和平桥改造工程设计

维普资讯 http://www.cqvip.com 第５期（总第１　２９期）　２００７年１０月　中国帝篮互程　ＣＨＩＮＡ　ＭＵＮＩＣＩＰＡＬ　ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ　Ｎｏ　５（Ｓｅｒｉａｌ　Ｎｏ１２９）　Ｏｃｔ２００７　．。　。¨“董善萎　鋈　曩　。　≥善　ｉ　和平桥改造工程设计　李鹏，黄　山　（中国市政工程中南设计研究院，湖北武汉４３００１０）　摘要：对海口市和平桥改造前，选择有代表性的部位进行动静载试验，检测了桥梁最不利截面的变形和受力状态。通　过新建异形板与左右转匝道桥和旧桥的有机结合，在充分考虑其受力特点后对新建板梁设计进行优化。　关键词：改造靓化；动静载试验；板梁的优化　中图分类号：Ｕ４４５．６　文献标识码：Ａ　文章编号：１００４—４６５５（２００７）０５—００１６—０２　１和平桥现状　使用承载能力。　和平桥位于海口市中心区与海甸岛之间，横跨海　试验荷载采用三轴载重汽车施加，使试验荷载在　甸河；是联系海ＩＺｌ市中心与海甸岛的重要通道之一。　轮距、轴重、轮压方面满足桥面加铺８　ｃｍ沥青混凝　和平桥建于１９８９年，原设计主跨梁体为连续箱梁结　土层及维持原设计荷载要求。加载试验轮位通过影　构，引桥体为简支空心板梁，桥面宽２５　ｉｎ；设计荷　响线确定。　载为汽一２０级，挂一１００。为了解决和平桥右转至长　桥梁静载试验结论：各工况下，在主要的受力截　堤路的交通，１９９８年在南桥头东侧增加一条匝道，　面上，梁底正应力校正系数均小于１，主拉应力校正　匝道半径约为２５　ｉｎ，宽约８　ｉｎ，坡度约为４％，为预　系数除部分截面测点外均小于１，梁体的受力基本满　应力整体实心板梁结构。目前这匝道是长堤路与和　足规范要求；挠度校正系数除个别测点外均小于１，　平桥的唯一联系通道。南桥头西侧为海口市旧城区，　说明梁体刚度满足规范要求；梁体各工况在荷载作　建筑简陋，对桥头景观效果不利；北桥头为大片的　用下，残余挠度很小，说明梁体处于弹性工作状态；　简陋住宅，环境混杂，沿路为小商铺。随着海甸岛　荷载试验未发现裂缝。　城区建设的不断发展，和平桥的现状不能满足交通　动载试验测量的数据和记录的波形，用来检验桥　功能的基本要求。　梁的承载能力和安全度，以评定桥梁的整体动力性　２和平桥试验结果与分析　能，了解桥梁结构的固有振动特性，为桥梁的改造　和平桥主桥为预应力钢筋混凝土变截面连续箱　提供可靠依据。　梁，桥跨为２６，４　ｉｎ，梁高１．８～１．６　ｉｎ，引桥为预应力　桥梁动载试验结论：实测基频与理论基频较接　混凝土空心板，跨径为１８　ｉｎ，梁高０．８　ｉｎ，引桥异形　近，且略大于理论值，说明该桥的动刚度满足要求；　板及新增匝道采用预应力混凝土实心板。此次改造　实测和平桥冲击系数随车速的增大而增大，其变化范　和平桥，还将对破损桥面进行修复，并增加８　ｃｍ的　围均小于规范值，说明本桥冲击效应不大；跳车时　沥青混凝土铺装层。　激起主梁的振动量远大于跑车和刹车时激起主梁的振　为了解桥跨结构的实际工作状态，判断实际承载　动量。为了使桥梁处于良好的运营状态，在桥梁运　能力，评价其在设计使用荷载下的工作性能，改造　营过程中应随时清除桥梁上的障碍物，当铺装层有　前，选择有代表性的部位进行动静载试验。荷载试　损时及时修补是十分重要的。　验按等效原则设计不同的加载工况，通过对桥梁实　综上所述，和平桥可以满足桥面加铺８　ｃｍ沥青　际加载，检测桥梁最不利截面的变形和受力状态，　混凝土铺装层及维持原设计荷载不变的改造要求。　从而推断桥梁结构在荷载作用下的实际工作状态和　横桥向主桥箱梁和引桥空心板的翼缘板悬臂长度很　短，仅为０．５　ｍ，其受力性能可以满足改造要求。　收稿日期：２００７—０６—０６　３　设计构思与技术控制　第一作者简介：李鹏，男，武汉人，高级工程师，毕业于华中　３．１　总体设计构思　科技大学，研究生，现工作于中国市政工程中南设计研究院，　根据和平桥改造规划，以现状和平桥跨海甸河主　任海南分院副院长兼总工，从事道路桥梁的设计审查工作。　１６　维普资讯 http://www.cqvip.com 中国希业王程　李鹏，黄山：和平桥改造工程设计　２００　７年第５期　桥为轴心，桥北岸仅将桥面和两侧栏杆改造，南岸　除桥面加铺沥青混凝土及栏杆改造外，还需拆除现　状匝道桥及按征地红线拆除立交桥周边的房屋，新　建左右转上下桥的匝道。Ａ、Ｂ匝道受征地红线的限　制，平面布置半径为４０　ｍ，匝道宽为８．０　ｍ；Ａ、Ｂ　匝道分别满足和平桥与长堤路上下桥的交通车流。　在匝道桥的外侧分别设置长堤路右转至和平路Ｃ匝　道及人行道、和平路右转至长堤路Ｄ匝道及人行道；　对匝道内侧的用地进行集中统一的环境塑造，从而　提高桥头景观品质。　地下管线结合远期规划进行改造，除将雨污水进　行分流外，对现有自来水、煤气、电信、军光等管　线，结合立交桥布置进行横向迁移、纵向埋深以满　足规范要求。匝道人行系统在主桥南北两侧设置人　行天桥，方便行人出行。同时，对和平桥现有的栏　杆、人行道、灯光进行改造，对桥梁进行涂装美化　亮化，使之与‘海口新外滩”环境景观相协调。　３．２　桥梁工程技术控制　本次设计重点是结合现状桥梁的孔跨布置及桥梁　宽度进行改造。根据和平北路大桥竣工图等相关资　料，和平桥引桥为预应力空心板梁，跨径１８．０　ｍ，梁　高Ｏ．８Ｏ　ｍ，梁板宽１．０　ｍ。最终优化总体布局如下：　主桥结合现状布置１９．２７５　ｍ（Ｂ一１）＋１８．０　ｍ　（Ｂ一２）预应力混凝土简支板。主桥Ｂ一１梁顶板宽度　为１１．１２５～１７．０００　ｍ，两翼悬臂长１．１２５～１．５００　ｍ，　底板宽度为９．８～ｌ５．３　ｍ，结合异形板的受力空间分　析，分别在窄端设置９孔、宽端设置ｌ２孑Ｌ　６００　ｍｍ　圆孑Ｌ，从而不仅减轻异形梁板的自重，在多向空间　受力的前提下应力应变分布合理，而且节省了工程　投资。异形板纵向采用预应力钢束，采用　９一西ｉ　ｌ５．２４　ｍｍ低松弛钢绞线，内径为８Ｏ　ｍｍ波纹管　成孑Ｌ。施加预应力均采用窄端固定、宽端张拉的施　工工艺。Ｂ一２板梁梁顶板宽度为３．５Ｏ～４．１２　ｍ，两翼　悬臂长０．５００～１．１１５　ｍ，底板宽度为３．０　ｍ，结合板　的受力分析设置３个西６００　ｍｍ圆孑Ｌ。纵向预应力钢　束采用５一　ｉ　ｌ５．２４　ｍｍ低松弛钢绞线，内径为５０　ｍｍ　波纹管成孑Ｌ。锚下张拉控制为应力　＝０．７５　＝　１　３９５　ＭＰａ，锚外张拉应力不超过０．８　。钢束布置于　腹板，Ｂ一１、Ｂ一２板均采用单端张拉，以控制钢束张　拉力为主，张拉伸长量作为校核的原则进行双控。　匝道桥上部结构：新建匝道桥跨径布置为１６．０　ｍ＋　１６．０　ｍ＋１６．０　ｍ＝４８．０　ｍ，桥宽为８．０　ｍ，净宽７．０　ｍ，　两侧各０．５　ｍ防撞墙；采用跨径为３×１６．０　ｍ的普通钢　筋混凝土连续空心板梁，顶板宽８．０　ｍ、底板宽　５．０　ｍ、悬臂宽１．５　ｍ，悬臂板根部高度Ｏ．３５　ｍ，端部　高度为０．１５　ｍ，梁高０．８　ｍ；为了减轻桥梁自重，梁　体中设置５个半径为２５　ｃｍ空心体，梁体端横梁宽度　为１．８　ｍ。　主桥及匝道桥下部结构采用桩柱式桥墩和肋板式　桥台，每幅桥由２根西１　０００　ｍｍ的圆柱直接通过支　座与梁体连接，柱下设１．５　ｒｒｌ×２．０　ｍ的承台，承台下　对应一排２根　１　２００　ｍｍ的钻孑Ｌ灌柱桩。桥台采用　薄壁ｕ型，桥台桩基采用双排西１　０００　ｍｍ钻孑Ｌ灌注　桩。桥墩采用Ｃ　３０混凝土，承台和墩柱为Ｃ　２５混凝　土，桥梁桩基为Ｃ　２５水下混凝土。　３．３桥梁附属工程　桥面铺装为１０　ｃｍ水泥混凝土，桥面防水采用　Ｆ１１Ｙ一１加强型防水剂，桥面改造完成后整体加铺　８　ｃｍ沥青混凝土；桥面排水采用泄水管直接接人　ＰＶＣ管至桥下排水。人行道栏杆采用不锈钢格栅栏　杆，防撞护栏采用混凝土防撞护栏。桥梁采用８Ｏ型　‘三防”伸缩缝。支座主桥采用板式橡胶支座，匝道　桥采用抗震型盆式橡胶支座。　和平桥主桥以及Ａ、Ｂ匝道所围合的圆形绿地区　域内，以大型圆形花坛设计为主。花坛以美人蕉、　小叶龙船花、黄金榕、红龙草等灌木观赏花为主。　花坛四周种植扶桑、三角梅、米兰等球状开花灌木。　４结语　改造后的和平桥不仅满足交通功能和荷载等级要　求，通过新增匝道将海甸岛和老城区有机结合起来　（海口市和平桥改造工程见图１），实现交通有效渠化　图１　海口市和平桥改造工程乌瞰图　和荷载等级的转换；而且其桥面铺装、栏杆、照明　及与周边景观均以崭新的面貌出现，成为海口市一　道靓丽的风景线。同时，新建立交桥范围内机非分　离，人行系统完善，地下管网按远期规划进行综合　治理，绿化美化与之配套，因此改造后的和平桥将　成为城市主要交通通道。　１７