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摘要：本文介绍了德昌高速瑞洪信江特大桥的桥型方案、采用的技术标准、截面型式及结构计算，并介绍了该桥设计在构造上所做的特殊处理及施工要点。
关键词： 连续梁 三向预应力 悬臂浇注 结构计算
Abstract: this paper introduces the Johnson high-speed red flood large bridge bridge scheme of xinjiang, the technical standard, and section type and structure calculation, and introduces the structure design of the bridge in the special treatment and key points of construction.
Keywords: continuous beam to prestressed cantilever pouring three structure calculation
中图分类号：U448文献标识码：A 文章编号：
1、工程概况
瑞洪信江特大桥是德兴至南昌高速公路的一座特大桥，位于信江河谷冲积平原地区，该桥大致南西走向，横跨信江，起迄桩号K168+031.44～K169+694.56，全长1663.12米，主桥采用预应力砼变截面连续箱梁方案，引桥为40m预应力砼T梁。
1.1 桥型方案
桥址区属冲洪积平原地貌，地势较为平坦，大桥跨越的信江宽约600米，东岸为人工堤坝，块石堆砌，可通行汽车，岸线稳定，西岸为自然堤，其上游400m左右为昌万公路的瑞洪大桥，下游约1200m处为瑞洪镇，线位与航道线基本正交。
设计初期，拟定了2种桥型方案:
桥型方案一：主桥采用(55+2x80+55)m预应力砼变截面连续箱梁；主桥主墩采用厚2.5m的薄壁墩，主引桥过渡墩采用厚2.2m的薄壁墩，基础均采用钻孔灌注桩。该方案的优点是施工工艺简单，造价低；主梁梁高较低，纵面线线形布置有利降低主线线形高程，且河道中桥墩对应上游桥梁墩柱，布孔合适，有利通航要求。但是需要的施工设备较多，工序繁琐、养护费用稍高。
桥型方案二：主桥采用75＋120＋75米的连续刚构，主桥主墩采用厚1.5m的双薄壁墩，主引桥过渡墩采用厚2.2m的薄壁墩，基础均采用钻孔灌注桩。该方案主桥线形较美观，结构受力合理；河道中桥墩布置较少；但是主梁较高，纵面线线形布置较难。而且砼和钢筋的用量都较高，总体造价高。
在经过一番仔细研究比选后，综合考虑了通航要求、桥梁线形、施工工艺、造价以及水利部门对于保护大堤的要求等因素，最终决定采用线形合理，施工工艺成熟、简单，造价较低的方案一（如图1），重要的是该方案桥墩与上游瑞洪大桥桥墩对应，利于通航。
图1 主桥方案示意图
1.2 设计标准
通航等级：Ⅲ-(3)级
通航净空为：55x10米，二孔通航
荷载等级：公路－I级；
设计洪水频率：1/300；
单幅桥面宽度：12.65 m；
地震基本烈度：Ⅵ度；
设计速度：100km/h；
桥面纵坡：最大纵坡2%；
桥面横坡：2%；
防撞荷载：横桥向撞击作用标准值为800KN，顺桥向撞击作用标准值为650KN；
1.3 气象
桥址区域属于中亚热带季风气候，全年气候温和，四季分明，日照充足，雨量充沛，降水集中在5～8月份，年降水量1596毫米，年平均气温17.9℃，七月平均气温29.8℃，一月平均气温5.1℃，极端最低气温-9.1℃，极端最高气温40.6℃，无霜期279天。
1.4 地质水文
在钻孔深度范围内桥区地层从上至下依序为：第四系全新统冲洪积（Q4al＋pl）及白垩系上统南雄组（K2n）红砂岩各风化带。
桥址区地下水主要为第四系松散岩类孔隙潜水，水分布于砂、砾石层中，连通性好，主要接受江水补给，与江水具直接水力联系；桥址区江水位、流量受季节性影响变化较大，勘察期间除雨期外江水水深一般＜7m。下伏基岩为泥质胶结，裂隙不发育，透（导）水性较差，属弱含水层，故该层基岩裂隙水水量较贫乏。桥址区地表水对钢结构具弱腐蚀，对砼中钢筋无腐蚀，对混凝土具有弱分解类腐蚀。
2、主桥设计
2.1 主要设计荷载
(1) 二期恒载：包括桥面铺装、两侧防撞栏，主梁分配到78.01KN/m；
(2) 汽车活载：公路-Ⅰ级
(3) 支座不均匀沉降：取1.0cm；
(4) 温度：整体温度变化升、降温各按20℃计，并考虑梯度温度引起的效应，梁顶最大不均匀升温14℃，降温-7℃，合拢温度则控制在15℃。
2.2 结构构造
2.2.1 上部构造
主桥为（47+2x80+47）米连续梁，箱梁采用变截面三向预应力单箱单室连续箱梁结构。主梁断面采用直腹板箱梁断面。箱梁顶板宽12.65m，底宽7.0m，翼缘板悬臂长2.825m，悬臂端部厚18cm，悬臂根部厚60cm。支点处梁高5.0m，为跨径的1/16，跨中梁高2.4m，为跨径的1/33.33。梁高从跨中至主墩中心1.0m处由2.4m按二次抛物线（Y=2.4+2.6×X2/382）变化至5.0m。顶板厚30cm；底板厚度从跨中至距0号块中心1m处由28cm按二次抛物线（h=0.28+0.42×X2/382）变化至70cm；腹板厚0号块为80cm，5号块以后为50cm,在1~4号块件范围内由80cm按直线变化为50cm。
为改善箱梁根部截面受力，在0号块两端附近截面底板局部加厚至110cm；箱梁顶板横坡与桥面横坡一致，箱底水平，边墩墩顶设置1.85m宽横隔梁，中墩墩顶对应双薄壁墩身设置2.50m宽横梁。
2.2.2 预应力体系
主桥箱梁设计采用三向预应力，縱横向预应力采用φS15.2钢绞线，纵向腹板每束钢绞线根数为15根，顶板每束钢绞线根数为12根，底板每束钢绞线根数为9根，纵向张拉控制应力采用1395MPa；横向钢束每束2根，间距为50cm，横向控制应张拉力为390.6KN；竖向预应力筋采用JL25高强精轧螺纹钢筋，沿全桥箱梁腹板内布设，间距为50cm，精轧螺纹钢筋标准强度为fpk=785MPa，控制张拉力289.1KN。
2.3 施工方案
主桥上部连续箱梁双幅分别独立采用挂篮悬臂浇筑法施工，各单“T”箱梁除0号块外分为8对梁段，对称平衡悬臂逐段浇筑施工。箱梁纵向分段长度为（4+3+8×4m），箱梁墩顶块件（即0号块）总长14m，中跨、边跨合拢段为2.0m，边跨现浇段长度为5.85m。悬臂浇筑梁段最大重量为142.272t，挂蓝自重及施工荷载按81t考虑，中跨合拢段施工吊架自重按40t考虑。
2.4 结构计算
主桥上部结构采用交通部公路科研所“公路桥梁结构设计系统GQJS（9.3版）”程序进行了成桥状态下恒载、活载、预应力、混凝土收缩、徐变（按1500天计算）、支座强迫位移（0.01m）、温度变化升、降温各按20℃计，日照温差按JTGD60-2004《公路桥涵设计通用规范》第4.3.10计算，计算中按有关规范规定对各种荷载进行不同的荷载组合，对结构的强度、刚度、应力和挠度进行验算。
主桥上部结构施工阶段计算，按照梁段划分、施工顺序及工艺，对每一梁段均考虑挂篮移动就位、浇筑混凝土、张拉预应力等三个施工过程。结合工程施工实际情况，施工计算共分了19个受力阶段，用“公路桥梁结构设计系统GQJS（9.3版）”分别对各梁段施工过程中的内力、应力、挠度进行了计算和验算。设计中主桥按先边跨合拢，后解除临时锚固，最后中跨合拢的顺序考虑，合拢温度严格控制在15℃左右。
箱梁横向按框架和简支板考虑固端影响两种模式进行计算，按其最不利的进行控制。
计算结果表明应力、强度和刚度等各项指标均较好的满足规范要求。
3、 结语
瑞洪信江特大桥2009年9月开工，2011年9月建成通车。本桥所采用的桥型方案因地制宜，外观简洁流畅，跨越能力强，梁体中内力分布均匀合理，其布孔很好的满足了通航需求，且施工工艺成熟，造价经济，是值得广泛应用的桥型方案。
[参考文献]
1. JTG D60-2004，公路桥涵设计通用规范[S].
2. 雷俊卿.桥梁悬臂施工与设计.人民交通出版社.2000.
3. 徐岳等.预应力混凝土连续梁桥设计.人民交通出版
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
关键词： 连续梁 三向预应力 悬臂浇注 结构计算
Abstract: this paper introduces the Johnson high-speed red flood large bridge bridge scheme of xinjiang, the technical standard, and section type and structure calculation, and introduces the structure design of the bridge in the special treatment and key points of construction.
Keywords: continuous beam to prestressed cantilever pouring three structure calculation
中图分类号：U448文献标识码：A 文章编号：
1、工程概况
瑞洪信江特大桥是德兴至南昌高速公路的一座特大桥，位于信江河谷冲积平原地区，该桥大致南西走向，横跨信江，起迄桩号K168+031.44～K169+694.56，全长1663.12米，主桥采用预应力砼变截面连续箱梁方案，引桥为40m预应力砼T梁。
1.1 桥型方案
桥址区属冲洪积平原地貌，地势较为平坦，大桥跨越的信江宽约600米，东岸为人工堤坝，块石堆砌，可通行汽车，岸线稳定，西岸为自然堤，其上游400m左右为昌万公路的瑞洪大桥，下游约1200m处为瑞洪镇，线位与航道线基本正交。
设计初期，拟定了2种桥型方案:
桥型方案一：主桥采用(55+2x80+55)m预应力砼变截面连续箱梁；主桥主墩采用厚2.5m的薄壁墩，主引桥过渡墩采用厚2.2m的薄壁墩，基础均采用钻孔灌注桩。该方案的优点是施工工艺简单，造价低；主梁梁高较低，纵面线线形布置有利降低主线线形高程，且河道中桥墩对应上游桥梁墩柱，布孔合适，有利通航要求。但是需要的施工设备较多，工序繁琐、养护费用稍高。
桥型方案二：主桥采用75＋120＋75米的连续刚构，主桥主墩采用厚1.5m的双薄壁墩，主引桥过渡墩采用厚2.2m的薄壁墩，基础均采用钻孔灌注桩。该方案主桥线形较美观，结构受力合理；河道中桥墩布置较少；但是主梁较高，纵面线线形布置较难。而且砼和钢筋的用量都较高，总体造价高。
在经过一番仔细研究比选后，综合考虑了通航要求、桥梁线形、施工工艺、造价以及水利部门对于保护大堤的要求等因素，最终决定采用线形合理，施工工艺成熟、简单，造价较低的方案一（如图1），重要的是该方案桥墩与上游瑞洪大桥桥墩对应，利于通航。
图1 主桥方案示意图
1.2 设计标准
通航等级：Ⅲ-(3)级
通航净空为：55x10米，二孔通航
荷载等级：公路－I级；
设计洪水频率：1/300；
单幅桥面宽度：12.65 m；
地震基本烈度：Ⅵ度；
设计速度：100km/h；
桥面纵坡：最大纵坡2%；
桥面横坡：2%；
防撞荷载：横桥向撞击作用标准值为800KN，顺桥向撞击作用标准值为650KN；
1.3 气象
桥址区域属于中亚热带季风气候，全年气候温和，四季分明，日照充足，雨量充沛，降水集中在5～8月份，年降水量1596毫米，年平均气温17.9℃，七月平均气温29.8℃，一月平均气温5.1℃，极端最低气温-9.1℃，极端最高气温40.6℃，无霜期279天。
1.4 地质水文
在钻孔深度范围内桥区地层从上至下依序为：第四系全新统冲洪积（Q4al＋pl）及白垩系上统南雄组（K2n）红砂岩各风化带。
桥址区地下水主要为第四系松散岩类孔隙潜水，水分布于砂、砾石层中，连通性好，主要接受江水补给，与江水具直接水力联系；桥址区江水位、流量受季节性影响变化较大，勘察期间除雨期外江水水深一般＜7m。下伏基岩为泥质胶结，裂隙不发育，透（导）水性较差，属弱含水层，故该层基岩裂隙水水量较贫乏。桥址区地表水对钢结构具弱腐蚀，对砼中钢筋无腐蚀，对混凝土具有弱分解类腐蚀。
2、主桥设计
2.1 主要设计荷载
(1) 二期恒载：包括桥面铺装、两侧防撞栏，主梁分配到78.01KN/m；
(2) 汽车活载：公路-Ⅰ级
(3) 支座不均匀沉降：取1.0cm；
(4) 温度：整体温度变化升、降温各按20℃计，并考虑梯度温度引起的效应，梁顶最大不均匀升温14℃，降温-7℃，合拢温度则控制在15℃。
2.2 结构构造
2.2.1 上部构造
主桥为（47+2x80+47）米连续梁，箱梁采用变截面三向预应力单箱单室连续箱梁结构。主梁断面采用直腹板箱梁断面。箱梁顶板宽12.65m，底宽7.0m，翼缘板悬臂长2.825m，悬臂端部厚18cm，悬臂根部厚60cm。支点处梁高5.0m，为跨径的1/16，跨中梁高2.4m，为跨径的1/33.33。梁高从跨中至主墩中心1.0m处由2.4m按二次抛物线（Y=2.4+2.6×X2/382）变化至5.0m。顶板厚30cm；底板厚度从跨中至距0号块中心1m处由28cm按二次抛物线（h=0.28+0.42×X2/382）变化至70cm；腹板厚0号块为80cm，5号块以后为50cm,在1~4号块件范围内由80cm按直线变化为50cm。
为改善箱梁根部截面受力，在0号块两端附近截面底板局部加厚至110cm；箱梁顶板横坡与桥面横坡一致，箱底水平，边墩墩顶设置1.85m宽横隔梁，中墩墩顶对应双薄壁墩身设置2.50m宽横梁。
2.2.2 预应力体系
主桥箱梁设计采用三向预应力，縱横向预应力采用φS15.2钢绞线，纵向腹板每束钢绞线根数为15根，顶板每束钢绞线根数为12根，底板每束钢绞线根数为9根，纵向张拉控制应力采用1395MPa；横向钢束每束2根，间距为50cm，横向控制应张拉力为390.6KN；竖向预应力筋采用JL25高强精轧螺纹钢筋，沿全桥箱梁腹板内布设，间距为50cm，精轧螺纹钢筋标准强度为fpk=785MPa，控制张拉力289.1KN。
2.3 施工方案
主桥上部连续箱梁双幅分别独立采用挂篮悬臂浇筑法施工，各单“T”箱梁除0号块外分为8对梁段，对称平衡悬臂逐段浇筑施工。箱梁纵向分段长度为（4+3+8×4m），箱梁墩顶块件（即0号块）总长14m，中跨、边跨合拢段为2.0m，边跨现浇段长度为5.85m。悬臂浇筑梁段最大重量为142.272t，挂蓝自重及施工荷载按81t考虑，中跨合拢段施工吊架自重按40t考虑。
2.4 结构计算
主桥上部结构采用交通部公路科研所“公路桥梁结构设计系统GQJS（9.3版）”程序进行了成桥状态下恒载、活载、预应力、混凝土收缩、徐变（按1500天计算）、支座强迫位移（0.01m）、温度变化升、降温各按20℃计，日照温差按JTGD60-2004《公路桥涵设计通用规范》第4.3.10计算，计算中按有关规范规定对各种荷载进行不同的荷载组合，对结构的强度、刚度、应力和挠度进行验算。
主桥上部结构施工阶段计算，按照梁段划分、施工顺序及工艺，对每一梁段均考虑挂篮移动就位、浇筑混凝土、张拉预应力等三个施工过程。结合工程施工实际情况，施工计算共分了19个受力阶段，用“公路桥梁结构设计系统GQJS（9.3版）”分别对各梁段施工过程中的内力、应力、挠度进行了计算和验算。设计中主桥按先边跨合拢，后解除临时锚固，最后中跨合拢的顺序考虑，合拢温度严格控制在15℃左右。
箱梁横向按框架和简支板考虑固端影响两种模式进行计算，按其最不利的进行控制。
计算结果表明应力、强度和刚度等各项指标均较好的满足规范要求。
3、 结语
瑞洪信江特大桥2009年9月开工，2011年9月建成通车。本桥所采用的桥型方案因地制宜，外观简洁流畅，跨越能力强，梁体中内力分布均匀合理，其布孔很好的满足了通航需求，且施工工艺成熟，造价经济，是值得广泛应用的桥型方案。
[参考文献]
1. JTG D60-2004，公路桥涵设计通用规范[S].
2. 雷俊卿.桥梁悬臂施工与设计.人民交通出版社.2000.
3. 徐岳等.预应力混凝土连续梁桥设计.人民交通出版
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。