鹦鹉洲长江大桥.doc

武汉鹦鹉洲长江大桥 一、位置及建设时间是武汉市的第八座长江大桥，位于武汉长江大桥上游2.3公里，距上游规划杨泗港过江通道约3.2Km，距白沙洲大桥6.3km。本桥北接汉阳的鹦鹉大道，南连武昌的复兴路。2010年8月开工建设，2014年12月28日正式建成通车。耗时四年。二、结构型式及施工方法 世界首座主缆连续的三塔四跨悬索桥; 世界同类桥梁中跨度最大的三塔四跨悬索桥; 主桥面为双向8车道，桥宽38米，正桥全长3.42公里（主桥长2150M,跨径225m+850m+850m+225m），两岸接线工程总长5.76公里，设计行车速度为60公里/小时。正桥总投资40亿元（其中拆迁费用13亿）。 (一)桥塔：中间主塔为钢（-砼结合）塔，南、北两塔为钢筋混凝土结构，车辆通过桥面时，会对桥梁产生横向拉力，中间的钢塔可适当变形抵消这种拉力，从而保障桥梁的安全。主塔高152米，边塔高126.2m. （1）1号塔（北塔）是钢筋混凝土结构，由塔柱+承台+桩基础组成。1号塔为门式框架结构，塔柱中心为空心钢筋砼箱型结构，高126.2m。承台厚5.5m，长67m,宽28m，平面呈哑铃型。基础为44根（21+2+21）钻孔灌注桩。桩长75m。施工：桩基础采用旋挖钻机施工，承台采用钢板桩围堰施工，塔柱采用爬模施工（塔吊辅助），上下横梁采用支架法施工。（概述）桩基础（桩长75m）采用围堰筑岛支护后，变为旱地桩，旋挖钻机钻孔，桩基础45天施工完毕（2011.1.26开钻-2011.3.浇筑完毕）,每天1根桩。承台采用钢板桩围堰，承台模板采用北锚碇拆除的沉井模板。1#塔塔柱高为126.2米，共分为21节。第一节、最后一节高为6.1米，其余均为6m高，每天浇筑0.6m高。采用爬模施工，7个月浇筑完成。（爬模由爬升模板、爬架（导轨、爬锥、预埋附墙设施）和爬升设备（液压设施）三部分组成，由于具备自爬的能力，因此不需起重机械的吊运，这减少了施工中运输机械的吊运工作量。在自爬的模板上悬挂脚手架可省去施工过程中的外脚手架；不需要拆模、支模等环节；模板及爬升设施依靠预埋件固定）。采用水上混凝土搅拌船“海天3号”进行砼拌合。 1#塔（北塔）下横梁底部标高为+36.5米，下横梁顶部标高+43.5米，横梁箱形横截面为7.1m7m,采用钢管柱支架法施工。此横梁共分为2次浇筑，第一次浇筑4米，第二次浇筑3米。此次浇筑使用混凝土约为500多立方。1号塔（北塔）上横梁桁架安装。上横梁桁架共有八片，每片桁架重9.6吨。八片安装全部完成后，再立模板进行上横梁混凝土浇注，直至1号塔施工全部完成。上横梁为倒“K”形、变高度单箱单室预应力箱型梁。 北塔下横梁施工（钢管柱支架法） 北塔上横梁（桁架支架法）（2）2号塔（中塔）构造：采用钢-混结合塔，总高152m。下塔柱（下横梁以下，承台以上部分）为砼，上塔柱为钢塔（倒Y形），承台和桩基础采用钢筋混凝土。承台厚6.5m,长70m，宽34m,平面呈圆端形。基础采用39根直径2.8m的钻孔灌注桩。2号塔位于潜洲上，桩基础施工采用双壁钢围堰，双壁钢围堰着床就位封底（浇筑水下砼）后打设钻孔灌注桩施工平台施工钻孔灌注桩（围堰内无水状态下），而后围堰内施工承台（无水状态下）和塔柱出水。下塔柱为钢筋混凝土结构，全高45米。直线段采用钢模板翻模法施工，塔柱底节3米与承台混凝土一起浇筑，中间24米直线段采用翻模法。共分为4次浇筑，每次浇筑6米混凝土。翻模就是2套模板层层周转用（第1、2节砼施工完后，将达到一定强度的第一节模板拆除，安装到将要施工的第3阶段位置使用），模板通过三角架支撑在已经浇筑的达到一定强度的墩柱上；钢筋及其他材料通过塔吊运输。中 塔塔柱施工 中塔 下塔柱翻模施工 上塔柱（钢塔柱）塔吊安装 上塔柱（第二节）安装侧立面图上塔柱（钢塔）、上横梁和鞍座采用D5200型塔吊吊装施工（3）3号塔（南塔）构造：承台厚6m，长59m,宽21m，平面呈哑铃型。基础采用20根（9+2+9）直径为2.8m的钻孔灌注桩。桩长21-26m。3号塔为门式框架结构，塔柱中心为空心钢筋砼箱型结构，高129.2m。（二）、缆索、吊杆、索夹：缆索是主要承重结构，主缆长约2280米、直径约70厘米，每根承重2万多吨，两根共承重4万多吨。如此“大力士”，足以应付8车道的滚滚车流。主缆由114根索股组成，单根索股由127根直径5.25毫米的镀锌高强钢丝组成。每根主缆中有14478根钢丝。主缆施工历时70天。主缆施工前，先施工猫道（猫道是大桥上部结构施工中使用的临时便道，因其狭窄，俗称猫道，主要用于主缆架设、索夹、吊索安装等施工，大桥竣工后将被拆除）。主缆采用门夹拽拉法+卷扬机牵引施工，每根主缆配备2台卷扬机牵引。主缆钢丝（缠绕）于一端锚碇位置的索盘上，并安放门式拽垃架，在桥塔顶部设置滑轮，并设置贯通整个桥梁跨度的牵引绳，再另一个锚碇上设置卷扬机牵引主缆钢丝由桥梁一段向另一端缓缓移动。 288个索夹。主缆施工 1猫道 2第一根主缆牵引施工 3主缆钢丝牵引施工完毕 4索夹安装 （三）、主梁：钢-砼组合梁（下层钢箱梁+中层砼+上层沥青）。原因：传统的钢箱梁上直接铺沥青，容易发生桥面的沥青漂移（比如：白沙洲长江大桥），原因是沥青与钢桥面结合不紧密。为杜绝这种情况再度发生，鹦鹉洲大桥采用了钢混凝土结合梁结构，防止桥面沥青将漂移。 钢箱梁宽38m（吊杆间距36m）,桥面板预制后存放6个月后再安装到钢箱梁的上面。主梁三段，在锚碇和中塔处纵向固定，边塔处自由滑动。主梁节段共143个，中跨57*2+1=115个节段，边跨14*2=28个节段，全部采用500t缆载吊机架设。节段最大重量为450t。缆载吊机主要由钢主桁梁、行走在主缆上的滚轮行走、液压提升设备等组成。投入4台缆载吊机对称架梁。缆载吊机 安装主梁 1安装第段主梁 2安装主梁3 合拢最后一个合龙口2013年12月16日在江中主塔附近实现合龙。鹦鹉洲大桥自全面开工至主跨合龙仅用了约两年八个月的时间，为大桥通车奠定了基础。 (四)、锚碇：作用就是拉住大桥的承重悬索，如同秤砣一般，承受主缆4万吨的拉力。北锚碇（汉阳侧）采用沉井基础，南锚碇（武昌侧）采用地下连续墙基础。北锚碇构造：采用圆形沉井基础，外径66.4米，内径41.4m，周边均匀布置16个小圆孔，圆孔直径8.7米，属巨大圆形沉井；中间圆孔内设置十字隔墙。沉井总高43米，分八节，底节为钢壳砼沉井，高6米，其余7节为C30钢筋混凝土沉井，沉沉井封底砼厚10m。最重的一个节段总重为60吨。北锚碇施工：位于汉阳中心城区，地层复杂，软土厚度大，锚碇距离长江大堤较近，周围还有密集的高层建筑物。沉井施工过程中开挖、封水前、后等工况下可能引起周边建筑物及长江大堤的变形及渗流稳定问题。南锚碇（武昌侧）构造：采用地下连续墙基础，连续墙46幅，墙厚0.8米，深度55米，总工期60天，总造价约560万元。距离长江大堤较近，周围还有密集的建筑物。南锚地下连续墙嵌入微风化白云质灰岩，其局部地段岩溶发育，其上为透水性强的粉细砂层。南锚碇施工：先施工地下连续墙，再施工其内部的钢筋砼箱室结构，在施工填芯砼，最后施工预应力混凝土锚块。大桥两根主缆对应的锚体上一端共布置根锚杆，其中单数股锚杆根、双束股锚杆根。 三、方案比选及交通意义 交通意义：扩展内环线，缓解长江一桥的交通压力，环节内环交通拥堵，是武汉市内环线的一个节点。建成后内环线扩展为：汉口解放大道桥口路月湖桥江城大道墨水湖北路鹦鹉洲大桥武昌鲇鱼套附近规划路津水路梅家山立交中山路友谊大道徐东路长江二桥解放大道(30km)。 经济意义：带动汉阳钟家村、鹦鹉洲地段、武昌武泰闸地段的经济发展和地产升值。方案比选：中铁大桥院从技术可行角度，提出了悬索桥、斜拉桥、隧道等方案。为什么未采用斜拉桥？由于鹦鹉洲大桥位于万里长江第一桥上游不足3公里处，又处在龟蛇锁大江的城市主城景观和黄鹤楼的景观视线内，若采用斜拉桥主塔高近200米对城市景观的有影响，再者武汉桥型最多的斜拉桥。为何未采用隧道？因为桥位附近地质条件较差，为岩溶地形。其中，三塔四跨悬索桥在武汉市两江上尚未出现，该方案主缆曲线构成的轮廓简洁、轻盈，富有韵律美，高耸的三塔寓意着武汉三镇鼎立，建成后将为江城一道亮丽的风景线。该方案桥型结构合理，经济性较好，施工工艺成熟，技术可行性较高。翻模就是2套模板层层周转用（第1、2节砼施工完后，将达到一定强度的第一节模板拆除，安装到将要施工的第3阶段位置使用），模板通过三角架支撑在已经浇筑的达到一定强度的墩柱上；钢筋及其他材料通过塔吊运输。滑膜就是用液压设备把模板提升上去，悬吊在设置于墩柱中心的竖直顶杆上，模板及液压设备、作业台架的荷载全部由顶杆承受，不需要预埋件固定，不需要模板周转；爬模也用液压设备把模板提升，用预埋件固定，不需要模板周转。 北锚碇钢壳沉井