南京市临江路跨城南河桥主桥型比选

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摘 要：本文对南京市临江路跨城南和桥梁上部结构进行了分析比选，旨在为工程建设与城市景观、经济指标之间选取最优方案。

关键词：变高度连续梁 鱼腹式箱梁 矮塔斜拉桥

中图分类号：U44 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）02（b）-0056-02

1 工程概述

本项目位于南京市浦口新城，为临江路跨城南河桥新建工程。临江路为规划的浦口中心区西南-东北向主轴。项目所在地的浦口新城是江北副城的中心。该城是展示南京现代化滨江城市风貌的重点地区，以生态和文化为特色，以发展现代服务业为主要职能的现代化滨江城市。

临江路的建设将提升南京城市形象，有利于拉开浦口新城开发建设框架，带动沿线土地升值和城市发展，完善浦口区道路格局，解决地区内的交通需求。此外临江路跨城南河桥的建设还将配合青奥体育公园的建设，完善青奥体育公园周边路网结构，因此，这条道路既是交通性道路，同时也是重要的景观道路。

2 区域自然条件

地形、地貌：本项目地貌原属长江漫滩，现为农田、村庄、鱼塘。沿线原属长江漫滩区域被后期人工填挖，地形起伏。

气象：南京属北亚热带季风气候区，四季分明，雨水充沛，沟通资源充足，年平均温度为15.7 ℃。夏季主导风为东南、东风，冬季主导风为东北风、东风。无霜期为237天。每年6月下旬至7月中旬为梅雨季节。

3 技术指标

（1）通航标准：城南河现状Ⅴ级，规划Ⅵ级航道，通航净高5 m、净宽25 m，顶宽18，侧高4 m，最高通航水位9.21 m，设计最高洪水位10.78 m。

（2）通行净空：机动车道≥4.5 m，非机动车道及人行道≥3.5 m。

（3）荷载等级：桥涵设计荷载：城市A级，

人群荷载：按《城市桥梁设计准则》（CJJ11-2011）取用。

（4）地震基本烈度：地震基本烈度Ⅶ度，地震动峰值加速度为0.1 g。

（5）桥梁结构设计基准期：100年。

（6）桥梁结构设计安全等级：一级。

（7）桥梁结构环境类别：桥梁结构环境类别：Ⅰ类。

4 桥型比选

4.1 预应力混凝土变高度连续梁桥

桥位处河岸宽度约120 m，桥轴法线与河道线夹角为54.1°。本桥采用正桥正做方案。采用双幅桥，每幅桥面宽度为22.1 m。

主桥跨度组成采用（82+120+82） m预应力混凝土变高度连续梁桥，混凝土等级C55。主墩位于城南河堤内侧，边跨跨越城南河河堤。考虑到主桥体量较大，重度感强，桥梁总体视觉感较为笨重，因而采用圆弧形的箱型截面，利用大挑臂以及曲线梁体，在视觉上形成梁高矮，梁体轻盈的效果。

对于22.1 m宽桥桥墩适合采用板式墩，通过刻槽和倒角处理丰富其形态美感，结合适应水流，采用倒大圆角处理。水中桥梁按正桥正做布置（如图1）。

主梁为直腹板箱梁单箱双室变高度箱梁，底板为圆弧型。跨中箱室中心梁高3.4 m，支点箱室中心梁高7.2 m。悬臂翼缘采用圆弧形箱室，翼缘的结构沿桥梁全长保持不变。箱梁顶板宽22.1 m，翼缘宽5.5 m，底板宽11.1 m。中箱顶板厚度28 cm，翼缘箱室顶板厚度26 cm，全桥顶板厚度保持不变。中箱底板厚度由跨中的28 cm渐变为支点的100 cm，翼缘箱室底板厚度25 cm保持不变。跨中腹板厚度为45 cm，中支点处为80 cm，梁端为60 cm。桥面横向由路幅中心向两侧设置2%的横坡。全桥在每个支点处各设一道横隔板，中支点处250 cm，边支点处150 cm。方案一全桥根据悬臂施工的需要，划分为0号块，1～15悬臂节段，以及边跨等高段和合拢段。

主梁采用三向预应力体系。其中纵向预应力分为顶板悬臂束、腹板束、边跨底板束、中跨底板束、中跨合龙束、边跨合龙束，腹板采用17-ΦS15.2的钢绞线，底板采用17-ΦS15.2的钢绞线，顶板采用15-ΦS15.2的钢绞线，横梁采用15-ΦS15.2的钢绞线，预应力管道采用塑料波纹管。竖向预应力采用Φ32精轧粗钢筋，铁皮管制孔。顶板横向预应力采用4-ΦS15.2的钢绞线，间距50 cm布置。顶板悬臂束按节段逐节张拉，将要张拉锚固的束平弯至顶板与腹板交接处锚固。腹板束按节段张拉，直接在腹板上锚固。待边跨及中跨合龙后，再张拉边跨、中跨合龙束，合拢束在箱梁内设置锯齿块张拉。

每幅桥主墩采用板式墩结构，墩顶截面尺寸为11.8 m×3.0 m（横桥向×顺桥向），墩底截面尺寸也为11.8 m×3 m（横桥向×顺桥向）。矩形承台平面尺寸为21 m×12 m（横桥向×顺桥向），承台高3.8 m。基础采用三排钻孔桩，行列式布置，共15根Φ1.8 m钻孔桩。桩基按摩擦桩设计，桩长69 m。

边墩墩型与主桥风格一致，为板式墩。墩柱横向宽12 m，顺桥向厚度2.5 m。矩形承台高2.5 m。基础采用两排钻孔桩，行列式布置，共8根Φ1.5 m钻孔桩，桩基按摩擦桩设计，桩长63 m。

4.2 矮塔斜拉桥

方案二采用（82+120+82）m矮塔斜拉桥，混凝土等级C55。每幅桥面宽度27.0 m。

在浦口新城建设中需要一个强有力的构筑物来实现环境景观的升华。如采用大跨度斜拉桥，可以实现巨大的桥塔，但桥塔本身会出现上下比例失调及总体投入过大的缺陷。因此大跨度斜拉桥不是合适的选择。本方案通过索塔来加劲梁，可以降低梁高，兼顾了美观与经济。

桥墩适合采用花瓶型框架墩，通过刻槽和倒角处理丰富其形态美感，结合适应水流，采用倒大圆角处理。水中桥梁按正桥正做布置（如图2）。

主梁采用大挑臂砼单箱五室箱梁，主塔采用钢筋混凝土，塔梁固结，梁与墩柱之间设置普通支座。每个塔柱设5对斜拉索，每对斜拉索横向并排布置一根，斜拉索呈扇形布置。主桥支点梁高5.2 m，跨中梁高2.8 m，梁底曲线采用圆曲线过渡。箱室顶板厚度为 0.28 m，底板厚度为0.3～0.50 m，腹板厚度为0.5～0.8 m。箱内在拉索处设置横隔板。箱梁悬臂现浇节段分为12个。

主塔采用钢筋砼结构，C50号砼，塔高自桥面以上23.0 m，塔身横桥向宽度2 m，纵向塔顶宽度3.5 m，向下加宽至4.0 m，中间部分镂空处理。

主桥（82+120+82）m矮塔斜拉桥纵向预应力钢束采17-ΦS 15.2、15-ΦS 15.2、12-ΦS 15.2三种规格钢绞线。所有预应力钢绞线均采用塑料波纹管成孔。顶板悬臂束及腹板弯起束随着施工节段的浇注分批张拉；边跨合拢束及中跨合拢束则待合拢段施工完后分批锚固在锯齿块上。横向预应力钢束采用4-ΦS 15.2钢绞线。无索区横梁布置两根4-ΦS 15.2，间距50 cm。竖向预应力钢筋采用JL32 mm精轧螺纹钢筋，金属波纹管制孔，内径36 mm，轧丝锚锚固，根据受力需要在箱梁支点附近顺桥向按0.5 m布置。

每幅桥主墩采用花瓶形框架墩结构，墩身厚3.5 m。横桥向框架宽度12 m，顶部由于支座布置需要，加宽到15 m，采用圆弧过渡。框架柱宽3.2 m，框架梁高1.65 m。承台采用矩形，平面尺寸为23.2 m×13.2 m，高4.5 m。每个墩柱为15根Φ2 m钻孔桩，桩基按摩擦桩设计，桩长69 m左右。

边墩墩型与全桥风格一致，为花瓶型框架墩结构，墩身厚2.5 m。横桥向框架宽度8 m，顶部由于支座布置需要，加宽到10 m，采用圆弧过渡。框架柱宽2.25 m，框架梁高1.1 m。承台采用矩形，平面尺寸为13.75 m×6.25 m，高2.5 m。每个边墩柱为8根Φ1.5 m钻孔桩，桩基按摩擦桩设计，桩长63 m左右。

5 桥梁方案比较

（1）景观比较：方案一主桥采用鱼腹式连续梁方案，通过圆弧大挑臂削弱主梁厚重感，使桥梁变得体态轻盈，线条柔美，造型别致，结构简洁美观。

方案二考虑采用矮塔斜拉桥方案。刚劲的桥塔形成一个强有力的构筑物来实现环境景观的升华。同时索塔来加劲梁，可以降低梁高，梁也显得轻盈。

（2）施工难度比较：方案一主桥梁部施工相对简单，方案二主桥需要额外施工桥塔和索，存在索力张拉等问题，施工难度相对较大。

（3）交通功能比较：方案一主桥与南北引桥桥宽一致衔接方便。方案二由于桥塔的出现需要在一幅桥的中间设置桥塔分隔带，且主塔将机动车道分隔，增加了桥面路幅宽度，南北引桥均需要设置变宽段。

（4）工期比较：方案二比方案一稍长。

（5）造价比较：方案二高。

（6）后期维护：方案二由于拉索结构，后期需要跟踪维护，成本大于方案一。

经综合比选推荐方案一。

参考文献

[1] 南京市浦口新城核心区控制性详细规划[S].

[2] 南京市内河航道网及港口规划[S].

[3] 城市桥梁设计规范[S].CJJ 11-2011.

[4] 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范[S].JTG D62-2004.

[5] 内河通航标准[S].GB 50139-2004.