摘要：趙王新特大橋跨越趙王新河，為避免橋墩布置在防洪堤的坡面及堤頂，以30米T梁為主，采用跨徑40+70+40米的橋孔一次跨越防洪堤，主橋箱梁設(shè)計(jì)為三向預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)。
　　關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力，大懸臂，縱向分析，橫向分析。
　　
　　一工程概述
　　大廣公路固安（京冀界）至深州段高速公路是國(guó)家高速公路網(wǎng)規(guī)劃中縱5“大慶—廣州”高速公路的重要路段。項(xiàng)目的實(shí)施，將形成華北地區(qū)與首都北京、東北地區(qū)第三條運(yùn)輸通道。同時(shí)，擬建公路又是河北省高速公路網(wǎng)規(guī)劃的“五縱、六橫、七條線”中縱3“北京—開(kāi)封”公路的重要組成部分。該項(xiàng)目建成后與京港澳高速公路、京福高速公路形成縱貫河北省南北的三條高速大通道，并成為京港澳高速公路的重要輔助通道。本項(xiàng)目的實(shí)施將完善華北地區(qū)與首都北京、東北地區(qū)之間的高速公路網(wǎng)絡(luò)，加強(qiáng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)聯(lián)系；同時(shí)對(duì)完善河北省公路網(wǎng)布局、有效帶動(dòng)河北省區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著重要的意義。
　　河北大廣北起點(diǎn)為固安（京冀界），終點(diǎn)為深州境內(nèi)石黃高速公路中心，建設(shè)里程187.087公里。全線分三個(gè)設(shè)計(jì)分段，廊保界至保滄高速公路為第二分段，設(shè)計(jì)里程為74.305公里。該段地處平原區(qū)，縱坡設(shè)計(jì)主要受分離式立交和通道凈高、橋梁及路基設(shè)計(jì)洪水位等因素的控制。為降低工程量，減少公路用地，降低工程造價(jià)，要求縱斷面設(shè)計(jì)在滿足構(gòu)造物凈空要求的前提下，盡量降低填土高度。
　　二．趙王新特大橋設(shè)計(jì)
　　2．1總體介紹
　　趙王新特大橋跨越趙王新河,趙王新河是白洋淀洪水泄入東淀的主要行洪通道,其右堤為主堤，屬河北省一級(jí)堤防。在橋梁跨越防洪堤時(shí)，為避免橋墩布置在防洪堤的坡面及堤頂，以30米T梁為主，采用跨徑40+70+40米的橋孔一次跨越防洪堤。主橋縱立面圖見(jiàn)圖5。
　　
　　圖5主橋縱向立面圖
　　主橋上部結(jié)構(gòu)采用(40+70+40)米一聯(lián)預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁。主橋箱梁采用直腹板的單箱單室結(jié)構(gòu)，箱梁頂板寬度為16.75米，箱體寬度為8.35米。兩端及中跨跨中梁高2.0米，墩頂根部梁高3.8米，其余主梁梁高變化采用1.5次拋物線,箱梁一般構(gòu)造圖見(jiàn)圖6。箱梁跨中合攏段底板厚度30厘米，墩頂處根部底板厚度60厘米，底板厚度按1.5次拋物線變化，頂板全橋等厚為28厘米。箱梁腹板厚度均采用60厘米。箱梁采用C50混凝土。
　　2．2施工方案及縱向分析
　　主橋箱梁設(shè)計(jì)為三向預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu),縱向預(yù)應(yīng)力鋼束設(shè)置了頂板束、底板束、腹板束共三種。分別采用19φS15.24及22φS15.24鋼束及配套的OVM錨,見(jiàn)圖7。由于箱梁屬于大懸臂，長(zhǎng)為4.2米，頂板加橫向預(yù)應(yīng)力，預(yù)應(yīng)力設(shè)計(jì)為4φS15.24鋼絞線。箱梁豎向預(yù)應(yīng)力采用高強(qiáng)精軋螺紋鋼筋，精軋螺紋鋼筋直徑32毫米，屈服強(qiáng)度750Mpa，控制張拉噸位542.9KN。施工方案箱梁采用滿布支架法施工。施工時(shí)選用合理的支架后，要求對(duì)支架進(jìn)行100％預(yù)壓，以盡可能消除非彈性變形和獲得調(diào)整數(shù)據(jù)并嚴(yán)格控制支架基礎(chǔ)的沉降。支架要有充分的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性。
　　
　　圖7主橋縱向預(yù)應(yīng)力布置圖
　　主梁縱向分析時(shí)，共分為8個(gè)施工階段。經(jīng)過(guò)計(jì)算，施工階段主梁最大壓應(yīng)力值為13.6MPa,最大拉應(yīng)力值為0.5MPa；使用階段，主梁最大壓應(yīng)力為13.8MPa,各個(gè)截面均不出現(xiàn)拉應(yīng)力，為全預(yù)應(yīng)力構(gòu)件。
　　2.3橫向分析
　　本設(shè)計(jì)在施工階段分析過(guò)程中，對(duì)兩種預(yù)應(yīng)力布置進(jìn)行了比較：（一）.橫向采取直線布置，（二）.橫向采取曲線布置，在跨中位置下彎,起彎半徑為6m。布置方式如下圖所示：
　　采用平面桿系理論計(jì)算。取箱梁橫截面按框架進(jìn)行計(jì)算，車(chē)輪在橋面板上的分布寬度：當(dāng)車(chē)輪位于兩腹板之間時(shí)按單向板計(jì)算，當(dāng)車(chē)輪位于翼緣板上時(shí)按懸臂板計(jì)算。邊界條件的處理：在箱梁兩腹板處取簡(jiǎn)支。頂板共分為56個(gè)單元,見(jiàn)圖9。
　　
　　圖9箱梁橫向計(jì)算離散圖
　　方案一結(jié)果如下：
　　施工過(guò)程中，3、54號(hào)單元附近下緣出現(xiàn)最大壓應(yīng)力，其值為6.91MPa，8、49號(hào)單元下緣出現(xiàn)最大拉應(yīng)力，其值為1.04Mpa。成橋階段，3、54號(hào)單元附近下緣出現(xiàn)最大壓應(yīng)力，其值為6.33MPa，41號(hào)單元下緣出現(xiàn)最大拉應(yīng)力，其值為0.83Mpa。運(yùn)營(yíng)階段，16號(hào)單元下緣出現(xiàn)最大拉應(yīng)力，其值為0.99Mpa。
　　方案二結(jié)果如下：
　　施工過(guò)程中，3、54號(hào)單元附近下緣出現(xiàn)最大壓應(yīng)力，其值為6.57MPa，38號(hào)單元下緣出現(xiàn)最大拉應(yīng)力，其值為1.66Mpa。成橋階段，3、54號(hào)單元附近下緣出現(xiàn)最大壓應(yīng)力，其值為6.0MPa，41號(hào)單元下緣出現(xiàn)最大拉應(yīng)力，其值為1.33Mpa。運(yùn)營(yíng)階段，16號(hào)單元下緣出現(xiàn)最大拉應(yīng)力，其值為2.23Mpa。
　　從上面的結(jié)果可看出，由于次應(yīng)力的影響，第二種方案的拉應(yīng)力值大于第一種，況且第二種的施工比較麻煩，優(yōu)選第一種方案。
　　三結(jié)語(yǔ)
　　項(xiàng)目地處冀中平原，地勢(shì)平坦開(kāi)闊，且處于冀中最活躍地區(qū)及防﹑排洪調(diào)度區(qū)。沿線村莊密集，地方路網(wǎng)發(fā)達(dá)。在跨越防洪堤時(shí)，受到防洪的要求，主跨采用70米跨徑，趙王新河特大橋原施工圖設(shè)計(jì)為分節(jié)段移動(dòng)支架現(xiàn)澆箱梁，業(yè)主從加快施工進(jìn)度角度考慮，施工方案變更改為大節(jié)段滿堂現(xiàn)澆。平原高速公路由于受到地勢(shì)及當(dāng)?shù)貤l件的影響，與山區(qū)高速公路的設(shè)計(jì)特點(diǎn)不同，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮多方面的因素，提出經(jīng)濟(jì)合理的設(shè)計(jì)方案。
　　參考文獻(xiàn)
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