广西南宁大桥
一、项目概况
南宁大桥位于南宁市东南郊的青秀山风景区西侧，跨越邕江。
南宁属南亚热带季风气候，日照充足、气候湿热，年均气温21.6℃，年均降雨量1304mm，设计基本风速U10=25.9m/s，环境腐蚀类别C3～C4。
场地地震基本烈度6度；桥址区覆盖层5～17m，基岩为组泥岩，成岩性差，遇水易膨胀、溶化。
邕江南宁段蜿蜒曲折，水量充沛，河槽稳定，航道等级为Ⅲ级；桥位处江面宽约400m，设计流速2.78m/s，设计流量21100m3/s，最大水深30.2m，最大冲刷深度11.4m。
南宁大桥工程采用城市主干路Ⅰ级标准，双向六车道，计算行车速度50km/h，工程全长1314.77m，其中主桥长300.5m，引桥长434.0m，桥宽、路基宽度35m。
二、主桥结构
南宁大桥采用“曲线梁非对称外倾拱桥”这一全新的桥型，主桥跨径300m，主梁位于R=1500m平曲线内，东西两条独自向外倾斜的拱肋，外倾角度不同，桥面以上拱肋间没有任何横向联系，两条拱肋于主梁下交汇，于拱顶遥相分离，通过倾斜的吊索支承弯曲的主梁，参见图1。
图1 桥型布置图
（1）基础
主桥采用承台群桩基础形式。承台尺寸38.2（长）×42.2（宽）×5～8（高）m，为减小基础承担的弯矩，主墩基础整体向河心预偏3.85m。主墩共设36根Φ2.5m钻孔灌注桩，桩长39～41m，桩底置于弱风化泥岩层内。
（2）拱轴线形
拱肋由钢箱拱肋段和混凝土拱肋段组成，东西两拱向外倾斜，但都位于各自的拱平面内。
东侧拱肋计算跨径300m，计算矢高82.92m，拱平面横向倾角69.72°；钢箱拱肋采用m=1.244的悬链线，混凝土拱肋轴线由R=41.68m的圆曲线和直线组成。
西侧拱肋计算跨径300m，计算矢高86.74m，拱平面倾角66.54°；钢箱拱肋采用m=1.190的悬链线，混凝土拱肋轴线由R=43.77m的圆曲线和直线组成。
（3）拱肋
（a）混凝土拱肋
承台以上至刚出桥面的拱肋部分，为混凝土拱肋，再上面是钢拱肋（见图2）。
混凝土拱肋采用等宽变高的单箱单室截面，拱肋宽度7.5m，高度由顶端的10.1m渐变至承台顶面的14.6m，标准壁厚80cm。
混凝土拱肋段分为3个大的区间、21个小节段，采用曲面液压自爬模施工。拱肋内共布设10组预应力束，下端锚固，上端单端张拉后通过连接器接长。
拱脚设肋间横墙，为薄壁结构，标准壁厚60cm，起到拱脚横撑的作用。肋间横墙顶面形状为R=21.5m的圆柱面，并与两拱肋内侧面相切。
（b）钢箱拱肋
东、西钢箱拱各自划分为15个节段，节段宽7.4m，高5.6～10.0m，长13.93～21.15m，最大吊重218t。
钢箱拱肋采用等宽变高的单箱单室截面，面板厚度分别为20、24mm，内设18、20mm厚板式加劲肋，采用Q345C钢材。
每一段钢箱拱肋节段内，均设置2道竖直的吊点横隔板和3道呈径向布置的定位横隔板，另设少量局部横向加劲肋，参见图3。
图3 钢箱拱肋节段构造
E1、W1节段与混凝土拱肋连接，节段下端设置钢—混凝土连接段，参见图4。
图4 钢—混凝土连接段构造
（4）系杆
全桥共布置32束系杆，分为四组。每束系杆由24根ΦS15.2mmPE护套钢绞线及3根备用孔道组成，排列成六边形。全部系杆均布置于钢箱梁内，锚固于肋间平台上。
第一组、第四组系杆在平面内直线布置；第二组、第三组系杆在平面内弯曲布置，以平衡吊索产生的横向分力。钢箱梁吊点横隔板上，设置有系杆转向构造。
系杆锚具采用钢绞线拉索群锚体系，允许整体换索和单根换索。
（5）肋间平台
由于拱的外倾及主梁的平弯，专门设计了与传统系杆拱不同的特殊构造—肋间平台作为空间系杆的锚固构造。肋间平台由平台主梁和连接东西两拱的横梁共同构成，采用预应力混凝土结构，是全桥的关键构造之一，参见图5。
图5 肋间平台构造
肋间平台内设两道锚固横梁，用于锚固系杆。平台前后两端设置牛腿，支承主、引桥箱梁。肋间平台内共设7组预应力束，采用两端或单端张拉。
（6）钢箱梁
主桥位于R＝1500m平曲线上，箱梁节段呈扇形，纵向加劲肋按照曲线布置。
主梁采用单箱单室扁平流线型全焊钢箱梁，全宽35.016m，中心高3.5m。钢箱梁顶板、上斜腹板厚14mm，底板、下斜腹板厚12mm，采用Q345C钢材。
钢箱梁顶板在机动车道、非机动车道采用U肋进行纵向加劲，在顶板人行道区域以及底板、下斜腹板采用板式加劲肋进行纵向加劲。
钢箱梁内每隔3m设置一道横隔板，其上需安装系杆转向导管或定位导管。
（7）吊索
吊索采用109ΦP5.0mm平行镀锌钢丝成品索，纵向间距9m，全桥共设26对。为便于运营阶段换索施工，采用横向双索体系。
三、主要技术特点和创新点
（1）南宁大桥采用“大跨径曲线梁非对称外倾拱桥”这一全新的桥型，它的建成将丰富我国的桥梁类型，同时也为城市景观桥梁的建设提供了良好的参考。
（2）主梁弯曲、东西拱肋外倾且不对称、桥面以上拱肋间没有任何横向联系，使得南宁大桥存在特殊的结构平衡关系：①外倾拱肋的向外倾覆趋势，由不共面的吊索体系横向分力来抵抗；②主梁及桥道系荷载由吊索传递至拱肋承担，同时主梁及桥道系荷载又维持着拱肋平衡；③拱的水平推力传递至肋间平台，由水平系杆、弯曲系杆共同平衡；④吊索体系水平分力对主梁产生的横向力由布置于钢箱梁内的反向弯曲系杆来平衡。
通过协调研究桥梁造型艺术和结构受力特点，优化结构几何参数，既确保了桥梁造型美观，又确保了三维结构具有高度的稳定性能。
（3）创新细致的特殊结构细节设计：①将粘滞阻尼器应用于拱桥的漂浮体系主梁，以限制在地震响应下的纵向位移；②遵从多次应力扩散原则，设计应力均匀、有效过渡的钢—混凝土连接段；③首次采用以HDPE为基料制造的系杆转向装置，起到定位、转向、传递横向分力的作用，并允许系杆钢绞线在孔道内滑移；④钢箱梁U型加劲肋过焊孔采用国内罕见的两次半径过渡方式，大大削减了钢箱梁横隔板过焊孔区域的应力峰值。
（4）贯彻耐久性、可检查性、可维护性设计思想。采用高品质耐久性混凝土，钢结构分部位设计涂装配套，配备拱肋检修车、梁底检修车及完善的检修通道，对系杆、吊索进行运营期监测，可方便地更换系杆、吊索。
（5）对混凝土拱肋段、肋间平台采用实体仿真计算，按施工阶段分析拱肋、肋间平台等复杂预应力混凝土结构的效应。
（6）主墩深水基础施工采用钢筋混凝土排桩+旋喷桩止水帷幕支护方案，丰富了桥梁大型深水基础施工工法。
（7）混凝土拱肋段为双向倾斜曲面结构，采用罕见的曲面液压自爬模施工工法。
（8）钢箱拱肋采用缆索吊装、三维斜拉扣挂施工工艺，在三维扣索、临时横向联结系、横向风缆的共同作用下维持施工期结构平衡，进一步发展了拱桥斜拉扣挂建造技术。
（9）吊扣合一的临时塔架高136m、宽110m，为满足外倾式拱肋、曲线梁节段吊装，缆索吊机采用塔顶索鞍大距离横移技术丰富了缆索吊机的使用功能。
（10）对工程项目进行风险评估，全面关注施工阶段、运营阶段可能面临的各种风险事态，为业主提供系统的风险管理策略。
四、有关资料
桥名：广西南宁大桥
桥型：曲线梁非对称外倾拱桥
跨径：300m
建设单位：南宁市城市建设投资发展总公司、南宁国研科技投资有限公司
设计单位：四川省交通厅公路规划勘察设计研究院
施工单位：中铁二局股份有限公司
混凝土用量：92742m3
钢材用量：22873t
造 价：6亿元
建成日期：2008年3月
