荆岳长江公路大桥介绍资料.doc

荆岳长江公路大桥1、概况荆岳长江公路大桥是湖北省“六纵五横一环”骨架公路网中随州至岳阳高速公路跨越长江的控制性工程；桥址位于湖北、湖南两省交界处，北岸为湖北省荆州市监利县白螺镇，南岸为湖南省岳阳市云溪区。项目建设总里程为5.419613km。其中长江大桥长度为4302.5 m，北岸引道长1059.113 m，南岸引道长58m。 桥位地处长江中游江汉冲湖积平原至江南低山丘陵的过渡地带，北岸以平原为主，南岸主要是低山丘陵；桥位处两岸大堤间距约为2330m。桥位区地质情况复杂，北岸基岩主要为白云岩，岩体较完整坚硬，单轴抗压强度高，岩体局部有溶蚀空洞发育；河床北段断层及揉皱带较为发育，南段则分布有多段层间剪切带，构成了独特的软硬混层岩体结构型式；南岸基岩主要为变余粉砂质泥岩，层间剪切带、揉皱破碎的岩体相间分布。桥位区年平均气温17.2，极端最高气温39.3，极端最低气温-11.4，年平均降雨量1331.6毫米，年平均相对湿度为78%，最大瞬时风速不小于29.8m/s。（1）公路等级：双向六车道高速公路；（2）设计速度：100公里/小时；（3）桥面宽度：33.5米（主桥不含布索区）（4）设计荷载标准：a. 汽车荷载等级：公路-级；b. 抗风设计标准：基本风速V1029.0m/s；c. 设计温度：基准温度15，最高温度40，最低温度-12；d船舶撞击力：顺水流方向16000 KN，垂直水流方向8000KN； e基岩地震动峰值加速度（主桥及滩桥）：100年超越概率水平10%：94.5cm/m2；100年超越概率水平5%：146.6 cm/m2；（5）通航净空： 通航净高18m；右汊主通航孔：单孔双向通航净宽不小于450m，左汊备用通航孔：单孔单向通航净宽不小于125m；（6）设计水位： 34.75m（7）主桥桥面最大纵坡：2%；图1 大桥效果图2、主桥结构 图2 全桥桥型布置示意图（1）总体布置主桥采用主跨816m双塔不对称混合梁斜拉桥方案，平行双索面，跨度组合为（100 298） m816 m（80 275）m；其中北边跨总跨度为398m，设1个辅助墩和1个交界墩，北边、中跨比值为0.488；南边跨总跨度为230m，设2个辅助墩和1个交界墩，南边、中跨比值为0.282。主桥横桥向斜拉索索距为35m，南边跨采用P.C.箱梁，顺桥向标准索距为7.5m；中跨和北边跨采用了钢箱梁，顺桥向标准索距为15m，北边跨尾索区标准索距为13m；拉索按扇形在竖直面内布置，每个索面由26对高强度平行钢丝斜拉索组成，全桥共452对斜拉索。主桥采用半飘浮结构体系，在索塔、辅助墩、交界墩处设置竖向活动支座，共7对，每个索塔处设4组纵向粘滞阻尼器。在北边跨26、27墩顶钢箱梁内设置铁砂砼压重块，避免墩顶出现支座上拔力。（2）索塔结构索塔横桥向为H形结构，承台采用C35砼，桩基础采用C30水下砼，塔柱和横梁采用C50砼。北塔基础为两个圆形分离式承台，承台厚8m，直径为30m。承台横桥向总宽为72.8m，两承台间净距为12.8m。每承台下设置13根3.0m的钻孔灌注桩，按嵌岩桩设计。南塔基础为两个矩形分离式承台，每个承台平面尺寸均为29.523.3m，厚8m，每承台下设置20根直径2.2m的钻孔灌注桩，桩长70m，按摩擦桩设计。北塔基础为深水基础，采用钢围堰施工方案，先搭设施工平台后，施工钻孔桩、同时安装钢围堰，最后浇注钢围堰封底混凝土和承台混凝土。图3 北塔钢围堰基础图4 施工栈桥及水中平台南、北索塔高分别为224.5m和265.5m，下横梁以上南、北塔分别高200m和220.6m，高跨比分别为0.238、0.264，桥面以上北塔较南塔高20.6m。上、中塔柱为单箱单室D形截面，外轮廓尺寸为8.8m5.8m，壁厚1.0m1.2m，下塔柱为单箱双室D形截面，外轮廓尺寸渐变至13.0m12.0m。顺桥向上塔柱等宽，为8.8m，中、下塔柱宽度由8.8m渐变为13m。除塔附近几对拉索直接锚固在砼塔壁上外，其余索、塔锚固均采用钢锚梁锚固型式。斜拉索张拉过程中钢锚梁与牛腿一端固结，一端滑动；锚固后，钢锚梁与牛腿两端固结；考虑后期换索、断索等工况下塔壁受力安全，在索塔锚固区配置一定数量的精轧螺纹钢筋。图5 钢锚梁构造示意图（3）主梁主梁断面北边跨和中跨主梁采用重量轻、抗风性能好、造型美观的扁平钢箱梁，南边跨采用了与中跨钢箱梁外形统一的预应力砼箱梁；主梁标准断面采用分离式双边箱的结构型式，两边箱之间以横梁相连接，北塔区和北边跨26、27墩墩顶压重区梁段采用整体式单箱三室断面。主桥箱梁全宽38.5m，至索塔区缩窄为36.5m，梁高3.8m。图6 钢箱梁标准断面图（单位：mm）图7 北塔区和压重区钢箱梁断面图（单位：mm）图8 砼箱梁标准断面图（单位：cm） 索梁锚固型式砼箱梁段采用了砼锚固齿块结构，拉索锚固于梁底。钢箱梁段拟采用栓接锚拉板方案。锚拉板与钢梁腹板通过高强螺栓连接，在锚拉板中、上部开槽，锚管嵌于锚拉板上部槽口处，并预留斜拉索锚具安装空间，锚管两侧与锚拉板焊接，斜拉索穿过锚管并用锚固于锚管底部；为了补偿开孔部分对锚拉板截面的削弱，增强其横向的刚度，在锚拉板的两侧焊接加劲肋板，同时还有利于保证了锚拉板横向倾角的准确性。图9 索梁锚固构造图 主梁钢砼结合段主梁钢砼结合面设置在中跨侧距索塔中心26.0m处；根据本桥跨度大、桥面宽、主梁轴力巨大的特点，结合段采用带钢格室的部分连接填充砼方案。结合段钢格室为封闭箱形结构，长度为2.0m，高0.8m，宽0.6m；钢格室通过钢箱梁加强段与钢箱梁连接，其内填充砼；钢箱梁加强段在U肋中间加设T形加劲，长2.8m。为保证钢砼结合面结合紧密，在结合段还设置有纵向预应力钢束；为保证砼浇注时在箱体内能够自由流动，在钢格室顶板上开设浇注孔，隔板上设置连通孔。截面轴力和弯矩通过钢格室前、后承压板、PBL剪力键及钢板与混凝土的摩擦力传递，剪力和扭矩主要通过结合面端部剪力块传递。施工时采用类似于主梁节段预制拼装的施工方法，即先在支架上分别施工钢砼结合段钢格室内的填充混凝土和相邻P.C.箱梁节段，完成大部分徐变收缩后，选择合适的温度条件，将两者拼装。图10 前、后面承压板部分连接填充混凝土方案纵剖面图（单位：mm）钢砼结合段采用C50自密式混凝土，南边跨P.C箱梁采用C50聚丙烯纤维混凝土，后浇段可掺入适量的膨胀剂。钢箱梁主体结构材质均采用Q345qD；锚拉板结构材质采用Q420qD；3、主要技术特点和创新点（1）根据桥位区地质和水文条件复杂、通航、防洪和抗震等级高等建设条件和特殊的地形条件，布置大跨度非对称混合梁斜拉桥，其主跨居斜拉桥世界第六，双柱H型塔高度居世界第一，多项技术指标均位居世界前列。（2）克服桥位区断层、揉皱破碎带、层间剪切带、岩溶等不良地质影响，修建大规模超深群桩基础和水下基础；北塔采用分离式双钢围堰基础型式+嵌岩桩，减小了深水基础基础和钢围堰的规模。（3）选用P.K.断面作为超宽混合梁斜拉桥主梁的断面型式，充分发挥了主梁断面的受力效率；支架现浇P.C.箱梁横向采用分幅、纵向采用分段的施工方法，解决了超宽砼箱梁易于开裂的通病；主梁钢砼接头采用多钢格室前、后承压板式结构型式，改进施工工艺，分段制作并顶推拼装，减小了砼收缩和温差效应。（4）在千米级混合梁斜拉桥中，采用栓焊锚拉板式索梁锚固型式，使锚固构件具有可修性、可换性，延长了使用寿命。（5）索、塔锚固区采用钢锚梁构造型式。斜拉索张拉施工时钢锚梁一端固定、一端滑动，运营期两端固结，充分发挥了钢锚梁的受力效能，降低了运营期断索、换索对塔壁砼产生的不利影响。（6）结合自然环境因素、材料因素、构件因素及结构因素等进行分析，提出大型混合梁斜拉桥耐久性的保证方案和措施，通过合理的构造设计和细节设计，使桥梁具有可检性、可修性、可换性、可控性及可持续性，以提高使用寿命，节省养护费用。4、有关资料设计单位：湖北省交通规划设计院施工单位：四川公路桥梁建设集团湖南路桥建设集团中交第二公路工程局混凝土用量：217800m3钢材用量：51123t造价：23.4亿元开工日期：2006.11桥梁名称：荆岳长江大桥桥址：荆州市监利县白螺镇建设单位：湖北省荆岳长江公路大桥建设指挥部设计单位：湖北省交通规划设计院施工单位：四川公路桥梁建设集团湖南路桥建设集团中交第二公路工程局 建设规模：总里程为5.42km，其中长江大桥长度为4302.5 m，北岸引道长1059.113 m，南岸引道长58m。建设标准：六车道高速公路，设计速度100km/h，桥面有效宽度：33.5m。主桥结构：采用816m双塔不对称混合梁斜拉桥方案，跨度组合为（100 298） m816 m（80 275）m。建设工期：2006年12月开工建设，2010年建成通车，总工期4年。造价：23.4亿元特点创新：(1) 首次提出了超大跨度高低塔混合梁斜拉桥的合理体系，建成世界首座主跨800m以上不对称高低塔斜拉桥。(2) 在主桥上部构造建设过程中，研发了钢箱梁无搁梁支架悬臂拼装新工艺和边跨混凝土箱梁预制拼装新工艺；发明了预制拼装型混合梁钢混结合段；创造了主梁中跨单缝合龙施工技术；首次实现了混合梁斜拉桥主梁的全节段预制拼装。(3) 对于超长斜拉索，提出了新型多层防护的耐久型索体结构；开发了塔端全软牵引的安装施工新工艺；研发了新型LMD减振装置；发明了嵌入式光纤光栅智能索；形成了平行钢丝斜拉索的耐久性设计、安装施工、智能监测与振动控制的综合技