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1、茅草街大橋的總體設(shè)計(jì)與創(chuàng)新技術(shù)陳明憲（湖南省交通廳410011）摘要茅草街大橋主橋?yàn)槿邕B續(xù)自錨中承式鋼管混凝土系桿拱橋，主跨跨度368m，同時(shí)寬跨比很?。?/18.5），目前同類型橋梁中，兩項(xiàng)指標(biāo)均為世界第一。該橋橋型新穎、技術(shù)復(fù)雜。在橋梁結(jié)構(gòu)型式、理論分析、試驗(yàn)研究和施工工藝等諸多方面均有較大創(chuàng)新。本文著重介紹茅草街大橋主橋的總體設(shè)計(jì)、試驗(yàn)研究與施工工藝。關(guān)鍵詞鋼管混凝土拱橋創(chuàng)新技術(shù)科研設(shè)計(jì)施工1概述1.1鋼管混凝土拱橋發(fā)展概述鋼管混凝土在結(jié)構(gòu)形式上能將鋼材和混凝土有機(jī)地結(jié)合在一起；在受力上，
2、它能借助內(nèi)填混凝土提高鋼管的局部穩(wěn)定性，同時(shí)，通過(guò)鋼管對(duì)混凝土的緊箍力作用提高核心混凝土的承載力。因此兩種受力性能優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，材料得到充分的利用。在施工方面，鋼管架設(shè)吊裝重量輕，易于安裝，又可作為施工支架和內(nèi)填混凝土的模板，與全鋼拱肋相比，用鋼量省，較為經(jīng)濟(jì)，且施工速度快。因其在材料性能和施工方法上的優(yōu)越性，將這種結(jié)構(gòu)應(yīng)用于以受壓為主的拱橋是十分合理的，對(duì)于橋梁結(jié)構(gòu)節(jié)約材料、減小恒載、提高跨越能力、方便施工、縮短工期都有著積極的意義。所以，它對(duì)于50～500m之間的跨越距離有極強(qiáng)的適應(yīng)性，同時(shí)又具有
3、相當(dāng)程度的美觀效應(yīng)。最早將鋼管混凝土這種結(jié)構(gòu)應(yīng)用于拱橋之中的是前蘇聯(lián)。1937年，前蘇聯(lián)用集束小直徑鋼管混凝土做拱肋建造了跨徑為110m的跨越涅瓦河的拱梁組合橋；1939年，前蘇聯(lián)又在西伯利亞建造了跨度達(dá)140m的上承式鋼管混凝土桁肋鐵路二鉸拱。目前，世界上逐漸接受和采用這種結(jié)構(gòu)形式的有中國(guó)、日本、捷克、俄羅斯、法國(guó)以及其他一些西歐國(guó)家，跨徑均在70～200m之間。廣東南海紫洞大橋甚至將這種結(jié)構(gòu)應(yīng)用到斜拉橋的主梁上。1990年，中國(guó)第一座鋼管混凝土拱橋四川旺蒼東河大橋建成。它是跨徑為115m的下承
4、式預(yù)應(yīng)力鋼管混凝土系桿拱橋。到2002年，我國(guó)已建和在建的鋼管混凝土拱橋已達(dá)200余座，已建成的鋼管混凝土拱橋中，跨徑最大的是2000年建成的廣州丫髻沙大橋，主跨跨徑為360m，在建的鋼管混凝土拱橋中跨徑最大的是2001年開工的重慶市巫山縣巫峽長(zhǎng)江大橋，主跨凈跨徑達(dá)460m。表1中國(guó)大跨徑(L≥200m)鋼管混凝土拱橋一覽表序號(hào)橋名建成年份主跨（m）矢跨比(f/L)1重慶巫山長(zhǎng)江大橋施工中4601/3.82湖南茅草街大橋施工中3681/53廣州丫髻沙大橋20003601/4.54廣西南寧大橋施工中
5、3381/55浙江淳安南浦大橋施工中3081/5.56重慶奉節(jié)梅溪河橋施工中2881/57武漢江漢三橋施工中2801/58廣西三岸邕江橋19982701/59湖北秭歸青干河橋19982561/410浙江三門健跳橋施工中2451/511武漢江漢五橋20022511/512浙江銅瓦門橋施工中2381/4.8213貴州北盤江鐵路橋施工中2361/414江蘇邳州運(yùn)河橋20002351/415廣西六景橋19992201/516湖北恩施南泥渡施工中2201/517重慶合川嘉陵江橋施工中2101/418湖南湘西
6、王村大橋施工中2081/519四川綿陽(yáng)涪江三橋19972021/4.520廣東南海三山西橋19952001/4.5表2中國(guó)連續(xù)自錨中承式鋼管混凝土系桿拱橋一覽表矢跨序建成年橋名跨徑（m）比拱軸線型拱肋型式號(hào)份(f/L)懸鏈線，1湖南茅草街大橋施工中80＋368＋801/54肢桁式m=1.5436肢桁式，平2廣州丫髻沙大橋200076＋360＋761/4.5懸鏈線，m=2放啞鈴形4肢桁式，平3武漢江漢五橋200260.5＋251＋60.51/5懸鏈線，m=1.5放啞鈴形4肢桁式，平4江蘇邳州運(yùn)河橋2
7、00057.5＋235＋57.51/4懸鏈線，m=1.33放啞鈴形廣東南海三山西4肢桁式，橫5199545＋200＋451/4.5懸鏈線，m=1.3橋啞鈴形4肢桁式，平6廣西桂江三橋200140＋175＋401/4懸鏈線放啞鈴形1.2茅草街大橋概況正在施工的湖南益陽(yáng)茅草街大橋是跨越洞庭湖區(qū)的一座特大型公路橋梁，總長(zhǎng)2848.64m，充分考慮湖區(qū)的地形及地質(zhì)情況，主橋采用80m+368m+80m三跨連續(xù)自錨中承式鋼管混凝土系桿拱橋，主跨跨度目前為同類型橋梁最大跨徑，同時(shí)寬跨比很小，僅為1/18.5。
8、該橋橋型新穎、技術(shù)復(fù)雜，在橋梁結(jié)構(gòu)型式、理論分析、科學(xué)研究和施工控制等諸多方面均有較大創(chuàng)新。圖1茅草街大橋效果圖茅草街大橋主橋于2002年7月開工，大橋預(yù)計(jì)2005年建成通車。該橋的建成將為洞庭湖區(qū)增添一道亮麗的景觀。2總體設(shè)計(jì)：2.1主橋結(jié)構(gòu)及技術(shù)特點(diǎn)茅草街大橋主橋設(shè)計(jì)為80m+368m+80m三跨連續(xù)自錨中承式鋼管混凝土拱橋，邊跨、主跨拱腳均固結(jié)于拱座，邊跨曲梁與邊墩之間設(shè)置軸向活動(dòng)盆式支座，在兩邊跨端部之間設(shè)置鋼鉸線系桿，通過(guò)邊拱拱肋平衡主拱拱肋所產(chǎn)生的水平推力。主橋橋型總體
