飞鸟式也称飞燕式,是钢管混凝土拱桥中极具特色的一种桥型。它是指两边跨为半跨悬臂上承式拱、主跨为中承式钢管混凝土拱,通过锚固于两边跨端部的拉索来平衡主跨大部分水平推力的桥梁结构,也有称自平衡式或自锚式的。飞鸟式桥型降低了平原地区或软基地区拱桥的下部与基础的工程量与造价,同时造型美观。飞鸟式钢管混凝土拱桥中的主跨、边跨、主拱墩及系杆4大组成部分四位一体,相互影响、相互依存,密不可分,无论哪一部分都无法独立存在。飞鸟式钢管混凝土拱桥总体设计的关键是使这4个组成部分形成有机的、受力合理的结构。
本文以东莞水道特大桥为例讲解自锚飞燕式中承钢管系杆拱桥设计。特大桥全长744m,双幅独立,主桥为自锚飞燕式中承钢管砼系杆拱。主跨280m,两边跨各50m,主桥全长380m。
特大桥引桥全部采用灌注桩基础,设承台、圆形三柱墩、上置盖梁。
桥位水文:地下水共三种类型
上层滞水:赋存于人工填土层,水量较小。
孔隙承压水:赋存于粗砂层中,水头与水道相同,受潮汐影响。
岩溶水:赋存于弱风化泥灰岩,水量不大。
桥位地质
地质勘探资料揭露的深度范围内,场区地层由上至下主要由七个单元层组成,依次为:人工填土→淤泥→淤泥夹细砂→粗砂→强风化泥灰岩→弱风化泥灰岩→微风化泥灰岩。
一幅桥面宽度26.1m,双幅独立且完全对称。主拱肋采用钢管砼拱空间四肢桁架。一幅桥两片拱肋,各分15节段施工和安装。肋间中距19.5m。矢跨比1/5,主拱肋轴线采用悬链线,拱轴系数m=1.5。预拱度拱顶取值△f=0.45m。计算矢跨271.5m,计算矢高54.3m,实际拱高59.1m。
第一、二节实心实腹段,上下弦管各为两根直径1000×18mm的Q345C钢管,上下弦两并列钢管间用12mm厚的Q345C缀板连接,上下弦管之间以腹板连接。
第一段质量65000kg,第二段质量64145kg。