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京沈高速公路北运河大桥V型连续刚构设计方案
京沈高速公路北运河大桥V型连续刚构设计方案
一、概述
　　北运河大桥位于京沈高速公路（北京段）K26＋430处，跨越北运河。北运河发源于北京东北部军都山南麓，由东沙河、北沙河、南沙河子昌平县沙河镇汇合后始称温榆河，直至通州区北关闭，北关问以下称北运河，北运河流域面积2478平方千米。北关间下又有通惠河、凉水河、风港城河等汇合南下，于河北省屈家店汇入永定河，再经海河流入渤海。北运河属于海河水系，是公元605年隋朝时期开凿的京杭大运河的源头，它为当时的南北交通及经济繁荣做出过巨大的贡献，今天仍是北京东南方向的主要排灌河道。1962年、1973年水利部门对北运河进行过整治，1993年又按规划河道重筑左堤，两堤间距扩至1345m澳标准为10年一遍开槽，20年一遇筑堤，50年一通校校。根据规划及水利部门的要求，综合各方面因素，主桥采用三孔V型连续刚构，其跨径为420＋780＋420m，两端引桥分别为8mx25m和33mx25m预应力混凝土简支 T梁。桥梁斜交角度为75度，桥梁全长 1189.08m，其中主桥长 162m，引桥长1027.08m.
　　北运河大桥主桥是京沈高速公路上的控制工程，工期限制性较大，施工工艺及方法复杂，其直接影响施工进度及施工质量。为了加快进度、提高功率，V型墩及主箱梁施工采用满堂红支架方法，分3个阶段现场浇筑形成，预应力钢束按规定阶段分批进行张拉。另一方面，北运河主河道在常水位时水面宽120m，水深5m，经与有关单位反复商定，后以填土压缩河道和临时墩相结合的方法，解决了主河道搭设模板支架问题，实践证明，该施工方法不但保证了河水畅通，同时又保证了工期和质量。临时墩为桩基横向焊接工宇梁，纵向铺设贝雷梁构成。北运河大桥是京沈高速公路上唯一的一座特大桥，主桥桥型选择及整体布局是成功的，设计上采用的双向预应力技术、大直径群桩基础、合理的施工阶段划分及施工工艺。局部的一些构造处理，保证了工期和质量，具有可取和独到之处。
　　二、桥型选择
　　根据规划及水利部门的意见，在满足水文计算的情况下，桥孔不小于1100m，主桥不小于200m，在众多方案的基础上，对主桥提出了三个桥型方案：
　　方案1：三孔V型连续刚构，跨径布置为60＋100＋60m.
　　方案2：三孔变截面连续梁，跨径布置为60＋90＋60m.
　　方案3：中承式钢管混凝土拱桥，跨径布置为40＋120 ＋ 40m.
　　各方案技术指标如表1所示。
　　方案1：V型连续剧构是近年来新发展起来的结构型式，桥型新颖美观，V撑减小主跨跨径，断面尺寸减小，显得更加轻巧，结构整体性好，施工方便，造价较低。
　　方案2：连续桥梁结构轻巧，受力合理，需大吨位支座，造价居中。
　　方案3：中承式钢管混凝土拱桥，桥型美观，结构较复杂，对基础要求较高，施工难度较大，造价较高。
　　经技术、经济综合比较并报主管部门批准，终采用V型连续剧构方案，经进一部与有关部门协商和优化，主孔跨径减为78m，相应边孔跨径减为42m.
　　三、结构设计
　　北运河大桥主桥经规划、水利、桥梁等方面专家论证，后选用了结构布局合理、造型优美、经济可行的V型连续刚构型式。
　　l 设计标准：设计荷载汽车一起20级，挂车-120；
　　地震裂度8度；
　　洪水频率1／100；
　　设计流量Q1%＝2262立方米/秒
　　设计流速 V槽＝2.03m／s；V滩＝034th／s；
　　设计水位 Hs=20.23m.

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