相關資料
橋 型:湖北鄖陽漢江大橋
橋 型:雙塔雙索麵地錨斜拉橋
跨 徑: 414m
橋 址:湖北省鄖縣
設計單位:湖北省交通規劃設計院
施工單位:四川公路橋樑建設集團有限公司
混凝土用量:24 020m³
鋼材用量:4231t
造 價:5 305萬元
簡稱日期:1994年2月
概況
鄖陽漢江大橋位於湖北省鄖陽縣,長江最大支流汗漢水上游丹江口水庫回水變化段上。大橋全長601m,主跨採用414m混凝土地錨斜拉橋。橋位處峽口為典型的U形河床,常水位時水面寬340m,水深40m,大橋考慮在丹江口水庫二期工程正常蓄水位170.0m時能滿足通航要求。河床為風化砂碩岩,無覆蓋層。橋位區屬北亞熱帶季風區。極端最低氣溫-13.5℃。
大橋採用二級公路標準;設計速度80km/h;設計基本風速40m/s;地震基本烈度Ⅵ,通航淨空80m×120m。
主橋結構
1)結構體系
由於受橋位地形影響,跨度布置為86m+414m+86m=586m,平衡重錨固橋台及錨孔主梁長度均為43m,。主梁為混凝土單箱三截面,寶石型空心索塔。毎塔2×25對斜拉索呈雙面半扇形密索體系布置,背索有21對錨固在平衡重錨固橋台上,標準索距主梁8.0m,錨固橋台2.0m,索塔為1.2m,斜拉索與其水平投影之最小夾角22°49′。21對背索為47°8′~
56°40′。橋面以上塔高90.62m,寶石型空心索塔全高108.5m/。索塔與主梁分離,主梁與錨固橋台剛接,在橋樑跨度中心設定一個可縱向滑移的無軸力接頭,使其能抗剪、抗彎扭。伸縮縫設在跨中。
2)主梁
主梁採用三向預應力單箱三室截面,兩邊室為三,根據地形,鄖岸主梁現澆段長67.7,十堰岸長87.4m.其餘主梁分段預製,標準節段長分4.3m和3.7m,安裝重量86~95t,預製構件通過棧橋下河,船運至橋下,起吊就位,向跨中單向懸臂拼裝。全橋設八道寬10cm的濕接縫,以調整懸拼誤差。縱向預應角形,箱梁中心處梁高2.0m,頂板寬15.6m。底板寬6.6m,頂、底板厚均為20cm,與錨固橋台連線段主梁15m長範圍,頂底板由20cm至50cm,豎腹板厚24cm,斜腹板厚l6cm.拉索錨固端厚70cm,橫隔梁標準間距8.Om,寬20cm。跨中接頭段主梁長25m,為了裝接頭鋼箱,將主梁斜腹板改為豎腹板,在箱梁中部加設一道豎腹板,箱梁底寬增至12.16m(鋼箱支承橫隔梁間距4.0m,寬36m)。主梁寬高比B/h =7.8;高跨比h/L=l/207;跨寬比 L/B=26.5 。
主梁採用按兩半跨自錨固橋台向河心單向施工力鋼筋採用24砂5高強碳素鋼絲束,用墩頭錨具聯結,分段接長。分段張拯拉,全橋連續。預製主梁節段存放期要求不少於3個月,兩側同時施工,以控制收縮徐變的影響。
3)橋塔
橋面以上塔高90.62m,其高跨比=1/4.57,選用了寶石型空心塔,提高橋樑的橫向剛度、抗扭剛度及抗風穩定性。橋塔全高108.5m,塔身及橫梁均為空心矩形截面。縱向寬度為6.6m.橫向寬除上斜腿寬3.5m外,均為4.Om。塔壁厚除直柱段錨固壁厚l.0m外,其餘均為70cm。
為便於錨座定位精確,索塔傳戈力錨固段內壁面層用l0mm厚的鋼板護壁,可兼作施工內模,斜拉索直接錨固在直柱內壁上,錨座裹以 l0mm 厚的鋼板與鋼內壁焊接成整件。斜拉索直接妾錨固在空上、索塔塔壁上,並布置井形預應力,該錨固方式為國內首次。索塔基礎採用15根直徑2.0m的挖孔樁,承台尺寸13m x 22m,厚6.0m。承台底面要求置於風化砂礫岩面上。
4)平衡重錨固橋台
邊跨主梁長43m,為主跨的1/9.6,25對背索有21對需錨固在平衡重錨固橋台上,以平衡其上拔力與不平衡推力。錨固橋台形式與尺寸兩岸均相同,以其對稱平衡。錨箱依靠箱體自重和箱內填砂平衡其上拔力。錨箱體寬13.8m,由9道縱腹板形成16個箱室。縱腹板與中橫隔板厚0.8m,底板與端橫隔板厚l.0m,台後端11.5m長,低1.5m,形成階梯,以增加抵抗水平力能力。
5)斜拉索
斜拉索選用Ø5低鬆弛預應力高強鋼絲,不鍍鋅,鋼絲標準強度1600MPa。表面塗防鏽脂,繞包玻璃絲帶與兩層聚脂帶合成的複合帶,再直接熱擠PE護套。全橋斜拉索有六種規格,共200根,規格為151Ø5—409Ø5。拉索安全係數取2.5,安裝階段超應力時最小值2.25。拉索錨具採用冷鑄鐓頭錨。
6)跨中無軸力接頭
跨中接頭結構要求縱向可以滑移,同時能傳遞剪力與彎扭矩,跨中兩半跨主梁間淨距24cm,此處設一條板式橡膠伸縮縫。接頭段長25m,主梁為單箱四室,箱梁底板寬增至12.16m。
7)動力分析及屈曲穩定
根據模型試驗,成橋狀態顫振臨界風速在116.2m/s以上,施工最大懸臂狀況也超過96.4m/s,均超過設計風速的1.2倍。結構屈曲分析是對合龍前的半橋狀態進行的。此時彈性屈曲安全係數7.4。
主要技術特點和創新點
(1)大橋是我國首次設計的地錨式大跨度斜拉橋新型結構。橋型結構及總體布置格局合理。邊跨與主跨之比為0.207,錨孔25對斜拉索有21對錨固在平衡重錨固橋台上;寶石型空心索塔高跨比為0.218。扁平的單箱三室主梁與索塔分離,與錨固橋台固結;跨中設定能傳遞剪力,彎扭矩的無軸力鋼箱梢式接頭。(2)平衡重錨固橋台採用16個箱室內填案,以平衡背索傳來的萬噸上拔力,結構構思合理,新穎。
(3)在跨中設定縱向滑移無軸力接頭。採用四條閉合鋼箱擱置在主梁近跨中四條支承橫樑上的鋼框架內,鋼箱支點四周布置四氟橡膠滑板,構思巧妙,保證了主梁的伸縮。接頭行車平順性好,為國內外首創。
(4)合理的施工控制技術。施工控制特點是向河心單向懸拼,對一個標準循環,懸拼一個8m梁段,安裝兩塊構件、兩對斜拉索其施工控制過程可簡稱為“兩張一放”,全過程實現了預控,主梁在施工過程中每一個工況的撓度和彎矩值均控制在允許幅度內。
大橋獲全國優秀工程設計銀質獎。