【樓莊鴻】西班牙Tajo河上的新橋
2011-09-13 來源：Bd&e
一個地標(biāo)性結(jié)構(gòu)提供了西班牙Tajo河上的新通道。Ramon Sanchez de Leon報告了這個項目的設(shè)計和施工。
西班牙Taledo省跨越Tajo河上新橋的施工，當(dāng)本刊記者報道時，已接近完工。這座具有一個斜塔和散布拉索的斜拉橋在Reina的Talavera鎮(zhèn)上，為一條新的公路提供了跨越河流的路線。
河流具有寬300m的主航道和寬40m的副航道，是由島的分割造成的。地方當(dāng)局要修一座成為城市和地區(qū)的地標(biāo)性結(jié)構(gòu)，結(jié)果是為線路設(shè)計了一座新的斜拉橋，具有單跨和一個傾斜的塔，被認(rèn)為握有一些記錄。
斜拉橋的主跨長318m，由高2.75m、，寬36m的混凝土板所組成，具有兩個車道和兩個人行道，也聯(lián)合了一個中間部分的儲備。
橋梁的獨塔高185m，是高強的混凝土結(jié)構(gòu)，其截面從根部的16.5m*4m連續(xù)減至頂部的4m見方。混凝土內(nèi)的鋼箱包含支撐橋面152束拉索的錨固點。背索錨固在地下兩個大體積混凝土塊件上。
主塔基礎(chǔ)束用總數(shù)52根、直徑2.5m，深29m的樁。設(shè)計了長408m的混凝土彎高架橋來承載通過較小的支流。
橋面和塔剛接，組成了一個高強預(yù)應(yīng)力構(gòu)件。在這個構(gòu)件下面有一個短的混凝土墩，將橋面和塔連接到了主要基礎(chǔ)上。
斜塔的作用是減小彎矩，盡管仍然需要設(shè)計背索體系以平衡塔。背索連接至兩個大體積混凝土塊件上，它提供具體的重量來穩(wěn)定這個體系。這些錨定塊通過兩條混凝土梁連接至主塔的基礎(chǔ)上，以平衡水平力。因此近豎直力傳遞到有56根混凝土樁組成的基礎(chǔ)上。
152根索組成拉索系統(tǒng)。主跨上由兩個側(cè)向索面行程半數(shù)琴形式。橫向兩索面間距28m，縱向沿橋每7m錨固一對索。采用這樣具有兩側(cè)想索面的拉索系統(tǒng)，改善了橋面的扭轉(zhuǎn)性能，兩個被鎖面保證塔的穩(wěn)定。
拉索由直徑15.7mm的鋼絞線組成，極限強度186Mpa，拉索的鋼絞線數(shù)量從11束變更97束。每鋼絞線具有鍍鋅鋼絲，并用石蠟防護和互相擠壓的高密度聚乙烯殼包裹。采用帶有螺旋形的紅色HDPE管來抵抗風(fēng)雨振，當(dāng)然在每個張拉錨具處安裝阻尼器來阻止橋面高程度的震動。最長的拉索長411m，其設(shè)計者認(rèn)為在歐洲史僅次于法國Normandie橋的第二最長者。
為了保證橋梁的壽命，需避免拉索中具有高應(yīng)力。因此索中的最大應(yīng)力為極限應(yīng)力的45%，以避免疲勞問題。在主跨中拉索的張拉錨具在橋面高程處，而背索則在錨定塊的地面高程處。
橋面是混凝土空心截面，板厚減至最小以減輕重量。在跨境的一些部分采用了高強白色混凝土。
混凝土的最高28天特征強度是80Mpa，是在橋面的第一部分。橋面板的厚度限在220mm和400mm之間，橋面的等效厚度為580m，考慮到橋梁的尺寸，這是最小的。
為將力從橋面?zhèn)鬟f至拉索，采用由橋面內(nèi)的后張鋼管和底板橫向預(yù)應(yīng)力組成的橫向桁架。應(yīng)用一些有限制模型來預(yù)計橋面板的性能。
采用非常有利的非線性技術(shù)俺來檢算結(jié)構(gòu)的所有部分，包括P—*效應(yīng)和材料非線性功能。正確的功能是，當(dāng)橋面剛度件小事，彎矩也減小，而索中的軸力增大。
塔和橋面的接縫是由特殊的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件組成，它需在塔和橋面受力間得到平衡。橋面寬36m，塔寬4m，因此鏈接構(gòu)件包含很多縱向和橫向的鋼束。以得到靜力平衡。這個構(gòu)件由高強混凝土組成，也改善了承受力的分布。
采用這個特殊構(gòu)件的有限元模型，以檢算施工期間預(yù)計水化熱?？紤]到構(gòu)件的巨大尺寸和存在施工縫，這是很需要的。
橋梁的獨塔從豎直線傾斜22.5m，高186m，使其成為西班牙最高的橋塔。塔的全高都采用了白色70Mpa高強混凝土。它具有空心箱截面，寬4m，厚度是變化的。
塔的上面140m是鋼箱節(jié)段，由S-355鋼組成，厚30mm和40mm，截面3m見方，此箱包括索的錨固。拉索通過箱形節(jié)段，將力傳遞至側(cè)面鋼板。
內(nèi)部鋼箱節(jié)段的一個好處是他增大了塔的結(jié)構(gòu)承載力，在施工期間他也用作永久性的模板。鋼箱沿全高連接在混凝土上，作為組合截面。當(dāng)塔剛度減小時，彎矩也減小，而索軸力增大，提高了結(jié)構(gòu)性能。
主塔基礎(chǔ)的樁延伸至10m深的密實砂層中。樁上承臺尺寸36m*32m，高6m。承臺與塔—橋面解封之間是大型混凝土墩，它分布承臺上的力。
兩個常有豎直預(yù)應(yīng)力，塊件用作背索錨定，設(shè)計成保證橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，既是它們在水下時。每個錨定塊長65m，寬19.4m，高9.5m，重量約30000t。
當(dāng)橋梁設(shè)計時，對結(jié)構(gòu)的空氣動力性能進行了廣泛的研究。但是，橋梁的尺寸使其更應(yīng)該進行風(fēng)洞試驗。但是設(shè)計的橋面常有空氣動力的外形，以及整個結(jié)構(gòu)由混凝土制成，增大了重量，并幫助結(jié)構(gòu)得到合適的空氣動力響應(yīng)。
實驗證實了這一點，無論在最終外形和橋梁施工期間。結(jié)構(gòu)的僅有危險是橋面高程風(fēng)度大道300Km/h時，但地區(qū)氣象資料認(rèn)為這樣風(fēng)速幾乎不會發(fā)生。當(dāng)基礎(chǔ)施工正在進行時，從河床上的平臺修建21個臨時支撐。然后橋面修建在這些支撐上長14的展開段上。
塔采用爬模施工，誒名詞升高3m。雖然塔是傾斜的，但施工縫做成水平的。因此在塔軸線與施工縫之間存在監(jiān)督，在逢種種形成了附加切力。
采用不同的角度和混凝土的組成進行實驗，以保證這些接縫的安全，在接縫中設(shè)計專門的構(gòu)件以形成有關(guān)塔軸的正交各向異性的表面，當(dāng)塔進行安裝的同時進行索的安裝。
在安裝以后，索張拉至其最終理論盈利的85%，一旦拆除臨時支撐，和施加全部橫載后，索張拉至最終應(yīng)力。
模擬橋梁施工進程，以確保結(jié)構(gòu)的安全，檢算所有的節(jié)段，進行有力的研究以預(yù)期結(jié)構(gòu)每一部分的老化和材料特性。需正確地模擬續(xù)編和收縮。
480m的混凝土彎高架橋?qū)⒌缆房邕^Tajo河第二航道和島嶼。橋梁具有7個中間跨，每跨48m，以及兩跨36。橋面 由兩個混凝土箱面組成。每個混凝土箱承擔(dān)一個車道和一個人行道，寬16.5m，高2.7m，與斜拉橋橋面相似。修建費用為9100萬美元。
譯自”Tall Story”.
