江阴长江公路大桥工程结构

1996年初,江阴长江公路大桥北锚回转大型深井重达7.6万吨,达到58米,平面面积有9个半篮球场那么大,能承受6.4万吨主缆张力,是“世界最大沉井”。7月6日,1998,气贯长虹“中国第一缆”江阴大桥主缆开始架设。主缆直径86.6 cm,由2.2万根直径为5.35 mm的镀锌高强度平行钢丝组成,总重量为1.7万吨。主缆钢丝累计长度654.38+万公里,可绕地球两圈半。1999二月开工的桥梁亮化工程,采用国际先进灯具,实施最佳亮化组合方案,将打造媲美国外大型桥梁的一流亮化美化效果。

江阴长江公路大桥收费站位于大桥北岸,共有32个收费站。江阴长江大桥北连接线高速公路,是苏北第一条六车道高速公路。

江阴长江公路大桥是“九五”期间的重点建设项目,是国家“两纵两横”公路骨架中同江至三亚国道主干线和京沪国道主干线的跨江“咽喉”工程。

该桥按六车道高速公路标准设计,设计行车速度为100km/h,桥面宽度为33.8m,通航净高为5万吨级巴拿马籍散货船。项目于6月22日1994、165438正式开工建设,9月28日1999顺利竣工并正式通车。工程决算272996万元,比概算33.74亿元节约64404万元,工期提前55天,使桥梁本身提前受益2600万元。悬索桥结构

江阴长江公路大桥,悬索桥结构。主跨为1385米。门式钢筋混凝土塔柱,高193米,内有三根横梁。

悬索桥的主缆是全桥最重要的承重构件,主缆的长度和线形对全桥的几何形状有决定性的影响。江阴大桥主缆采用预制平行股法(PPWS)制作。每股由127高强度镀锌钢丝组成,直径5.35mm,强度1.600 MPa,重50t。索股长度为2180m,两端采用套筒式热喷锚。锚杯材质为铸钢,内部浇注锌铜合金。钢绞线在工厂加工后,被缠绕在卷轴上,运送到建筑工地。主跨主缆由169股和***21,463根钢丝组成。边跨比主跨多8股。主跨索直径876mm,边跨索直径897mm,主缆用高强度镀锌钢丝16800t,江阴大桥悬索系统主要由安装在主缆上的索夹、安装在钢箱梁上的吊索和耳板组成。吊索间距为16m。对于长度大于10m的吊索,使用直径为5mm的平行钢丝股,而对于长度小于10m的吊索,使用直径为80mm的钢丝绳,这种钢丝绳具有良好的柔韧性,适用于刚性较大的短吊索。主缆的钢丝穿过塔顶进入鞍座进行分散锚固时,会对混凝土产生很大的压力,因此需要设置鞍座和松索鞍。在江阴大桥中,所有这些部件都是铸焊组件,每个鞍座(包括底板)的重量为172t,松索鞍为78 t..主跨钢箱梁安装过程中,主跨索垂度不断变化,使得主塔两侧主索倾角变化,水平力不相等。这种水平力差会在主塔根部产生很大的弯矩,所以在主缆架设过程中,移动鞍座的位置会调整主缆的倾斜角度,使主塔根部的弯矩减小。

作为桥面板的主梁,采用扁平闭合流线型截面。主梁截面的选择最终通过节段风洞试验来确定。梁高3m,梁总宽36.9m,其中桥面宽29.5m,两侧风口宽1.5m,风口外设置人行道、栏杆和养护车轨道,每侧宽2.2m。全桥钢箱梁共分87节,总重18000t,每节标准梁段长16m,跨中段长18.2m,两端梁段长9.33m。吊装节长32m,即由两个标准节组装后吊装。箱梁采用英国合金钢正交异性结构。顶板厚度为12mm;;底板厚度为10毫米。箱内隔板间距为3.2m,加劲槽肋采用6mm厚钢板轧制而成。减轻钢箱梁的重量,以减少主缆的张力和锚具的负担。

钢箱梁制造

钢箱梁的制作采用工厂预制的顶底板加劲板单元和空气喷嘴的横隔板及转角单元,然后通过水路运输到距离桥位不到1km的组装场胎架上组装箱梁节段。该胎架考虑了焊接变形和安装预拱度,保证了钢箱梁高空焊接的良好吻合性。钢箱梁吊装是用液压缆索吊机将驳船运输的钢箱梁节段从水面吊至设计高度,并用吊索固定就位。对于对接的南北三段,由于水浅,无法直接吊装,所以采用吊装方式。钢箱梁内外都喷涂了油漆,但由于箱体封闭通风,设置了除湿系统,使空气湿度保持在40%以下,大大延缓了钢板的腐蚀。南塔基础采用直径30m、长35m的嵌岩钻孔灌注桩,桩顶浇筑承台。桩基和承台混凝土* * *为1.1.50万m3。南锚地位于山上。由于岩性节理发育,采用重力嵌岩锚杆。锚座的前缘做成带齿脊的斜面,以增加滑动阻力。

北塔覆盖层厚80m,随着深度加深,固结度差的饱和软土层由软亚粘土、粉砂逐渐变为密实含砾中粗砂。群桩基础由96根直径2.0m的灌注桩组成,平均桩长85m。为了减小承台的平面尺寸,规范中采用了最小桩距,桩的倾斜度限定为1/200。对于如此困难的群桩基础施工,工程中采用引桥桩基础先进行工艺试验,做两根试桩确定单桩承载力,使北塔原设计123桩减少到96桩,节约了投资,加快了进度。承台和桩的混凝土用量达到5万m3。北锚的覆盖层厚度为100米。在地面以下40m范围内,主要由松散的细砂和亚粘土组成,逐渐达到密实的细砂层;地面以下40-50m为硬粘土层,其下为中粗砂夹密实砾石。北锚碇结构是大桥的关键部分之一。设计中对浅埋基础、中埋扩大基础、群桩基础和地下连续墙进行了比较。最终选择了尺寸为51mx69m的沉井基础。沉井分36节,沉井高58m,有* * 11节,底节高8m。

沉井下沉标高为-55.6m,顶部标高为2.4m,为保证锚体平衡,沉井下沉到位后,封底,向沉井前第三排(靠近北塔侧)18仓注水,第四排、第五排、第六排中间两个***14仓填砂,第六排其余四个仓填片石灌浆

北锚碇为主要承受水平力的结构,承受两条主缆640MN的拉力,并传递给沉井和基础。在整个施工和运行期间,沉井的应力是不断变化的。在这些荷载作用下,沉井基础承受不均匀压力,发生沉降。因此,在主缆架设前,为减少沉井后倾,锚碇后缘混凝土块暂不浇筑,待加劲梁架设后再浇筑锚碇块。设计允许锚墩水平前移100mm,通车以来实际水平位移小于25mm。

南塔和北塔一样,都是两柱三梁的门式刚架钢筋混凝土结构,主要承受来自索鞍的竖向荷载,以及横向风荷载和地震。塔柱为双室箱式结构,两个房间分别配有检修电梯和检修电梯。梁也是双室箱型预应力混凝土结构,高度11m,下梁支撑主梁和边跨混凝土箱梁。塔身采用爬模施工,北塔每次爬6m(南塔爬4.5m)。为便于钢筋绑扎、立模和测量控制,采用刚性骨架定位。塔体浇筑高度超过梁顶一定高度后,用直径900mm的钢管模板浇筑梁,分两次浇筑,两次张拉。南塔和北塔的塔和梁由654.38+93万m3混凝土制成。在桥型方案设计的竞赛中,综合考虑桥塔的稳定性、对航运的影响、施工难度和投资节约,主桥跨径布置最终选定为(336.5+1,385+309.34) m。

全桥长度为3071m;;主跨为单跨简支钢悬索桥,两侧跨主缆为直拉式。边跨均为预应力混凝土连续梁。对于南跨,考虑避开江阴要塞古炮台,这是一处要保护的文物。采用2×60m+40m的三跨连续梁。

北锚碇与长江大堤的净距大于200米,保证了施工期间大堤的稳定性。北跨为50m+70m+50m+3×50m连续梁,边跨梁高与主跨相同。北引桥采用50m和30m预应力简支T梁,纵坡3%,坡长1,500m..桥面铺装每增加10mm,桥面将增加10000 kn荷载,增加北锚碇压力。

江阴大桥路面采用48毫米厚的浇注式沥青混凝土(沥青马蹄脂)。浇筑的沥青混凝土为二次摊铺,表面铺裹沥青的粒径为14mm的石子,轻轻碾压,保证表面平整度。底层为作为防水层的沥青橡胶基层、由可溶性橡胶沥青组成的粘结基层和钢板表面涂有环氧富锌漆的防锈层。钢桥面沥青混凝土铺装要解决高温稳定性、低温抗裂性、常温抗疲劳性和层间粘结问题。因此,通过大量的实验,选择材料和配比,以满足各种性能和指标。