基本介紹
- 中文名：天津海河大沽橋
- 位置：天津
- 跨 徑：24m+106m+24m
- 橋 型 ：下承式外傾鋼系桿拱
相關資料,概況,主橋結構,主要技術特點和創新點,
相關資料
橋 名：天津海河大沽橋
橋 型 下承式外傾鋼系桿拱
跨 徑：24m+106m+24m
設計單位：天津城建設計院有限公司
施工單位：天津城建集團第三市政公路工程有限公司
橋 型 下承式外傾鋼系桿拱
跨 徑：24m+106m+24m
設計單位：天津城建設計院有限公司
施工單位：天津城建集團第三市政公路工程有限公司
混凝土用量：13 000m3
鋼材用量：6 000t
造 價：1.6億元
建成日期：2005年3月
鋼材用量：6 000t
造 價：1.6億元
建成日期：2005年3月
概況
橋樑全長154m，跨徑布置為24m+106m+24m，橋面寬為30～59m，機動車道寬為24m，兩側均有5.5m的鏤空部分，在鏤空分的外側為觀景平台，觀景平台為直徑不同的兩個圓弧曲線。行道為雙向六車道，設計速40km/h。橋位區最大風壓600Pa。震基本烈度Ⅶ度，按Ⅷ度設防。河規劃為Ⅵ級航道，要求橋空4.5m，主航道淨寬30m。
主橋結構
天津大沽橋主橋為下承式系桿拱鋼橋，由兩個不對稱的拱構成，大拱圈拱高39m，面向東，象徵著太陽；小拱圈拱高19m，向西方，象徵著月亮。由於兩條拱高度不同，而且拱平面傾斜，使得梁的整體具有特異的美觀效果。大拱側人行道由橋頭位置寬3.0m按曲線漸變到主跨跨中位置寬11.5m，小拱側人行道由橋頭位置寬3.0m按曲線漸變到主跨跨中位置寬8.5m。橋樑主跨車行道與人行道之間設計有寬5.5m的鏤空梁。橋樑結構為順橋向對稱，橫橋向不對稱。
1)非對稱傾斜拱結枷
大、小拱肋均為傾斜的鋼箱結構。大拱平面向外傾斜比例l：3，拱圈在豎直平面內的投影高度為39m，橫截面為梯形變截面，上底寬自拱頂至拱腳由1.3m至2.2m線性變化，梯形高度與上底寬相等。小拱平面向外傾斜比例1：2.5， 拱圈在豎直平面內的投影度為19m，橫截面為梯形等截面，上底寬1.5m，梯形高度與上底寬相等。大拱拱腳距離道路中心線14.93m，小拱拱腳距離道路中心線14.44m。拱腳底與鋼箱梁頂面平並由高強螺栓連線在中橫系樑上。大拱側系桿與大拱腳距離3.423m，預加力6 000kN：小拱側系桿與小拱腳距離2.933m，總預加力10500kN。車行道橋面結構為24m寬正交異性板鋼箱梁，鋼箱頂板為帶U肋的正交異性板，鋼箱底板為帶板肋的正交異性板，梁高由道路中心線處的1.3m按1.5%的橫坡變到1.06m。
為了體現本橋的特色，並考慮到景觀步道吊桿對拱結構的影響，需要車行道側的吊桿與拱平面存在偏心，來平衡景觀步道側吊桿對拱的傾覆力矩，拱的傾斜布置又顯得有其合理性。
大、小拱肋均為傾斜的鋼箱結構。大拱平面向外傾斜比例l：3，拱圈在豎直平面內的投影高度為39m，橫截面為梯形變截面，上底寬自拱頂至拱腳由1.3m至2.2m線性變化，梯形高度與上底寬相等。小拱平面向外傾斜比例1：2.5， 拱圈在豎直平面內的投影度為19m，橫截面為梯形等截面，上底寬1.5m，梯形高度與上底寬相等。大拱拱腳距離道路中心線14.93m，小拱拱腳距離道路中心線14.44m。拱腳底與鋼箱梁頂面平並由高強螺栓連線在中橫系樑上。大拱側系桿與大拱腳距離3.423m，預加力6 000kN：小拱側系桿與小拱腳距離2.933m，總預加力10500kN。車行道橋面結構為24m寬正交異性板鋼箱梁，鋼箱頂板為帶U肋的正交異性板，鋼箱底板為帶板肋的正交異性板，梁高由道路中心線處的1.3m按1.5%的橫坡變到1.06m。
為了體現本橋的特色，並考慮到景觀步道吊桿對拱結構的影響，需要車行道側的吊桿與拱平面存在偏心，來平衡景觀步道側吊桿對拱的傾覆力矩，拱的傾斜布置又顯得有其合理性。
2)景觀步道的設計
本橋在功能卜既要滿足車輛通行，環要滿足。塹斤通過。對於人行方案設計既考慮了通行要求，又提供了廣遊覽功能，這方面的考慮是以往單純功能橋樑所沒有的。結合大、小拱平面投影區域大小的不同，景觀台的尺寸又有所不同。觀步道與車行道間有5.5m段考慮為鏤空梁，可人、車之間分離提供安全保障。
本橋在功能卜既要滿足車輛通行，環要滿足。塹斤通過。對於人行方案設計既考慮了通行要求，又提供了廣遊覽功能，這方面的考慮是以往單純功能橋樑所沒有的。結合大、小拱平面投影區域大小的不同，景觀台的尺寸又有所不同。觀步道與車行道間有5.5m段考慮為鏤空梁，可人、車之間分離提供安全保障。
3)橫橋向三跨連續梁
主橋的兩道拱為了承擔車行橋及兩側景觀步道的荷載，每道拱上設定了兩排吊桿，分別吊在車行道外側和景觀步道外側。吊桿的設定是比較合理的，由於外傾的緣故車行道外側的吊桿也外傾，對行車淨空有任何影響；景觀步道外側的吊桿設定在外側的挑上，對於淨空要求較低絨的人行基本也沒有影響。的跨徑布置由吊桿間距控制。尤其在橋跨中心，跨徑稱( 18.5m+24m+15.5m)，三跨連續梁的效果明顯，也是本橋採用較小梁高(1.06～1.3m)的一個有利因。
主橋的兩道拱為了承擔車行橋及兩側景觀步道的荷載，每道拱上設定了兩排吊桿，分別吊在車行道外側和景觀步道外側。吊桿的設定是比較合理的，由於外傾的緣故車行道外側的吊桿也外傾，對行車淨空有任何影響；景觀步道外側的吊桿設定在外側的挑上，對於淨空要求較低絨的人行基本也沒有影響。的跨徑布置由吊桿間距控制。尤其在橋跨中心，跨徑稱( 18.5m+24m+15.5m)，三跨連續梁的效果明顯，也是本橋採用較小梁高(1.06～1.3m)的一個有利因。
4)順橋向三跨連續梁
本橋順橋向為三跨連續結構，除主橋外，兩側各有一跨鋼箱梁結構，子跨為一整體，跨徑布置為24m+106m+24m。此舉增加結構尤其拱腳位置的結構d度，減小拱腳位置的轉動角度，並且對邊跨的結構力也一定的益處。
本橋順橋向為三跨連續結構，除主橋外，兩側各有一跨鋼箱梁結構，子跨為一整體，跨徑布置為24m+106m+24m。此舉增加結構尤其拱腳位置的結構d度，減小拱腳位置的轉動角度，並且對邊跨的結構力也一定的益處。
5)系桿
在車行道鋼樑內布置有4組用於平衡拱腳水平推力的系桿，系桿均採用非集束鋼絞線形式。其中在大拱側2組，每組37根鋼絞線，小拱側2組，每組55根鋼絞線。鋼絞線在鋼樑內順橋方向曲線布置，線形與道路線相同，以每道橫隔梁位置的穿孔式轉向器實現曲線布。由於採用非集束形式布置，要求每根鋼絞線均設定擠PE，每組鋼絞線外增設PE防護套。鋼絞線採用單根雙向張拉工藝，錨墊板下設定糾偏裝置。
在車行道鋼樑內布置有4組用於平衡拱腳水平推力的系桿，系桿均採用非集束鋼絞線形式。其中在大拱側2組，每組37根鋼絞線，小拱側2組，每組55根鋼絞線。鋼絞線在鋼樑內順橋方向曲線布置，線形與道路線相同，以每道橫隔梁位置的穿孔式轉向器實現曲線布。由於採用非集束形式布置，要求每根鋼絞線均設定擠PE，每組鋼絞線外增設PE防護套。鋼絞線採用單根雙向張拉工藝，錨墊板下設定糾偏裝置。
6)鋼箱拱肋安裝
大沽橋大小拱肋具有高度較高、重量較大、向外傾斜角度較大的特點，鋼箱拱肋安裝的施工難點主要體現在拱肋支撐體系架設；拱肋吊裝窄間姿態調整；拱肋空間定位精度調節和空間測量控制等方面。由於鋼拱整體質量較大，決定將鋼拱肋進行分節處理，爾分段吊裝、組拼的施工方法。
大沽橋大小拱肋具有高度較高、重量較大、向外傾斜角度較大的特點，鋼箱拱肋安裝的施工難點主要體現在拱肋支撐體系架設；拱肋吊裝窄間姿態調整；拱肋空間定位精度調節和空間測量控制等方面。由於鋼拱整體質量較大，決定將鋼拱肋進行分節處理，爾分段吊裝、組拼的施工方法。
主要技術特點和創新點
(1)大沽橋結構構件設定複雜、空間受力特性明顯，橋樑結構分析計算採用多種大型空間結構計算程式ANYSYS、MIDAS、千年Robot等程式進行靜、動力計算分析和覆核驗算，確保了橋樑結構的安全穩定。編制了多種更便利的補充程式和符合設計實際的後處理模組， 為以後空間異形橋樑設計提供了合理、高效的設計手段。
(2)橫系梁拱腳加強部位（材庾為Q345qD，肋板的厚度為16mm、20mm）及拱箱（材質為Q370qD，厚為32mm、40mm、60mm）的主角焊縫的焊接系小空間焊接，通過一系列研究，制訂了《焊接工藝評定試驗方案》保證了焊接質量。
(3)拱和縱梁均為厚板結構，板厚32-60mm（材質為Q370qD）套用於全焊鋼橋中是在國內外罕見。通過大量的試驗、數據採集，歸納、分析、總結出比較善的厚板焊接工藝。
(4)將三維坐標法套用於系桿拱橋空間定位的施工測量。
(5)鋼拱肋安裝採用分節處理，分段吊裝、組拼的施工方法，確保了拱肋在空間狀態下的穩定及定位安裝空間位置的準確。
(6)首次在我國北方地區鋼橋面鋪裝中採用環氧瀝青混凝土鋪裝技術（厚50mm），經大交通量及高溫考驗，性能穩定。
天津海河大沽橋工程獲國際橋樑會議(IBC)頒發的尤金·菲戈獎。
(2)橫系梁拱腳加強部位（材庾為Q345qD，肋板的厚度為16mm、20mm）及拱箱（材質為Q370qD，厚為32mm、40mm、60mm）的主角焊縫的焊接系小空間焊接，通過一系列研究，制訂了《焊接工藝評定試驗方案》保證了焊接質量。
(3)拱和縱梁均為厚板結構，板厚32-60mm（材質為Q370qD）套用於全焊鋼橋中是在國內外罕見。通過大量的試驗、數據採集，歸納、分析、總結出比較善的厚板焊接工藝。
(4)將三維坐標法套用於系桿拱橋空間定位的施工測量。
(5)鋼拱肋安裝採用分節處理，分段吊裝、組拼的施工方法，確保了拱肋在空間狀態下的穩定及定位安裝空間位置的準確。
(6)首次在我國北方地區鋼橋面鋪裝中採用環氧瀝青混凝土鋪裝技術（厚50mm），經大交通量及高溫考驗，性能穩定。
天津海河大沽橋工程獲國際橋樑會議(IBC)頒發的尤金·菲戈獎。
