江陰長江公路大橋工程結構
江陰長江公路大橋收費站位於大橋北岸,共有32個收費站。江陰長江大橋北連接線高速公路,是蘇北第壹條六車道高速公路。
江陰長江公路大橋是“九五”期間的重點建設項目,是國家“兩縱兩橫”公路骨架中同江至三亞國道主幹線和京滬國道主幹線的跨江“咽喉”工程。
該橋按六車道高速公路標準設計,設計行車速度為100km/h,橋面寬度為33.8m,通航凈高為5萬噸級巴拿馬籍散貨船。項目於6月22日1994、165438正式開工建設,9月28日1999順利竣工並正式通車。工程決算272996萬元,比概算33.74億元節約64404萬元,工期提前55天,使橋梁本身提前受益2600萬元。懸索橋結構
江陰長江公路大橋,懸索橋結構。主跨為1385米。門式鋼筋混凝土塔柱,高193米,內有三根橫梁。
懸索橋的主纜是全橋最重要的承重構件,主纜的長度和線形對全橋的幾何形狀有決定性的影響。江陰大橋主纜采用預制平行股法(PPWS)制作。每股由127高強度鍍鋅鋼絲組成,直徑5.35mm,強度1.600 MPa,重50t。索股長度為2180m,兩端采用套筒式熱噴錨。錨杯材質為鑄鋼,內部澆註鋅銅合金。鋼絞線在工廠加工後,被纏繞在卷軸上,運送到建築工地。主跨主纜由169股和***21,463根鋼絲組成。邊跨比主跨多8股。主跨索直徑876mm,邊跨索直徑897mm,主纜用高強度鍍鋅鋼絲16800t,江陰大橋懸索系統主要由安裝在主纜上的索夾、安裝在鋼箱梁上的吊索和耳板組成。吊索間距為16m。對於長度大於10m的吊索,使用直徑為5mm的平行鋼絲股,而對於長度小於10m的吊索,使用直徑為80mm的鋼絲繩,這種鋼絲繩具有良好的柔韌性,適用於剛性較大的短吊索。主纜的鋼絲穿過塔頂進入鞍座進行分散錨固時,會對混凝土產生很大的壓力,因此需要設置鞍座和松索鞍。在江陰大橋中,所有這些部件都是鑄焊組件,每個鞍座(包括底板)的重量為172t,松索鞍為78 t..主跨鋼箱梁安裝過程中,主跨索垂度不斷變化,使得主塔兩側主索傾角變化,水平力不相等。這種水平力差會在主塔根部產生很大的彎矩,所以在主纜架設過程中,移動鞍座的位置會調整主纜的傾斜角度,使主塔根部的彎矩減小。
作為橋面板的主梁,采用扁平閉合流線型截面。主梁截面的選擇最終通過節段風洞試驗來確定。梁高3m,梁總寬36.9m,其中橋面寬29.5m,兩側風口寬1.5m,風口外設置人行道、欄桿和養護車軌道,每側寬2.2m。全橋鋼箱梁共分87節,總重18000t,每節標準梁段長16m,跨中段長18.2m,兩端梁段長9.33m。吊裝節長32m,即由兩個標準節組裝後吊裝。箱梁采用英國合金鋼正交異性結構。頂板厚度為12mm;;底板厚度為10毫米。箱內隔板間距為3.2m,加勁槽肋采用6mm厚鋼板軋制而成。減輕鋼箱梁的重量,以減少主纜的張力和錨具的負擔。
鋼箱梁制造
鋼箱梁的制作采用工廠預制的頂底板加勁板單元和空氣噴嘴的橫隔板及轉角單元,然後通過水路運輸到距離橋位不到1km的組裝場胎架上組裝箱梁節段。該胎架考慮了焊接變形和安裝預拱度,保證了鋼箱梁高空焊接的良好吻合性。鋼箱梁吊裝是用液壓纜索吊機將駁船運輸的鋼箱梁節段從水面吊至設計高度,並用吊索固定就位。對於對接的南北三段,由於水淺,無法直接吊裝,所以采用吊裝方式。鋼箱梁內外都噴塗了油漆,但由於箱體封閉通風,設置了除濕系統,使空氣濕度保持在40%以下,大大延緩了鋼板的腐蝕。南塔基礎采用直徑30m、長35m的嵌巖鉆孔灌註樁,樁頂澆築承臺。樁基和承臺混凝土* * *為1.1.50萬m3。南錨地位於山上。由於巖性節理發育,采用重力嵌巖錨桿。錨座的前緣做成帶齒脊的斜面,以增加滑動阻力。
北塔覆蓋層厚80m,隨著深度加深,固結度差的飽和軟土層由軟亞粘土、粉砂逐漸變為密實含礫中粗砂。群樁基礎由96根直徑2.0m的灌註樁組成,平均樁長85m。為了減小承臺的平面尺寸,規範中采用了最小樁距,樁的傾斜度限定為1/200。對於如此困難的群樁基礎施工,工程中采用引橋樁基礎先進行工藝試驗,做兩根試樁確定單樁承載力,使北塔原設計123樁減少到96樁,節約了投資,加快了進度。承臺和樁的混凝土用量達到5萬m3。北錨的覆蓋層厚度為100米。在地面以下40m範圍內,主要由松散的細砂和亞粘土組成,逐漸達到密實的細砂層;地面以下40-50m為硬粘土層,其下為中粗砂夾密實礫石。北錨碇結構是大橋的關鍵部分之壹。設計中對淺埋基礎、中埋擴大基礎、群樁基礎和地下連續墻進行了比較。最終選擇了尺寸為51mx69m的沈井基礎。沈井分36節,沈井高58m,有* * 11節,底節高8m。
沈井下沈標高為-55.6m,頂部標高為2.4m,為保證錨體平衡,沈井下沈到位後,封底,向沈井前第三排(靠近北塔側)18倉註水,第四排、第五排、第六排中間兩個***14倉填砂,第六排其余四個倉填片石灌漿
北錨碇為主要承受水平力的結構,承受兩條主纜640MN的拉力,並傳遞給沈井和基礎。在整個施工和運行期間,沈井的應力是不斷變化的。在這些荷載作用下,沈井基礎承受不均勻壓力,發生沈降。因此,在主纜架設前,為減少沈井後傾,錨碇後緣混凝土塊暫不澆築,待加勁梁架設後再澆築錨碇塊。設計允許錨墩水平前移100mm,通車以來實際水平位移小於25mm。
南塔和北塔壹樣,都是兩柱三梁的門式剛架鋼筋混凝土結構,主要承受來自索鞍的豎向荷載,以及橫向風荷載和地震。塔柱為雙室箱式結構,兩個房間分別配有檢修電梯和檢修電梯。梁也是雙室箱型預應力混凝土結構,高度11m,下梁支撐主梁和邊跨混凝土箱梁。塔身采用爬模施工,北塔每次爬6m(南塔爬4.5m)。為便於鋼筋綁紮、立模和測量控制,采用剛性骨架定位。塔體澆築高度超過梁頂壹定高度後,用直徑900mm的鋼管模板澆築梁,分兩次澆築,兩次張拉。南塔和北塔的塔和梁由654.38+93萬m3混凝土制成。在橋型方案設計的競賽中,綜合考慮橋塔的穩定性、對航運的影響、施工難度和投資節約,主橋跨徑布置最終選定為(336.5+1,385+309.34) m。
全橋長度為3071m;;主跨為單跨簡支鋼懸索橋,兩側跨主纜為直拉式。邊跨均為預應力混凝土連續梁。對於南跨,考慮避開江陰要塞古炮臺,這是壹處要保護的文物。采用2×60m+40m的三跨連續梁。
北錨碇與長江大堤的凈距大於200米,保證了施工期間大堤的穩定性。北跨為50m+70m+50m+3×50m連續梁,邊跨梁高與主跨相同。北引橋采用50m和30m預應力簡支T梁,縱坡3%,坡長1,500m..橋面鋪裝每增加10mm,橋面將增加10000 kn荷載,增加北錨碇壓力。
江陰大橋路面采用48毫米厚的澆註式瀝青混凝土(瀝青馬蹄脂)。澆築的瀝青混凝土為二次攤鋪,表面鋪裹瀝青的粒徑為14mm的石子,輕輕碾壓,保證表面平整度。底層為作為防水層的瀝青橡膠基層、由可溶性橡膠瀝青組成的粘結基層和鋼板表面塗有環氧富鋅漆的防銹層。鋼橋面瀝青混凝土鋪裝要解決高溫穩定性、低溫抗裂性、常溫抗疲勞性和層間粘結問題。因此,通過大量的實驗,選擇材料和配比,以滿足各種性能和指標。