【钢桥设计案例分享及设计体会】 本次案例主要围绕上海长江大桥的一段105米连续组合箱梁桥的设计进行探讨,该桥是上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司的一项重要工程。设计者戴建国分享了在设计过程中的一些关键决策和经验。 上海长江大桥跨越长江的部分长约10公里,其中主航道斜拉桥两侧设有一段700米的连续组合箱梁桥,由7个105米的跨度组成,总长度达1400米。设计标准为双向6车道公路及2线轨道交通,考虑的汽车荷载为公路I级,而列车荷载则参照10辆编组、每辆车满载48吨、长16.5米的情况进行设计。 在设计中,轨道交通与汽车线路在同一平面上布置,上下行车道分开,每幅桥面各有三条汽车道和一条轨道交通线。在轨道交通未铺设之前,其位置用作公路的紧急停车带。这种布局方式既满足了交通需求,又确保了安全。 施工方法采用了整孔预制吊装法,将7孔桥分为7个整孔节段进行预制。桥面板仅在横向配备了预应力束,没有纵向预应力束,这是基于经济性和施工便利性的考虑。考虑到桥梁所处的宽阔江面,采用顶推法施工并不经济,而且可以与相邻70米混凝土箱梁的预制和施工资源共享,利用东海大桥的预制场和运输吊装设备,从而证明了整孔吊装法的技术经济合理性。 在结构设计方面,组合箱梁采取单箱单室截面,由槽型钢梁与桥面板通过焊钉连接,梁高5.0米,桥面板宽16.95米,两端悬臂长各3.9米。钢箱下翼缘底宽7.0米。钢梁的横隔系由腹板和底板横向T型加劲肋及桁架杆件组成,以满足箱梁横向受力和局部屈曲的需求。横隔系间距一般设定为5.1米,并在各墩支点处设置了实腹钢横隔板,增强结构稳定性。 在中间墩的设计上,采用了双层组合结构,下缘22米范围内设置45厘米厚的混凝土板,并用开孔板连接件连接。钢板厚度从跨中的56毫米逐渐减小到支点处的28毫米,减少了现场焊接工作量,降低了因焊接产生的残余应力风险。腹板厚度也从跨中的18毫米减小到支点的28毫米。上翼缘板宽1.2米,除了中支点附近56毫米厚的部分,其他区域为24毫米。 上海长江大桥的设计融合了多方面的考量,包括交通需求、结构强度、施工效率和成本控制。通过创新的设计理念和技术应用,成功实现了公轨合建的桥梁建设,为后续类似工程提供了宝贵的经验和借鉴。
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