斜拉橋設(shè)計(jì)與施工海口世紀(jì)大橋

1、總體結(jié)構(gòu)總體結(jié)構(gòu)跨數(shù)跨數(shù)：單跨、雙跨、三跨、多跨；：單跨、雙跨、三跨、多跨；主梁結(jié)構(gòu)主梁結(jié)構(gòu)：連續(xù)、非連續(xù)（加掛孔，剪力鉸）；：連續(xù)、非連續(xù)（加掛孔，剪力鉸）；支承體系支承體系：塔梁鉸接：塔梁鉸接+梁墩支承、塔梁鉸接梁墩支承、塔梁鉸接+梁墩支承、塔墩固結(jié)梁墩支承、塔墩固結(jié)+梁墩支梁墩支承、塔墩固結(jié)的飄浮體系、塔梁墩固結(jié)承、塔墩固結(jié)的飄浮體系、塔梁墩固結(jié)斜斜拉拉橋橋的的結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)構(gòu)造造主梁的中、邊跨跨徑比主梁的中、邊跨跨徑比反映了結(jié)構(gòu)體系的變形特性和錨索的抗疲勞性能反映了結(jié)構(gòu)體系的變形特性和錨索的抗疲勞性能 0100200300400500600123456主梁中、邊跨跨徑比圖2 三跨混凝土斜拉

2、橋主跨跨徑（m） 其他國家 中國三跨砼斜拉橋中邊跨跨徑比01002003004005006000123456主梁梁高（m）圖9 三跨砼斜拉橋主跨跨徑（m） 雙索面 單索面三跨砼斜拉橋主梁高度結(jié)構(gòu)總體設(shè)計(jì)參數(shù)結(jié)構(gòu)總體設(shè)計(jì)參數(shù)0100200300400500600050100150200250300350400Y =10.53533+0.41186 X主梁跨高比圖10 三跨砼斜拉橋主跨跨徑（m） 雙索面 單索面 擬合線三跨砼斜拉橋主梁跨高比主梁的跨高比、跨寬比、寬高比主梁的跨高比、跨寬比、寬高比主梁的跨高比、跨寬比、寬高比分別為主梁的主跨跨徑與主梁截面高度、寬度主梁的跨高比、跨寬比、寬高比分別為主

3、梁的主跨跨徑與主梁截面高度、寬度比、以及主梁寬度與高度之比。比、以及主梁寬度與高度之比。主梁的高度、寬度、截面形式?jīng)Q定了主梁的剛度和抗風(fēng)性能主梁的高度、寬度、截面形式?jīng)Q定了主梁的剛度和抗風(fēng)性能 對(duì)二跨或三跨密索體系斜拉橋，主梁的跨高比一般均在對(duì)二跨或三跨密索體系斜拉橋，主梁的跨高比一般均在100150之間，較之間，較多的徘徊于多的徘徊于100左右左右 一般認(rèn)為，對(duì)雙索面斜拉橋，如果跨寬比小于一般認(rèn)為，對(duì)雙索面斜拉橋，如果跨寬比小于30、寬高比大于、寬高比大于10，就不會(huì)因風(fēng)，就不會(huì)因風(fēng)力而破壞；寬高比小于力而破壞；寬高比小于10時(shí)，應(yīng)加設(shè)風(fēng)咀；跨寬比大于時(shí)，應(yīng)加設(shè)風(fēng)咀；跨寬比大于30，要用，要

4、用A形橋塔，布形橋塔，布置兩個(gè)斜索面，以加強(qiáng)抗扭性能，或采用流線型截面；如跨寬比超過置兩個(gè)斜索面，以加強(qiáng)抗扭性能，或采用流線型截面；如跨寬比超過40，則須，則須從結(jié)構(gòu)布設(shè)等方面進(jìn)行研究，比如采用空間纜索體系等從結(jié)構(gòu)布設(shè)等方面進(jìn)行研究，比如采用空間纜索體系等 01002003004005006000510152025303540主梁跨寬比圖14 砼斜拉橋主跨跨徑（m） 其他國家 中國砼斜拉橋主梁跨寬比0100200300400500600-50510152025303540455055主梁寬高比圖16 砼斜拉橋主跨跨徑（m） 其他國家 中國砼斜拉橋主梁寬高比主跨長與主塔有效高度比主跨長與主塔有效

5、高度比主塔的有效高度（即橋面以上的橋塔高度）受所選擇的索面形式的影響，對(duì)同主塔的有效高度（即橋面以上的橋塔高度）受所選擇的索面形式的影響，對(duì)同等跨徑的斜拉橋，一般輻射形索面的塔高較小，豎琴式的較大，而扇形索布置的等跨徑的斜拉橋，一般輻射形索面的塔高較小，豎琴式的較大，而扇形索布置的主塔居中。斜拉橋的索力和索的用鋼量隨塔的有效高度的增加而減少。主塔居中。斜拉橋的索力和索的用鋼量隨塔的有效高度的增加而減少。一般雙塔三跨斜拉橋的主跨長與主塔有效高度比為一般雙塔三跨斜拉橋的主跨長與主塔有效高度比為44.7，二跨斜拉橋主塔，二跨斜拉橋主塔跨高比為跨高比為1.8倍主跨長所對(duì)應(yīng)的三跨斜拉橋的相應(yīng)值。倍主跨長

6、所對(duì)應(yīng)的三跨斜拉橋的相應(yīng)值。主梁主梁截面形式截面形式：鋼工字梁：鋼工字梁+鋼正交異性板、分離鋼箱鋼正交異性板、分離鋼箱+鋼正交異性板、鋼梁（工字梁鋼正交異性板、鋼梁（工字梁,箱梁）箱梁）+砼板、鋼砼板、鋼桁架、分離砼箱桁架、分離砼箱+砼、砼實(shí)體梁砼、砼實(shí)體梁+砼板、鋼（砼）砼板、鋼（砼）箱、板梁；箱、板梁；材料材料：整橋鋼結(jié)構(gòu)、整橋砼結(jié)構(gòu)、主跨鋼結(jié)構(gòu)邊：整橋鋼結(jié)構(gòu)、整橋砼結(jié)構(gòu)、主跨鋼結(jié)構(gòu)邊跨砼結(jié)構(gòu)、主跨結(jié)構(gòu)梁邊跨砼結(jié)構(gòu)、砼結(jié)構(gòu)跨砼結(jié)構(gòu)、主跨結(jié)構(gòu)梁邊跨砼結(jié)構(gòu)、砼結(jié)構(gòu)+鋼橫鋼橫梁梁主塔主塔結(jié)構(gòu)形式結(jié)構(gòu)形式：縱向：單柱、倒：縱向：單柱、倒V、倒、倒Y； 橫向：單柱、雙柱、門形、橫向：單柱、雙柱、門形

7、、H形、梯形、梯 形、形、A形、菱形、倒形、菱形、倒Y形；形；截面形式截面形式：箱形、工字形、實(shí)體；：箱形、工字形、實(shí)體；材料材料：混凝土、鋼、混凝土：混凝土、鋼、混凝土+鋼鋼拉索拉索索面位置索面位置：單索面、雙索面、斜向雙索面；：單索面、雙索面、斜向雙索面；索面形式索面形式：輻射形、扇形、豎琴形、星形；：輻射形、扇形、豎琴形、星形；拉索類型拉索類型：封閉式旋扭鋼纜：封閉式旋扭鋼纜LCR、螺旋形鋼纜、螺旋形鋼纜SR、平行鋼絲股索平行鋼絲股索PWS、超長節(jié)距索、超長節(jié)距索New-PWS，SPWC、螺旋形鋼絞線索、螺旋形鋼絞線索SSC、平行鋼絞線索、平行鋼絞線索PSC、平行粗鋼筋索平行粗鋼筋索PB

8、C梁上索距梁上索距：砼梁：砼梁510m，結(jié)合，結(jié)合總體結(jié)構(gòu)總體結(jié)構(gòu)跨數(shù)跨數(shù)：單跨、雙跨、三跨、多跨；：單跨、雙跨、三跨、多跨；主梁結(jié)構(gòu)主梁結(jié)構(gòu)：連續(xù)、非連續(xù)（加掛：連續(xù)、非連續(xù)（加掛孔，剪力鉸）；孔，剪力鉸）；支承體系支承體系：塔梁鉸接：塔梁鉸接+梁墩支承、梁墩支承、塔梁鉸接塔梁鉸接+梁墩支承、塔墩固結(jié)梁墩支承、塔墩固結(jié)+梁墩支承、塔墩固結(jié)的飄浮體系、梁墩支承、塔墩固結(jié)的飄浮體系、塔梁墩固結(jié)塔梁墩固結(jié)斜斜拉拉橋橋的的結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)構(gòu)造造結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)構(gòu)計(jì)算施工方法施工方法恒載恒載預(yù)應(yīng)力預(yù)應(yīng)力混凝土收縮徐變混凝土收縮徐變溫度溫度車輛荷載車輛荷載人群荷載人群荷載基礎(chǔ)變位基礎(chǔ)變位支架現(xiàn)澆支架現(xiàn)澆懸臂施工懸臂

9、施工轉(zhuǎn)體施工轉(zhuǎn)體施工頂推施工頂推施工結(jié)構(gòu)的最終受力狀況結(jié)構(gòu)的最終受力狀況一次落架？一次落架？前進(jìn)分析前進(jìn)分析倒退分析倒退分析海南世紀(jì)大橋主橋：主橋：147m+340m+147m147m+340m+147m三跨連續(xù)預(yù)應(yīng)力混凝土肋板式三跨連續(xù)預(yù)應(yīng)力混凝土肋板式邊主梁雙塔空間雙索面斜拉橋。邊主梁雙塔空間雙索面斜拉橋。主塔：鉆石型主塔：鉆石型C50C50混凝土橋塔。塔高混凝土橋塔。塔高106.9m106.9m，由下塔，由下塔柱、橫梁、上塔柱和塔頂裝飾結(jié)構(gòu)四部分組成柱、橫梁、上塔柱和塔頂裝飾結(jié)構(gòu)四部分組成。上、下塔柱為空腹式矩型斷面，橫梁為空腹。上、下塔柱為空腹式矩型斷面，橫梁為空腹箱梁。箱梁。施工方法

10、：下塔柱采用常規(guī)模板結(jié)構(gòu)分施工方法：下塔柱采用常規(guī)模板結(jié)構(gòu)分7 7次澆筑混凝次澆筑混凝土。上塔柱用鋼管腳手架支承模板土。上塔柱用鋼管腳手架支承模板, , 分分1717次澆次澆筑混凝土。筑混凝土。主梁以河跨中心為界主梁以河跨中心為界,南北各有以塔柱為中心的懸澆南北各有以塔柱為中心的懸澆段和岸跨的支架現(xiàn)澆段。現(xiàn)澆段由實(shí)體過渡到標(biāo)準(zhǔn)斷面。段和岸跨的支架現(xiàn)澆段?，F(xiàn)澆段由實(shí)體過渡到標(biāo)準(zhǔn)斷面。主梁的標(biāo)準(zhǔn)段為主梁的標(biāo)準(zhǔn)段為C50(實(shí)體段為實(shí)體段為C60)混凝土混凝土,頂寬頂寬29.80m,底寬底寬30.40m,梁高邊緣梁高邊緣1.80m，中間為，中間為2.098m,頂頂板厚度為板厚度為0.22m，雙向，雙向

11、2%橫坡橫坡,沿長度每沿長度每3.60m設(shè)置一道設(shè)置一道橫梁橫梁,其厚度為其厚度為0.30m,每每7.20m設(shè)一對(duì)斜拉索設(shè)一對(duì)斜拉索,全橋共有全橋共有44對(duì)對(duì)176根斜拉索。根斜拉索。主梁的施工步驟主梁的施工步驟:橋墩承臺(tái)上搭設(shè)滿樘支架澆筑橋墩承臺(tái)上搭設(shè)滿樘支架澆筑0#段段;拉索拉索式掛籃對(duì)稱懸澆河跨和岸跨的式掛籃對(duì)稱懸澆河跨和岸跨的1#15#節(jié)段節(jié)段,形成雙懸臂結(jié)構(gòu)形成雙懸臂結(jié)構(gòu);同步支架現(xiàn)澆岸跨同步支架現(xiàn)澆岸跨20#17#節(jié)段節(jié)段,澆筑澆筑16#節(jié)段與懸澆段合龍節(jié)段與懸澆段合龍,形成單懸臂結(jié)構(gòu)形成單懸臂結(jié)構(gòu);然而繼續(xù)懸澆河跨的然而繼續(xù)懸澆河跨的16#22#節(jié)段節(jié)段;最后澆筑最后澆筑23#節(jié)

12、段與對(duì)岸半橋合龍節(jié)段與對(duì)岸半橋合龍,形成三跨連續(xù)梁結(jié)構(gòu)。形成三跨連續(xù)梁結(jié)構(gòu)。主梁的拉索式掛籃懸澆程序主梁的拉索式掛籃懸澆程序:掛籃就位掛籃就位;掛斜拉索掛斜拉索,分別錨固分別錨固于塔柱和掛籃的前端于塔柱和掛籃的前端,并按設(shè)計(jì)要求的噸位予以張拉并按設(shè)計(jì)要求的噸位予以張拉,形成拉索形成拉索式掛籃的工作狀況式掛籃的工作狀況;安裝模板和綁扎鋼筋安裝模板和綁扎鋼筋;集中攪拌集中攪拌,管道泵送管道泵送,澆筑各節(jié)段混凝土澆筑各節(jié)段混凝土;混凝土養(yǎng)護(hù)和拆除模板混凝土養(yǎng)護(hù)和拆除模板;張拉節(jié)段預(yù)應(yīng)力筋張拉節(jié)段預(yù)應(yīng)力筋; 掛籃前端的錨固轉(zhuǎn)移至梁體掛籃前端的錨固轉(zhuǎn)移至梁體;按各節(jié)段索力張拉各根斜拉索按各節(jié)段索力張拉各根斜拉索;移動(dòng)掛籃。依此循環(huán)移動(dòng)掛籃。依此循環(huán),直至