一、概況
1、工程概述
本橋位于佛山市禪城區(qū)南部，跨越東平河，是佛山市中央組團(tuán)新城區(qū)的重要橋梁。
本區(qū)年平均氣溫較高，夏季炎熱，冬季溫和，歷年平均氣溫：21.8℃；年平均降雨量：1702.5mm。
根據(jù)鉆探資料，場(chǎng)地的基巖為第三系（E）強(qiáng)風(fēng)化～未風(fēng)化泥巖、泥質(zhì)粉砂巖、粉砂巖、細(xì)砂巖。微風(fēng)化巖石單軸極限抗壓強(qiáng)度平均值Ra=10.5MPa；未風(fēng)化巖石單軸極限抗壓強(qiáng)度平均值Ra=20.2MPa。
場(chǎng)區(qū)基巖以上的覆蓋層主要由松散～稍密的素填土；流塑淤泥質(zhì)土、軟塑～可塑狀亞粘土、松散狀粉細(xì)砂、可塑～堅(jiān)硬狀殘積質(zhì)亞粘土等組成，依據(jù)《公路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（TJT004-89）劃分，綜合判定場(chǎng)地土的類型為Ⅳ類場(chǎng)地土。
2、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
?。?）、道路等級(jí)：城市主干道Ⅰ級(jí)（雙向八車道）；
?。?）、設(shè)計(jì)車速：主線60km/h；
?。?）、橋梁縱坡：主橋最大3.5%；雙向橫坡1.5%；
?。?）、橋梁寬度：凈2×15m車行道，凈2×6m人行道，全橋?qū)?8.6m；
?。?）、設(shè)計(jì)荷載：汽車—超20級(jí)，掛—120級(jí)；
局部構(gòu)件用城—A荷載標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)算；
人群荷載按規(guī)范取值；
（6）、設(shè)計(jì)風(fēng)速：27.9m/s（離地10m，頻率1％，10分鐘平均最大風(fēng)速）；
?。?）、通航凈空：通航凈高大于18m，雙向通航孔凈寬180m；
?。?）、設(shè)計(jì)水位：6.65m（頻率1/300），最高通航水位5.55m（頻率1/20）；
?。?）、基本烈度：6度（主橋按7度設(shè)防）
二、主橋結(jié)構(gòu)
橋型采用了造型別致、線形優(yōu)美的組合體系，主孔跨徑300m、邊跨跨徑為95.5m的鋼拱—連續(xù)梁協(xié)作體系橋，如圖1所示。
圖1 橋跨總體布置圖（單位：m）
1、主跨拱圈
主孔跨徑300m（計(jì)算跨徑292.9m），主拱圈采用計(jì)算矢跨比為1/4.55、拱軸系數(shù)為1.1的懸鏈線。全橋拱肋均采用箱型截面，箱寬1.2m，橋面以上拱肋截面高3.0m，橋面以下拱肋截面高3.0～4.5m；拱頂段主、副拱肋合并，截面高7.2m～4.0m；副拱肋線形為直線——圓曲線的組合線型，拱肋截面高2.0m，如圖2所示。
圖2 拱肋一般構(gòu)造圖（單位：cm）
主拱肋每隔兩個(gè)吊桿（或立柱）間距，設(shè)一道?1420×2240×20mm的異型管式橫撐（圖3），拱頂處為了減少空中安裝，對(duì)稱跨中線分設(shè)兩根?1420×20mm的管式橫撐和600×12mm的管式平連。
2、邊跨拱圈
兩岸邊跨半拱為凈跨徑49.1m、凈矢跨比1/6的拋物線。拱肋截面高由3.0向4.5m漸變，其端頭與系桿箱、副拱肋合并。
邊跨拱肋箱寬為1.2m，箱內(nèi)灌注C40混凝土，鋼箱與混凝土間采用縱向加勁肋上開孔成為PBL抗剪器的錨固連接。拱上采用1.2×0.8m“H”字形截面的鋼立柱，設(shè)?820×20管式橫撐（圖3）。
圖3 管式橫撐構(gòu)造圖（單位：mm）
3、橋面梁及橋面板
橋面梁由三道主縱梁（即鋼系桿）、兩道次縱梁和主、次橫梁組成格子橋面梁； 格子梁上設(shè)置8mm厚鋼板，再現(xiàn)澆12cm厚鋼纖維混凝土，形成鋼—混凝土組合橋面板。橋面格子梁間的全部構(gòu)件采用高強(qiáng)螺栓連接。
圖4 橋面格子梁的構(gòu)造圖 （單位：cm）
圖5 橋面板的構(gòu)造圖
4、鋼吊桿及鋼系桿
圖6 鋼系桿合龍裝置構(gòu)造圖（單位：mm）
橋面三道縱梁既為橋面主縱梁，又為平衡拱圈水平推力的系桿。其箱型截面尺寸采用1.2×2.2m。兩岸鋼系桿之間，在主跨跨中設(shè)置張拉合龍接頭，張拉鋼系桿合龍接口上的鋼絞線，合龍鋼系桿，如圖6所示。
吊桿、上立柱、下立柱采用“H”形截面，與主、副拱肋及鋼系桿同寬為1.2m，吊桿與拱肋、鋼系桿通過高強(qiáng)螺栓拼接連接。全橋鋼吊桿、上立柱腹板均合理設(shè)計(jì)了孔洞，提高橋梁抗風(fēng)性能示（如圖7）。
圖7 吊桿構(gòu)造圖（單位：mm）
5、鋼—混凝土過渡接頭
兩岸邊跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁與主跨拱肋的連接,因兩岸連續(xù)梁為五肋,主跨拱圈為三肋,其中有兩肋無法與拱肋對(duì)接，因此,連接段接頭設(shè)置了加強(qiáng)端橫梁，使連續(xù)梁縱肋與鋼拱肋及兩者橋面板均為固結(jié)連接,如圖8所示。
圖8 鋼—混凝土過渡接頭一般構(gòu)造圖（單位：mm）
6、鋼結(jié)構(gòu)防腐設(shè)計(jì)
根據(jù)橋位處自然氣候等條件形成的腐蝕環(huán)境，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的防腐方案如下：
硅酸鋅車間底漆（20μm）+醇溶性無機(jī)富鋅漆（75μm）+環(huán)氧封閉漆（25μm）+環(huán)氧云鐵（100μm）+丙稀酸聚氨脂面漆（2×50μm，工廠與工地各一道），干膜總厚度為300μm。
鋼箱內(nèi)部采用硅酸鋅車間底漆（20μm）+環(huán)氧富鋅底漆（75μm）+環(huán)氧面漆（100μm）涂裝，再封閉鋼箱的防腐方案，干膜總厚度為175μm。
高強(qiáng)螺栓連接摩擦面采用噴鋁處理，金屬表面處理等級(jí)Sa3.0；鋼結(jié)構(gòu)出廠前抗滑移系數(shù)大于0.55，鋼結(jié)構(gòu)架設(shè)前抗滑移系數(shù)大于0.45。
7、施工方案設(shè)計(jì)
采用了先在兩岸低支架臥拼拱肋，而后先豎轉(zhuǎn)主拱再平轉(zhuǎn)合龍的施工工藝。
①、豎轉(zhuǎn)設(shè)計(jì)
為保證施工進(jìn)度和降低工程造價(jià)，提出了在主跨拱肋拱腳處設(shè)置豎轉(zhuǎn)鉸、采用提升塔提升就位的豎轉(zhuǎn)施工方案，如圖9所示。
圖9 豎轉(zhuǎn)施工過程示意圖
?、?、平面轉(zhuǎn)體設(shè)計(jì)
主跨拱圈由主拱及副拱組成，這種設(shè)計(jì)體系中的副拱便起到半跨轉(zhuǎn)體時(shí)平衡主、邊跨的扣索作用，同時(shí)，由于邊跨拱圈設(shè)計(jì)為鋼—混凝土組合結(jié)構(gòu)，相對(duì)較重的邊跨，在平面轉(zhuǎn)體時(shí)成為平衡主跨的平衡重，如圖10所示。
圖10 平面轉(zhuǎn)動(dòng)體系一般構(gòu)造圖
圖11 利用已成拱圈安裝吊桿、系桿
三、大橋主要技術(shù)特點(diǎn)和創(chuàng)新點(diǎn)
1、根據(jù)橋位地形特點(diǎn)，主橋?yàn)轭A(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁與鋼—混凝土組合拱的協(xié)作的混合體系；拱橋由主拱、副拱與邊拱共同形成組合結(jié)構(gòu)體系；具有創(chuàng)新性。
2、引用既有理論，依據(jù)試驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)成果和實(shí)橋驗(yàn)證，提出了鋼—混凝土組合結(jié)構(gòu)適用計(jì)算方法，具有前沿性。
3、合理地采用了鋼—混凝土組合結(jié)構(gòu)：主橋橋面板、邊跨連接過渡接頭、PC鋼箱混凝土端橫梁、鋼箱混凝土邊拱肋等組合結(jié)構(gòu)，通過模型試驗(yàn)和實(shí)橋驗(yàn)證，提高了結(jié)構(gòu)整體剛度，具有科學(xué)性、合理性和先進(jìn)性；設(shè)計(jì)采用了鋼系桿、鋼吊桿和管式橫向聯(lián)系，空透性好，造型美觀，為全橋等壽命構(gòu)件。
4、鋼與混凝土共同工作性能檢測(cè)手段—光纖光柵監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，技術(shù)先進(jìn)。 對(duì)“H”形鋼吊桿的風(fēng)致振動(dòng)效應(yīng)開展了大比尺的模型試驗(yàn)研究，證明了結(jié)構(gòu)的合理性。
5、根據(jù)橋位特點(diǎn)和本橋結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了新的豎轉(zhuǎn)、平轉(zhuǎn)施工工藝，技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)性好，施工工期短，不影響通航。
6、完成的《橋梁檢查、養(yǎng)護(hù)及維修技術(shù)指南》，系統(tǒng)性強(qiáng)，具有指導(dǎo)性和適用性。
四、有關(guān)資料
橋名：廣東佛山東平大橋
橋型：鋼拱連續(xù)梁協(xié)作體系
跨徑：300m
設(shè)計(jì)單位：四川省交通廳公路規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院
施工單位：路橋華南工程有限工程公司
材料用量：見下表
附注：1、本橋全長為1472m，引橋?yàn)轭A(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋。
2、本表為主橋經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，未包含引橋工程經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。
建成日期 2006年 9 月
