5、预应力混凝土梁与结合梁的连接预应力混凝土梁与结合梁的纵向连接是本桥设计的关键点。混合梁中钢梁与混凝土的连接方式大致可分为三种，即填充混凝土前板式、填充混凝土后板式和钢板式。混凝土连接施工操作容易控制，质量易于保证，而钢板连接，构件加工、吊装及予埋钢板的位置等各个工序的精度要求都较高，施工质量难于控制。
本次设计尝试了一种新的连接方式：牛腿连接，即接口处的主力（主要是压力、剪力）通过接头混凝土传递给钢梁内臂上的剪力连接器和端头承压钢板，经他们传递到钢梁。桥面混凝土连续。为使其在二期恒载及活载作用下的连接牢固可靠，钢梁端头2.5米范围内浇筑混凝土并张拉连接预应力束，混凝土牛腿端面预留锚筋伸入钢梁端头混凝土中。钢梁端头内混凝土与钢梁连接采用剪力钉，详见连接示意图。
图2：混凝土梁与钢梁连接示意图
6、上部结构计算主桥计算采用同济大学李国平的《桥梁结构分析综合系统》程序，并用《预应力混凝土桥梁通用计算程序》予以校核。
⑴计算模式钢梁与两边跨固接前，主梁为简支梁加挂孔结构，浇注连接混凝土后形成三跨连续梁。
⑵计算阶段划分第一阶段：现浇边跨混凝土箱梁，张拉腹板预应力束；第二阶段：吊装钢梁，加施工荷载；第三阶段：现浇钢梁端头连接混凝土及对应顶板混凝土；第四阶段：张拉连接预应力束，形成三跨连续梁；第五阶段：现浇钢梁两端7.5m范围顶板混凝土；第六阶段：张拉部分顶板预应力束；第七阶段：现浇钢梁中间桥面混凝土；第八阶段：张拉其余顶板预应力束；第九阶段：徐变90天；第十阶段：施加二期恒载；第十一阶段：徐变120天；第十二阶段：徐变360天；第十三阶段：运营阶段。
7、桥墩由于本桥桥墩较高，最高达18.3m，同时该桥跨度与相邻标准区间跨度相差较大，故在桥墩设计时，对于纵向力采用刚度分配法，刚度考虑支座、桥墩及基础的组合刚度，根据刚度分配一孔或一联的纵向水平力。
经计算分析，中墩采用直径2.0米的钢筋混凝土圆柱形独墩。边墩采用双矩形墩加系梁结构，墩柱截面尺寸1.2X2.0米，高18.301（15.591）米。每个墩顶面放置一块QGBZ350×600×57－CR毫米板式橡胶支座，以抵抗箱梁扭转引起的反力。
8、基础方案设计时曾对钻孔灌注桩、钢筋混凝土打入桩和预应力混凝土管桩进行了比选，由于沉降控制的原因，同时由于该桥位限制，不能扩大承台范围，最后决定采用采用钻孔灌注桩，每个基础有6根直径1.0米，长73米的钻孔灌注桩，桩尖持力层选择⑨层粉细砂层。
桩基设计从三方面控制：
⑶沉降控制：满足轨道变形的要求，控制在2cm.设计时对桩基的沉降量进行了详细的计算，计算结果如表1。
（一）施工顺序
1、进行基础及墩柱施工，后安放支座；
2、支排架浇筑两边跨及边跨的悬臂、牛腿，混凝土达到设计强度的90％后张拉腹板预应力钢筋；
3、吊装中孔两片裸钢梁至边跨悬出的牛腿上；钢梁调整就位后焊接两箱之间底板装饰钢板；
4、拆除两边跨排架并用角钢将两片钢箱梁横向连接；
5、浇筑钢箱内两端头连接混凝土及对应的桥面板混凝土，混凝土达到设计强度的90％后张拉横梁预应力钢筋；
6、支钢箱梁的钢筋混凝土桥面板底模，浇筑7.5米长桥面板，待混凝土达到设计强度90％后张拉桥面预应力筋；
7、浇筑其余30米长桥面板，待混凝土达到设计强度90％后张拉其余桥面预应力筋；
8、恢复桥面人孔。进行桥面系施工。
（二）深基础施工上海地区的地层属淤泥质软土层，本桥设计的73米长直径1米的钻孔灌注桩是施工中的一个难题。施工单位对此进行了详细的施工组织设计，制定了工期、质量、安全的目标，作好充分的现场和技术准备。施工工艺采用正循环泥浆护壁钻进，二次正循环清孔，游轮式导管灌注水下混凝土的“目打目灌”式施工方法。针对淤泥质软土层，设计要求在桩头埋设2米的钢护筒，以避免塌孔。进行二次清孔，清孔后沉渣必须保证小于100mm.在施工过程中实施全面质量管理，采取质量保证措施，确保钻孔桩的施工质量。
（三）50m钢梁吊装50m钢梁跨越中山北路内环高架道路，安装标高23.1 m。针对高架道路及西体育会路南侧高压线及其它地面不利因素，钢梁吊装时制定了如下相应对策：
1、尽量减少占用地面公交道路，吊装进场安排在夜间进行。
2、吊装期间，考虑必须的临时停电。
3、与相关部门加强协商、协调，在吊装区域，设置好安全警戒线。
4、吊装方法：250T吊机停在西体育会路中山北路口，136T吊机停在新市路中山北路口，50.5m钢梁整体沿中山北路由西向东运至现场。采用250T吊机单机起吊，起升高度超过1#墩后缓慢将钢梁尾端放在1#墩上，136T汽车吊主钩到位，将钢梁的另端起吊，钢梁由两台吊机双机抬吊转向就位。
钢梁于1998年12月25日由工厂运至工地，25日夜开始吊装至26日凌晨完成，早六时恢复中山北路内环高架道路通车。
五、经济技术指标
该桥全长115米，宽8.9 米，桥梁面积1024m2，桥梁总概算546万元，综合经济指标为5332元/ m2。
六、综合分析
上海市城市轨道交通明珠线是国内第一条全高架轨道交通线路，中山北路桥首次将预应力混凝土与钢的组合梁结构应用于轨道交通桥梁中，发明了纵向牛腿连接技术，并取得了成功，为轨道交通桥梁的发展做出了贡献。它主要解决了以下问题：
1、针对轨道交通高架桥的特殊荷载方式，提出了组合方法；
2、发明了预应力混凝土梁与钢梁的纵向牛腿连接技术；
3、设计计算时根据施工阶段划分，模拟每个施工步骤；
4、采用刚度分配法解决高墩设计；
5、位于主要交通交叉口特殊地段的深基础设计与施工技术及基础沉降控制；
6、解决50m钢梁的运输及吊装问题，将对交通的干扰降低到最小；
7、进行轨道交通高架桥梁的徐变分析及量测，为今后高架桥的设计提供了可供借鉴的资料。
8、在综合经济效益方面，比钢梁和悬臂拼装的预应力混凝土梁有较大优势。
总之，本桥结构新颖、技术先进、造价经济、施工方便，是今后桥梁设计中较有竞争力一种新桥型。
参考文献：
1、上海城市轨道交通明珠线中山北路桥施工设计总说明，北京市城建设计研究院，1997年11月。
2、“日本一座别具一格的斜拉桥-浜名湖混合梁斜拉桥”，严国敏，国外桥梁，1997年第一期。
3、上海城市轨道交通明珠线中山北路桥施工组织设计，上海市冶金建设有限公司，1997年12月。
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责任编辑：xiaohan
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