1.概況
重慶嘉陵江黃花園大橋是重慶市中環(huán)干道的關(guān)鍵工程,下游距兩江交匯的朝天門約2.5km,上游距牛角沱大橋2.7km,全橋總長1218m。主橋上部為五跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)。
圖1 黃花園大橋全景
黃花園大橋位于嘉陵江下游末端,高水位時江面寬達(dá)800—1000m,每年7—9月份為洪水期,最大流速5.0m/s。覆蓋層較薄,僅3—5m,主要為砂卵石層,其下為完整性較好的基巖,以紫紅色粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)砂巖為主。重慶年平均氣溫18.40C,平均降雨量1087.3mm,受洪水影響嚴(yán)重。一般沖刷和局部軟巖沖刷均各按5m考慮。
黃花園大橋為城市雙向6車道特大型橋梁,設(shè)計車速60km/h,設(shè)計荷載為汽車—超20級,驗算荷載掛—300t,人群3.5kN/㎡。最大風(fēng)速27m/s。船舶撞擊力順?biāo)飨?000kN,橫水流向1500kN。地震基本烈度為6,橋下通航凈空120×20m,要求橋下設(shè)三下通配孔。
2.主橋結(jié)構(gòu)
黃花園大橋主橋全長1024m,五跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋,跨徑組合137m+3×250m+137m,橋面寬31m,分雙幅各15m(圖2)。單幅橋在四個主敦上按“T”構(gòu)各分為29個梁段,采用后支點(diǎn)掛藍(lán)施工,梁段最大重量286t。
圖2 主橋整體布置圖(單位:m)
?。?)主墩基礎(chǔ)
岸邊基礎(chǔ)采用樁徑2.2m的挖孔樁,樁長17m,樁尖進(jìn)入微風(fēng)化基巖;中間采用混凝土擴(kuò)大基礎(chǔ),17.4m×9m×4.5m,枯水期施工(圖3)。
圖3下部結(jié)構(gòu)圖(單位:cm)
?。?)主墩墩身
為4片薄壁柔形空心矩形墩,高43~57m,中間設(shè)一橫向聯(lián)結(jié)板,單壁間凈間距7m,橫橋向?qū)?m,順橋向厚2.5m,采用翻模法施工(見圖4)。墩身通航水位以下及墩頂2m范圍均做成實心墩。
圖4 主墩墩身施工
?。?)0#梁段
0#梁段位于墩頂上,順橋向長16m,橫橋向底寬7m,頂寬15m,高13.8m,箱室內(nèi)有四道橫隔墻,三向預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu),分四次澆注(圖5)。
圖5 0#梁段結(jié)構(gòu)圖(單位:m)
?。?)箱梁結(jié)構(gòu)
每幅箱梁為單箱單室斷面,橋面寬15m,底寬7m,頂面有1.5%的橫坡,梁高由13.8m—4.3m,接半立方拋物線變化。梁頂板厚0.5m—0.15m,底板厚1.5m—0.28m,按半立方和二次拋物線變化,腹板厚1.0m—0.4m,采用菱形后支點(diǎn)掛籃施工(圖6)。
箱梁采用C50混凝土和三向預(yù)應(yīng)力。
圖6 掛籃懸澆施工(單位:m)
3.主要技術(shù)特點(diǎn)和創(chuàng)新點(diǎn)
?。?)根據(jù)地質(zhì)特點(diǎn),主墩基礎(chǔ)采用挖孔樁和擴(kuò)大基礎(chǔ)的形式,減少了施工難度,節(jié)約了工程成本。
?。?)本橋設(shè)計中根據(jù)不同內(nèi)力,對邊、中墩實行不同配筋(即等強(qiáng)度配筋),特別是對邊主墩墩頂內(nèi)力較大部位實行特殊配筋,這樣在保證安全的前提下較“控制配筋”墩身和基礎(chǔ)共節(jié)省鋼材約703t;另外對同一主墩的不同高度分別采用實心或空心斷面,以減少抗推剛度;在兩薄壁墩間增設(shè)鉸接橫系梁,以增強(qiáng)柔性墩的抗撞能力。
?。?)0號塊設(shè)柔性橫隔板,這不但節(jié)省工程量約70%,還減少了0號塊發(fā)生裂縫的風(fēng)險。
?。?)本橋加長了邊跨梁端底板及腹板增厚段的范圍,并提前起彎底板鋼束,以克服梁端較大的剪力和主應(yīng)力,避免類似橋梁在該部位出現(xiàn)裂縫的情況。
設(shè)計時將腹板主拉應(yīng)力控制在0.5RI以內(nèi),并盡量減少在長期荷載作用下箱梁上、下緣壓應(yīng)力的差值。
?。?)采用菱形后支點(diǎn)掛籃懸繞,利用橋梁結(jié)構(gòu)本身的豎向預(yù)應(yīng)力錨固,全液壓推進(jìn)。
(6)為了減小降溫及混凝土收縮徐變對箱梁和薄壁墩的不利影響,中跨合攏時,在懸臂梁端采取了對頂措施。
?。?)主橋南邊跨與黃花園立交兩匝道橋銜接,為了確保箱梁的抗扭剛度和超長翼緣板(懸臂最長11.22m)的強(qiáng)度和剛度,采用四道橫隔板將兩幅箱梁在與匝道橋銜接部位連成整體,并加以橫向預(yù)應(yīng)力。該處橋面還設(shè)計了專門的縱向變形縫,使主橋與匝道橋受力和變形互不影響。
?。?)黃花園大橋景觀效果十分重要。采用鑲有十二生肖鑄鐵飾花的歐式組合鋼欄桿,人行道采用高級彩色地磚,橋面、人行道及橋體采用分級照明,使黃花園大橋真正成為了重慶市又一精品工程和靚麗風(fēng)景線。
黃花園大橋曾獲2002年建設(shè)部市政工程金杯獎和全國環(huán)保百家示范工程獎。
4.有關(guān)資料
橋名:重慶黃花園嘉陵江大橋
橋型:預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)
跨:137+3×250+137m
設(shè)計單位:中交公路規(guī)劃設(shè)計院有限公司
施工單位:交通部二航局二公司及貴州省橋梁公司
混凝土用量:60965m3、主橋47600m3。
鋼材用量:11702t、主橋4732t。
造 價:4.12億元、主橋1.8億元。
建成日期:1999年12月26日。