知名長(zhǎng)江大橋初步設(shè)計(jì)建議方案

武漢長(zhǎng)江大橋初步設(shè)計(jì)前的建議方案

解放前四十年間各方面提出的一些橋式建議方案，就其較有代表性者簡(jiǎn)述如下：

1913年北京大學(xué)畢業(yè)班學(xué)生的建議方案橋跨較小，墩數(shù)較多，只留出很少數(shù)的大孔，通行排筏和大船。但由于水小時(shí)，航道需要在江水較深部份，水大時(shí)，又要避免流急部份，所以這種布置，不很適宜。此外，江心做很多橋墩，基礎(chǔ)工程量很大，在設(shè)計(jì)中，也沒(méi)有能給以正確的估計(jì)。

1928年偽鉄道部美國(guó)顧問(wèn)華德?tīng)柕慕ㄗh方案活動(dòng)橋不能同時(shí)通車行船，在長(zhǎng)江上建造的第一座橋梁，運(yùn)輸任務(wù)很大，這種橋式，是并不適宜的。將公路鈇路放在同一層橋面，橋面離地面很高，引橋布置會(huì)很復(fù)雜，不能很好利用兩岸的山丘地形，將增加許多不必耍的工程．

較近的建議方案，趨向于采用較長(zhǎng)跨徑的鋼梁。按國(guó)內(nèi)工程單價(jià)，鋼料價(jià)格很高，這類布置，將會(huì)增加鋼材用量和總的投資款額。此外，這些方案還有些共同的缺點(diǎn)：

1)橋下凈空，一般采用到88至45.7公尺，顯然太高。

2)梁部結(jié)構(gòu)缺乏一致性，桿件不能互換，尤其如中國(guó)橋梁公司建議的方案，在制造安裝時(shí)，會(huì)增加很多的不便和費(fèi)用。

3)對(duì)于國(guó)防耍求，如能否適應(yīng)戰(zhàn)時(shí)運(yùn)輸?shù)拇罅吭鲩L(zhǎng)等方面的考慮，在方案中還不能體現(xiàn)出來(lái)。

4)每一建議所包括的方案，一般都在兩個(gè)以下，沒(méi)有能夠在同等的基礎(chǔ)上，進(jìn)行多方案的比較研究。這些方案都是具有片面性的。

活動(dòng)橋與固定橋當(dāng)河道狹窄風(fēng)浪很小，而通行的船只船身高大，速度限制到很慢，并由于自動(dòng)電氣控制器操縱，每次開(kāi)閉需時(shí)很短，這樣為了避免在兩岸修筑很長(zhǎng)的引橋或大量填土，采用活動(dòng)橋有它一定的優(yōu)越性。但在武漢地區(qū)的長(zhǎng)江上，水陸運(yùn)輸均極繁忙，這種橋式是不適合的。初步設(shè)計(jì)的方案比較初步設(shè)計(jì)，曾經(jīng)參考蘇聯(lián)經(jīng)驗(yàn)，提出了一種活動(dòng)橋方案。將活動(dòng)孔設(shè)在高水位時(shí)的航道上，活動(dòng)孔橋梁本身和設(shè)在下弦的公路橋面是固定的，僅僅懸掛在下弦節(jié)點(diǎn)的鈇路橋面是可以升降的，行船利用列車間隙進(jìn)行，使水陸運(yùn)輸?shù)母蓴_減至最小限度。由于偏顧了運(yùn)輸要求，經(jīng)濟(jì)意義不大?；顒?dòng)孔的孔徑和位置對(duì)航運(yùn)仍是一個(gè)巨大的障礙，影響了鈇路行車，增加了管理和營(yíng)運(yùn)困難，初步設(shè)計(jì)不予推薦。

各式鋼梁初步設(shè)計(jì)推薦的鋼梁方案為9孔127.04公尺跨徑的簡(jiǎn)支梁。桿件類型相同，工廠制造簡(jiǎn)單；用浮運(yùn)法架梁，施工期限較連續(xù)梁可以縮短半年。多孔簡(jiǎn)支梁的總重，較連續(xù)梁一般約增15%。．簡(jiǎn)支梁結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適當(dāng)?shù)乜紤]細(xì)節(jié)，使構(gòu)件可以互換，連續(xù)梁與簡(jiǎn)支梁無(wú)大差別。．簡(jiǎn)支梁用浮運(yùn)法架設(shè)，可以較連續(xù)梁提早工期半年，并不是正確的估計(jì)。在長(zhǎng)江大橋施工中，控制架梁速度的，是橋墩的完工日期，與用浮運(yùn)或懸臂法架梁，關(guān)系不大。同時(shí)，長(zhǎng)江兩岸標(biāo)高較梁底標(biāo)高相差很大，施工組織設(shè)計(jì)，建議在岸上拼裝鋼梁，拖上碼頭，經(jīng)臨時(shí)塔架吊起鋼梁，放落到一粗很高的浮運(yùn)船粗上，運(yùn)到墩上就位。整個(gè)設(shè)備是復(fù)雜而費(fèi)錢(qián)的。為了配合橋墩竣工日期，在高水位和低水位時(shí)都須浮運(yùn)鋼梁，且漢陽(yáng)岸第1孔下，冬季無(wú)水，這些情況，都足以說(shuō)明浮運(yùn)法不特難以縮短工期，而且也不經(jīng)濟(jì)。技術(shù)設(shè)計(jì)確定的連續(xù)梁為適宜的型式，但同時(shí)還耍求修正初步設(shè)計(jì)的桁架結(jié)構(gòu)。連續(xù)梁用料最省，宜于懸臂安裝，此法經(jīng)在大橋架梁過(guò)程中予以采用。曾經(jīng)考慮過(guò)的懸臂梁方案，它的結(jié)構(gòu)性質(zhì)與連續(xù)梁近似，但因?yàn)殍旒軆?nèi)存有連接鉸，從結(jié)構(gòu)、營(yíng)運(yùn)、養(yǎng)護(hù)、經(jīng)濟(jì)等各方面來(lái)看，它就顯得不能和連續(xù)梁相比了。由于一度建議大橋四個(gè)橋墩，設(shè)計(jì)為樁基礎(chǔ)，其它為沉箱基礎(chǔ)，考慮到橋墩不均勻沉陷的可能，所以再度提出了這種梁式，這在當(dāng)時(shí)還是有一定理由的，以后，基礎(chǔ)型式?jīng)Q定，這個(gè)方案也就隨之而放棄。

初步設(shè)計(jì)的懸臂梁布置消滅了錨臂端的負(fù)反力，這是符合于近代設(shè)計(jì)的耍求的，但其本身還有某些存在的問(wèn)題。近代懸臂梁的設(shè)計(jì)，一般都此照連續(xù)梁的反彎點(diǎn)，設(shè)置中間鉸以劃分懸臂及懸孔，如懸孔為7~10個(gè)大節(jié)間，懸臂長(zhǎng)度就須約為2~3個(gè)大節(jié)間。這樣懸臂端在活載下的撓度，對(duì)設(shè)計(jì)規(guī)程規(guī)定不得超過(guò)1/300懸臂長(zhǎng)度的耍求，而還是比較容易保証行車的條件，也就自然較好，但初步設(shè)計(jì)中的布置，懸臂較長(zhǎng)，故在計(jì)算撓度時(shí)，就發(fā)現(xiàn)不能適合規(guī)程的要求。當(dāng)然，其他因素，如恒載活載的比例，桁架的高度等等，對(duì)撓度也有重大影響，但以后進(jìn)行懸臂梁輪廓設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮到撓度和伸臂長(zhǎng)度的關(guān)系，并適時(shí)地加以檢算。懸孔與懸臂，如用吊桿連接，結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)較為復(fù)雜，并且還增加養(yǎng)護(hù)上的困難，初步設(shè)計(jì)，參考了蘇聯(lián)經(jīng)驗(yàn)，懸孔做成英正的簡(jiǎn)支梁，一端為固定支座，一端為活動(dòng)支座，承托在懸臂端節(jié)點(diǎn)土。這樣連接細(xì)節(jié)和水平聯(lián)結(jié)系的布置，都可大大簡(jiǎn)化。但懸臂端節(jié)點(diǎn)細(xì)節(jié)，參考蘇聯(lián)書(shū)籍，似僅僅適用于中跨度鋼梁；又在懸臂安裝時(shí)，支座不適宜于傳達(dá)內(nèi)力，應(yīng)當(dāng)如何臨時(shí)連接起來(lái)，也還沒(méi)有獲得解決。以上問(wèn)題，在以后設(shè)計(jì)懸臂梁時(shí)，宜加以進(jìn)一步的研究。鋼筋混凝土拱

鋼筋混凝土拱鋼筋混凝土拱會(huì)經(jīng)一度被認(rèn)為宜于采用的方案。它的優(yōu)點(diǎn)：造價(jià)較低，可以全部使用國(guó)產(chǎn)材料，形式美觀。它的缺點(diǎn)：技術(shù)復(fù)雜，工期較長(zhǎng)。最后權(quán)衡得失，沒(méi)有予以推薦。就以下幾點(diǎn)，加以補(bǔ)充說(shuō)明。初步設(shè)計(jì)中，工程費(fèi)用分析，鋼筋混凝土拱方案，僅為鋼梁方案的60%，是不很恰當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)。根據(jù)蘇聯(lián)修建的經(jīng)驗(yàn)，一般為鋼梁造價(jià)的80%。還須指出，在形式問(wèn)題土，在高水位時(shí)，由于拱腳被淹，鋼筋混凝土拱還是并不美觀的。橋臺(tái)基礎(chǔ)工及承貢臺(tái)設(shè)桌計(jì)1、2、3、4、5和8號(hào)墩側(cè)位于摩石灰截巖上枝，6號(hào)墩鑼位于撒緊密輕的泥怒灰?guī)r痕上，箱基礎(chǔ)懶均建割筑在版直徑1.起55公尺換的鋼壤筋混續(xù)凝上燦管柱材上，旅并通狗過(guò)管隨柱內(nèi)把部在猜巖盤(pán)方上鑽愉孔，屬鑽孔蹲內(nèi)安妥設(shè)鋼球筋骨負(fù)架再走灌注拌水下萍混凝險(xiǎn)土，悲與管抬柱連公成整央體。1號(hào)墩遇基礎(chǔ)劑為19昨.8虎8公尺×9規(guī).6團(tuán)0公尺的墳長(zhǎng)方形認(rèn)，用管荒柱24根。瓦其余2、3、4、5、6和8號(hào)六個(gè)秤橋墩的爐基礎(chǔ)，貌均為圓茄形，其晴直徑為16．76公尺朵，每午墩用封管柱80或85根。7號(hào)墩僅位于等破碎出的炭少質(zhì)頁(yè)鏟巖之廈上，田采用腔直徑55公分絨的旋果制鋼喬筋混譜凝土吸管樁鼻，用30盛~4壁5大氣概壓的亂高壓俗射水孝輔以壟錘擊蓬下沉靜作為巴基礎(chǔ)進(jìn)?；值A(chǔ)亦活為圓艱形，飽但直智徑增騎至20．84公尺器，以職便布閘置管嚇樁11役6根。1、3和4號(hào)墩，饒?jiān)谠O(shè)計(jì)社時(shí)，考丈慮到施哪工期間難，保留艷相當(dāng)厚獅度的復(fù)葵蓋層，敲不予擾醒動(dòng)，故牛在結(jié)構(gòu)先形式上脈，屬于膠高管柱爐承臺(tái)的劍類型。其余五勝個(gè)橋墩滑，假設(shè)搜在施工汽期間，精復(fù)蓋層閣將被沖意刷或挖兼除，基野礎(chǔ)可以望達(dá)到巖腳層，故愚均屬于次低管柱鵲或低樁猛承臺(tái)的幟類型。三聯(lián)連蔬續(xù)鋼梁屑的固定鳳支座系瞎分設(shè)在2、5及8號(hào)墩鏈上，移因?yàn)橄策@三疤個(gè)橋趕墩處拒的地面質(zhì)較拼為堅(jiān)桌硬，挨并且彩都是付低管提柱承腰臺(tái)，勒能夠湯更好酒地承消受巨霧大的聲制動(dòng)伍力。例如5號(hào)墩捉管柱謎最大泳荷載鍬，按布縱向均或橫祖向分毫別計(jì)顆算時(shí)陜，均送為87暖9噸，浮如按庭兩個(gè)樣方向脖合并灰計(jì)算尊時(shí)，呢則為93伴4噸，天增加糾約7%。但是胖，全部頓規(guī)定的繡附加力業(yè)連同主冷力同時(shí)糠均以最朽大數(shù)值蝕作用在墳橋墩土綢的或然義率是非荒常小的徒，因此刷，在這律種情況蒜下是可鄭以將設(shè)決計(jì)安全鐵系數(shù)予塔以降低游的。主桁息內(nèi)力奔計(jì)算計(jì)算幟方法采用的它主桁是蔥五次超棍靜定結(jié)添構(gòu)，有嘴兩個(gè)多擦余反力棉和三根怎贅桿。計(jì)算時(shí)依，假設(shè)尺三孔連脆續(xù)梁的鋪截面是穗常數(shù)，圖計(jì)算共繪支點(diǎn)反獎(jiǎng)力，將扯主桁分庫(kù)解為兩鞠個(gè)斜桿義系統(tǒng)，眉初步求勞出主桁戴構(gòu)件的勉內(nèi)力及刑截面，芝根據(jù)此暖項(xiàng)截面胃進(jìn)一步虎進(jìn)行精失確的內(nèi)商力計(jì)算罵。一般的齒精確內(nèi)街力計(jì)算餐方法是筑按變形范公式，澆計(jì)算五匙個(gè)未知件內(nèi)外力蒜的影響畢綫，然軋后依次跪分析主糧桿內(nèi)力;由于桿犧件眾多幅，解析稅當(dāng)然是秘比較繁債復(fù)的。本橋軍鋼梁箭內(nèi)力渣計(jì)算率，先南按五漿次超敲靜定施結(jié)構(gòu)港，求摩出兩斷個(gè)多中余反莫力的知影響搜綫。站以后營(yíng)，視荒桁架芹為靜搖定結(jié)過(guò)構(gòu)，走并且蘭假定燒斜桿流是兩愁個(gè)系役統(tǒng)組承成的妙。腹桿應(yīng)父力影響噴綫鋼梁架挺設(shè)方法義簡(jiǎn)述正橋鋼晚梁三聯(lián)敵各為8孔等姥跨的埋平弦濱連續(xù)懲菱形撓桁架齒，每夫孔計(jì)目算跨晉徑為128公尺辟。橋不址處祥水深綠流憊秀，風(fēng)濃力可醋達(dá)九窩級(jí)，忍右岸紡江底領(lǐng)基本汪巖層垂土幾走無(wú)復(fù)蟲(chóng)蓋層奸，一晶年中穿水位扁變化鑄達(dá)工5至工8公尺傘，下望弦桿梯中心必標(biāo)高餅離低關(guān)水位粘數(shù)十絡(luò)公尺飯，而吧且航潮運(yùn)頻嘆繁，枝用滿廚布式泄贗架牽法或粱浮運(yùn)凈法架寸設(shè)鋼徐梁，嘆都是濃不適冠宜和太不經(jīng)疑濟(jì)的趟。因掛此，戲利用艇連續(xù)駝梁結(jié)帳構(gòu)的賴特性至，鋼蟲(chóng)梁的責(zé)架設(shè)格用懸惕臂法曾進(jìn)行珠設(shè)計(jì)濤。由墾于在皺架設(shè)渠過(guò)程堵中桁延架支皮點(diǎn)附疑近產(chǎn)哈生較齒大的薯負(fù)力牧矩而秤需增割加的填額外克材料鈴，以耐及相挖鄰各劃聯(lián)間駕所需登的臨橡時(shí)聯(lián)偉結(jié)桿短件材頃料，捎二者由約合累鋼梁輛本身碌重量愿的6弘。上希述支點(diǎn)飼附近弦平桿的加蓬固，是龍?jiān)诩夹g(shù)默設(shè)計(jì)中憂采用增魂加弦桿街永久截謹(jǐn)面的辦撲法予以榆解決的廳。至于行臨時(shí)聯(lián)堪結(jié)桿件脂，則于厘架設(shè)完拐竣后拆值下，并經(jīng)作為備百品移交且給接管稈單位。從下部學(xué)建筑的埋預(yù)計(jì)開(kāi)兆工竣工賞日期，扶橋梁工聰廠制造掃鋼梁的另能力，許以及圣括橋竣工淘通車日男期各方原面來(lái)考止慮，架據(jù)梁工作伶宜從兩隨岸分頭憲進(jìn)行。糟為了避筆免在連柄續(xù)梁中桶部合攏射所造成古技術(shù)上強(qiáng)的困難始和復(fù)雜五性，確斃定從左統(tǒng)岸向江成心架設(shè)悠二聯(lián)，爸從右岸日向江心瞧架設(shè)一惕聯(lián)，而篇且左岸繁架梁工噸作應(yīng)先建于右岸4至6個(gè)月授開(kāi)始裝，使羽兩岸燥架梁咽工作心約可波同時(shí)伏到達(dá)胃江心6號(hào)橋墩枕，以便杜全橋及合早會(huì)合眉接通。在計(jì)算撲內(nèi)力時(shí)悄，因?yàn)樯徍爿d在幕每孔中嘆差不多沒(méi)是均勻前的，所些以就假鋪定兩個(gè)柿斜桿系拾統(tǒng)平均耳受力。稻懸臂上幼吊機(jī)的皺荷載，勒在左聯(lián)則及中聯(lián)差，吊機(jī)姜主桿下休的底座反，系放枝置在單勺號(hào)節(jié)點(diǎn)鐮上，因最此也可屋以假定貞由兩個(gè)燙斜桿系況統(tǒng)平均逆分?jǐn)?，滑如圖1所示(在吊異機(jī)移屋動(dòng)時(shí)合，也弟會(huì)發(fā)綱生一模個(gè)斜運(yùn)桿系血統(tǒng)受坡力的盞情況員，但隙影響文并不秤重)．在農(nóng)右聯(lián)般雙動(dòng)惑瞬機(jī)接主桿吳下的收底座虧，系戀放置梁在雙蘿號(hào)節(jié)許點(diǎn)附盆近，青故假鑒定僅椒由一綱個(gè)斜臺(tái)桿系比統(tǒng)受扭力，晃如圖2中實(shí)鹿綫所煩示。莊但當(dāng)殲懸臂吸部份怠較大跪時(shí)，句如仍便由一廊個(gè)斜錘桿系過(guò)統(tǒng)受緞力，項(xiàng)將引逝起某延些桿判件的銀超應(yīng)滑力，勢(shì)因此墊在設(shè)瘋計(jì)中酒有必搬要增昏加