杭州市江東大橋位于杭州市東北角,西岸為下沙高教園區(qū),東岸為蕭山工業(yè)園區(qū),是溝通杭州“三縱五橫”快速路之一的德勝路與江東工業(yè)園區(qū)的一條快速通道。該橋由上海市政工程設(shè)計研究總院設(shè)計,于2008年12月建成。
大橋工程自下沙至蕭山全長4.33km,由通航孔橋梁、江西側(cè)非通航孔(含跨西大堤)橋、江中段非通航孔橋、跨東大堤橋、下沙和蕭山兩岸陸上段引橋以及接線道路等組成。跨江部分長約2.1km。
大橋結(jié)構(gòu)特點
江東大橋全長4332米,橋梁結(jié)構(gòu)為上、下行分離式,中央分隔帶寬5m,單幅橋標(biāo)準(zhǔn)寬度18.75m,主橋段自錨式懸索橋全寬為47m。主線道路為雙向8車道城市快速路,計算速度為80km/h,設(shè)計荷載為城—A級。
通航孔主橋為兩座,跨徑組合為83m+260m+83m的自錨式連續(xù)鋼箱梁懸索橋,獨柱式塔,分離式鋼箱梁。邊跨主纜在豎直平面內(nèi)錨于主梁中間,不設(shè)吊索;中跨主纜通過吊索錨于主梁兩側(cè)形成橫向19
。空間索面。為提高橋梁的動力性能,在兩個主塔處設(shè)置了4個200t的高性能阻尼器。
主塔為獨柱式塔,以大挑臂橫梁支承主梁。上塔術(shù)高約63m,下塔柱高約34m。塔柱基礎(chǔ)由18根直徑2.0-2.3m的變截面鉆孔灌注樁組成。塔術(shù)為空心腰圓形截面,塔頂為4.8m×6m,塔底為8.9m×12m。塔頂部為實心段,以承受鞍座傳來的巨大壓力。塔橫梁為預(yù)應(yīng)力混凝土,圓弧底箱型梁,寬度6.8m,高3m-6m。
大橋技術(shù)創(chuàng)新點
杭州江東大橋的“變曲率五段連續(xù)曲線鋼箱梁頂推施工技術(shù)”和“懸索橋上部空間纜索安裝及體系轉(zhuǎn)換技術(shù)”均為國內(nèi)首創(chuàng),它是目前世界上首座采用“空間纜型自錨式”結(jié)構(gòu)的懸索橋。
由于江東大橋橋型復(fù)雜,包括十跨連續(xù)梁設(shè)計、連續(xù)剛構(gòu)梁設(shè)計、自錨式空間纜鋼箱粱橋設(shè)計組合體系,結(jié)構(gòu)別致,技術(shù)難度高,在施工管理過程中,我們確定了江東大橋空間自錨式懸索橋設(shè)計與施工成套關(guān)鍵技術(shù)研究其”十大”科研項目,應(yīng)用了大量國內(nèi)外領(lǐng)先的先進(jìn)技術(shù)和新工藝,多項科研項目取得了科技創(chuàng)新成果。
一是首次在杭州地區(qū)現(xiàn)場焊接拼裝鋼箱梁。由于錢塘江通航條件難以滿足江東大橋整體鋼箱梁的運輸要求,陸路運輸也難以滿足,我們采用單元件制作完成后即運抵工地組拼,在現(xiàn)場焊接組拼梁段,組拼梁段后在用專用平板車運抵橋位進(jìn)行吊裝、焊接、頂推施工,然后實現(xiàn)全橋合龍,這在杭州地區(qū)尚屬首次。同時,為滿足運梁要求,水上棧橋承載力160T設(shè)計,是目前已建錢塘江棧橋搭設(shè)等級最高。
二是首次采用5段連續(xù)曲線頂推安裝鋼箱梁。江東大橋鋼箱梁頂推施工最獨特之處就是鋼箱梁在安裝架設(shè)階段采用”五段連續(xù)曲線”的結(jié)構(gòu)形式,該結(jié)構(gòu)形式使得頂推工藝變得非常復(fù)雜。這種頂推施工,目前僅在杭州江東大橋得以成功實施,在國內(nèi)屬于首創(chuàng)。
三是首次使用1500噸大噸位無級可調(diào)支座。該支座能在豎向可進(jìn)無級調(diào)節(jié),方便快捷地消除主塔橫梁變形引起的受力不均,保障江東大橋施工和運營階段的受力安全。這種新型大噸位無級可調(diào)支座且具有高承載低壓縮、高耐磨低摩擦、高精度免維護(hù)、操作簡單的特點。據(jù)悉,1500噸大噸位無級可調(diào)支座在我國公路上還是第一次使用。
四是首次采用”五軸聯(lián)動數(shù)控技術(shù)”加工索鞍、索夾。由于江東大橋懸索橋為空間纜索系統(tǒng)結(jié)構(gòu),索鞍、索夾的受力較復(fù)雜。在具體實施過程中,通過采用計算機(jī)進(jìn)行工件的三維造型及研發(fā)了五軸聯(lián)動數(shù)控技術(shù)精確加工;同時加強(qiáng)了鑄鋼的焊接變形控制以及左右鞍體的栓接面精度的控制措施,確保在空間曲面上將440多高強(qiáng)螺栓精確對接。
五是首次成功實現(xiàn)空間纜架設(shè)及體系轉(zhuǎn)換。江東大橋成橋狀態(tài)主纜為空間纜索,而根據(jù)本橋的施工特點,空纜架設(shè)時,主纜在垂直于橋面的豎平面內(nèi)進(jìn)行編纜,然后在空纜預(yù)緊后,通過臨時吊點,轉(zhuǎn)換為空間纜,這在懸索橋施工中首次采用。體系轉(zhuǎn)換是自錨式懸索橋施工最復(fù)雜的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié),目前,江東大橋體系轉(zhuǎn)換已經(jīng)順利完成。這在全國同類型橋梁施工領(lǐng)域尚屬成功的首例。
六是首次采用鋼橋面ERS路面(樹脂瀝青組合體系鋼橋面鋪裝技術(shù)) 鋪裝技術(shù)。指揮部聯(lián)合相關(guān)單位研究開發(fā)出了在鋼橋面鋪裝領(lǐng)域具有創(chuàng)新和國內(nèi)自主知識產(chǎn)權(quán)的樹脂瀝青組合體系(簡稱ERS)新型鋼橋面鋪裝技術(shù),它與目前國內(nèi)目大量采用的其它鋼橋面鋪裝體系相比,具有既經(jīng)濟(jì)、易施工及易維護(hù)等特點。