维普资讯 http://www.cqvip.com ・５８・ 北 方 交 通 长山东水道跨海大桥桥型方案比选 宋广辉汪博丽 （辽宁省交通勘测设计院，沈阳高志安 １１０００５） （阜新市公路管理段，阜新夏永文 １２３０００） （沈阳市道路运输管理处，沈阳１１００１１） 摘要通过长山东水道跨海大桥工程主要控制因素分析，初步选择的桥型方案。介绍 桥型方案方案比较控制因素 桥址附近有较大的扇贝养殖场，为少污染水体， 海面上宜采用桥梁跨越。 了方案比较过程，确定出合理的桥型方案。 关键词 拟建的长山东水道跨海大桥工程位于长海县境 内，是连接大长山岛与小长山岛公路跨海大桥工程。 大桥宽１３ｍ，桥梁全长１７１０ｍ。该项目的建设可以 整合大小长山岛资源，实现资源共享，构建长海县和 谐的交通环境，对长海县的经济发展具有重要意义。 １本项目桥型主要控制因素 １．１ 地形及地质条件 １．４ 景观、施工条件、建设投资及运行养护费用等 因素 根据上述因素，引桥选用了４０ｍ预应力混凝土 Ｔ形粱和５０ｍ预应力混凝土Ｔ形梁进行比较，主桥 孔共选取了３００ｍ主跨中承式钢管混凝土拱（方案 一本项目桥头两侧分别为大长山镇（长海县 所在地）和小长山乡，桥头两侧为低山区，主航道平 ）、１５０ｍ＋１５０ｍ预应力混凝土连续刚构（方案 均水深约２１ｍ。桥位处表层为亚粘土［６］＝ １２０ｋＰａ；下层为砂卵石［６］＝２４０～２８０ｋＰａ；底层为 砂砾［６］＝５００ｋＰａ。设计区抗震烈度为７度，设计 基本地震峰值加速度为０．１５ｇ。 １．２ 通航要求、长海机场的净空要求 目前该航道通航标准为５００ｔ，考虑到将来经济 发展，远期通航标准为３０００ｔ。 距大桥中心东北１．８ｋｉｎ处有暂停使用的长海 机场，长海县计划在近２年内复航。根据初步征求 东北民：行管理局的意见，要求距机场４．５ｋｍ范围 内，桥梁最高点不高于机场平面以上４５ｍ。 １．３ 水土保持及环境保护 二）、２００ｍ主跨矮塔斜拉桥（方案三）进行比较。 采用定性与定量相结合的方法进行比较，使选 定的桥型方案科学合理。 ２引桥方案比较 引桥无通航要求，上部结构宜采用预制装配施 工。单孔跨径分别选择５０ｍ预应力混凝土Ｔ形梁 和４０ｍ预应力混凝土Ｔ形梁进行比较。 以连续刚构主桥相应的引桥为例：５０ｒｏｔ形梁引 桥长１２５０ｍ，南岸引桥长６００ｍ（１２×５０ｍ），北岸引 桥长６５０ｍ（１３×５０ｍ）；４０ｍＴ形梁引桥长１２４０ｍ，南 岸引桥长６００ｍ（１５×４０ｍ），北岸引桥长６４０ｍ（１６× ４０ｍ）。引桥方案工程量与造价比较详见表１。 表１ 引桥方案比较表 维普资讯 http://www.cqvip.com 第７期 宋广辉等：长山东水道跨海大桥桥型方案比选 ３主桥方案比较 ・５９・ 通过表１可以看出：引桥的基础工程所占的投 资比重较大（达５５％～６３％），该桥位处跨径愈大， 孔数愈少，下部结构和基础的造价减小的幅度远比 上部结构的造价增加的幅度敏感，但跨径大于５０ｍ ３．Ｉ 方案一（３００ｍ主跨中承式钢管混凝土拱桥方 案） 主桥采用钢管混凝土飞鸟式中承式拱桥，跨径 标准跨径后施工的设备投资将大幅增加。上部结构 引桥采用５０ｍＴ形梁比４０ｍＴ形梁节省投资１４２９． ６３万元，根据以上比较，引桥推荐采用５０ｍＴ形梁方 组合为８０ｍ＋３００ｍ＋８０ｍ，其中３００ｍ为通航孔， ８０ｍ的次边跨也可通航。全桥孔径组成为１２×５０ｍ ＋［８０ｍ＋３００ｍ＋８０ｍ］＋１３×５０ｍ，全桥长１７１０ｍ。 案。 桥孔布置如图１： 立面 套眷十．譬‘ｌ・嫩‘¨ ｌ●Ｈ０■Ｉ．．∞∞ ‘●一 图１ 中承式钢管混凝土拱桥桩基础施工先利用抛锚 悬浇梁段并张拉各梁端相应钢束。至最大悬臂状态 定位的拼装船插打钢护筒，并整体分节段吊装双壁 后按先中跨后边跨的顺序进行全桥合拢。引桥的施 钢套箱围堰至设计高程，在钻孔桩施工结束后，浇注 工同斜拉桥方案。 封底混凝土进行围排水施工，之后浇注承台混凝土。 本方案预计工期为２２个月（含两个冬季共计６ 基础及墩身施工结束后，采用缆索吊机架设拱肋桁 个月无法进行施工）。 架钢管，在桁架钢管拱肋合拢后，泵送混凝土填充钢 本方案施工工艺成熟，用钢量小，后期养护费用 管形成钢管混凝土主拱肋，张拉预应力系杆，安装钢 低。 纵梁及横梁，吊装预制的混凝土桥面板，最后施工桥 ３．３ 方案三（２００ｍ主跨双塔双索面混凝土矮塔斜 面系。引桥施工同斜拉桥方案。 拉桥方案） 本方案预计工期为２２个月（含两个冬季共计６ 主桥为预应力混凝土双塔双索面混凝土矮塔斜 个月无法进行施工）。 拉桥，跨径组合为８０ｍ＋２００ｍ＋８０ｍ，其中２００ｍ为 本方案主拱肋及桥面横纵梁均为钢结构，用钢 通航孔，８０ｍ的次边跨也可通航。根据长海机场复 量大，后期养护费用高，难度大。 航要求，主塔顶部标高不宜超过７５ｍ。引桥单孔选 ３．２ 方案二（１５０ｍ＋１５０ｍ主跨预应力混凝土连续 择预应力混凝土５０ｍ Ｔ形梁，南岸引桥长６５０ｍ，北 刚构桥方案） 岸引桥长７００ｍ。全桥孔径组成为１３×５０ｍ＋［８０ｍ 跨海大桥主桥采用预应力混凝土悬浇连续刚构 ＋２００ｍ＋８０ｍ］＋１４×５０ｍ，全桥长１７１０ｍ。 桥，跨径组合为８０ｍ＋１５０ｍ＋１５０ｍ＋８０ｍ，其中 双塔双索面混凝土矮塔斜拉桩基础施工先利用 １５０ｍ为通航孔，引桥单孔选择５０ｍ预应力混凝土Ｔ 抛锚定位的拼装船插打钢护筒，并整体分节段吊装 形梁，南岸引桥长６００ｍ，北岸引桥长６５０ｍ。全桥孔 双壁钢套箱围堰至设计高程，在钻孔桩施工结束后， 径组成为１２×５０ｍ＋［８０ｍ＋１５０ｍ＋１５０ｍ＋８０ｍ］ 浇注封底混凝土进行围排水施工，之后浇注承台混 ＋１３×５０ｍ，全桥长１７１０ｍ。 ‘ 凝土。基础及承台施工结束后，采用滑模施工方法 预应力混凝土连续刚构桩基础施工先利用抛锚 分节段浇注主桥塔，同时开展引桥下部结构的施工。 定位的拼装船插打钢护筒，并整体分节段吊装双壁 主桥上部结构采用分节段悬臂浇注施工。引桥在桩 钢套箱围堰至设计高程，在钻孔桩施工结束后，浇注 基础及承台上接打墩身及盖梁，用架桥机架设预制 封底混凝土进行围排水施工，之后浇注承台混凝土。 Ｔ梁，张拉后期预应力筋，形成预应力连续Ｔ梁。 基础及墩身施工结束后，在膺架上现场浇注０号梁 本方案预计工期为２３个月（含两个冬季共计６ 段并张拉相应钢束，安装挂蓝，在挂蓝上依次浇注各 个月无法进行施工）。 维普资讯 http://www.cqvip.com ・６Ｏ・ 北 方 交 通 从表２可以看出，方案一较方案二高１８５９．６８ 万元，方案一较方案三高１５００．７１万元。 ４桥梁方案综合比较与选定 全桥各组合桥梁方案综合比较详见表３。 本 案用钢量低，造型美观，后期养护费较低。 各方案工程数量比较详见表２。 表２ 主桥桥梁方案工程量比较表 表３ 桥梁方案综合比较表 通过上述各表可以看出：主桥中承式钢管混凝 土拱桥（方案一）造型美观，但工程量大，造价最高 而且施工难度较大；主桥预应力混凝土连续刚构方 梁组合方案较主跨双塔双索面混凝土矮塔斜拉桥与 ５０ｍＴ梁组合方案投资高５６３．３万元。 通过上述综合比较，长山东水道跨海大桥初步 确定采用１３×５０ｍ（Ｔ形梁）＋（８０ｍ＋２００ｍ＋８０ｍ） 案（方案二）造价较低而且施工工艺成熟，但景观效 果不如中承式钢管混凝土拱桥和主跨双塔双索面混 凝土矮塔斜拉桥方案（方案三）；方案三桥型线形简 捷明快，与自然环境融合为一体，斜拉桥技术成熟， 施工方便，养护容易，与周围自然景观相协调。主桥 中承式钢管混凝土拱桥与５０ｍＴ梁组合方案较主桥 预应力混凝土连续刚构与５０ｍＴ梁组合方案造价高 １２６６．４万元，主桥中承式钢管混凝土拱桥与５０ｍＴ （方案三：２００ｍ主跨双塔双索面混凝土矮塔斜拉 桥）＋１４×５０ｍ（Ｔ形梁）为推荐方案。 下一步应结合长海机场复航具体要求、机场远 期规划报告及东北民航管理局评估意见，来确定本 工程高度限界。需进一步比较和论证主桥预应力混 凝土连续刚构方案和主桥主跨双塔双索面混凝土矮 塔斜拉桥方案，使最终确定的桥型方案更加合理。 Ｃｈｏｉｃｅ ｏｆ Ｓｃｈｅｍｅｓ ｆｏｒ Ｔｙｐｅｓ ｏｆ Ｂｒｉｄｇｅ Ｓｐａｎｎｉｎｇ Ｓｅａ ｏｖｅｒ Ｃｈａｎｇｓｈａｎｄｏｎｇ Ｗａｔｅｒ Ｐａｓｓｗａｙ Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ ｍｅｄｉｕｍ ｏｆ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｍａｊｏｒ ｃｏｎｔｒｏｌ ｆａｃｔｏｒｓ ｆｏｒ ｂｒｉｄｇｅ ｐｒｏｊｅｃｔ ｓｐａｎｎｉｎｇ ｔｈｅ ｓｅａ ｏｖｅｒ ｃｈａｎｇｓｈａｎｄｏｎｇ ｗａｔｅｒ ｐａｓｓｗａｙ，ｔｈｅ ｓｃｈｅｍｅｓ ｆｏｒ ｂｒｉｄｇｅ ｔｙｐｅｓ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｓｅｌｅｃｔｅｄ ｅｌｅｍｅｎｔａｌｌｙ．Ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｈｅ ｔｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｓｃｈｅｍｅｓ ｃｏｎｔｒａｓｔ ａｎｄ ｔｈｅ ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ｒａｄｏｎａｌ ｓｃｈｅｍｅｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ Ｓｃｈｅｍｅｓ ｆｏｒ ｂｒｉｄｇｅ ｔｙｐｅｓ Ｃｏｎｔｒａｓｔ ｏｆ ｓｃｈｅｍｅｓ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ ｆａｃｔｏｒｓ
