湘阴湘江大桥设计简介
陈涛（湖南省交通规划勘察设计院）
提要：介绍了湘阴湘江大桥的设计概况，包括设计条件、总体布置、结构设 计及结构计算等
1、工程概述
湘阴湘江大桥是省道1809线跨越湘水尾闾东支河上的一座特大桥，是我省的重点建设项目。该桥位于湘阴县城乡结合地带，东岸桥轴线在县食品工业公司与县木材公司之间穿过接建新路与冬茅西路的交叉口，西岸接城西垸的1809线。大桥建成后，将大大改善省道1809线岳阳经湘阴至益阳的交通，促进湘阴县的经济发展，特别是对城西垸的防汛抗灾，蓄洪安全转移具有十分重要的意义。
大桥桥面净宽16m(净—9m行车道+2x1.5m人行道+2x0.5m防撞栏杆)；航道等级 Ⅲ—(2)级；设计洪水频率 1/100；设计荷载 汽车—20级，挂车—100级，人群荷载3.5kN/m2。主桥设有竖曲线，半径为9000，纵坡为1.5%及1.97%，桥面设双向1.5%的横坡。 2、设计条件 2.1 地形地貌
湘阴县的地势自东南向西北递降，形成一个微向洞庭湖盆中心的倾斜面。桥位位于湘江县城西北部，东岸属湘江Ⅱ级堆积阶地为丘陵地貌，地形起伏不大，地面高程43.0m~46.00m(黄海)，河床呈较宽阔的“U”型。两侧岸坡西缓东陡，水流方向与桥轴线基本正交，主河道偏向东岸，其地面高程7.50~12.0m水流速度较大，常水位水深为4.5m~19.0m。河床西侧为河漫滩，地面较平坦，种植有防洪林，河漫滩近西岸一侧地势较低，地面高程23.3m~26.1m，常水位河漫滩处水深一般1.8m~3.6m。西岸防洪堤以西为湘江Ⅰ级堆积阶地，遍布农田、池塘，地形平缓，地面高程一般为25.4m~26.9m，两岸防洪大堤之间距离约810m。
2.2 区域地质条件及地震
桥位处河床开阔，河岸较顺直。靠近西岸河道淤积，形成河洲，覆
１
盖层厚20~25m，表层为淤泥质粘土，呈深灰、灰黑色，软塑，具高压缩性。中层为细砂，松散~中密状，含泥沙及少量粉砂、砾石，透水性较强。底层为砂砾石，呈中密~紧密状，混杂较多中、细砂、少量泥及卵石，透水性强。靠近东岸河床受冲刷，覆盖层厚约20~25m，上层为粘土，呈褐黄色、硬塑状，具中等压缩性，弱透水；下层为砂砾石。河床中段覆盖一层砂砾石，厚15~20m，砂砾石下为亚粘土与砂（或亚砂土）互层特征，亚粘土层厚2.5~10m，一般呈硬塑~半坚硬状，局部呈坚硬或可~硬塑状。砂层根据胶结可分为四类：胶结较好（密实、泥质胶结）、泥质半胶结状（密实）、密实（未胶结）、中密。河床中大部分地段的砂层为泥质半胶结状或胶结较好，局部位置已基本成岩且强度较高。
桥位区地下水主要有两类：一类是孔隙水，分布于覆盖层；二是基岩孔隙裂隙水，分布于岩层，属中等丰富含水层。
桥位区西侧约2km附近发育一条NNE走向的隐伏断裂，即湘阴至岳阳断裂或称“湘江断裂”。桥位区仅汨罗组亚粘土中局部位置岩芯中见有擦痕，未见断裂构造发育的痕迹。经省地震局对该地区进行地震分析后，确认该地区地震烈度为Ⅶ度。
2.3
水文 、气象
桥址位于湘阴水位站下游0.9km，该水位站建于1924年，观测资料齐全、系统。近百年有记录以来，历史上最高洪水位为34.69m（黄海高程），出现于1996年，1954年洪水位第二为33.44m，枯水季节最低水位为20.74m（1928年），根据水位站收集的资料，同时考虑受洞庭湖的洪水倒灌及回水顶托的影响，进行水文计算，结果如下： 设计流量： Q1%?1340m03/s 设计流速： V1%?2.0m/s
设计水位： H?34.69m（历史最高） 通航水位： H?34.69m
施工水位： H20%?26.10m 一般冲刷深度： 1.5m 局部冲刷深度： 4.7m 桥前雍水高度： 0.04～0.09m
２
桥前雍水长度： 1085～2750m
桥位区年平均气温17℃，最冷（一月）平均气温4.5℃，最热（七月）平均气温29.2℃；年平均日照1760h；年平均降雪日8.5d；年平均降水量1392.62mm；平均风速2.90m/s，最大风速30.0m/s。
3、桥型总体布置
根据桥位的自然条件及通航孔径要求，本桥主桥为65m+3×100m+65m+50m+7×50m预应力混凝土连续箱梁，长830.12m；东岸引桥为一孔16m预应力混凝土现浇异型板，西岸引桥为20×16m预应力间支混凝土空心板，东西引桥长345.04m，大桥全长1175.16m。 4、结构设计 4.1 上部结构
100m悬浇预应力混凝土连续梁采用单箱单室箱形截面，跨度为(65+3×100+65+50)m。箱梁高度、底板厚度均按二次抛物线变化；箱梁根部0号段梁高（箱梁中轴线）为5.9m，跨中梁高为3.2m，箱梁顶板全宽为16m，厚度为0.28m，设有1.5%的双向横坡；底板宽度为9m，箱梁根部0号段梁底板厚度为0.8m，其余梁段底板厚度按0.8m~0.26m变化；腹板厚度分别为0.7m、0.55m及0.4m；在四个主墩顶0号梁段各设一道1.2m厚的横隔板，100m主跨跨中各设一道0.4m厚的横隔板；主桥按2~5号桥墩四个“T”对称悬臂现浇施工，0号梁段长5.0m，1~7号梁段长2.5m，8~14号梁段长3.0m，15、16号梁段长4.0m；0号、1号梁段采用墩上搭设托架浇注完成，其余梁段采用挂篮悬浇，悬浇最重梁段为1300kN；汨罗岸边跨端部有13.88m现浇梁段须搭设支架浇注，益阳岸边跨通过顶推解联后就位。全桥共五个合拢段，每个合拢段长为2.0m。
100m悬浇连续梁设有三向预应力，纵向束采用7φj15.24mm(腹板下弯束)和9φj15.24mm钢铰线，控制应力为0.75Ryb，张拉控制力为1367kN和1758kN，配YM15-7 、YM15-9锚具，两端张拉，前期静定束锚于梁段端截面上，后期连续束锚于齿块上。竖向采用L 32精轧螺纹钢筋,配YGM锚具,控制应力0.9Ryb，张拉控制力为543kN。横向采用2φj 15.24mm钢绞线，单端交错张拉，配YMB-2扁锚，锚固端采用钢绞线打花
３