楊泗長(zhǎng)江大橋方案再建議
2012-05-09 來(lái)源:中國(guó)橋梁網(wǎng)
橋梁建設(shè)》雜志2010年第五期第1頁(yè)曾經(jīng)發(fā)表過(guò)筆者一篇題為《懸吊斜拉組合結(jié)構(gòu)應(yīng)用于武漢市楊泗長(zhǎng)江大橋的技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)分析》的文章,詳細(xì)論述了該橋所在位置的環(huán)境特點(diǎn)和橋梁采用特大跨度的必要性。

  本年(2012)4月14日楚天都市報(bào)A13版刊載了“武漢首座雙層公路長(zhǎng)江大橋今年底開(kāi)工”的消息,其內(nèi)容為:

  世界上跨度第二大的懸索橋、武漢首座雙層公路長(zhǎng)江大橋——武漢楊泗港長(zhǎng)江大橋擬于今年底開(kāi)工建設(shè),即日起對(duì)該工程開(kāi)展環(huán)評(píng)公示。

  楊泗港大橋位于已建成白沙洲長(zhǎng)江大橋下游約3公里、長(zhǎng)江大橋上游約5.3公里處,工程采取一跨過(guò)江、主跨為1700米的懸索橋方案,設(shè)計(jì)行車(chē)速度80公里/小時(shí),按雙層12車(chē)道布置,上層為6車(chē)道快速路,下層為6車(chē)道城市主干道,兩邊設(shè)置人行道。

  項(xiàng)目總投資約88億元,預(yù)計(jì)2016年底可建成通車(chē)。(記者 梅軍)

  目前,國(guó)內(nèi)外在特大跨度懸索橋方面超千米以上的跨度已經(jīng)很多,技術(shù)上有新意的不是很多。主跨達(dá)到1700m上下已不是新聞。主要表現(xiàn)在主纜組成直徑過(guò)粗和錨碇體量大??癸L(fēng)穩(wěn)定性成為關(guān)鍵性問(wèn)題以及用料和造價(jià)偏高等。為此,我們按目前已最終確定行車(chē)條件,再次在楊泗長(zhǎng)江大橋提出《懸吊—斜拉協(xié)作體系雙層公路橋方案》。下面將有關(guān)技術(shù)要點(diǎn)及方案布置介紹如下:

  1  橋式總體布置及體系

  研究方案為國(guó)內(nèi)首座雙層12車(chē)道公路長(zhǎng)江大橋,設(shè)計(jì)車(chē)速80公里/小時(shí)??缃鳂?yàn)閼业?斜拉協(xié)作體系雙層公路橋,結(jié)構(gòu)成對(duì)稱布置,主梁跨徑為:(409+1700+409)m,其中主跨1218m長(zhǎng)為懸吊部分,其余為斜拉部分;主纜分跨布置為:(525+1700+525)m。主橋上層主梁為正交異性板鋼橋面,下層主梁懸吊部分為鋼箱梁。斜拉部分為混凝土箱梁,采用塔梁墩固結(jié),形成一種具有空間穩(wěn)定性結(jié)構(gòu)。上、下層主梁間通過(guò)斜桿、豎桿連接,上、下層橋面及腹桿共同形成桁式結(jié)構(gòu),桁高7.5m。兩岸錨碇均為獨(dú)立的重力式結(jié)構(gòu)。


 
  圖1  橋式總體布置圖(單位:cm)

  2  懸吊—斜拉間的過(guò)渡細(xì)節(jié)

  懸吊-斜拉交匯處下層橋面鋼箱梁與混凝土箱梁間設(shè)上、下游豎向拉壓支座,約束鋼箱梁梁端豎向位移,并通過(guò)上、下游豎向支座的聯(lián)合作用約束鋼箱梁梁端的扭轉(zhuǎn);下層橋面鋼箱梁與混凝土箱梁間設(shè)側(cè)向抗風(fēng)支座(考慮到橫向風(fēng)力不大,可與豎向支座合并為單向活動(dòng)支座設(shè)計(jì))。

  3  主梁

 ?。?)懸吊部分主梁斷面

  懸吊部分桁高7.5m,兩片主桁橫向中心距19m,上層主梁為正交異性板鋼橋面,中心線處梁高2.0m,橫向總寬度25.5m,標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段長(zhǎng)14m,每隔3.5m設(shè)一道橫隔板;下層主梁為分離式鋼箱梁,中心線處梁高3.0m,橫向總寬度33.5m,吊索橫向間距30.5m,標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段長(zhǎng)14m,每隔3.5m設(shè)一道橫隔板,為保證主梁的抗風(fēng)穩(wěn)定性,主梁兩側(cè)設(shè)導(dǎo)流風(fēng)嘴。


 
  圖2  懸吊部分主梁斷面圖(單位:cm)

 
 ?。?)斜拉部分主梁斷面

  斜拉部分桁高7.5m,兩片主桁橫向中心距19m,上層主梁為正交異性板鋼橋面,中心線處梁高2.0m,橫向總寬度25.5m,標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段長(zhǎng)14m,每隔3.5m設(shè)一道橫隔板;下層主梁為分離式混凝土箱梁,中心線處梁高3.5m,橫向總寬度33.5m,吊索橫向間距30.5m,混凝土主梁采用預(yù)制結(jié)構(gòu),預(yù)制節(jié)段長(zhǎng)3.5m,為保證主梁的抗風(fēng)穩(wěn)定性,主梁兩側(cè)設(shè)導(dǎo)流風(fēng)嘴。



  圖3  斜拉部分主梁斷面圖(單位:cm)

  4  主纜

  兩根主纜橫向中心距為30.5m,主纜矢跨比采用1/9。每根主纜由169股索股組成,每根索股由127絲直徑為5.45mm的鍍鋅高強(qiáng)鋼絲組成,鋼絲極限抗拉強(qiáng)度為1770MPa。主纜索夾外纜徑為893mm(按20%孔隙率計(jì)算),索夾內(nèi)纜徑為882mm(按18%孔隙率計(jì)算)。


 
  圖4  主纜索股排列及擠圓后截面圖(單位:mm)

  5  斜拉索

  斜拉索上端錨固于塔柱上,下端錨固于下層混凝土主梁上,全橋共232根斜拉索,每側(cè)橋塔布置斜拉索29對(duì),塔上斜索豎向間距5.0m,主梁上斜索縱向間距7.0m??紤]到使用強(qiáng)度和方便施工張拉、后期更換等因素,斜拉索采用鋼絞線拉索。

  6  施工方法

  懸索-斜拉協(xié)作體系橋懸索部分、斜拉部分施工方法分別與常規(guī)的懸索橋、斜拉橋施工方法并無(wú)差別,只要施工順序和工期安排合理,其施工并無(wú)難度。

  7  其他

  懸索-斜拉交匯處吊索采用剛性吊索,可有效控制無(wú)索區(qū)段主纜在非對(duì)稱荷載作用下的幾何變形,亦可起到協(xié)調(diào)下層橋面混凝土箱形主梁與鋼箱主梁之間的剛度匹配的作用。另外,地震等偶然荷載作用下,懸索-斜拉交匯處下層橋面混凝土箱形主梁與鋼箱主梁之間可能會(huì)發(fā)生較大的縱向位移,可考慮設(shè)置縱向拉桿(溫度作用下可縱向自由伸縮)作為限位裝置。

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