沪通大桥设计与施工方案大曝光,震憾每个路桥人……
路途姚远
2022年12月02日 09:31:13
来自于桥梁工程
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 沪通长江大桥是跨长江控制性工程,上层为双向六车道锡通高速公路,下层为双线沪通铁路和双线通苏嘉城际客运专线。沪通大桥设计与施工方案,震憾每个路桥人……

 沪通长江大桥是跨长江控制性工程,上层为双向六车道锡通高速公路,下层为双线沪通铁路和双线通苏嘉城际客运专线。沪通大桥设计与施工方案,震憾每个路桥人……

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沪通大桥设计方案

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  为保证桥轴线不两航道正交,同时减小建桥对水流及河势的影响,桥轴线在江中设置曲线一处,曲线要数:R=4009.55m,α=24°55′32.4″。纵断面布置考虑桥梁排水以及铁路线路坡度有关要求。主航道桥桥跨中心对称设置3‰人字坡,主航道桥以北采用5.8‰纵坡(考虑曲线坡度折减),主航道桥以南采用6‰纵坡,各变坡点设置R=20000m的竖曲线。

孔跨布置

  大桥总长11.076㎞,正桥钢梁5.831㎞,公铁合建段桥梁长6.992㎞。主航道桥:142+462+1092+462+142=2300m斜拉桥;天生港航道桥:140+336+140=616m主跨336米钢拱桥;水中联络孔桥21孔跨度112m钢桁梁;

  正桥及合建段引桥为双层桥面:公路在上层、铁路在下层。分建段引桥采用混凝土箱梁。

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主航道桥设计

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  为满足远期深水航道向上延伸的要求,桥梁通航孔需覆盖历年12.5m等深线范围。主通航孔跨度1092m,两侧各布置一个辅助通航孔,跨度462m。主、辅通航孔总宽2016m。桥址处江面宽阔,大堤之间距离约5.7㎞,主河槽通航区域宽约2.0㎞,主桥若考虑采用悬索桥,则锚碇须放置于江中,对通航、水利都有较大影响。斜拉桥方案刚度大,抗风稳定性好,可更好地满足铁路高速行车要求。为提高桥梁刚度,主桥两端各增设一个142m跨。主桥跨度布置为:142+462+1092+462+142=2300m。

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  竖向:边墩、辅助墩--减隔振支座,主塔墩--球型支座。

  横向:各墩--边桁为多向活动支座,中桁为纵向活动支座。每个主塔墩在主梁两侧各设置一个横向支座。

  纵向:28#、29#墩主塔处设置纵向阻尼器和限位装置。

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主梁截面布置:

  桁宽:35m ,桁高16m。三片桁布置。桥面结构不弦杆焊接成整体,共同参不总体受力。采用三主桁三索面结构后:主桁断面的整体性和刚度得到增强,有利于铁路轨道的形位控制。

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主梁钢材:

  主桁采用Q370qE、Q420qE不Q500qE三种规格的钢材。

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主梁辅助墩负反力处理方案:

  边跨252m范围公路桥面采用带有混凝土桥面板的结合截面。

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  主塔采用钢筋混凝土结构,塔身采用C60混凝土,塔座采用C50混凝土,主塔承台以上高度325m。

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塔锚固结构:

  1#~3#斜拉索直接锚固于中、上塔柱连接段的隔板上。4#~36#斜拉索采用钢锚梁作为斜拉索锚固结构。

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斜拉索:

  最大长度为583.8m,单片桁最大索力约为1300t。2000MPa级直径7㎜平行钢丝斜拉索;配合主梁三桁结构,拉索采用三索面布置;共432根;最外侧索倾角24°06’,最内侧索倾角73°06’;单根最大长度为583.8m;单根最大索重78.2t。


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绞线索

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平行钢丝索

主桥基础:

  主墩-矩形沉井平面尺寸为86.9m×58.7m;沉井平面布置为24个13m×13m井孔,沉井高度:29号墩115m,28号墩105m。组合结构:下部为钢结构,上部为钢筋混凝土结构。

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专用航道桥设计

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  根据通航要求,天生港航道单孔单向通航净宽284m,净高45m。通航孔跨度为336m,具体孔跨布置为:(140+336+140)=616m。

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上部结构:

  华伦式桁架,三主桁结构,边桁桁高15.7m,中桁桁高16.0m ;主桁桁间距17.25m;公路、铁路桥面均正交异性钢桥面板;主桁及桥面系采用Q370qE钢材,拱肋Q500qE钢材。

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跨横港沙区段桥梁设计

  对河床稳定性的影响、中小型船舶通行。综合考虑跨度112m。由于本区段位于曲线上,因曲线上不能设置轨道伸缩调节器而不能分联。整联布置的全联长达2352m,两端伸缩位移量均约1000㎜,加上主桥的伸缩位移量,与主桥之间的总位移量将高达2.6m,将给轨道伸缩调节器的设计带来巨大的困难,给未来的运营带来隐患。因此,虽然连续梁方案在结构受力、经济性上具有一定优势,该区段桥梁推荐采用简支梁方案。

  跨径2 ×112m简支钢桁梁、21×112m简支钢桁梁、3×112m简支钢桁梁。

112m简支梁设计:

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 引桥设计

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  两岸引桥总长5.245公里。公铁合建段铁路桥墩最高达62m,引桥跨径不宜过小;从铺设无缝线路轨道方面考虑,铁路桥宜尽量采用整体性好的简支梁结构。公路宜采用连续梁结构,以减少伸缩缝。南北岸引桥除部分跨道路、河流等节点采用大跨外,北岸主要采用32m简支梁;南岸采用48m简支箱梁。

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沪通大桥施工方案

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  主梁架设施工:主桥钢梁架设采用2节间整体全焊接节段、双悬臂对称架设,从主塔墩分别往跨中及边墩方向架设,先边跨合龙,后中跨合龙的方案。

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  天兴洲大桥为三片桁主梁,三索面结构。钢梁采用整节段拼装法架设:节段由上下弦杆,斜杆,竖杆、铁路纵横梁及平联、公路正交异性钢桥面板和临时杆件组成。一个节间最大重量为650吨。

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  主塔墩沉井施工:28(29#)墩-钢沉井高度44m(56m),船坞整体制造、整体浮运技术。这也是世界最大的桥梁钢沉井,横截面达12个篮球场大小,重达15000吨,平面尺寸为86.9米×58.7米,高44米。然后再用混凝土接高至115米,下部为钢沉井,上部则是钢筋混凝土结构。真是个堪比航母的超级巨无霸。而这个巨无霸,将沉入长江,并且插入江底数十米。

  钢沉井快速精确定位方案:“锚墩+重力锚方案”

  沉井尺寸大,睡流阻力及风阻力大;双向潮流,每天潮汐两次涨落。

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主塔施工

  沪通长江大桥采用斜拉桥设计方案,并将主跨设计为刷新世界纪录的1092米,桥面与江面的距离也设计为70米。要在长江中建设高达330米高的主塔绝非易事。沪通长江大桥主塔的高度相当于110层高楼,混凝土浇筑量高达7.3万方,使用钢筋1.1万吨,这体量在世界桥梁建设史上是绝无仅有的。

  国内近期修建的大跨度桥梁主塔,主塔的平均施工速度为0.35至0.4米每天,而沪通长江大桥330米主塔仅用时两年便完成建设,相当于每天建设0.44米,创造了超高空主塔快速施工新纪录。

沉井施工

  沪通长江大桥超级沉井施工纪实,视频十分详细地介绍了中国最大、世界第一的28号沉井的制造、浮运、下沉等等关键施工工序的全过程。

承台施工

  29号主塔墩承台浇筑完成。每个承台平面面积达5100平米,相当于12个标准篮球场大小。承台高9米,相当于3层楼高;承台共需钢筋7500吨,混凝土42900立方米,施工周期约1个半月。中铁大桥局沪通长江大桥承台施工场面,气势恢宏,十分精彩,也非常震撼。

沪通长江公铁两用大桥是中国超大桥梁工程的杰出代表。中国桥梁建设技术和实力已经处于世界工程领域的巅峰水平。

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