郧县汉江公路大桥

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郧阳汉江公路大桥,是一座主跨414.0米地锚式PC斜拉桥,是我国90年代初同期修建的主跨400米以上特大跨径斜拉桥之一。郧县汉江公路大桥位于湖北省郧阳地区郧县城关小西峡口上,桥址处为长江中游的最大支流汉江水流域上游末段,丹江口水利枢纽丹江口水库回水变化段上,常水位面宽340米,水深40米,为典型的U型河床。
中文名
郧阳汉江公路大桥
构    造
地锚式PC斜拉桥
桥    址
长江中游的汉江水流域上游末
桥梁跨度
86.0+414.0+86.0米

郧县汉江公路大桥简介

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郧阳汉江公路大桥是209国道上的重要桥梁,它为湖北省“八五”期间交通建设重点项目和交通部交通科技“通达计划”中的新技术开发项目,也是我国首次设计建设的地锚式特大跨度预应力砼斜拉桥。由于该桥设计、施工难度大,建设复杂,我国还没有同类型桥梁的建设经验,地锚式斜拉桥建设更是空白。郧县素称“鄂之屏障,豫之门户,陕之咽喉,蜀之外局”,修建郧阳汉江公路大桥对于畅通209国道特别是鄂西北同河南、陕西、四川的交通,促进横经济联系,改善第二汽车制造厂的投资环境,加快鄂西北的经济发展起着重要作用。
该桥跨度为86.0+414.0+86.0米,桥跨全长601.0米。桥面行车道宽9.0米,两侧各设1.5米的人行道,桥梁全宽15.6米。设计荷载为汽车-20级,挂车-100,人群荷载3.5kN/m2。通航净空120.0*8.0米。桥址所在地区地震等级基本烈度为6度。设计风速40.0m/s。

郧县汉江公路大桥跨径配置与结构体系

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受桥位地形的影响,跨度布置为86.0+414.0+86.0米,平衡重锚固桥台及锚孔主梁长度均为43.0米,另设桥头搭板与路基连续,桥梁全长601.0米。主梁为三向预应力砼三室单箱截面。索塔选用宝石型空心索塔。每塔每侧设25对斜拉索呈双斜面半扇形密索体系布置,岸索有21对锚固在平衡重锚固桥台上,标准索距主梁上的8.0米,锚固桥台上2.0米,索塔上1.2米。桥面以上塔高90.62米,索塔全高108.5米。索塔与主梁分离,主梁与锚固桥台刚接,在桥梁跨度中心设置一个可纵向滑移的无轴力接头,使其能抗剪、抗弯扭。
索塔间主梁设半径为10352.0米的园竖曲线,平均纵坡1.0%,其外以2.0%纵坡与两路基相切接顺。
郧阳大桥结构体系的特点。
1.主梁与锚固桥台刚接,84%的锚固在平衡重锚固桥台上,在跨中设置一个抗弯、抗扭、抗剪的无轴力接头,提高了全桥整体刚度;
2.宝石型索塔,双斜面空间索提高了桥梁抗扭刚度;
3.采用三向预应力砼箱型截面主梁,提高了主梁的刚度;
4.选用的主梁断面有很好的流线型,气动稳定性好。

郧县汉江公路大桥结构设计

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主梁采用三室单箱截面,两边室为三角形,箱梁中心处梁高为2.0米,行车道顶板设1.5%双向横坡,箱梁全宽顶部15.6米,底部6.6米,底板厚均为20厘米,与锚固桥台连续段主梁15.0米范围内的顶底由20厘米增至50厘米,腹板厚24厘米,斜厚16厘米,拉索锚固端厚70厘米,横隔梁标准间距8.0米,宽20厘米。跨中接头采用无轴力接头构造。主梁截面扁平度宽高比B/H=7.8,高跨比H/L=1/207(0.0048),跨宽比L/B=26.5。预制构件标准节段长分4.3米和3.7米,安装重量86.0-95.0吨。
索塔全高108.5米,桥面以上塔高90.62米,其高跨比H/L=1/4.58(0.22),承台顶面到横梁底面下斜腿高10.5米,顶面以上腿高53.0米。横梁高5.0米。斜拉传力锚固段直柱高27.5米,上斜腿交叉处至直柱间过渡段12.5米,塔身及横梁均为空心矩形截面,纵向宽度为6.6米,横向宽除上斜腿宽3.5米外,均为4.0米。各段塔壁厚除直柱段锚固壁厚1.0米外,其余均为70厘米。
斜拉索在塔内用YQL600吨千斤顶张拉,斜拉索直接锚固在塔壁上,对锚固区的局部应力作了光弹性模型试验。
索塔基础为桩基,每塔用15根直径2.0米的挖孔桩,承台平面13.0*22.0米,厚度6.0米。承台底面置于风化沙砾岩面上。
本桥边跨主梁长仅43.0米,为主跨的1/9.6,25对背索有21对需锚固在平衡重锚固桥台上,以平衡其上拔力与不平衡推力。
锚固桥台型式与尺寸两岸均相同,以求其对称平衡。其结构型式选用三向预应力钢筋砼锚箱,每台箱内填沙4500M3,计入结构重力以平衡其上拔力。
锚固桥台顶面设2.0%的纵坡,台长43.0米,台前高13.8米,台后高15.3米。顶板与主梁刚接,且与主梁同宽,设有1.5%双向横坡,中心厚2.0米,边缘厚1.88米。顶板悬出0.9米,以便锚固斜拉索。
箱体宽13.8米,由九道横隔板,三道纵腹板形成16个箱室,纵腹板与中横隔板厚0.8米,底板与端横隔板厚1.0米,台后端11.5米长,做低1.5米,形成阶梯,以增加抵抗水平力的能力。
斜拉索选用国产φ5低松弛预应力高强钢丝,不镀锌。
斜拉索护套材料,选用黑色聚乙烯。
全桥斜拉索共有六种规格,共200根。
拉索锚具采用冷铸镦头锚,锚杯及螺母材质用45号优质炭素钢。
跨中接头结构要求纵向可以滑移,同时能传递剪力与弯扭矩。跨中两半跨主梁间净距24厘米,此处设一条板式橡胶伸缩缝。接头段共25米长的主梁为四室单箱截面底板宽增至12.16米。
为保证接头的上述功能,跨中两侧主梁上各设两条支承横梁,间距4.0米,厚36厘米,近跨中的两端支承横梁中距1.3米。四个宽120厘米,高100厘米,长10米的钢箱构成跨中接头。钢箱与支承横梁之间,设四氟滑板支座,以便伸缩并传递剪力及弯扭矩,为控制钢箱阁置在四根支承横梁上的相对位置,钢箱由厚24毫米的钢板焊接成封闭箱,在钢箱及横梁框架上设有限位器。
该桥伸缩缝采用板式组合伸缩装置,最大伸缩量350毫米。
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