大跨度悬索管桥在引水工程中的应用.pdf

2018年第37卷第1期·DWRHE水利水电工程设计 ·27· 大跨度悬索管桥在引水工程中的应用 郭春雷 陈 端孙建勋 摘 要 通过介绍一座跨越雅江峡谷的悬索管桥工程设计，为在引水工程中采用大跨度悬索桥方案通过深山、 峡谷以及山区宽深河流提供一种参照方案，供设计人员在管桥设计时有所参考和了解，并对设计中需要注意的 变形及其控制性因素作简要阐述。 关键词 大跨度 悬索管桥 引水工程 变形控制 风缆预加力 中图分类号U448．25文献标识码A 文章编号1007—6980(2018)01-0027—03 随着我国社会经济的快速发展，工农业需水量 设的引水管设计采用DN400mm无缝钢管，壁厚 10 越来越大，为了改善局部缺水局面，许多调水、引 mm。悬索管桥处最大压力水头为123．2m，架空 水工程不断提上日程。常用的引水建筑物多为明 段长度约为160m。 渠、埋涵等。在跨越山谷、河流等障碍物时，通常 桥梁所在地为青藏高原区气候，属温暖半湿润 采用倒虹吸、渡槽及管桥等，但当地形与水流条件 气候带，多年平均气温8．6oC，最高气温32．3℃， 不利于较小跨径桥跨结构布置时，可结合实际情况 最低气温一16．4℃。多年平均最大风速17m／s。运 采用大跨度结构方案来解决。本文通过西藏某地一 行时段主要是在灌溉期(3—7月)过水，月平均气 座跨越雅江峡谷悬索管桥的设计，为大跨度引水工 温均大于零度。 程提供一种解决方案。悬索桥有外形简洁轻巧、结 2桥梁总体设计 构跨度大、施工方便等优点，在通过深山、峡谷以 及山区宽深河流的地方上建造具有较好的适应能 悬索管桥以引水功能为主，桥面较窄，从节省 力，可避免水下作业和下部结构受水流影响等不利 投资出发，宜采用柔性吊桥形式，可利用两侧张紧 条件。我国在许多山区为连接交通已修建了许多大 的风缆代替加劲梁结构维持桥面横向稳定，其工程 跨度的悬索桥，在设计大跨度输水管桥时可作为参 量减少较多、经济性较好。根据地形地质条件，本 考。利用悬索桥架设管道在桥跨结构满足使用功能 工程跨江管桥设计采用三跨柔性吊桥形式，主跨跨 的同时，还需要重点解决管道变形的问题。 径为120m，两侧边跨采用钢桁架结构，跨径均为 18 m，两岸锚碇兼做边跨桥台。两岸桥塔采用桩基 1工程概况 m。主 础，混凝土排架结构，排架柱高度均为22．3 西藏地区某处自流引水线路需要跨越雅江，跨 缆设计矢跨比fit=m2，绕过塔顶索鞍后向下锚固于 江段南北两山组成一个巨大V形谷地。雅江河道宽 两岸锚碇上，边跨主缆斜度：1：o．55(平距比垂 深、水流速度较大，选择普通多跨渡槽或管桥输 距)。在桥面两侧各设置1根风缆，风缆计算主跨径 水，下部结构排架较高、基础施工难度大、工程 120 m，矢跨t匕f,／t。=1／10，根据上下游山坡地形条 安全性、可靠性无法保证。为此，设计推荐采用 件，风缆设计与水平面成200夹角，风缆两端分别 大跨度悬索管桥方式通过雅江，由南岸取水跨江 锚固于修建在山坡上的锚固墩。抗风拉索