【摘 要】本文簡要介紹了南京機場高速公路一座斜腿剛架分離式立交橋的設計概況。對本橋梁設計要點作了詳細闡述，并附有本橋阻滑板剛度計算的公式推導。
【關鍵字】高速公路 分離式立交 剛架橋 設計
本橋位于南京機場高速公路A標段K9+692，處于一較大范圍的挖方路段，主線右側約20m為候家村，左側不遠處為李家山頭村，由于機場高速公路穿越其間而需修建分離式立交橋。
該橋近期功能為方便二村人群出行往來，遠期規劃為四級公路。
1 采用斜腿剛架橋型的理由
取消中間墩，改善道路的司乘條件，已為大多數發達國家高等級公路跨線橋的首要原則，而只要地質條件良好，地形條件適合（主線處于挖方段），斜腿剛架橋無疑是實現這一原則的首選橋型。斜腿對橋面形成簡潔而具有力感的支撐，斜腿對邊坡、路面、橋面之間的凈空形成通視良好而變化有序的分割，正是這樣橋型的永恒魅力所在，加上該橋位處淺層土均為黃色的硬～可塑亞粘土，基礎底面以下不足15m即出現微風化的細砂巖，所以在該處采用斜腿剛架橋，就是“在最合適的地點，選擇了最合適的橋型”。
2 設計技術標準
（1）橋梁寬：7+2×0.5m；
（2）下穿主線最小凈空：寬30m，高5m；
（3）荷載標準：汽-15，掛-80，人群-350kg/m2；
（4）地震設計烈度：7°。
3 結構概貌及尺寸
上部結構采用單箱雙室，中跨跨徑32m，邊跨17.2m，箱梁跨中梁高1.2m，跨高比26.7，斜腿處梁高1.8m，橋臺支點處梁高1m，中跨梁底以圓曲線順接，邊跨梁底以直線順接，箱梁挑臂長1.95m，挑臂根部高度35cm，挑臂端14cm；箱梁中跨中部、邊跨中部頂板、底板、肋厚分別為19cm（含5cm施工用混凝土底模）、15cm、20cm，在斜腿和橋臺支撐處局部加厚。
斜腿和地面成50°角，為側面上寬下窄的二肢，支點正截面尺90cm×90cm，斜腿和梁底相交處順橋向長1.8m，斜腿頂面尚設有伸入梁體的配筋凸榫。
由于斜腿剛架為推力結構，其下部結構顯得尤為重要，本橋采用抗滑能力強，安全度高的組合抗推體系，前臺為樁徑1m的雙排樁，后臺為設有齒坎的阻滑板，順橋向長8m，橫橋向寬8m，高1m；阻滑板兼作雙肋式橋臺基礎。
4 橋梁設計要點
（1）組合抗推系統：斜腿剛架為推力結構，選擇什么樣的下部結構作為其抗推系統，對于整個橋的安全性、經濟性影響很大。常規的做法有：前直后斜的雙排樁、多排樁；重力式基礎；組合抗推系統。就經濟性而言，前直后斜的雙排樁、多排樁最優，但對斜樁的施工技術要求略高；重力式基礎和組合抗推系統的經濟性類似，但重力式基礎有一個作用力重心調整的問題（否則易引起轉動），不“生根”有一定變易性。由于我們考慮到本橋的規模，建設單位可能會選擇小工程隊施工，因此我們選擇了沒有任何施工難度而具有很好安全度的組合抗推系統來承受斜腿的垂直力、水平力和在斜腿固結后的彎矩。[NextPage]
眾所周知，組合抗推系統的前、后臺間，只允許有水平力傳遞，不允許有垂直力傳遞（否則會拉裂摩阻板），一般對中、大跨徑的做法是于前后臺接觸面用二氈三油間隔，但我們從設計開始就意識到本橋跨徑較少，對水平變位將會特別敏感，不希望由于構造不當而增加位移，故采用了用鋼筋混凝土塊直接頂緊前臺（接觸面涂抹黃油），再將其和阻滑板澆成一體的方法。
組合抗推系統除按公路橋涵設計規范的規定，對前后臺水平力分配后（前臺20%、后臺80%），對前臺樁進行強度計算，對后臺進行抗滑動穩定和地基應力、阻滑板強度進行驗算外，還對金成棣教授在“軟土地基上鋼筋混凝土拱橋組合式橋臺實例分析與研究”一文中提供的阻滑板剛度計算方法加以改造（原文公式中的填土厚度為常值，而本橋的填土高度是變化的），計算阻滑板的抗推剛度，然后進行前后臺的水平力分配，計算結果表明，規范提供的分配值是合理的，但考慮到結構的安全性，將前后按規范分配到的水平力乘以一定的安全系數（比如1.05～1.1）亦是應該的。
（2）斜腿支點的處理：斜腿支點一般有直接固結、設支座、設假鉸三種處理方法。直接固結有施工簡單的優點，但過大的位移會導致斜腿支點太多的配筋甚至開裂；而設支座、做假鉸的方法工藝較復雜，對此類跨徑的橋梁亦無此必要。經過分析比較，本橋采用了斜腿支點先成鉸，待觀察水平位移基本穩定后，再封鉸成固，這樣，只有小部分的水平位移和溫度、活載形成支點彎矩，不利因素大大減少。
（3）箱梁做單箱雙室的考慮：箱梁跨中梁高1.2m，斜腿處1.8m，支點1.0m，斜腿支撐處還設有2寬的隔板，這種斷面高度對外形的美觀提供了幫助，但若不作特殊處理，內模的取出是有一定困難的，所以本橋采用單箱雙室斷面，在肋上設承托，承托上放5cm鋼筋混凝土托板。這樣，可以先澆肋、懸臂部分，待達到設計強度后，拆去內模，在承托上放上托板即可澆頂板。這種處理方法，增加了一些材料，但大大方便了施工。
（4）上部結構一些重要的計算結論：我們在設計本橋時，對斜腿為鉸和為固二種體系的恒載、活載、溫度、變位下的內力進行了大量的計算比較，溫度力采用較為符合實際的非線性分布，由此而指導我們的設計工作，相信有些結論對同行會有所裨益，特陳述如下：
①二種體系的恒載、活載內力相差無幾，恒載幾乎相等，活載在10%以內。
②恒載下的跨中正彎矩比斜腿支撐處的中跨內側負彎矩小很多，本橋二者的比值為0.28。
③二種體系的斜腿變位、溫度內力相差很大，斜腿固結狀態下的內力均大于鉸結狀態的內力，尤以斜腿支點為甚。
④固結狀態下，水平變位和溫降內力在斜腿支點的變矩值同號相近，其數值對其較小的斷面而言并不少。
這提醒我們，要謹慎地采用固結體系，本橋采用先鉸后固方案，減少了大部分水平變位內力，但對于較大跨徑的斜腿剛架，溫度內力就足以使斜腿無法配筋或者開裂，所以應選擇鉸結方案（設支座或假鉸）。
5 結束語
我們在新機場高速公路建設指揮部和院領導的密切配合和大力支持下，設計建造了一座尚能令大家都較滿意的作品，領導卻給了我們很大的榮譽。事實上，我們的努力還是不夠的，隨著人民群眾物質文化生活水平的提高，對美的要求亦會越來越高，這就要求我們要更多的了解“橋梁美學”，更多地創造美的橋型，讓“簡單粗糙”成為死亡，讓“千篇一律”成為過去，真正地讓高速公路的橋梁成為一道道風景，這便是我們永遠追求的目標。
：鞏經理
：13915946763
：南京塞姆泵業有限公司
