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本文结合张家港沙洲湖景观斜拉桥的设计过程,分析了桥型选择、跨径布置、塔形比选等方面问题,阐述了设计人员如何在满足景观要求的基础上,通过多方面比选,尽量控制造价,设计出性价比较高的作品.建设方基于新建地标的考虑,要求桥型采用斜拉桥,以适应空旷水面的情况。项目组结合桥位平面,提出了三个方案进行比选。方案一:人字形桥塔斜拉桥,主桥桥跨布置为140m+140m=280m,主桥采用混凝土结构,人字形桥塔的设计形式比较新颖,象征着以人为本的执政理念,个性鲜明,景观效果独特。方案二:混凝土矮塔斜拉桥,主桥桥跨布置为65m+lOOm+65m=230m。引桥采用25m的简支箱梁,桥梁全长280m。本方案采用部分斜拉桥,塔外形为略带弧形的花瓶形式,外侧边为蓝色,内为白色,颜色对比强烈,性价比较高。方案三:混凝土拱门形斜拉桥,主桥桥跨布置为65m+lOOm=165m,全桥的总长为280m。本方案利用内套的拱塔各向一侧斜拉,环环相扣,动态十足。两个背靠的弧形拱塔,相反相承,侧面看犹如振翅待飞的蝴蝶,姿态优美,在桥面上行驶,如穿越时空,时代感强烈。
经过综合比选,在方案阶段确定采用方案一,主桥上构主梁采用刚构体系,墩塔梁固结。主桥纵向体系静力计算结果表明,主梁混凝土的最大压应力为15.7MPa,最小压应力为0.5MPa,无拉应力。其余各构件的应力均满足规范要求,竖向刚度满足规范要求。主塔横向计算结果表明,横桥向主塔混凝土的最大压应力为16.0MPa,最小压应力为0.9MPa,无拉应力。纵横向角点应力叠加最大压应力均满足规范要求。主梁横梁计算采用了空间梁元、空间块元计算两套程序进行。对主塔锚固区局部应力分析、主桥抗风稳定性分析、地震响应分析。分析了工程实施阶段自平衡桩基测试的应用、爬模工艺在曲线塔浇筑中的应用。在施工阶段,在保证支架刚度的前提下,优化了施工次序,变先塔后梁的工艺为塔梁基本同步施工,梁分段浇筑,采用湿接头连接。相应的,设计进行了优化调整,节约了数月的工期。针对该塔的特点,在浇筑主塔的过程中,会产生水平力。为此,在施工方案审查会上,提出塔问设置3道横向支撑的措施,以克服水平力,并在施工期间,监控单位对临时支撑的变形进行了有效的监控。