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)及便承臺(tái)設(shè)瞎計(jì)1、2、3、4、5和8號(hào)墩掃位于速石灰曉巖上做，6號(hào)墩揉位于俗緊密快的泥檔灰?guī)r苗上，棄基礎(chǔ)群均建悄筑在輩直徑1.幫55公尺的夜鋼筋混膚凝上管猜柱上，息并通過(guò)亦管柱內(nèi)淹部在巖宏盤上鑽宣孔，鑽兵孔內(nèi)安抽設(shè)鋼筋稍骨架再肉灌注水全下混凝惕土，與戚管柱連泳成整體情。1號(hào)墩基泄礎(chǔ)為19.朱88公尺×9沖.6爹0公尺的值長(zhǎng)方形央，用管堵柱24根。謎其余2、3、4、5、6和8號(hào)六賠個(gè)橋聞墩的爺基礎(chǔ)翅，均左為圓洞形，辦其直銹徑為16．76公尺，訊每墩用栗管柱80或85根。7號(hào)墩蹄位于逼破碎岔的炭豬質(zhì)頁(yè)象巖之么上，慈采用躬直徑55公分金的旋田制鋼標(biāo)筋混角凝土臣管樁戒，用30鏡~4冶5大氣施壓的汁高壓虧射水種輔以旬錘擊腰下沉窄作為兆基礎(chǔ)腦?；畹A(chǔ)亦兆為圓黎形，豬但直虛徑增阻至20．84公尺膀，以隆便布狡置管余樁11佛6根。1、3和4號(hào)墩，訊在設(shè)計(jì)撤時(shí)，考咬慮到施桿工期間掩，保留翠相當(dāng)厚壞度的復(fù)鬧蓋層，燦不予擾樓動(dòng)，故邁在結(jié)構(gòu)床形式上上，屬于化高管柱饞承臺(tái)的瓣類型。其余五矛個(gè)橋墩夠，假設(shè)亞在施工叨期間，癢復(fù)蓋層妄將被沖宗刷或挖煮除，基蘭礎(chǔ)可以土達(dá)到巖代層，故礙均屬于君低管柱遼或低樁導(dǎo)承臺(tái)的踏類型。三聯(lián)腎連續(xù)慨鋼梁聽(tīng)的固豪定支陰座系漲分設(shè)再在2、5及8號(hào)墩上夢(mèng)，因?yàn)槎哆@三個(gè)妹橋墩處腸的地質(zhì)引較為堅(jiān)缸硬，并晉且都是題低管柱掃承臺(tái)，跑能夠更材好地承歌受巨大掏的制動(dòng)冊(cè)力。例如5號(hào)墩管據(jù)柱最大車荷載，轎按縱向桂或橫向?yàn)E分別計(jì)胸算時(shí)，委均為87證9噸，如技按兩個(gè)舞方向合部并計(jì)算限時(shí)，則蟻為93烤4噸，妨增加掘約7%。但派是，宣全部躁規(guī)定眨的附拳加力疊連同具主力蓬同時(shí)冶均以抓最大軌數(shù)值稻作用氣在橋批墩土嶼的或基然率烘是非太常小軋的，希因此俯，在霉這種鬼情況蘆下是寨可以爸將設(shè)午計(jì)安色全系幟數(shù)予望以降呼低的貨。主桁內(nèi)宴力計(jì)算計(jì)算根方法采用的澤主桁是趟五次超榆靜定結(jié)編構(gòu)，有肯兩個(gè)多靜余反力兵和三根績(jī)贅桿。計(jì)算時(shí)牌，假設(shè)紙三孔連殲續(xù)梁的耗截面是溝常數(shù)，鹿計(jì)算共焰支點(diǎn)反占力，將托主桁分佛解為兩勞個(gè)斜桿堆系統(tǒng)，蜜初步求堪出主桁幻玉構(gòu)件的資內(nèi)力及宜截面，捆根據(jù)此匯項(xiàng)截面泥進(jìn)一步腳進(jìn)行精壯確的內(nèi)狂力計(jì)算雨。一般的數(shù)精確內(nèi)勸力計(jì)算倦方法是晶按變形員公式，黨計(jì)算五飲個(gè)未知謎內(nèi)外力唯的影響握綫，然圖后依次求分析主砍桿內(nèi)力;由于敞桿件駐眾多樂(lè)，解閉析當(dāng)偵然是查比較啄繁復(fù)捐的。本橋距鋼梁蓮內(nèi)力疫計(jì)算怖，先林按五奔次超灘靜定皇結(jié)構(gòu)史，求販出兩趙個(gè)多慰余反替力的舌影響暈綫。攻以后晉，視陜桁架鬧為靜計(jì)定結(jié)煙構(gòu)，盆并且下假定望斜桿錘是兩駐個(gè)系握統(tǒng)組恥成的嗎。腹桿應(yīng)建力影響懲綫鋼梁臟架設(shè)堂方法粘簡(jiǎn)述正橋謀鋼梁朽三聯(lián)僵各為8孔等沫跨的壩平弦覽連續(xù)煌菱形異桁架事，每穿孔計(jì)燙算跨嚷徑為12登8公尺廉。橋滾址處認(rèn)水深叔流憊含，風(fēng)會(huì)力可株達(dá)九何級(jí)，禮右岸寶江底橋基本努巖層櫻土幾掛無(wú)復(fù)擔(dān)蓋層姻，一靈年中杏水位泉變化近達(dá)工5至工8公尺，鋪下弦桿躺中心標(biāo)愛(ài)高離低木水位數(shù)養(yǎng)十公尺言，而且績(jī)航運(yùn)頻本繁，用競(jìng)滿布式再贗架法鎮(zhèn)或浮運(yùn)浪法架設(shè)距鋼梁，淡都是不種適宜和市不經(jīng)濟(jì)居的。因賞此，利味用連續(xù)洞梁結(jié)構(gòu)山的特性凳，鋼梁付的架設(shè)模用懸臂坐法進(jìn)行陶設(shè)計(jì)。挽由于在檢架設(shè)過(guò)史程中桁筍架支點(diǎn)遞附近產(chǎn)鞠生較大鑄的負(fù)力骨矩而需撞增加的鎖額外材速料，以腸及相鄰公各聯(lián)間筋所需的投臨時(shí)聯(lián)丟結(jié)桿件裁材料，單二者約窯合鋼梁件本身重狹量的6弘。池上述罷支點(diǎn)嚼附近符弦桿翼的加亦固，著是在字技術(shù)說(shuō)設(shè)計(jì)浙中采掠用增永加弦盒桿永恩久截會(huì)面的捐辦法曠予以肯解決塔的。崖至于窯臨時(shí)漿聯(lián)結(jié)離桿件屋，則居于架任設(shè)完探竣后孤拆下綠，并貪作為景備品跨移交炎給接誼管單階位。從下部學(xué)建筑的獵預(yù)計(jì)開(kāi)揚(yáng)工竣工謝日期，寶橋梁工隙廠制造愧鋼梁的暢能力，管以及圣密橋竣工拳通車日完期各方研面來(lái)考袋慮，架繡梁工作廚宜從兩而岸分頭揀進(jìn)行。舟為了避乞免在連輛續(xù)梁中張部合攏貨所造成伏技術(shù)上課的困難教和復(fù)雜附性，確動(dòng)定從左比岸向江仿心架設(shè)慎二聯(lián)，男從右岸汗向江心注架設(shè)一置聯(lián)，而立且左岸釣架梁工肅作應(yīng)先久于右岸4至6個(gè)月巷開(kāi)始呢，使亮兩岸回架梁陪工作格約可應(yīng)同時(shí)皆到達(dá)股江心6號(hào)橋墩臨，以便太全橋及目早會(huì)合雀接通。在計(jì)召算內(nèi)止力時(shí)習(xí)，因總為恒百載在勞每孔銳中差節(jié)不多脾是均爺勻的喚，所窯以就禿假定魔兩個(gè)詠斜桿撫系統(tǒng)滅平均顏受力歸。懸涂臂上灑吊機(jī)蚊的荷摔載，衰在左飼聯(lián)及騾中聯(lián)鄰，吊牌機(jī)主盼桿下計(jì)的底耀座，觸系放圖置在迅單號(hào)暢節(jié)點(diǎn)攀上，允因此色也可繁以假間定由箏兩個(gè)遵斜桿晨系統(tǒng)自平均餃分?jǐn)傊担缜鐖D1所示(在吊手機(jī)移扶動(dòng)時(shí)衰，也康會(huì)發(fā)狀生一那個(gè)斜模桿系渡統(tǒng)受舟力的晶情況選，但哄影響藍(lán)并不亦重)．在涌右聯(lián)喇雙動(dòng)毀瞬機(jī)備主桿撈下的帥底座罷，系繁放置帽在雙蓄號(hào)節(jié)曾點(diǎn)附箱近，竊故假煙定僅鐵由一熊個(gè)斜稍桿系俯統(tǒng)受直力，貨如圖2中實(shí)綫雷所示。當(dāng)?shù)?dāng)懸落臂部份策較大時(shí)張，如仍壞由一個(gè)扁斜桿系柱統(tǒng)受力頁(yè)，將引絕起某些怨桿件的倍超應(yīng)力鮮，因此艙