圍堰形式:雙壁鋼圍堰、鎖口鋼管樁圍堰、鋼套箱

VTS主動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)+緩沖消能防撞設(shè)施

防撞

防撞設(shè)施:獨(dú)立防撞墩、群樁防撞墩、浮體系泊系統(tǒng)、浮式緩沖消能

VTS主動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)+浮式緩沖消能防撞設(shè)施

鋼沉井基礎(chǔ)

結(jié)構(gòu)方案

縱向全漂浮、縱向設(shè)阻尼或彈性約束的半漂浮、塔梁固接、索塔處設(shè)豎向支座不同底板寬度的扁平鋼箱梁3.5m、4.0m、4.5m、

高度:280mm、300mm,厚度:8mm、10mm

推薦方案

縱向設(shè)阻尼或彈性約束的半漂浮底板水平寬度較大的流線型箱梁

4.0m高度300mm,厚度8mm,局部10mm縱向桁架式(局部實(shí)腹式)

橫向?qū)嵏故藉^箱式栓焊結(jié)合倒Y形有下橫梁

風(fēng)阻系數(shù)和氣動(dòng)性能最好的形式

鋼筋混凝土

鋼錨箱,對(duì)預(yù)應(yīng)力再作比較按平行鋼絞線控制設(shè)計(jì)

標(biāo)準(zhǔn)索距16m氣動(dòng)措施、阻尼減振器

固區(qū)構(gòu)造研究、抗風(fēng)性能和措施研究、結(jié)構(gòu)合理設(shè)計(jì)及計(jì)算分析、索塔和上部結(jié)構(gòu)施工方案研究、防撞方案研究等。

4.3　施工圖設(shè)計(jì)概況

施工圖設(shè)計(jì)認(rèn)真執(zhí)行了初步設(shè)計(jì)和技術(shù)設(shè)計(jì)批復(fù)意見。

4.3.1　總體布置、采用的橋型及結(jié)構(gòu)方案

蘇通大橋總體布置為:[(12×30)+3×(11×50)+(50+9×75)+(10×75)]m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋+(2×100+300+1088+300+2×100)m鋼箱梁斜拉橋+(5×75)m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋+(140+268+140)m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋+3×(11×50)m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋。不含橋臺(tái)8蘇通大橋各部分采用橋型、結(jié)構(gòu)方案及施工方案見表9。

4.3.2　結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

(1)主橋。??總體布置。

主橋?yàn)橹骺?088m的雙塔雙索面斜拉橋,邊跨各設(shè)置3個(gè)橋墩,其跨徑布置為:100m+100m+300m+1088m+300m+100m+100m=2088m。

??結(jié)構(gòu)體系。

索塔與主梁之間僅設(shè)置橫向抗風(fēng)支座和縱向具有限位功能的粘滯阻尼器,不設(shè)豎向支座。粘滯阻尼器對(duì)脈動(dòng)風(fēng)、剎車和地震引起的動(dòng)荷載具有阻尼耗

　2004年　第7期　　　　　　　　　　　　張喜剛:蘇通大橋總體設(shè)計(jì)

表9　全橋各部分采用的橋型、結(jié)構(gòu)方案及施工方案

項(xiàng)　　目

橋型結(jié)構(gòu)體系

主塔

基礎(chǔ)

主

　橋

近塔輔助墩遠(yuǎn)塔輔助墩及過渡墩主梁

扁平封閉鋼箱梁倒Y形塔,RC結(jié)構(gòu),索塔錨固區(qū)采用鋼錨箱

平行鋼絲斜拉索預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)

主墩

基礎(chǔ)

過渡墩墩身主梁橋型

基礎(chǔ)

30m跨徑

引　橋

墩身主梁基礎(chǔ)

50m跨徑

墩身主梁基礎(chǔ)

75m跨徑

墩身主梁

鉆孔灌注樁矩形空心墩,RC結(jié)構(gòu)變截面預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋

鉆孔灌注樁矩形空心墩,RC結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁

鉆孔灌注樁矩形空心墩,RC結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁

鉆孔灌注樁矩形空心墩,RC結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁

開挖式澆筑承臺(tái)

爬�，F(xiàn)澆移動(dòng)支架現(xiàn)澆

搭設(shè)施工平臺(tái)鉆樁,并采用套箱澆筑承臺(tái)

爬�，F(xiàn)澆滑�，F(xiàn)澆

搭設(shè)施工平臺(tái)鉆樁,并采用套箱澆筑承臺(tái)

爬�，F(xiàn)澆

鉆孔灌注樁(樁底注漿)

邊跨、索塔區(qū)梁段利用大型浮吊吊裝,其

鉆孔灌注樁(樁底注漿)

利用鋼護(hù)筒搭設(shè)施工平臺(tái)鉆孔成樁,

并采用套箱澆筑承臺(tái)

橋型及結(jié)構(gòu)方案七跨連續(xù)鋼箱梁斜拉橋縱向帶限位功能阻尼約束

施工方案

—5—

余梁段采用橋面吊機(jī)垂直起吊,邊跨設(shè)置臨時(shí)墩

塔柱用爬�，F(xiàn)澆,鋼錨箱采用預(yù)制吊裝

整束吊裝、張拉、調(diào)整

索塔斜拉索

輔

橋連續(xù)剛構(gòu)橋

橋型

搭設(shè)施工平臺(tái)鉆孔成樁,并采用套箱澆筑承臺(tái)搭設(shè)施工平臺(tái)鉆孔成樁,并采用套箱澆筑承臺(tái)

爬�，F(xiàn)澆掛籃懸澆

采用架橋機(jī)預(yù)制節(jié)段懸拼,部分體外預(yù)應(yīng)力

風(fēng)、溫度和汽車引起的塔梁相對(duì)縱向位移在阻尼器設(shè)計(jì)行程以內(nèi)時(shí),不約束主梁運(yùn)動(dòng),超出行程時(shí),對(duì)主梁運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生固定作用。粘滯阻尼器設(shè)置于塔、梁之間,每個(gè)索塔處設(shè)置4個(gè),全橋共8個(gè)。

主梁與過渡墩及輔助墩之間設(shè)置縱向滑動(dòng)支座,并限制橫向相對(duì)位移。

??主梁。

主梁采用扁平流線形鋼箱梁。鋼箱梁含風(fēng)嘴全寬4100cm,不含風(fēng)嘴頂板寬3540cm,底板寬為900cm+2300cm+900cm;中心線處高為400cm;節(jié)段標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度為1600cm,邊跨尾索區(qū)節(jié)段標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度為1200cm。

根據(jù)受力需要,頂板在順橋向不同區(qū)段采用了142550mm范圍內(nèi)采用了20mm及24mm兩種厚

度,頂板設(shè)置了8～10mm厚的U型加勁肋;底板在順橋向不同區(qū)段采用了12～24mm不同的厚度,底板設(shè)置了6～8mm厚的U型加勁肋。

鋼箱梁內(nèi)設(shè)置了橫隔板,其標(biāo)準(zhǔn)間距為400cm,根據(jù)受力需要,豎向支承、索塔附近梁段適當(dāng)加密;橫隔板采用整體式,由上、下兩塊板組成,上、下板熔透對(duì)接;非吊點(diǎn)處橫隔板一般為10mm厚,拉索吊點(diǎn)處橫隔板采用變厚度,即外腹板附近為16mm厚、中間為12mm厚。

鋼箱梁內(nèi)設(shè)置兩道縱隔板,除豎向支承區(qū)、壓重區(qū)和索塔附近梁段采用實(shí)腹板式外,余均為桁架式。斜拉索在主梁上的錨固采用錨箱式,錨箱安裝在主

公　　路　　　　　　　　　　　　　　　　2004年　第7期　　—6　　　　　　　　　　　　　　　　　　　—

針對(duì)不同結(jié)構(gòu)部位設(shè)計(jì)提出了不同的防腐涂裝要求,并分別提出了不同的防腐設(shè)計(jì)方案供業(yè)主選擇。

??斜拉索。

采用1770MPa平行鋼絲斜拉索,最大規(guī)格為PES7-313,單根最大重量為59t。斜拉索在鋼箱梁上錨固點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)間距為1600cm,邊跨尾索區(qū)為1200cm;在塔上錨固點(diǎn)間距為230～270cm。斜拉索設(shè)計(jì)壽命為50年,并考慮其可更換性。

斜拉索減振措施的目標(biāo)是將拉索的最大側(cè)向振幅控制在其長(zhǎng)度的1/1700以內(nèi),根據(jù)對(duì)拉索減振的有關(guān)專題研究結(jié)論,蘇通大橋?qū)⒉捎米枘崞�、氣�?dòng)措施并用的減振方案。

??索塔。

索塔采用倒Y形,并在主梁下方設(shè)置1道下橫梁。索塔總高300.40m,在橋面以上高度為230.41m,高跨比為0.212。塔柱采用空心箱形斷面,上塔柱為對(duì)稱單箱單室,外型尺寸由900cm×800cm變化到1080cm×1740cm,壁厚在斜拉索錨固面為100cm,非錨固面為120cm;中、下塔柱為不對(duì)稱單箱單室斷面,外型尺寸由1082cm×650cm變化到1500cm×800cm,壁厚120cm、150cm。

斜拉索在索塔上的錨固,第1～3對(duì)直接錨固在上塔柱的混凝土底座上,其他用鋼錨箱錨固。鋼錨箱包裹在上塔柱混凝土中。鋼錨箱采用節(jié)段制作,節(jié)段長(zhǎng)711.8～851.7cm,寬240cm,高230～355cm,節(jié)段間用高強(qiáng)螺栓連接;鋼錨箱與索塔之間側(cè)向接觸面用剪力釘連接,最下端支撐于錨固在混凝土頂面的鋼底座上。

??墩身。

輔助墩與過渡墩均采用普通鋼筋混凝土分離式矩形薄壁墩,墩高約60m;單幅橋墩平面尺寸為850cm×500cm,標(biāo)準(zhǔn)壁厚為50cm;過渡墩頂由于支座布置等構(gòu)造需要,距墩頂450cm范圍內(nèi)順橋向兩側(cè)各加寬150cm,墩頂平面尺寸為850cm×800cm。

??基礎(chǔ)。

索塔基礎(chǔ)有131根(另設(shè)4個(gè)備用樁位)D280cm/D250cm鉆孔灌注樁(鋼護(hù)筒內(nèi)徑280cm,下同),梅花形布置,主4號(hào)墩樁長(zhǎng)117m,主5號(hào)墩樁長(zhǎng)114m。承臺(tái)為啞鈴型,在每個(gè)塔柱下承臺(tái)平面尺寸為5135cm×4810cm,其厚度由邊緣的500cm變化到最厚處的1332.4cm;其頂部與下2810cm系梁連接,厚度為600cm。

近塔輔助墩基礎(chǔ)為36根D280cm/D250cm鉆孔灌注樁,行列式布置,主3號(hào)墩樁長(zhǎng)98m,主6號(hào)墩樁長(zhǎng)101m。承臺(tái)平面尺寸5200cm×3250cm,厚度由邊緣的400cm變化到最厚處的1030cm。

遠(yuǎn)塔輔助墩和過渡墩基礎(chǔ)均為19根D280cm/D250cm鉆孔灌注樁,梅花形布置;主1、主2、主8號(hào)墩樁長(zhǎng)為108m,主7號(hào)墩樁長(zhǎng)為110m。承臺(tái)平面尺寸均為4320cm×1930cm,厚度由邊緣的400cm變化到最厚處的830cm。

所有鉆孔灌注樁均按摩擦樁設(shè)計(jì),并考慮鋼護(hù)筒與樁基礎(chǔ)共同受力。

考慮到蘇通大橋的重要性和群樁基礎(chǔ)受力不均勻性,為保證基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)安全可靠,主橋所有樁基礎(chǔ)均要求進(jìn)行樁底注漿,以提高其承載能力、減小和控制沉降、保證結(jié)構(gòu)安全。注漿后的單樁極限承載力值應(yīng)比壓漿前的設(shè)計(jì)極限承載力值提高40%以上,壓漿工藝、壓漿方法和壓漿量等具體實(shí)施方案經(jīng)試樁確定。

??防撞措施。

根據(jù)有關(guān)專題研究成果,主橋基礎(chǔ)整體防撞能力滿足設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)要求,不設(shè)置以消能為目的的防撞消能設(shè)施。為保證高水位時(shí)塔柱和墩身能夠承受船舶局部撞擊力,根據(jù)結(jié)構(gòu)自身特點(diǎn),對(duì)可能受撞擊區(qū)域進(jìn)行了局部加強(qiáng)。

為保證在低水位條件下鉆孔樁不被船舶直接撞擊,采取局部加厚封底混凝土并用鋼桁架加強(qiáng)其整體性、利用承臺(tái)施工用鋼套箱中澆筑一定高度的倉壁混凝土等措施予以解決。

根據(jù)蘇通大橋橋位處的航道特點(diǎn),應(yīng)在橋位區(qū)域設(shè)置主動(dòng)防撞系統(tǒng),進(jìn)一步降低大橋受船舶撞擊風(fēng)險(xiǎn),確保大橋和航行安全。

??橋面鋪裝。

行車道橋面鋪裝為厚度5.5cm的環(huán)氧瀝青混凝土,檢修道鋪設(shè)厚度3.0cm的塑膠類材料或?yàn)r青砂。橋面鋪裝的材料及施工工藝經(jīng)專題研究確定。

(2)輔橋連續(xù)剛構(gòu)橋。??總體布置。

跨徑布置為:140m+268m+140m=548m,上部結(jié)構(gòu)上下行分幅布置,主墩頂部?jī)煞鶚蛳淞河脵M隔梁連接;兩主墩與主梁固結(jié),兩過渡墩頂設(shè)置活動(dòng)支座(橫向靠中央分隔帶一側(cè)的支座橫向固定,縱橋向活動(dòng),遠(yuǎn)離中央分隔帶一側(cè)為多向活動(dòng)支座)。

　2004年　第7期　　　　　　　　　　　　張喜剛:蘇通大橋總體設(shè)計(jì)

主梁采用單箱單室直腹板混凝土結(jié)構(gòu);箱梁頂寬1640cm,底寬750cm;根部梁高1500cm,高跨比為1/17.9,跨中梁高450cm,高跨比為1/60,梁高按1.6次拋物線變化;箱內(nèi)頂板最小厚度為32cm,腹板厚度采用70cm、60cm、50cm、45cm四級(jí)變化,底板厚度由170～32cm漸變。

主梁在頂?shù)装蹇v向、頂板橫向、腹板豎向布置了預(yù)應(yīng)力索。頂板縱向預(yù)應(yīng)力束采用在頂板錨固和下彎到腹板下部錨固相結(jié)合的方法布置�？紤]收縮徐變影響,中跨底板留有部分合攏束在中跨合攏1年后或正式竣工驗(yàn)收前的適當(dāng)時(shí)間進(jìn)行張拉,同時(shí),設(shè)置了一定數(shù)量的體外預(yù)應(yīng)力鋼束作為備用鋼束。

為保證腹板豎向預(yù)應(yīng)力的可靠性,設(shè)計(jì)時(shí)用進(jìn)口精軋螺紋粗鋼筋及相應(yīng)的預(yù)應(yīng)力錨固體系,如果條件允許,可采用在日本已應(yīng)用成熟的預(yù)應(yīng)力空心鋼棒。

??墩身。

主墩墩身采用空心雙薄壁混凝土墩,雙薄壁墩柱中心線縱橋向間距為950cm,高度約3500cm;墩柱平面尺寸250cm×750cm,長(zhǎng)邊壁厚60cm,短邊壁厚80cm,墩底200cm范圍為實(shí)心段。過渡墩墩身采用空心混凝土墩,高度5000cm左右,平面尺寸400cm×750cm,長(zhǎng)邊壁厚70cm,短邊壁厚100cm,其墩頂及墩底一定范圍為實(shí)心段。??基礎(chǔ)。