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金塘大橋
2015-09-01 
   
   該橋是舟山大陸連島工程中的第五座跨海特大橋,連接金塘島和寧波大陸,跨越灰鱉洋海域,西側(cè)為水下淺灘和邊灘,深度為5m至6m,東側(cè)為金塘西側(cè)沿岸深槽,槽深達(dá)27m左右。局部沖刷達(dá)10m左右。橋位處第四紀(jì)覆蓋層厚度一般大于80m~110m。總體工程地質(zhì)條件復(fù)雜,各段變化較大。大橋全長(zhǎng)26.54km,跨海大橋長(zhǎng)18.27km。

   該橋?yàn)殡p向四車道高速公路標(biāo)準(zhǔn),設(shè)計(jì)行車速度100km/h,全寬26.5m, 最大縱坡3.0%,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期主橋100年,運(yùn)營(yíng)期設(shè)計(jì)基本風(fēng)速40.44m/s,設(shè)計(jì)最高通航水位3.28m ,通航標(biāo)準(zhǔn)5萬噸級(jí),主通航孔通航凈寬544m,通航凈高51m ,地震基本烈度7度。

   (1)橋跨布置

   全橋總體布置為:[7m+2×5×30m+2×7×50m](金塘側(cè)引橋)+[122m+216m+122m](東通航孔橋)+[6×50m+3×6×60m+(70m+10×118m+70m)](東段非通航孔橋)+[77m+218m+620m+218m+77m](主通航孔橋)+[149×60m](中段非通航孔橋)+[87m+156m+87m](西通航孔橋)+[68×60m](西段非通航孔橋)+[11×50m](淺水區(qū)引橋)+[(45m+72m+45m)+35×30m+(30m+2×45m+30m)+13×30m](鎮(zhèn)海側(cè)引橋)。本文僅介紹主通航孔橋和非通航孔60m跨連續(xù)梁橋。

   (2)主通航孔橋

   主通航孔橋采用雙塔雙索面五跨連續(xù)半漂浮體系鋼箱梁斜拉橋(圖30),橋跨布置為77m+218m+620m+218m+77m,兩邊跨各設(shè)一輔助墩和過渡墩(圖31)。

   圖30金塘大橋主通航孔橋全景

   圖31  金塘大橋主通航孔橋型布置

   索塔采用鉆石形塔,有利于減小順橋向波浪力?;A(chǔ)采用42根Φ2.5m~3.0m的變直徑鉆孔樁群樁基礎(chǔ),整體式承臺(tái)外周設(shè)防撞鋼套箱。斜拉索采用平行鋼絲斜拉索。斜拉索在索塔端通過鋼牛腿支撐的鋼錨梁進(jìn)行錨固,下端通過耳板與鋼箱梁銷鉸連接。

   主梁采用封閉式流線形扁平鋼箱梁(圖32),箱梁全寬30.1m(包括風(fēng)嘴),中心線處梁高3.0m,標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段長(zhǎng)14m。塔梁內(nèi)均設(shè)除濕裝置。

   圖32 箱梁標(biāo)準(zhǔn)橫斷面

   輔助墩與過渡墩采用矩形實(shí)心墩,在橫向設(shè)置兩片分離式墩身?;A(chǔ)采用Φ2.5m~3.0m的鉆孔樁+整體承臺(tái)的型式。

   為增加有效作業(yè)時(shí)間,提高施工質(zhì)量,主橋鉆孔樁施工采用大型海上施工平臺(tái)(圖33、34),其上布置料場(chǎng)、混凝土攪拌站、作業(yè)區(qū)、生活區(qū)。承臺(tái)采用鋼套箱圍堰施工工藝。鋼套箱結(jié)合防撞設(shè)施一體設(shè)計(jì),由防撞體、底板和擱置支撐系統(tǒng)組成,重1600t。防撞鋼套箱在碼頭邊浮平臺(tái)上拼裝成整體,用拖輪拖至現(xiàn)場(chǎng),2艘大型浮吊一次抬吊安裝就位(圖35),誤差小于3cm。

   圖33 主墩鉆孔樁施工平臺(tái)

   圖34 主墩基礎(chǔ)施工

   圖35  鋼套箱吊裝

   塔柱采用液壓爬模逐段連續(xù)施工,每段高4.5m。下塔柱施工時(shí)加設(shè)了水平拉桿,中塔柱設(shè)置了5道水平橫撐(圖36)。

   圖36 塔柱施工

   (3)非通航孔60m連續(xù)梁橋

   橋海中區(qū)段60 m等高度預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋采用雙箱分幅斷面,每幅寬12.3m。下部結(jié)構(gòu)小于19m墩高均采用預(yù)制墩身。

   鋼管樁最大樁長(zhǎng)90.5m,直徑采用φ1500mm,由上段壁厚25mm的直縫管和下段壁厚22mm的螺旋管組成。采用目前最先進(jìn)的全旋轉(zhuǎn)打樁船“海力801”和“天威號(hào)”施打(圖37)。防腐采用外表環(huán)氧粉末熔融涂層加犧牲陽極的陰極保護(hù)。

   上部結(jié)構(gòu)采用先簡(jiǎn)支后連續(xù)的預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁,梁高3.4m,梁重達(dá)1575t,共計(jì)470片。采用陸上大型預(yù)制場(chǎng)整孔預(yù)制。預(yù)制場(chǎng)設(shè)8個(gè)預(yù)制臺(tái)座和24個(gè)存梁臺(tái)座,每月可生產(chǎn)30片箱梁。采用兩臺(tái)900t國產(chǎn)輪胎搬運(yùn)機(jī)將預(yù)制箱梁運(yùn)至專用碼頭落駁(圖38),駁船運(yùn)輸至橋位,由奮進(jìn)號(hào)架梁船吊裝就位(圖39),先簡(jiǎn)支后連續(xù)形成連續(xù)梁(圖40)。

   圖37 全旋轉(zhuǎn)打樁船“海力801”

   圖38 國產(chǎn)900t輪胎式搬運(yùn)機(jī)

   圖39奮進(jìn)號(hào)架梁船架設(shè)箱梁

   圖40 已就位的60米連續(xù)梁

  ?。?)主要技術(shù)特點(diǎn)和創(chuàng)新點(diǎn)

   1)金塘大橋主橋斜拉索塔端錨固采用新型鋼牛腿鋼錨梁組合結(jié)構(gòu)(圖41),該鋼錨梁由一根錨固梁和四個(gè)錨固頭組成,可以錨固四根空間斜拉索。其構(gòu)造新穎,受力明確,便于施工,耐久可靠。為了確保新型錨固構(gòu)造的可靠性,進(jìn)行了足尺模型試驗(yàn)以驗(yàn)證鋼錨梁、鋼砼結(jié)合構(gòu)造的受力特性。

   圖41 新型鋼牛腿鋼錨梁

   2)采用工廠化制作鋼管樁、砼預(yù)制墩身及60m整孔箱梁,既保證質(zhì)量,又加快了施工進(jìn)度。

   3)60m非通航孔橋采用架設(shè)與運(yùn)輸分離的模式,效率高,最多時(shí)一天可架設(shè)4片箱梁。 

   4)采用復(fù)合氨基醇類阻繡劑,減緩混凝土早期強(qiáng)度增長(zhǎng),與同類橋梁相比,在其它措施不變的情況下,有效減少了混凝土裂紋的產(chǎn)生。

   5)研制的900t輪胎搬運(yùn)機(jī),使預(yù)制場(chǎng)內(nèi)移運(yùn)箱梁非常靈活,明顯優(yōu)于滑軌。

  ?。?)有關(guān)資料

   橋  名: 金塘大橋

   橋  型: 主通航孔橋采用雙塔雙索面五跨連續(xù)半漂浮體系鋼箱梁斜拉橋

   跨  徑: 主跨 620m

   橋  址: 浙江舟山群島

   金塘大橋主要設(shè)計(jì)與施工單位一覽表(主橋及60預(yù)制箱梁)

   承包人(中標(biāo)單位) 備注

   設(shè)計(jì)

   中交公路規(guī)劃設(shè)計(jì)院 總體

   浙江省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院 主橋

   中鐵大橋勘測(cè)設(shè)計(jì)院有限公司 非通航孔橋及西通航孔橋

   施工

   中交第二航務(wù)工程局有限公司 主橋、60m箱梁下部

   中鐵四局集團(tuán)第二工程有限公司 60m整孔箱梁預(yù)制

   中交第二航務(wù)工程局有限公司 60m整孔箱梁架設(shè)

   中鐵寶橋股份有限公司 主橋加勁梁制造及工地焊接

   中交第一航務(wù)工程局有限公司 60m箱梁下部

   寧波山鼎鋼管工程有限公司 鋼管樁制造

   主通航孔橋——混凝土用量:30799m3 ;鋼材用量:58667t

   其它通航孔橋和引橋——混凝土用量:939791m3 ;鋼材用量:334253t

   全橋指標(biāo)——混凝土用量:970590m3 ;鋼材用量:392920t

   造價(jià):77億元; 

   
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