潤揚長江公路大橋總體設(shè)計
發(fā)布時間：2010-01-14 共2頁
6. 總體布局潤揚大橋全長7371m，其中：南汊主橋采用主跨1490m懸索橋，北汊主橋采用主跨406m斜拉橋，引橋和高架橋均采用預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋。
6.1 南汊懸索橋橋跨布設(shè)控制因素
（1）根據(jù)河勢研究報告，為穩(wěn)定河勢，南岸水中不能設(shè)墩，經(jīng)與水利部門多次協(xié)調(diào)，為確保江邊大堤的安全，南塔墩宜設(shè)置在大堤的背水側(cè)；
（2）通航要求，海輪雙向通航寬度不小于390m，江輪雙向通航不小于700m.根據(jù)“通航凈空設(shè)址論證會”審定意見，海輪通航凈空位置應(yīng)在距南岸枯水位水沫線100m以北和北岸航行基準面-14m等深線內(nèi)；
（3）為確保長江行洪安全以及方便施工，北錨碇宜置于岸上；
（4）北塔墩為減小對河勢影響和船舶撞擊影響，應(yīng)設(shè)在世業(yè)洲南側(cè)淺水區(qū)。
根據(jù)上述原則，經(jīng)多方案比選，南汊主橋選用1490m單跨雙鉸鋼箱梁懸索橋。
6.2 北汊斜拉橋橋跨布設(shè)控制因素
?。?）根據(jù)勘察報告，北汊江中有一東西走向的地質(zhì)斷裂帶，北汊主橋墩應(yīng)避開斷裂帶布設(shè)；
?。?）北汊日通航船舶約2200艘，江中宜少設(shè)橋墩，盡量減小船舶撞擊橋墩的機率；
?。?）滿足210m*18m的通航凈空，同時主橋基本跨越750m（常水位）寬北汊水域；
?。?）斜拉橋不進入平曲線范圍。
根據(jù)以上原則，北汊主橋選用（176+406+176）m三跨斜拉橋橋型。
7. 主橋結(jié)構(gòu)及技術(shù)特點
7.1 南汊懸索橋
?。?）主纜系統(tǒng)綜合考慮橋位地形、河勢、通航、橋位線型及構(gòu)造統(tǒng)一等因素，南汊橋采用（470+1490+470）m三跨雙絞懸索橋。矢跨比經(jīng)1/9~1/10.5四種不同方案比較，在成橋狀態(tài)下，根據(jù)全橋整體剛度及經(jīng)濟性的分析比較，確定矢跨比為1/10.主纜鋼絲采用強度為1670Mpa的鍍鋅高強鋼絲，鋼絲直徑5.30mm.主纜共兩根，平面間距34.3m，由平行鋼絲索股組成，每股含127根鍍鋅高強鋼絲，每根主纜為184股，空隙率在索夾處和索夾外分別為18%、20%，相應(yīng)主纜外徑分別為895mm、906mm.吊索材料選用耐久性好的平行鋼絲束股，為1670Mpa的鍍鋅高強鋼絲，鋼絲直徑5.0mm，其外采用PE防護套防護。索夾采用鑄鋼，吊索上、下端均為順橋向銷接的連接方式。由于剛性中央扣能使纜、梁在跨中處相對固定，對梁的縱橫向位移進行約束，從而有效的改善吊索受力狀態(tài)，尤其是跨中短吊索的受力性能，本橋設(shè)計在跨中加設(shè)剛性中央扣連接。
?。?）加勁梁加勁梁采用全焊扁平流線形封閉鋼箱梁斷面，整體性好，滿足抗風(fēng)穩(wěn)定性的要求。箱梁標準梁段長16.1m，中心線處梁高3.0m，頂板寬32.9m，檢修道寬1.2m，設(shè)置在尖嘴外。箱梁總寬38.7m，高跨比1/497，寬跨比1/38.5.吊索與耳板為銷接。兩個標準段焊接連成一個標準吊裝段，吊裝重量約471t.箱梁主體結(jié)構(gòu)采用Q345-D鋼。頂板和斜腹板厚14mm，底板厚10mm，采用8mm的U型肋和球頭鋼加勁。橫隔板縱向間距3m.（3）索塔懸索橋主塔設(shè)計應(yīng)符合其受力特點，同時注重美觀方面的要求。索塔由兩個塔柱、三道橫梁組成的門式框架結(jié)構(gòu)，塔高約210m.塔柱為鋼筋混凝土箱型結(jié)構(gòu)，橫橋向兩個塔柱斜置，底部外形尺寸6m*12.5m，頂部6m*9.5m.塔柱壁厚采用雙向變壁厚，橫梁為預(yù)應(yīng)力混凝土空心箱型結(jié)構(gòu)?；A(chǔ)為直徑2.8m鉆孔灌注樁。
?。?）錨碇設(shè)計采用重力式錨體、預(yù)應(yīng)力錨固系統(tǒng)。初步設(shè)計、技術(shù)設(shè)計階段對錨碇基礎(chǔ)分別采用凍結(jié)法、地下連續(xù)墻、沉井等方案進行技術(shù)經(jīng)濟比較，為穩(wěn)妥起見，最后采用帶案投標方案。南錨基礎(chǔ)采用鉆孔樁圍護加凍結(jié)止水圍幕、鋼筋混凝土內(nèi)支撐方案，平面為矩形，基礎(chǔ)底標高-26m，開挖、封底完成后，在開挖完成的內(nèi)部空間用混凝土進行填充。北錨基礎(chǔ)采用地下連續(xù)墻方案，平面為矩形，基礎(chǔ)底標高-45m，邊開挖、邊支撐，封底完成后，現(xiàn)澆鋼筋混凝土隔倉，再分別回填混凝土或砂（水）。
7.2 北汊斜拉橋
?。?）索塔索塔采用空間索面花瓶型混凝土塔柱，設(shè)置三道橫梁，橫梁中張拉預(yù)應(yīng)力，以滿足塔柱受力要求，索塔總高約145m.基礎(chǔ)為直徑2.5m鉆孔灌注樁。
（2）加勁梁采用扁平閉口流線型鋼箱梁，滿足抗風(fēng)穩(wěn)定性要求。箱梁標準段長15m，沿中心線梁高3.0m，箱梁總寬37.4m，高跨比1/135，寬跨比1/10.9.箱梁主體結(jié)構(gòu)采用Q345-D鋼，采用懸臂拼裝方法施工，吊裝重量約246t.箱梁頂板和斜腹板厚14mm，底板厚12mm，頂?shù)装宸謩e采用8mm和6mm的U型肋加勁。橫隔板間距3.75m，箱梁內(nèi)設(shè)有兩道縱隔板。加勁梁在索塔處設(shè)有豎向彈性支座，橫向固定支座約束，縱向為漂浮體系。
?。?）斜拉索采用鍍鋅鋼絞線拉索，為空間扇形雙索面體系。拉索由多股無粘結(jié)高強度平行鋼絞線組成，采用雙層HDPE套管進行防護。斜拉索與塔的錨固方式為在塔壁內(nèi)設(shè)置齒板，與主梁的連接采用鋼錨箱焊接于上斜腹板上的錨固方式。斜拉索的減振采用HCA斜拉索減振器與減振橡膠塊共同作用方式。
8.科研與創(chuàng)新潤揚大橋是我國公路建橋史上工程規(guī)模最大、建設(shè)標準最高、技術(shù)最復(fù)雜的懸索、斜拉、預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁組合的特大型橋梁工程。從勘察設(shè)計開始就高度重視科研與創(chuàng)新工作，結(jié)合勘察設(shè)計共進行了30余項專題研究和科研試驗，為橋位選擇和橋梁方案比選提供了科學(xué)的依據(jù)。目前在專題研究的基礎(chǔ)上，進一步開展的科研試驗工作如下：
（1）懸索橋中央索扣對整體結(jié)構(gòu)受力影響分析；
（2）懸索橋鋼箱梁局部應(yīng)力分析研究（含中央索扣研究）；
?。?）復(fù)雜地質(zhì)條件下大直徑樁承載試驗和基礎(chǔ)變形數(shù)值模擬研究；
（4）北錨碇特大深基礎(chǔ)關(guān)鍵技術(shù)研究；
（5）懸索橋鞍座結(jié)構(gòu)分析及實測研究；
?。?）主纜防護系統(tǒng)、索股制造及架設(shè)、吊索防水研究；
（7）斜拉橋索塔節(jié)段（錨索區(qū)）足尺模型試驗；
（8）特大跨徑鋼橋面鋪裝材料和施工工藝研究；
（9）橋梁美學(xué)及景觀設(shè)計研究。
在勘察設(shè)計過程中進行了以下的科研創(chuàng)新工作：
?。?）查清橋位區(qū)域地質(zhì)情況，在物探、鉆探同時開展了遙感、電導(dǎo)率法、波速測試、斷層泥同位素測試等綜合手段和方法，為橋梁基礎(chǔ)設(shè)計提供了詳細的資料。
?。?）主纜與加勁梁在跨中連接處加設(shè)中央索扣，以改善全橋的整體剛度和抗風(fēng)穩(wěn)定性、提高吊索特別是跨中附近的短吊索的使用性能、減小L/4處撓度等，這在國內(nèi)懸索橋上第一次采用。
?。?）主纜防護采用泵送干空氣除濕防護，以徹底改善主纜鋼絲的防腐性能，提高主纜鋼絲的使用壽命，進而提高全橋的使用壽命，是橋梁主纜防護的發(fā)展方向，這也是國內(nèi)懸索橋上第一次采用。
?。?）懸索橋索塔是代表懸索橋形象的景觀之一，經(jīng)多方案比選采用塔柱為矩形斷面、雙向變壁厚，更好的符合受力特點，并取消塔頂牛腿，施工期間采用臨時鋼托架，使塔柱線條更加簡潔、美觀、雄壯。
9. 結(jié)束語
潤揚長江公路大橋勘察設(shè)計過程中，設(shè)計單位開展廣泛深入的技術(shù)研究和科研創(chuàng)新工作，為特大跨徑橋梁建設(shè)進行有益的探索。潤揚長江公路大橋己于2000年10月20日開工建設(shè)，計劃于2005年10月1日前建成通車。目前設(shè)計單位正進行施工配合及科研試驗工作，努力爭創(chuàng)國優(yōu)精品工程。
