2011年第1期广东公路交通GuangDongGongLuJiaoTong总第115期文章编号：1671－7619（2011）01－0026－04广东鹤南大桥桥型方案选择阮小玲1，梅刚2（1．广东鹤南路桥有限公司，广东江门529000；2．中交公路规划设计院有限公司，北京100088）摘要：广东鹤南大桥受毗邻的广珠铁路桥跨径布置限制，桥型选择较为困难。经过一系列研究，先后提出了下承式拱桥、混凝土刚构桥、混凝土斜拉桥、混合梁刚构桥四种桥型，并从安全、美观、经济、施工、养护几个方面进行比选，认为混合梁刚构桥方案可以作为鹤南大桥的推荐桥型方案。可供桥跨布置限制、小边中跨比的桥型设计借鉴。关键词：桥型方案；桥跨布置；边中跨比；混合梁刚构桥中图分类号：U442．54文献标识码：B0概述广东鹤南大桥跨越西江，连接北岸佛山市（6）最大纵坡：≤2%；（7）桥面横坡：2%；（8）设计荷载：公路－Ⅰ级；（9）通航净空：净宽210m×22m；（10）设计风速33．1m/s（10m处）；（11）设计洪水频率：1/300。与南岸鹤山市，距上游高明大桥约3．8km，距下游九江大桥约10km。鹤南大桥位于广珠铁路桥下游，两桥平行中心距43m。桥位处亚热带海洋气候，年平均气温222．8℃，极端最高气温37．5℃，极端最低气温0℃。年平均降水量1700mm。每年的7～9月有2～3次的台风和热带风暴，最大风力可达12级以上。平均相对湿度为78%。鹤南大桥跨越的西江为内河Ⅰ级航道，代表船型为3000DWT海轮。主墩船撞力19．6MN，过渡墩船撞力12．2MN。桥址存在西江断裂之次级或分支断裂，属非全新活动断裂，对桥梁设计施工影响不大。100年超越概率为10%地表地震动峰值加速度0．107m/s2，地震基本烈度为Ⅵ度。场地下伏基岩为白垩系（K）泥质砂岩、泥岩，整体上构成简单，岩体较稳定，强度低，基础形式为摩擦桩。桥跨布置图1鹤南大桥与广珠铁路桥断面关系图1主要技术标准（1）公路等级：高速公路；（2）设计速度：100km/h；（3）行车道数：双向六车道；（4）行车道宽度：3×3．75m；（5）桥梁宽度：33．0m；图2鹤南大桥与广珠铁路桥平面关系图如图1、图2所示，广珠铁路桥跨径布置为：111．05m+2×230m+111．05m=682．1m。鹤南大桥位于铁路桥下游，两桥桥轴线相距43m，·26·2011年第1期阮小玲，梅刚广东鹤南大桥桥型方案选择总第115期也不理想。两桥桥面净距17．25m，承台净距7．85m，广东省水利和航道主管部门要求两桥对墩布置、跨径相同。3．2混凝土刚构桥方案3桥型方案由于墩位及孔跨布置需与广珠铁路大桥完全相同，考虑到跨径2×230m的桥梁适合采用下承式拱桥、混凝土刚构桥、混凝土斜拉桥、混合梁刚构桥等方案，下面将依次对各个桥型进行论述。3．1下承式拱桥方案图5混凝土刚构桥方案桥型布置图现有跨径的边中跨比为0．483∶1，如按照常规混凝土刚构桥桥型设计，显然边中跨比例不合理，这样会造成在主梁中跨下缘和边跨上缘、边主墩顺桥向受力不利等问题。经研究，可采用大小T悬臂浇筑结构形式，中主墩大T悬臂浇筑248m，边主墩小T悬臂浇筑208m，合龙段不在230m跨径正中间而是靠近边主墩一侧，如图6所示。图3广珠铁路桥桥型布置图如图3所示，广珠铁路西江桥为下承式拱桥。主梁采用预应力混凝土连续梁，根部梁高12．5m，跨中梁高4．2m，施工方法为悬臂浇筑。拱结构在合龙后的主梁上拼装而成，作用是提供附加刚度并承受部分二期恒载和活载。从景观协调角度出发，公路桥可采用与铁路桥完全相同的桥型。然而如图4所示，10道拱圈间互相交错遮挡、外观凌乱无序，景观效果不好。图6混凝土刚构桥结构简图通过考虑施工期间压重、边跨腹板加厚、中跨合龙顶推等措施，可以将边主墩考虑混凝土收缩徐变后顺桥向弯矩降为101440kN·，剪m力为16480kN。上部结构计算表明，主梁在持久状况极限状态和正常使用状态中力学指标均满足规范要求。大跨径预应力混凝土刚构桥在长期运营下，较多出现主梁跨中下挠和斜截面开裂等病害［1］，目前业内普遍认为在200m以上跨径尽量不采用该类桥型。通过对结构尺寸精心设计、优化配置腹板下弯钢束、采用新型竖向预应力、直束采用预埋钢管成孔替代塑料波纹管、配图4下承式拱桥景观效果图［2］置体外束预防跨中病害、严格施工措施等方［3］而且铁路桥根部梁高12．5m，为跨径的1/式可以尽量遏制此类病害18．4，已经接近公路桥常采用的混凝土刚构桥的梁高尺度。且公路桥活载较小，对主梁的刚度要求低，不需要设置拱结构分担活载和加强刚度。因此该桥型对于公路桥来