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江陰長江大橋
2015-04-01 

   1.概況

   江陰長江大橋位于長江三角洲地段的中部,連接江蘇省無錫市和泰州市,是江蘇省內(nèi)第二座跨江通道。跨江位置選在長江下游江陰江段最窄處,南岸江陰西山凸入江中,北岸靖江十圩港岸線穩(wěn)定,江面僅寬1.4km。河床斷面北緩南陡,深泓區(qū)緊貼河床南側(cè),最大水深約60m。
    

   圖1  大橋全景

   該橋為雙向六車道高速公路,特大橋(圖1),設(shè)計車速100Km/h,設(shè)計荷載為汽車——超20級,掛車——300,設(shè)計基準期為100年。

   江陰河段為感潮河段,水流既受長江徑流控制,又受海洋潮汐影響,水位每日兩漲兩落。最高潮位4.84m,最大潮差為3.39m,設(shè)計流速為3.67m/s,設(shè)計流量為129000m3/s。第四系覆蓋層厚85m,北岸基巖為灰?guī)r,南岸基巖為粉砂巖。江陰年平均氣溫15.2℃,設(shè)計風速31m/s。通航凈高48m,凈寬不小于380m。地震基本烈度為6度。

   2.主橋結(jié)構(gòu)

   大橋全長3177m,主橋采用單跨雙鉸鋼箱梁懸索橋,跨徑布置為336.5+1385+309.34m(圖2)

   圖2  橋型總體布置

   1)纜索系統(tǒng)

   主跨纜索垂跨比1/10.5,兩纜中心距32.5m。垂直吊索間距16m,近塔吊索距塔中心線20.5m。

   主纜由平行鋼絲索股組成。每索股含127根鍍鋅高強鋼絲,(直徑為5.35mm,強度為1600Mpa)(圖3)。每根主纜中跨169股,豎向排列成正六邊形,邊跨為177股。索股錨頭采用套筒式熱鑄錨,在鑄鋼制成的錨杯內(nèi)澆鑄鋅、銅合金。

   圖3  主纜索股斷面
 
   主纜外徑分別約為876mm(中跨)和897mm(邊跨),主纜安全系數(shù)取2.5,采用預制平行索股法(PWS法)施工。

   每吊點由兩根吊索組成,有平行鋼絲吊索(長度>10m者)、鋼絲繩吊索(長度<10m者)兩種,其主鞍座和散索鞍采用鑄焊組合件,重量分別為172~587t。上端與索夾銷接,下端與加勁梁采用帶有螺紋的套筒錨頭連接(圖4)。索夾采用鑄鋼鑄造,索夾分成上下兩半,用高強螺桿相連夾緊。

   圖4 吊桿與大纜及箱梁的銷接式連接

   2)加勁梁

   加勁梁采用梁高3m的扁平流線形鋼箱梁斷面(圖5)。頂板水平寬度29.5m,底板寬度22.94m,檢修道寬度(每側(cè))1.5m,全橋總寬度(含風嘴)36.9m。

   圖5  加勁梁橫截面

   3)索塔

   南塔座落在南岸西山腳下基石上,避開海輪撞擊,北塔設(shè)于距北岸85m的淺水區(qū)。兩索塔均為鋼筋砼雙室箱型塔柱、三道預應(yīng)力砼雙室箱型橫梁組成的框架式結(jié)構(gòu)(圖7),塔高(承臺頂面以上)約190m,塔身采用爬模施工。

   南塔基礎(chǔ)采用24根直徑3m鉆孔樁(長35m不等),穿過軟弱層嵌入穩(wěn)定巖層。

   圖6 塔身一般構(gòu)造

   4)錨碇

  ?。?)北錨碇

   北錨碇外覆蓋層厚達100m,基礎(chǔ)采用深埋矩形沉井(圖7),平面尺寸 69×51m,井內(nèi)分36個隔艙(7×10m),埋深 58m,共分11個節(jié)段,第1節(jié)段為鋼制沉井,節(jié)段高8m,以上10節(jié)為鋼筋混凝土節(jié)段,節(jié)高均為5m。

   錨體位于基礎(chǔ)之上,向后懸出(圖8),以使運營階段基底受力均勻。北錨碇混凝土用量約為150000m3。

   圖7 沉井一般構(gòu)造

   圖8  北錨碇錨體一般構(gòu)造

   (2)南錨碇

   南錨碇采用重力式嵌巖錨(見圖9)。南錨碇基坑挖方量約160000m3,混凝土體積約80000m3。

   圖9 南錨碇總體布置

   3)錨固系統(tǒng)

   錨體內(nèi)的錨固系統(tǒng)采用前錨式、預應(yīng)力錨固系統(tǒng)。該系統(tǒng)由拉桿、索股錨固連接器和預應(yīng)力錨固體系組成。其優(yōu)點是用鋼量少,支架簡單,管道架設(shè)精度可酌予放寬,減小錨塊尺寸。

   3.主要技術(shù)特點和創(chuàng)新點

  ?、糯髽虻靥庨L江下游的江陰河段,航運繁忙,建設(shè)條件復雜,本橋全面貫徹“安全、經(jīng)濟、實用、美觀”的技術(shù)方針,精心設(shè)計。本橋為我國首座主跨超千米的特大橋,規(guī)模大,技術(shù)難度高,建成時跨徑位居同類橋型中國第一,世界第四,為我國橋梁建設(shè)水平躋身于世界先進行列奠定了堅實的基礎(chǔ)。

  ?、票卞^碇位于軟土地基上,創(chuàng)造性地首次將特大型整體沉井基礎(chǔ)用作大跨懸索橋的錨碇基礎(chǔ),經(jīng)過全面深入的計算分析后,提出首節(jié)沉井采用鋼殼混凝土,并利用土模支承,以利沉井下沉,實踐證明該設(shè)計成功而經(jīng)濟,為我國今后大型橋梁基礎(chǔ)設(shè)計、施工積累了經(jīng)驗。

   ⑶國內(nèi)首次將扁平鋼箱梁的全寬設(shè)計到36.9m,并成功采用全焊結(jié)構(gòu)。

  ?、葒鴥?nèi)首次采用預應(yīng)力鋼絞線錨固系統(tǒng),充分利用預應(yīng)力束受力和布置靈活的特點,采用了非放射型布置,最大限度地減小了后錨面的尺寸,減小了錨碇基礎(chǔ)的規(guī)模和難度,加快了施工進度,節(jié)省工程造價。

  ?、蓢鴥?nèi)首次采用銷接式索夾系統(tǒng)、銷接式錨箱結(jié)構(gòu)。

   ⑹充分利用兩岸地形,采用不對稱邊跨設(shè)計,首次對邊跨主纜和中跨主纜采用不同的直徑,提高了全橋剛度,節(jié)省主纜鋼絲用量達1400t,效益顯著。

   該橋先后榮獲2001年江蘇省科學技術(shù)進步一等獎、2002年度交通部公路工程優(yōu)秀設(shè)計一等獎、2003年第三屆詹天佑土木工程大獎、國際橋梁大會首屆“尤金•菲戈獎”、2004年中國建筑工程魯班獎、2005年全國優(yōu)秀工程設(shè)計金獎。

   4.有關(guān)資料

   設(shè)計單位:中交公路規(guī)劃設(shè)計院有限公司(主體設(shè)計單位)

   江蘇省交通規(guī)劃設(shè)計院(參加設(shè)計單位)

   同濟大學建筑設(shè)計研究院橋梁分院(參加設(shè)計單位)

   施工單位:中交第二航務(wù)工程局有線

   上?;A(chǔ)公司

   黑龍江省路橋公司等

   鋼材用量:84759t

   水泥用量:230074t

   造  價:27.2813億元

   建成日期:1999年9月

   
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