伍晓孟　谭科

摘要：拟建重庆市某乌江大桥跨越乌江银盘电站库区，起点跨越国道319线并通过引道与其相接，是武隆县与火炉镇、龙坝乡、沧沟乡、土地乡、桐梓镇以及后坪乡等乡镇的快速过江通道。文章结合实际工程，分析了重庆某上承式钢筋混凝土箱形拱桥施工图设计要点，为同类桥梁设计及施工提供了经验，有利于工程的顺利开展。

关键词：上承式；钢筋混凝土；箱形拱桥；总体设计；施工图设计要点 文献标识码：A

中图分类号：U446 文章编号：1009-2374（2016）12-0094-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.12.044

1 概述

拟建重庆市某乌江大桥跨越乌江银盘电站库区，起点跨越国道319线并通过引道与其相接，是武隆县与火炉镇、龙坝乡、沧沟乡、土地乡、桐梓镇以及后坪乡等乡镇的快速过江通道，同时也是武隆后坪天坑群旅游公路的控制性节点工程。

全桥分为3联：孔径布置为（2×18+187+2×16.5）m，跨径总长为256.0m，全长为267.0m。

2 设计要点

2.1 总体设计

该桥的孔跨布置为（2×18+187+2×16.5）m，跨径总长为256.0m，桥梁全长为267.0m。

主桥中心桩号为K0+727.0，全桥分为3联：孔径布置为（2×18+187+2×16.5）m，跨径总长为256.0m。其中主桥采用净跨180m上承式钢筋混凝土箱形拱桥，净矢跨比为1/6，拱轴系数为1.99，采用缆索扣挂悬臂浇筑施工工艺。南岸引桥采用2×18m预应力混凝土连续箱梁，北岸引桥采用2×16.5m预应力混凝土连续箱梁，均采用双柱式墩、承台桩基础，桥台采用重力式U型桥台，明挖扩大基础。

主桥采用对称结构，跨中设凸曲线，竖曲线半径为1200m，两侧纵坡为±3.0%。桥面行车道采用±2.0%横坡，人行道采用1.0%倒坡。

主桥为上承式钢筋混凝土箱形拱桥，净跨径l0=180.0m，净矢跨比f0/l0=1/6，拱轴系数m=1.99的等高截面悬链线拱，采用缆索扣挂挂篮悬臂浇筑法施工。主拱座采用明挖形式。

南岸引桥采用2×18m预应力混凝土连续箱梁，北岸引桥采用3×11m钢筋混凝土空心板（与主桥拱上结构保持一致），均采用桩柱式墩，桥台采用重力式U型桥台，明挖扩大基础。

为适用路线平面线形需要，对起点侧引桥进行了加宽处理。

2.2 结构设计

2.2.1 主桥上部结构。主桥上部结构由主拱圈、垫梁、拱上立柱（部分含系梁）、盖梁、简支空心板共5部分组成。

主拱拱箱为单箱双室结构，高3.3m，宽7.5m，共分为35个节段施工，其中两岸各设1个拱脚搭架现浇段，拱顶设1个吊架浇筑合龙段，其余32个节段均为挂篮悬臂浇筑段。

拱脚与拱座连接处截面顶板厚60cm，底板厚60cm，边腹板厚55cm，中腹板厚50cm；拱脚第一节段端头截面顶板厚40cm，底板厚40cm，边腹板厚45cm，中腹板厚40cm；拱顶合龙段截面顶板厚30cm，底板厚30cm，边腹板厚50cm，中腹板厚45cm；其余拱箱截面的顶板厚30cm，底板厚30cm，边腹板厚35cm，中腹板厚30cm；拱脚第一段渐变段长度为5.115m，第二段渐变段长度为4.565m；拱顶渐变段长度为1.822m，跨中合龙段长度为2m。

拱上立柱底部设横向通长的垫梁。垫梁宽1.2m，中心高1.0m。拱上立柱采用双柱式，立柱的截面尺寸为120cm（横桥向）×90cm（纵桥向）。1号立柱、2号立柱、15号立柱和16号立柱设置横系梁，其截面尺寸为70cm（宽）×100cm（高）。拱上横墙宽7.2m，厚0.9m。拱上立柱和横墙处的盖梁均为普通钢筋混凝土结构，盖梁高为1.2m，宽为1.3m。拱上垫梁、立柱、系梁、橫墙、盖梁均采用现浇法施工。

拱上空心板跨径为11.0m，梁高为0.65m，由8片空心板梁组成，每片空心板梁横向间距为1.25m。空心板梁按普通钢筋砼构件设计。主梁由预制空心板梁+现浇湿接缝组合而成，结构形式为“简支桥面连续”结构。

2.2.2 主桥下部结构。主桥下部结构采用重力式拱座，明挖扩大基础，拱座横桥向宽为9.5m，顺桥向长为4.83m，拱座前沿高为1.5m，拱座尾部高为4.57m；南岸拱座墩总长为9.83m，北岸拱座墩总长为10.88m。由于南岸拱座墩基坑南东侧边坡为顺向坡，层面倾角为27°，易产生滑移，边坡欠稳定，设计采用锚杆挡墙支护；北岸拱座墩对边坡表面进行清理并刷坡，清除危岩。

2.2.3 交界墩。交界墩采用双柱式实心矩形墩。在施工期，将交界墩用做塔架基础，同时利用交界墩的盖梁作第一组扣索和锚索的锚固点。桥墩截面尺寸为2.4m（顺桥向）×2.0m（横桥向），盖梁宽度设计为3.0m，南岸交界墩盖梁总高度设计为2.9m，北岸交界墩盖梁总高度设计为2.2m。墩身中部设矩形系梁，截面尺寸为1.8m（宽）×2.0m（高）。

2.2.4 引桥上部结构。南引桥上部结构采用预应力混凝土连续箱梁，跨径组合为2m×18m，梁高为1.4m。连续箱梁按部分预应力构件设计。为适应路线平面线形需要，引桥桥面宽度采用渐变加宽处理，引桥的桥面宽度由10.5m渐变至13.26m。

北引桥上部结构采用预应力混凝土连续箱梁，跨径组合为2m×18m，梁高为1.2m。连续箱梁按部分预应力构件设计。

2.2.5 引桥下部结构。引桥下部结构为双柱式桥墩、承台桩基础。桥墩桩基为人工挖孔桩，按端承桩设计，桩基直径为1.5m。为满足施工需要将1号、4号桥墩设置为承台桩基础；在施工期间承台用作第一组锚索的锚固点，其截面尺寸为2m（高）×3m（宽）。墩身直径为1.3m。桥墩墩顶直接设置支座。

2.2.6 桥台。两岸桥台均采用重力式U型桥台，明挖扩大基础。

2.3 主桥结构计算分析

2.3.1 静力计算分析。主桥总体计算采用桥梁设计程序MIDASCivil2013进行空间模型设计计算，奥地利桥梁设计计算软件TDV RM进行复核计算。主桥上部结构按钢筋混凝土构件设计，下部桩基础采用“m”法进行计算，截面配筋按规范进行验算。计算参数采用如下：

第一，永久作用。

结构自重：上部拱圈结构混凝土容重取用26kN/m3。

混凝土收缩、徐变：按公路混凝土规范（JTG D62-2004）规定计算。

桥面系自重，包括护栏、铺装等，护栏容重取26kN/m3，沥青混凝土容重取24kN/m3。按顺桥向均布作用计。

基础变位：2号、3號拱座沉降1cm。

第二，可变作用。

汽车荷载：车道荷载为公路-Ⅱ级，车道宽为8.0m，根据规范按两车道取值，考虑主梁偏载放大系数为1.15，车道数实际取值1.15×2.0=2.3。

汽车冲击力：冲击系数按04规范的有关规定取值为0.05。

温度作用：主梁合龙温度为15℃～20℃，桥位区最热月平均气温取40℃，最冷月平均气温取-5℃，按体系整体升温25℃，体系整体降温20℃计。主梁上缘温差按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）取值。

风荷载：桥上无车时，采用100年一遇基本风速V10=25.6m/s，地表粗糙度为C类；桥上有车时，当风荷载参与汽车荷载组合时，桥面高度处的风速Vz=25m/s；施工阶段设计风速重现期取30年。

第三，偶然作用。地震作用，地震动加速度峰值为0.05g，特征周期为0.40s。

2.3.2 稳定性计算分析。本桥为大跨径钢筋混凝土拱桥，整个主拱采用悬臂浇筑施工，施工和运营阶段均存在稳定问题，设计中对结构进行了稳定性分析。计算中考虑主墩裸墩、施工至最大悬臂及成桥三个状态，荷载组合考虑汽车荷载、风荷载、制动力、温度作用等荷载工况。本次设计采用Midas/Civil程序进行稳定性计算，经验算，一阶稳定系数为9.385，满足规范要求，结构具备较高的安全度。

3 结语

本桥施工图设计对该上承式钢筋混凝土箱形拱桥设计要点和计算结果进行了较为详细的分析，针对类似桥型的桥梁设计，给出了较为具体的细部尺寸拟定及设计参考，对于计算结果要考虑在正常使用极限状态下以及在承载能力极限状态下的各种状态的应力分析，以保证工程的顺利实施。

作者简介：伍晓孟（1975-），男，重庆人，重庆市交通规划勘察设计院工程师。

（责任编辑：小 燕）