泰州長江大橋

泰州長江大橋

泰州長江大橋位於江蘇省的泰州市高港區和揚中市之間,東距江陰長江公路大橋57公里,西距潤揚長江公路大橋66公里,是江蘇省“五縱九橫五聯”高速公路網和國家《長江三角洲地區現代化公路水路交通規劃綱要》中的重要組成部分,也是江蘇省規劃建設的11座公路過江通道之一。泰州長江大橋位處於長江江蘇江段的中部,直接連線著北京至上海、上海至西安和上海至成都等三條國家高速公路,在長江三角洲地區和江蘇省的高速公路網路中起著重要的聯絡和輔助作用。 工程全長62.088公里,全線採用雙向六車道高速公路標準,項目總投資93.7億元,用了主跨2×1080米的三塔雙跨鋼箱梁懸索橋,系世界首創。其中泰州長江公路大橋長約7公里,將長江北岸的泰州市與江心的揚中市、江南的鎮江市連成一體,並通過接線連線滬寧高速和常州西繞城高速。 2016年5月12日,國際橋樑及結構工程協會2014年度傑出結構工程獎揭牌儀式在泰州大橋現場舉行。此次泰州大橋獲獎,是我國繼盧浦大橋、水立方後第三個獲此殊榮的項目。

基本信息

建設背景

從1990年以來的10多年間,長江江蘇段的過江交通需求快速增長,平均日交通量增長率達11.2%,一天的過江流量已接近20萬輛,其中絕大部分從各個“長江大橋”通過。日益增長的過江交通需求呼喚更多的快捷通道。而在長江泰州段,過江交通主要依靠高港、七圩、黃田港、韭菜港等幾處汽渡,或者繞行潤揚大橋和江陰大橋,難以適應社會經濟發展,特別是沿江開發的需要。

鹽城、泰州一帶的車輛要往鎮江、常州去,絕大部分只能取道潤揚大橋,或者行走江陰大橋,路徑不夠順直,給這部分過江車流增加了繞行距離,導致整體路網效率變低。從泰州駕車到常州,行車時間至少需要一個半小時左右;到南京、杭州就更加不便捷。

1999年江陰大橋、2005年潤揚大橋雖然相繼建設竣工,並全線通車,但仍不能滿足運輸需求,交通依然不便利,泰州人去常州、鎮江還是繞路的,過江經歷喊船、輪船碼頭、汽渡、大橋等四個時代。

橋樑設計

泰州長江大橋 泰州長江大橋

泰州長江大橋是江蘇省繼成功建設江陰大橋、潤揚大橋之後建設的又一座特大跨徑橋樑。工程全長62.088公 里,全線採用雙向六車道高速公路標準,項目總投資93.7億元,建設工期為五年半。其中,跨江主橋及夾江橋全長9.726公里,橋面寬33米。跨江主橋採用了主跨2×1080米的三塔雙跨鋼箱梁懸索橋,系世界首創。

結構

採用的多塔懸索橋是創新的結構體系,基於多塔連跨懸索橋的橋型特點,泰州長江公路大橋設計中塔基礎為圓角矩形沉井,體積龐大。沉井下部38米為雙壁鋼殼混凝土結構,上部38米為鋼筋混凝土結構,平面上分為12個隔艙,共需澆築混凝土約10萬方,最終沉入19米深水和55米河床覆蓋層。

主要部分

橋樑中塔結構

中塔因剛柔相濟的受力特性而選擇了縱向人字型、橫向門式框架鋼塔結構,鋼塔節段幾何尺寸和重量大、製作精度要求高。中塔總重13000噸,採用大量高強度厚鋼板,其中69.5%為Q420qD材質高強度鋼板,57.8%以上的厚度達50到60毫米,最厚的鋼板厚度達到150毫米,焊接質量保證及焊接變形控制非常困難。鋼塔柱為變截面切角矩形結構,最大截面為5.0×12.69米,節段最大長度為15米。根據受力及線形要求,節段斷面橫橋向、縱橋向尺寸公差為±2毫米,對角線差及扭曲允許誤差不大於3毫米,全斷面平面度≤0.25毫米,塔段橫橋向和縱橋向端面垂直度≤1/10000,塔段間壁板、腹板金屬接觸率≥50%,縱肋金屬接觸率≥40%。

中塔採用縱向人字形、橫向門式框架型鋼塔,其大節段製造和安裝技術的使用在國內尚屬首次。

橋樑吊裝設計

泰州長江大橋 泰州長江大橋

採取下塔柱節段浮吊安裝、上塔柱節段縱向分塊利用MD3600塔吊進行吊裝的方案,上塔柱每個吊裝段起重重量控制在140噸以內,相應節段高度控制在7.5到12米。D0節段的正確定位和安裝,是整箇中塔塔身安裝與線性控制的基礎,其安裝精度將決定塔柱安裝的精度。D0節段共4個,具有雙向傾斜度,每個節段底部承壓板和頂板上各有34個直徑為200毫米和180毫米的孔,安裝時需將同樣數量、直徑為130毫米錨桿(兩端螺紋部分直徑140毫米)同時穿入鋼塔柱底板和頂板對應的圓孔中。鋼塔柱在“穿孔”過程中需調整為縱橋向1:4、橫橋向3.9:192的坡度,且偏移不得超過20毫米,安裝定位精度要求很高。

橋樑纜索系統

與傳統兩塔懸索橋相比,三塔懸索橋的纜索系統更為複雜,一是貓道設計施工難度大,要考慮中塔結構行為對貓道結構的影響,且貓道跨越塔頂的預留預埋受到鋼塔構造的制約。二是纜索架設工況更為複雜,主纜索股在架設過程中需三次跨越塔頂,索股更容易產生斷帶、鼓絲、扭轉和呼啦圈等不良現象,對牽引設備和放索系統提出了更高的要求。

南北錨碇基礎

採用了承載能力較強的矩形沉井基礎,沉井長和寬分別為67.9米和52米,北錨碇沉井高57米,基底標高為-55.0米,南錨碇沉井高41米,基底標高為-39米。

橋樑鋼橋面結構

泰州長江公路大橋為三塔連跨懸索橋,由於中間塔兩側均為大跨柔性纜索體系,整體剛度較傳統懸索橋低,因此設計成超長超柔鋼橋面結構柔性,加劇了橋面系的柔性,導致了複雜的橋道繫結構行為特性。

鋪裝材料及工藝

由於採用了超長超柔鋼橋面結構柔性大,超長超柔橋道系的大變形特點要求鋪裝系具有良好的變形追從性,這對鋪裝結構的模量最佳化提出了更高的要求,對橋面鋪裝的材料性能和施工工藝提出了新的要求。

地理位置

江蘇省規劃建設的11座公路過江通道之一 江蘇省規劃建設的11座公路過江通道之一

泰州長江大橋位於江蘇省的泰州市和揚中市之間,東距江陰長江公路大橋57公里,西距潤揚長江公路大橋66公里,是江蘇省“五縱九橫五聯”高速公路網和國家《長江三角洲地區現代化公路水路交通規劃綱要》中的重要組成部分,也是江蘇省規劃建設的11座公路過江通道之一。

線路走向

泰州長江大橋工程項目路線起自泰州宣堡鎮西,接南通至南京高速公路,向西經高港區口岸鎮、永安鎮東,在田河東跨宣堡港,在福興莊東與S336交叉,於新堂圩附近與江北沿江高等級公路交叉,在永安洲鎮三水廠下游約1公里處跨越長江進入揚中市;路線在揚中市東穿過,經變電所北,跨S238及揚中市西南環相交處,向西於小泡沙西端跨長江夾江,經姚橋鎮北,與五峰山通道接線相交於姚橋樞紐。在此處路線折向南,從界牌鎮西穿過,跨丹界公路;向南跨越浦河進入常州境內,跨新孟河、S238、S338,經安家鎮西,終於滬寧高速公路湯莊樞紐。

工程規模

泰州長江大橋工程為國家審批項目。該項目由北接線、北汊跨江主橋、揚中接線、南汊夾江橋和南接線五部分組成,起自寧通公路,跨越長江北汊主江、揚中、南汊夾江,訖於滬寧高速公路,全長62.088公里。其中:
北汊跨江主橋工程:北汊跨江主橋採用2×1080=2160米的三塔雙跨鋼箱梁懸索橋,是目前世界上該種橋型的最大跨徑。主橋南北引橋長4661米,北汊跨江主橋(含引橋)總長6821m。
夾江橋工程:夾江橋採用85+3×125+85=545米和85+2×125+85=420米的預應力混凝土連續梁橋。兩座夾江橋及引橋全長2905m。
北接線工程:路線總長約8公里,設樞紐1處、互通立交1處,設主線收費站1處。
揚中接線:揚中接線(含揚中互通)長2.94公里。
南接線工程:路線總長約40公里,設樞紐2處、互通立交4處、主線收費站1處、服務區1處(小黃山服務區)。

建設標準

泰州長江大橋全線採用高速公路標準。其中,項目起點至大港樞紐段約27.629公里(含跨江大橋),設計速度採用100公里/小時,雙向六車道,路基寬度33.5米、大橋寬33.0米(不含布索區);大港樞紐至項目終點段34.459公里,設計速度採用120公里/小時,路基寬度34.5米,預留八車道建設條件。
主橋橋樑結構設計基準期為100年;全線設計車輛荷載等級採用公路——Ⅰ級。主橋通航淨空高不小於50米,淨寬不小於760米,能滿足5萬噸級巴拿馬散裝貨輪的通航需要。

建設歷程

研究

1998年,沿江的泰州、鎮江、常州三市提出建設泰州公路過江通道的構想。

2003年起,省交通規劃設計研究院開始對這一構想進行預可性研究,2005年初轉入工程可行性研究。

2005年7月,《泰州公路過江通道預可行性研究報告》出台。

2005年10月,正式開始勘察設計。

2005年12月,江蘇省交通規劃設計院設計出三塔兩跨超千米懸索橋方案。同月,泰州公路過江通道環境影響報告書通過交通部專家預審。

2006年5月,國家環保總局評估中心牽頭,在泰召開泰州公路過江通道環境影響報告書技術評估會,項目通過專家“環境影響評價”。

建設

2006年8月,國家發改委通過該項目建議書,同意建設泰州公路過江通道項目。

2006年9月,泰州大橋正式被國家發改委立項,並通過專家組的科研論證。

2006年10月,泰州過江通道工程可行性研究報告預審會召開,同意採用三塔懸索橋方案作為編制投資估算、經濟評價的依據。同月,泰州長江公路過江通道水上通航安全研究報告在泰州通過專家審查。

2006年12月,《泰州長江公路過江通道可行性研究報告》分別通過交通部、中國國際工程諮詢公司專家組評估、審查。

2007年7月上旬,國務院辦公會議討論通過了《泰州長江大橋可行性研究報告》,並由國家發改委於7月10日正式批覆同意,採用泰州永安洲北橋位方案,長江大橋正式定名為“泰州長江大橋”。

2007年8月19日,首節鋼沉井到達泰州長江大橋北岸建設現場,泰州大橋建設前期準備工作進入實質性階段。

泰州長江大橋夜景 泰州長江大橋夜景

2007年11月,經過前期籌備,泰州長江大橋主橋北岸施工場地的“三通一平”及臨時碼頭工程已完成,大橋具備了開工建設條件。

2007年11月26日,泰州長江大橋指揮部進駐泰州市,大橋正式開工建設。

2008年9月10日,泰州長江大橋中塔沉井開始第一次封底施工。

2009年6月3日,泰州長江大橋中塔D1節段鋼箱梁開始吊裝。

2010年4月10日,泰州長江大橋中塔上橫樑吊裝結束。

2010年8月30日,泰州長江大橋主纜錨道全部貫通。

2011年1月13日,泰州長江大橋兩根主纜架設到位,進入緊索階段。

2011年9月28日,泰州長江大橋鋼箱梁全部到位,實現全線合龍,初步形成一個完整的橋面。

通車

2012年9月22日,國家權威檢測部門反饋的試驗初步分析結果表明:泰州大橋跨江主橋各項指標均滿足設計要求,初步具備了車輛通行的條件。 該試驗本次試驗共歷時8天,所用車輛均為總重30噸的大型載重貨車,試驗的不同狀況多達22種,最多時有72輛車排成4列18行同時開上橋。泰州大橋主體工程已建設結束,有關機電工程調試、交通工程等掃尾工作正有序進行,長江兩岸收費站已經建成,預計2013年元旦前通車,正式運行前會提前發通車公告。

2012年10月16日,泰州長江大橋上部結構工程與鋼橋面鋪裝工程接受交工驗收。

2012年11月25日上午泰州長江大橋正式開通,將長江北岸的泰州與江心的揚中、江南的鎮江常州連成一體。泰州大橋工程主橋通航孔為單孔雙向通航,通航淨空高度不小於50米,淨寬不小於760米,能滿足5萬噸級巴拿馬散裝貨輪的通航需要。

項目之最

施工現場 施工現場

泰州長江大橋作為三塔懸索大橋,從自身設計、技術上來講,在國內外 達到了三“最”。

世界最大三塔懸索大橋

該橋跨越長江的主橋採用三塔兩跨懸索橋型,每跨跨徑均為1080米。

大橋建設指揮部工程處處長楊寧說:“在世界上,最大跨徑的三塔懸索橋在日本,跨徑為176米。因而,泰州長江大橋建成後,主橋邊塔與中塔之間1080米的跨徑,將首次在世界上實現三塔懸索橋塔跨徑由百米向千米的突破。”

當初,之所以採用三塔懸索橋橋型主要出於兩個方面的考慮:一是考慮到橋位處江面寬闊。據測量,大橋跨越的長江江面寬達2.3公里,河床呈淺W形斷面,如採用一跨過江的橋樑方案,投資將大幅度增加,而採用三塔兩跨懸索橋不僅節約了投資,而且能最大限度地利用橋址區河床特點,並能適應長江河勢的變化,同時由於水中只有一個主塔基礎,最大限度減少了建橋對水流的影響,降低了船舶撞險。二是考慮到長江岸線資源的充分利用問題。如果採用斜拉橋橋型,引橋過多、過密的橋墩,將會影響兩岸港口碼頭間船舶的航行,不利於兩岸岸線的開發利用。

最大水中沉井

泰州長江大橋中塔採用水中沉井基礎,沉井平面尺寸長約58米、寬44米,整個沉井基礎將下沉到標高-70米的深度。

泰州長江大橋 泰州長江大橋

沉井法施工是先在地表製作成一個井筒狀的結構物(沉井),然後通過從井內不斷取土,使沉井在自重作用下逐漸下沉,達到預定設計標高后,再進行封底,構築內部結構。

施工過程中,通過巨大外力將江水和江底泥土沖開,將沉井下沉到地下幾十米並碰觸到地層岩石,再往沉井中澆灌混凝土等物,將基樁牢牢固定。

像如此大的沉井基礎在中國尚屬空白。

首次採用人字形鋼塔

大橋上還有一個與眾不同之處,那就是中塔採用“人”字形鋼鐵結構。

泰州長江大橋 泰州長江大橋

與兩塔懸索橋不同,由於三塔懸索橋用邊、中、邊三個主塔,中主塔將主橋劃分成兩個跨徑,極端情況下可能出現一個橋跨布滿車輛而另一個橋跨沒有車輛的情況,此時,如果中塔剛度不足,則塔頂會產生較大的位移,橋面必然形成較大的撓度,既會造成使用者心理上的不適,也不利於橋上的行車安全;相反,若中塔剛度過大,勢必又會使讓大橋的主纜在中塔兩側存在巨大的不平衡力作用,造成主纜在塔頂產生滑移的風險;這兩種情況都是不允許的。

“這就要求中塔必須要有一定剛度,同時剛度又不能太大。經過兩種材料、三種結構形式以及相應的多種組合的比選論證,我們最終選擇了有一定柔韌度的鋼塔,並將塔型縱橋向設計為人字形來提高塔的剛度,剛柔結合,從而達到中塔的最佳剛度。”

重要意義

•輝煌歷史

泰州長江公路大橋通車儀式 泰州長江公路大橋通車儀式

2012年11月25日,泰州長江公路大橋舉行通車儀式 。

2012年11月25日中午12點至晚上6時,在約700輛從鎮江新區互通上下的車輛中,泰州車輛超過一半,遠遠多於鎮江本地車輛。很多泰州的私家車主為了感受直通的滋味,他們在駛下泰州大橋後很快便又掉頭再次駛上大橋。對他們而言,這是一次對於“天塹”的跨越。

•交通

泰州長江公路大橋貫通蘇中、蘇南,連線泰州、鎮江、常州,從揚中到泰州機場、泰州火車站只需半小時。而以前到南京祿口機場坐飛機,需要一個半小時;到鎮江火車站坐火車,需要1小時。從揚中到上海,以前從常州上滬蓉高速就要花1小時,泰州大橋通車後,只需15分鐘就可對接滬蓉高速。

泰州長江公路大橋通車一周年之際 泰州長江公路大橋通車一周年之際

泰州長江公路大橋通車一周年,截2013年10月底,泰州大橋累計通行車輛達280.36萬輛,大橋每天的車流量均突破1萬輛。

泰州長江公路大橋區位獨特,不僅有效分擔了南京長江大橋、江陰大橋、潤揚大橋南來北往的擁擠車流,而且進一步最佳化了過江車流的路線選擇,成為江蘇乃至全國南北大交通的又一條快速通道。

•生活

泰州長江大橋 泰州長江大橋

得益於泰州大橋的開通,如今已經更多的泰州人在長江對岸覓到了商機,黃橋燒餅店、麻糕店、溱湖八鮮、刁鋪全羊席、永安全魚席等泰州名點名菜也走進了常州、鎮江市民生活。
一橋三市,泰州與常州、鎮江實現了隔江“握手”,一小時通達,也讓三市步入“同城化時代”。在泰州吃吃早茶,在鎮江嘗嘗鍋蓋面,在常州品品豆齋餅,或者玩玩泰州的鳳城河、鎮江的金山寺、常州的恐龍園,或者到常州、鎮江乘高鐵,到泰州乘動車北上,“一小時城市圈”正在改變著兩岸三地市民的生活方式。

•旅遊

泰州長江公路大橋飛跨,也使泰州的旅遊業出現了井噴行情。以2013年年國慶黃金周為例,市旅遊局列統的29家主要旅遊景區(點)共接待遊客184.51萬人次,同比增長14.81%。

泰州長江大橋 泰州長江大橋

“中華名旦大江南之風雅頌”,是泰州市聯合常州、無錫、蘇州在四川省推出的一個特色旅遊產品。得益於泰州大橋的便利,該產品專門將泰州納入到江蘇旅遊熱門線路。
在這條線路中,四川的遊客從成都直飛常州,然後從泰州大橋來到泰州,體驗泰州的鳳城河、老街、溱湖

等,然後再從江陰大橋離開泰州,直奔無錫。

如今,以泰州大橋、江陰大橋為快速通道,泰州與蘇南、與長三角地區深度融合、互動的旅遊格局已然形成。“泰州大橋的開通,有利於泰州客源半徑的突破,泰州正在加速融入最具分水嶺意義的新的華東線版圖,在江蘇省內新興旅遊城市中搶先破門得分。”

•項目

從泰州大橋下來,直入眼帘的就是高港區濱江新城。在浩浩江水的北岸,濱江新城一片火熱建設場景:投資3.8億元的5萬噸級貨櫃碼頭已經建成,高聳的塔吊、巨大的貨輪、穿梭的物流,凸現的是一個極具現代化的核心港區;4.6公里長的江堤景觀大道建成,往日的荒灘草地不再,5萬餘株苗木裝點大橋沿線,水網濕地交匯;海軍文化公園加快推進,艦艇博物館、觀景平台、噴泉廣場等正在加緊建設,海軍515艦入駐……

2013年以來,重大項目紛紛落戶核心港區,總投資超20億元的大項目就新增兩家。龍鳳堂中藥公司一期中藥提取及藥劑生產項目等全面開工。

•經濟(“虹吸效應”)

2012年泰州大橋通車以來,不僅為兩岸三地“同城化”創造了條件,也給彼此轉型升級、實現產業分工與合作帶來了眾多機遇,產業、資本在新的空間上加速布局。

本地物流公司及外來物流公司紛紛湧入,與此同時,新加坡嘉里集團、上海明發集團、浙江萬向集團等一大批跨國公司、央企與國內民企500強也紛紛選擇在泰州市增資擴股。

如今大橋通車,巨大的交通優勢必將形成溝通開放效應,融資平台、信息服務、人才引進等這些原來制約企業發展的要素正在變化。2012年通車以來,泰州大橋對於資源、要素的“虹吸效應”正在充分釋放,一個千億級沿江產業帶架構已經在長江兩岸初具規模。

泰州大橋加速了蘇南產業向蘇中和蘇北快速推進、有序轉移,成功實現了蘇中、蘇北與蘇南板塊的有效對接,加快了電子信息產業、裝備製造業、精細化工等沿江產業帶的快速成長。

江蘇境內的長江大橋

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