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勐古怒江特大桥总体设计

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袁少洋汪磊马健夏支贤

摘要：结合受控因素，勐古怒江特大桥主桥采用240m双塔空间扇形双索面分离式钢箱梁斜拉桥结构。索塔为钻石型箱型截面混凝土结构;主梁采用分离式钢箱梁结构。斜拉索采用镀锌平行钢丝成品索，设置减震器以抑制斜拉索振动;采用索塔端直接锚固于塔内混凝土齿块、梁端钢锚拉板与边腹板焊接的锚固形式。引桥采用40m标准跨径钢板组合梁，能有效加快施工速度和控制地震响应，促进钢结构在西南山区桥梁工程中的应用。

Abstract： Combining with the controlled factor， the main bridge of Menggu Nujiang River Grand Bridge adopts the structure of double tower and space fan of double cables with separated steel box stay cable bridge with 240m-main span. The cable tower is diamond shaped concrete structurer with box shaped cross section. The beam adopts separative steel box beam structure. The stay cable of bridge uses galvanized parallel steel wire finished cable， installing shock absorber to decrease vibration. The tower end of the stay cable is straightly anchored in the concrete teeth of the tower.The beam end of stay cables applies steel anchor plate welded with outer web. The approach bridge adopts steel plate composite beam of 40m standard span， which will speed up construction process and control seismic response， as soon as prompt application of steel structure in bridge construction of southwest mountains areas.

关键词：勐古怒江特大桥;斜拉桥;分离式钢箱梁;混凝土锚固齿块;钢板组合梁

Key words： Menggu Nujiang River Grand Bridge;stay cable bridge;separative steel box beam;concrete anchored teeth;steel plate composite beam

中图分类号：U442.5? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文献标识码：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章编号：1006-4311（2019）29-0200-04

1? 項目概况

勐古怒江特大桥是国家高速公路网G5613保山至泸水高速公路跨越怒江的关键性控制工程。大桥整体呈南北走向，在保山市和怒江州分界处跨越怒江，南岸为保山市隆阳区芒宽乡，北岸为怒江州泸水县上江镇。包括本桥在内的保山至泸水高速公路建设成为怒江州脱贫开发建设的便捷运输通道，对完善国家和滇西片区路网结构，改变当地贫困落后面貌，积极响应国家加强“三区三州”等深度贫困地区基础设施建设的号召，打赢滇西边境集中连片特困地区脱贫攻坚战等具有重要意义。

勐古怒江特大桥路线总长1333m，由主桥和引桥组成，其中主桥长440m。结合受控因素以及地形、地貌、地质、水文等因素，主桥采用主跨240m双塔对称分离式钢箱梁斜拉桥方案，斜拉索空间双索面扇形布置，跨径组合为（100+240+100）m，两岸边跨均位于岸区，边中跨比为0.417;经结构受力计算分析，边跨未设置辅助墩，主桥立面布置见图1。主桥采用半漂浮结构体系，在交界墩、索塔处设置具有竖向约束、顺桥向活动且横桥向承担设计荷载的改进型支座。为改善地震作用下桥梁结构的地震效应，顺桥向在索塔处，塔、梁之间设置2套纵向粘滞阻尼器;横桥向在索塔、交界墩处分别各设置2套钢阻尼器。为避免正常使用过程中边跨支座处出现上拔力，在边跨一定长度范围内设置均布荷载和集中荷载压重。

2? 自然环境条件

①地形地貌。桥址区域地貌属构造侵蚀中山峡谷地貌，两岸斜坡较陡，地形起伏较大，河流阶地发育不完整，桥位跨怒江河段属河流堆积阶地地貌。

②水文气象。桥址区江河狭窄，谷坡陡峭，水流湍急，河水流量干湿季节变化明显;多年平均最高温度31.8℃，多年平均最低12.4℃，桥位处最大风速35m/s。

③地质情况。场地覆盖层以第四系冲洪积层细沙、角砾土、卵石土、漂石土和块石土为主，下伏基岩为石炭系上统丁家寨组白云质灰岩、中风化石英岩。

④地震效应。场地为中硬场地类型2区，地震基本烈度为Ⅷ度，经地震动参数专题研究，桥址区E1地震动设计动峰值加速度（50年超越概率10%）为0.2665g，E2地震动设计动峰值加速度（50年超越概率2%）为0.4006g。

5.4 塔、梁锚固

比对国内同类型桥梁的斜拉索塔、梁端锚固形式，考虑本桥斜拉索索力、索塔构造、主梁结构形式等方面，经技术经济比选后采用如下方案：索塔区斜拉索直接锚固于混凝土塔壁齿块，若索塔锚固区使用预应力钢绞线提供预应力，则受限于索塔尺寸，钢绞线损失较大且对索塔造成不利影响，故采用精轧螺纹钢筋提供预应力以抵抗索塔两侧斜拉索的水平分力。梁端锚固区则采用钢锚拉板与边腹板直接焊接锚固，将斜拉索索力均匀传递至边腹板，方案锚固构造简单，传力明确。

本桥斜拉索采用塔端张拉方案。

6? 引桥结构设计

本桥两岸引桥均采用钢板组合梁，其中保山岸引桥为4×40+3×（3×40）m钢板组合梁桥，泸水岸引桥为3×（3×40）m钢板组合梁桥。部分桥跨位于曲线段，桥梁平曲线由钢梁沿曲线参数加工形成。引桥采用左右幅分离式设计，左右幅间距0.5m，单幅桥宽12.5m，横桥向单幅桥跨设置3根钢纵梁，端支点设端横梁，中支点设中横梁，跨间每隔5m设置1根中横梁，每跨共7道中横梁，引桥单幅桥跨中横断面见图4。

钢纵梁及横向联系梁均采用工字型断面，全桥纵梁高2.2m，上、下翼缘宽0.6～0.8m，板厚为20mm～50mm，腹板厚16～24mm;横向联系梁高0.8m，边支点和中支点处横隔梁高1.9m，腹板厚16mm、20mm，翼板厚24mm。

混凝土桥面板横向连续跨径为4.25m，标准段厚25cm，钢梁翼缘板处加厚至34cm。为提高抗裂性能，负弯矩区桥面板混凝土为钢纤维混凝土。

引桥钢梁采用顶推法施工，根据设计要求桥面板混凝土需分批次现场浇筑并养生。

7? 结语

分离式钢箱梁斜拉桥具有较好的力学性能和具备良好的气动外形，钢箱梁结构自重小，减少索塔和斜拉索材料用量，经济性好;改善高地震烈度区地震作用下结构受力性能;引桥采用钢板组合梁桥，能加快施工速度，促进组合结构在西南山区桥梁工程中的应用。

勐古怒江特大桥主桥为云南省首座分离式钢箱梁空间扇形双索面双塔三跨斜拉桥，本桥的修建可为国内同类型高地震烈度区斜拉桥的建设提供借鉴，大桥于2017年8月开工建设，预计2020年建成通车。

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