摘要：恩施马鹿河桥为一净跨80m的箱形拱桥，采用平面转体的施工方法。本文将介绍此箱形拱的构造、转体方案及有关转体的设计体会。

　　关键词：转体;箱形拱;马鹿河桥

　　一、工程概况

　　马鹿河桥位于湖北省恩施土家族苗族自治州恩施市，是恩咸(恩施-咸丰)公路上的一座重要桥梁，横跨马鹿河。本桥为罗家坝水电站还建桥梁，主桥为1×80m的钢筋混凝土箱形拱桥，恩施侧引桥为1×16m现浇空心板、咸丰侧引桥为2×16m现浇连续空心板。主拱净跨80m，净矢高16m，净矢跨比为1/5，横向单箱三室，行车道板采用8m跨径的空心板，横向布置6块板。在1#、2#主墩顶设D80模数式伸缩缝，4#桥台处设D40模数式伸缩缝，主拱空心板采用桥面连续，0#桥台处无伸缩缝。全桥立面见图1。

图1

　　二、技术标准

　　⑴.设计荷载:公路Ⅱ级。

　　⑵.设计安全等级：二级，结构重要性系数1.0。

　　⑶.桥面宽度:净7m(行车道)+2×0.5m(防撞护栏)，全宽8m

　　⑷.桥面横坡:2%(双面坡)。

　　⑸.设计水位:采用罗坡坝电站提供的设计洪水位750.61m，相当于百年一遇。

　　⑹.环境类别：Ⅰ类。

　　⑺.地震动峰加速度值：0.05g，对应地震烈度Ⅵ度，设计时按Ⅶ地震设防。

　　⑻.无通航要求。

　　三、桥址区自然条件

　　1.地形、地貌

　　桥位处地貌类型属剥蚀侵蚀中低山河谷地貌，微地貌为斜坡，地面标高在715~780m之间，相对高差65m，恩施侧较陡，植被较发育，多生长灌木;咸丰侧较缓，分布几处民房。

　　2.气候

　　桥位区属亚热带季风性气候，雾多湿重，雨量充沛。区内山峦叠嶂，沟壑纵横，呈现极为明显的垂直气候特征。一般海拔每升高100m，气温下降0.5℃~0.6℃。恩施地区是清江流域两大暴雨中心之一。年降雨量1200~1500mm，4~9月为雨季。年平均降雨量1439.4mm，24小时最大降雨量227.5mm(1980年6月17日)。恩施市年平均气温16.3℃，极端最高气温41.2℃，极端最低气温-12.3℃。一月份平均气温5.0℃，七月份平均气温 27.1℃。

　　3.工程地质

　　本次勘探深度范围内地层由三层六个亚层构成，根据工程地质测绘、钻探及室内试验结果，其工程地质特征分述如下：1-1 人工填土;1-2 残坡积粘土;1-3 崩坡积碎石土;2-1 强风化炭质页岩;2-2 弱风化炭质页岩;3-2 弱风化燧石灰岩。

　　4.地震

　　恩施自治州地区动峰值加速度为0.05g，地震动反映谱特征周期为0.35s，桥址区地震基本烈度为Ⅵ度。

　　桥址区分布第四系松散层主要为碎石土、粘土，无粉土、粉细砂等可液化的地层存在，可不考虑地基土液化问题。

　　四、主桥上部构造

　　1.拱圈

　　拱轴线为悬链线，拱轴系数m=2.0。拱圈为箱形，箱宽6.2m，单箱三室。顶板、底板厚20cm，腹板厚18cm，纵向每隔4m左右设一道横隔板，横隔板厚20cm。

　　拱圈分两次浇筑成型：转体前，先在拱胎上浇筑底板、腹板、横隔板。转体就位后，现浇顶板。

　　由于拱圈大部分位于设计水位下，故拱圈顶、底板每隔4m左右设置一处通气孔，直径5cm，以平衡箱室内外水压。

　　2.底梁

　　底梁设在立柱下，主要作用是扩散立柱集中力对主拱圈的作用。除拱顶上的三道底梁宽1.5m，长8m，中心高度为变值外，其他底梁宽1.5m，长6.2m，中心高度为1.0m。

　　3.立柱

　　立柱采用0.9×0.9m方柱，每排两根。拱顶处三道底梁上无立柱。

　　4.盖梁

　　盖梁设在立柱顶面，宽度为1.2m，高度为1.0m，横桥向长度为8m。

　　5.空心板

　　桥面板采用8m钢筋砼预制空心板，板厚0.4m，上面现浇10cm厚的整体层。整体层上为5cm厚沥青混凝土桥面铺装。桥面横坡通过调整支座垫石高度形成。

　　主桥上部构造见图2、图3。

图2

图3

　　五、转体方案的选定

　　本桥设计时，考虑了两种转体方案：①转体时拱箱部分为腹板、底板及横隔板，此时背墙厚2.3m时体系平衡。本方案转体总重1822吨;②整体拱箱全转动，此时背墙厚3.1m时体系平衡。本方案转体总重2304吨。

　　两方案相比，方案一背墙较薄，美观性较好;转体重量轻，转体难度小，安全性较高。缺点是由于拱箱二次浇筑，工期较方案二长。综合考虑后，采用第一种转体方案。本桥转动体系构造见图4。

图4

　　六、设计体会

　　1.为了使转体顺利，转动体系的重心必须位于磨心。如有偏心，其偏心距离宜控制在5cm范围内，且应向后(背墙方向)偏心，不宜向前(拱箱方向)偏心。如果向前偏心，会造成转体困难。本桥设计时其重心向后偏移磨心7mm。

　　2.转体计算时，转动体系各部位重量应精确计算，计算容重时应考虑各部位尤其是磨心前面部位钢筋重量。

　　3.应加强对拱箱、背墙及上盘在转体时的强度、裂缝验算。尤其是背墙，转体时承受着扣索的巨大张力，根部弯矩很大。本桥设计时，背墙除根据计算配置普通钢筋外，还设置有竖向预应力钢束，以减小转体时的裂缝宽度。竖向预应力钢束采用14根3Φs15.2高强低松驰钢绞线，在箱拱合拢拆除扣索后予以拆除。

　　4.应加强成桥后上盘的抗滑稳定性验算。箱形拱转体就位后上盘、下盘之间需填充封盘砼，此工序操作条件困难，封盘砼浇筑不易密实，此处易形成一剪切薄弱面。箱拱成桥后上盘承受着很大的水平推力，如果封盘砼不密实，此处在水平推力的作用下容易滑动。本桥设计时在上盘后侧专门设置了阻滑板，阻滑板用C20片石砼浇筑，嵌入弱风化燧石灰岩。

　　七、结语

　　马鹿河桥2007年10月份开工建设，2009年2月胜利合拢。桥跨转体时，恩施侧半跨转角90度，转体就位仅耗时5小时;咸丰侧半跨转角135度，转体就位仅耗时9小时，转体极为顺利。本桥目前正在进行拱上结构的施工。

　　参考文献： 张联燕 程懋方 谭邦明 陈俊卿·桥梁转体施工·人民交通出版社