：预应力混凝土;连续刚构;连续箱梁;总体设计

一、概况

浦坝港大桥是74省道南延三门毛张至椒江二桥三门段工程的控制性工程，全桥总长2212m，由主桥及南北引桥组成，主桥为(68+120+68)m变截面预应力混凝土连续刚构，引桥为跨径30～40m等截面预应力混凝土连续箱梁。

桥址地处浙东沿海三门湾，属亚热带季风气候区，区内雨量充沛、日照丰富、温暖湿润、四季分明。本桥跨越浦坝港属于感潮区，水位受潮汐影响，港内水流向东注入东海，区内潮汐属于规则半日型潮，多年最高潮位4.52m，多年最低低潮位-3.60m，多年平均高潮位2.4m，多年平均低潮位-1.73m，潮流为不规则半日浅海潮流，运动形式为往复流。

桥位区域位于沿海丘陵平原区，地貌类型可划分为堆积平原区、侵蚀剥蚀低山丘陵区二个大区。根据国家质量技术监督局发布的1：40万《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001)的相关条文，勘察区范围内地震动峰值加速度为<0.05g，相对应于地震基本烈度小于Ⅵ度，桥梁按Ⅶ度进行抗震构造措施设计。

二、技术标准

(1)道路等级：一级公路，双向四车道;(2)设计车速：80km/h;(3)荷载等级：公路-Ⅰ级;(4)通航等级：300吨级航道;(5)通航净空：90×15m(单孔双向通航)、50×15m(双孔单向通航);(6)最高通航水位：4.97m;(7)桥面宽度：24m;(8)坡度：一般段双向2% ;最大超高3%;(9)地震烈度：VII度。

三、方案设计及比选

1、主桥方案设计及比选

浦坝港大桥线位从三角塘附近跨越浦坝港，与航道交角约95°，所经水面宽约960m，一般水深为6m左右。根据通航要求，浦坝港大桥若布置一个双向通航孔，主桥跨径需120m左右，若布置两个单向通航孔，则主桥跨径在80m左右。初步设计阶段，根据通航净空要求及现场地形情况，综合分析技术的合理性、投资的经济性、施工的便利性等各种因素，对主桥部分提出(68+120+68)m变截面连续刚构、(44+128+44)m飞燕式系杆拱、(55+2×80+55)m变截面连续刚构、(40+2×95+40)m飞燕式系杆拱等四种结构方案进行比较。

变截面连续刚构作为一种预应力梁式结构，具有结构简洁、线形流畅、整体性能优越、抗震及抗风能力强、施工方便、后期维护费用低等显著优点。该结构施工工艺成熟，无需搭设大面积的现浇支架，因此非常适合于不便于支架施工的场合。同时，变截面连续刚构这一结构形式在经济性方面也具有十分突出的优势。在通航条件方面，采用跨度较大的双向通航孔有利于降低船只撞击桥墩的风险。因此，经过综合考虑，主桥采用(68+120+68)m变截面连续刚构方案。

2、引桥

浦坝港特大桥引桥的长度占全桥长度的85%以上，非通航孔桥桥型方案的选择很大程度决定着大桥的投资规模和工期。初步设计阶段，对现浇箱梁及组合T梁两种上部结构形式进行比选。由于本桥处于滨海环境，桥梁受海洋性气候影响，桥梁的耐久性是设计须重点考虑的问题。预应力箱梁与T梁相比较具有结构整体性好，桥梁露面较少，结构抗腐蚀能力较强，耐久性好等优势。综合考虑，引桥采用现浇箱梁结构。

四、总体设计

根据方案比选，并结合初步设计专家评审意见进行优化，施工图阶段主桥采用(68+120+68)m变截面连续刚构，北引桥布跨采用9×30m+16×40m连续箱梁，南引桥布跨采用26×40m连续箱梁。

1、主桥设计

主桥上部结构为(68+120+68)m三跨预应力混凝土变截面连续刚构，边中跨比0.567。左、右幅桥上部结构分离，主梁采用单箱单室箱型截面。箱梁根部梁高7.2m，跨中梁高2.5m，箱梁梁高从跨中至距主墩中心3m处按1.8次抛物线变化。单个箱体顶板宽11.75m ，厚0.28m，设2%的横坡;底板宽6m，厚度由0.28m从跨中至距主墩中心4m范围按1.8次抛物线变化成0.80m，箱梁底板水平;腹板厚度0.5m～0.7m;翼缘板悬臂长为2.875m，端部厚0.20m，根部厚0.60m。除在主墩墩顶设置两道厚1.2m的横隔板、边跨端部设厚1.5m端横梁外，其余部位不设隔板。

箱梁采用三向预应力体系，纵向预应力钢束采用9φs15.2、17φs15.2、19φs15.2三种规格，张拉控制应力为1395MPa。顶板横向预应力钢束采用15-2扁锚体系，按50cm间距设置，单端交错张拉，单束控制张拉力为387.4kN。竖向预应力筋采用JL32精轧螺纹粗钢筋，配用YGM锚具，单根竖向预应力筋张拉控制力为536.6KN。

主桥中墩采用双薄壁柔性墩，墩身厚1.2m，宽度6m，墩身净高16.54m。主墩基础采用承台群桩基础，左、右幅桥墩基础为整体式，共设16根φ2m钻孔灌注桩，均按摩擦桩设计。主桥过渡墩采用板式墩，墩身厚2m，桥墩基础为承台群桩基础，基桩采用4根φ1.8m桩。

2、引桥设计

引桥部分采用跨度30m、40m预应力混凝土连续箱梁，引桥箱梁采用单箱单室断面，箱梁顶宽11.75m ，底宽6m。40m跨箱梁高2.5m，30m跨箱梁高2m。箱梁顶板厚0.28m，底板厚0.25m，腹板跨中段厚0.5m，横梁附近局部加厚至0.7m。

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