广州地铁六号线 Y 型刚构设计构思
摘 要:根据桥址处桥梁跨越线路的行车宽度要求,并考虑本联与标准联的梁高的一致性,本联采用(40+60+40)m 的三跨 Y 型墩预应力混凝土预制节段连续刚构。着重介绍桥梁的整体构思, 施工方法, 及 Y 型刚构的合理性和适用性。
关键词:Y 型刚构 预制节段 桥梁设计 简支变连续
1 工程概述
广州地铁六号线在浔峰岗－横沙－沙贝－河沙这三个区间内多为城郊高架区间,线路在浔峰岗站站后与车辆段出入段线接驳,线路穿越北环高速路及凤涌,线路两侧多为低矮建筑物和待开发地,少部分为民房。线路多次跨越既有高速公路、城市规划主干道及公路立交高架桥梁, 控制点较多。
根据桥址处的建设条件,既需要考虑景观效果, 又要解决好施工和运营期间的交通问题。
2 桥型及结构整体构思
根据以上条件,标准段的高架设计采用了预制节段简支变连续的预应力混凝土连续刚构,跨度布置为(40+40+40)m,梁高采用 2m。跨线段的跨越能力要求主跨桥下有不小于45m 的行车宽度。经多方案比较,跨线桥均采用 Y 型墩预应力混凝土预制节段连续刚构,跨径布置为(40+60+40)m,梁高 2m。跨线桥采用此桥型具有以下优点:
(1)具有相当的跨越能力,能够满足桥梁下面的行车要求。
(2)与标准高架段衔接自然,统一采用 2m梁高,统一采用预制节段施工法,从外观及施工方法上达到统一。
(3)同等跨度的连续刚构相比,采用 Y 型墩能有效缩短桥梁的计算跨径,有效的减小支点及跨中的弯矩峰值, 降低梁高, 从而实现60m 的跨径与标准段 40m 的跨径达到相同的梁高。
(4)从内力的分布有利条件看,选择 Y 肢杆下端相连后铰结为好,下端分别铰结次之,下端固结较差。但考虑到施工和养护的方便,对中小跨度宜采用下端固结。
(5)外形美观,线形流畅,视野开阔;Y型墩及纤细的主梁相配合,显得造型挺拔清秀。
3 施工方法
结合桥址处的交通情况,跨线桥与标准高架统一采用预制节段拼装的简支变连续施工方案,高效,快捷,并且把施工期间对当地交通的影响降到最低。
基础采用常规的施工方法,Y 型桥墩及墩顶梁段采用成熟的满堂支架施工方法。简要步骤如下:
(1)现场浇筑桩基承台,支架施工边墩及各个 Y 形主墩, 现浇 Y 墩顶梁段。
(2)分别吊装边跨及中跨的预制节段,张拉简支状态钢束,使吊装的梁段达到简支受力状态,然后将整跨简支梁段支撑于支架上。
(3)浇注墩顶梁段与简支梁段之间的二次浇注混凝土,然后张拉连续钢束,完成主体结构。
(4)施工其余附属构造。
跨线桥跨越交通要道,采用预制节段拼装的施工方法,基本可以保障施工期间的桥下交通;此处的交通较为便利,为节段的运输提供了便利条件;另外实行节段预制,可以实现梁段的工业化生产,并能有效的保证梁体的施工质量。
对于 Y 型墩,桥墩的刚度很大,因此对于温度,收缩徐变等纵向力非常敏感,而采用预制节段的方法,先将预制好的梁段放置90天左右,然后拼装,可以极大的减小收缩徐变对结构的影响,从而改善 Y 墩底的受力状态。
4 Y型刚构的合理性及适用性
Y 型刚构在国内外公路、铁路、市政桥梁上已多次出现,本跨线桥在综合多座 V 形及Y 型刚构的基础上,并结合广州地铁的实际情况, 提出了本方案。
作为地铁高架桥梁,对桥梁的各项指标有着严格的要求。如结构各个方向的刚度,稳定性,动力特性等都作出了详细的规定。本桥型在追求施工方法先进,桥型美观的同时,也兼顾桥梁的各项指标性能,具体如表 1。
5 结论
Y 型刚构是一种受力合理,造型美观的桥型,并且能够很好的满足此处的交通及施工要求,能满足轨道交通对桥梁刚度,稳定性及动力特性等各方面的要求。
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