圍堰形式:雙壁鋼圍堰、鎖口鋼管樁圍堰、鋼套箱

VTS主動防護(hù)系統(tǒng)+緩沖消能防撞設(shè)施

防撞

防撞設(shè)施:獨立防撞墩、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)和氣動性能最好的形式

鋼筋混凝土

鋼錨箱,對預(yù)應(yīng)力再作比較按平行鋼絞線控制設(shè)計

標(biāo)準(zhǔn)索距16m氣動措施、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)計及計算分析、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)計概況

施工圖設(shè)計認(rèn)真執(zhí)行了初步設(shè)計和技術(shù)設(shè)計批復(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)計要點

(1)主橋。??總體布置。

主橋為主跨1088m的雙塔雙索面斜拉橋,邊跨各設(shè)置3個橋墩,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。粘滯阻尼器對脈動風(fēng)、剎車和地震引起的動荷載具有阻尼耗

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

表9　全橋各部分采用的橋型、結(jié)構(gòu)方案及施工方案

項　　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

爬�，F(xiàn)澆移動支架現(xiàn)澆

搭設(shè)施工平臺鉆樁,并采用套箱澆筑承臺

爬�，F(xiàn)澆滑模現(xiàn)澆

搭設(shè)施工平臺鉆樁,并采用套箱澆筑承臺

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)施工平臺鉆孔成樁,

并采用套箱澆筑承臺

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

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縱向位移在阻尼器設(shè)計行程以內(nèi)時,不約束主梁運動,超出行程時,對主梁運動產(chǎn)生固定作用。粘滯阻尼器設(shè)置于塔、梁之間,每個索塔處設(shè)置4個,全橋共8個。

主梁與過渡墩及輔助墩之間設(shè)置縱向滑動支座,并限制橫向相對位移。

??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)長度為1600cm,邊跨尾索區(qū)節(jié)段標(biāo)準(zhǔn)長度為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、下板熔透對接;非吊點處橫隔板一般為10mm厚,拉索吊點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　　　　　　　　　　　　　　　　　　　—

針對不同結(jié)構(gòu)部位設(shè)計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的標(biāo)準(zhǔn)間距為1600cm,邊跨尾索區(qū)為1200cm;在塔上錨固點間距為230～270cm。斜拉索設(shè)計壽命為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)向振幅控制在其長度的1/1700以內(nèi),根據(jù)對拉索減振的有關(guān)專題研究結(jié)論,蘇通大橋?qū)⒉捎米枘崞�、氣動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號墩樁長117m,主5號墩樁長114m。承臺為啞鈴型,在每個塔柱下承臺平面尺寸為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號墩樁長98m,主6號墩樁長101m。承臺平面尺寸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號墩樁長為108m,主7號墩樁長為110m。承臺平面尺寸均為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,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,對可能受撞擊區(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,應(yīng)在橋位區(qū)域設(shè)置主動防撞系統(tǒng),進(jìn)一步降低大橋受船舶撞擊風(fēng)險,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的塑膠類材料或瀝青砂。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,主墩頂部兩幅橋箱梁用橫隔梁連接;兩主墩與主梁固結(jié),兩過渡墩頂設(shè)置活動支座(橫向靠中央分隔帶一側(cè)的支座橫向固定,縱橋向活動,遠(yuǎn)離中央分隔帶一側(cè)為多向活動支座)。

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

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年后或正式竣工驗收前的適當(dāng)時間進(jìn)行張拉,同時,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)計時用進(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,長邊壁厚60cm,短邊壁厚80cm,墩底200cm范圍為實心段。過渡墩墩身采用空心混凝土墩,高度5000cm左右,平面尺寸400cm×750cm,長邊壁厚70cm,短邊壁厚100cm,其墩頂及墩底一定范圍為實心段。??基礎(chǔ)。