世界上跨度最大的双层悬索桥

文摘   2024-11-08 18:18   河南  

世界上跨度最大的双层悬索桥

杨泗港长江大桥

杨泗港长江大桥


杨泗港长江大桥位于武汉市的长江水道之上,全长4134.377米,主跨1700米,总投资约85亿元。上层为双向六车道城市快速路,下层为双向六车道城市主干道。2014年动工,2019年10月8日通车,是武汉市第十座长江大桥,也是世界上跨度最大的双层悬索桥。

桥梁位置

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杨泗港长江大桥位于湖北省武汉市西南部,鹦鹉洲长江大桥与白沙洲长江大桥之间,连接了汉阳区与武昌区。西起国博跨线桥,上跨长江水道,东至八坦立交;其中,主线上层滨江大道西侧与地面衔接,高架桥向西连接国博跨线桥,最后与杨泗港快速通道四新段高架桥衔接,下层桥梁在滨江大道与地面衔接,西与鹦鹉大道衔接,接入国博大道地面道路。

建设历程

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2009年:杨泗港过江通道方案研究启动。

2011年:初步确定杨泗港建桥方案。

2012年:大桥进行环评公示并公布概念图。

2014年:项目获批,大桥正式动工建设。

2016年:完成1、2号墩下沉及封底工作。

2017年:南、北岸主塔完成封顶作业。

2018年:大桥顺利合龙,全线贯通。

2019年:杨泗港长江大桥正式通车。

主梁

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杨泗港长江大桥主梁采用华伦式桁架全焊接钢桁梁结构,全桥分为49个钢梁节段,每个节段长36米、宽32.5米、高10米,重1000 吨。节段梁之间采用4个连接件进行连接固定,共采用192个连接件,安装过程中误差在2毫米以内。


上下层桥面均采用正交异性整体钢桥面板,与主桁协同受力。主桁上、下弦杆件及斜腹杆采用箱形截面,竖杆采用H形截面,主桁节点为全焊接整体构造,主桁及桥面系构件均采用Q345QD钢材。

主缆

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杨泗港长江大桥的两根主缆跨度布置为465米+1700米+465米,每根主缆的设计张力为6.5万吨,采用预制平行钢丝索股(PPWS)法形成。每根主缆由271根索股组成,每根索股包含91根直径为6.2毫米、抗拉强度1960MPa的镀锌铝合金高强度钢丝。


吊索的设计拉力为500吨,间距18米,采用镀锌钢丝绳制成,与索夹之间采用骑跨式连接,与钢加劲梁之间采用销接式连接


索鞍方面,采用散索鞍设计,鞍体采用铸焊结合结构,其中鞍头用铸钢精心铸造而成,而鞍身则由钢板焊接而成。散索鞍的底座式结构由上部的鞍体和下部的特制大吨位柱面钢支座组成。主缆锚固采用了型钢锚固系统。

桥塔

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杨泗港长江大桥的桥塔采用门式钢筋混凝土结构,中横梁为预应力混凝土结构。塔身采用C60混凝土,塔柱截面呈带倒角的空心矩形。这种截面形状在确保结构强度的同时,减轻了桥塔自身重量,降低了下部基础的承载压力,还为桥塔内部的检修通道、电缆管道等提供了布置空间。


两座桥塔承台以上塔柱(含塔座)高度分别为231.9米和243.9米,相当于八十多层楼的高度,高耸入云,线条流畅且充满力感。桥塔基础采用圆端形沉井结构,长77.2米,宽40米,高50米。

桥墩

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杨泗港长江大桥主桥部分虽无跨江桥墩,但在桥塔位置设有桥墩。整座大桥的重量经由主缆传递至桥塔,再由桥塔传导至桥墩,最终传递至地基。桩基占地面积大,混凝土与钢材的用量十分庞大。由于长江两岸地质条件复杂,便采用了沉井方案,先在工厂制造出空心钢壳盒子状的沉井,借助气囊法使其下水并拖至施工水域。

锚碇

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杨泗港长江大桥北岸锚碇位于汉阳一侧,南岸锚碇位于武昌一侧,锚碇基础采用圆形地下连续墙加环形钢筋混凝土内衬支护结构,种结构先在地下沿着锚碇的周边施工一圈连续的钢筋混凝土墙,然后在墙内进行开挖和后续的施工。


地下连续墙可以有效抵抗周围土体的侧向压力,为锚碇提供稳定的支撑,具有良好的稳定性和防水性能。其中南岸锚碇直径98米、成槽深度接近70米,面积相当于16个篮球场,是世界上最大的圆形桥梁基础之一。

技术标准

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全长:4134.377米

主跨长度:1700米

引桥全长:2434.377米

道路等级:上层为快速路,下层为主干道

设计速度:上层80km/h,下层60km/h

车道设置:上层上下均为双向6车道

荷载标准:公路Ⅰ级

通航净空:净宽≥830米,净高≥18米

通航水位:最高27.52米,最低10.17米

坡度系数:主桥为1.5%(双向纵坡)

抗震等级:VIII级

获得的荣誉

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2020:乔治·理查德森奖

2020-2021:中国建设工程鲁班奖

2020-2021:中国施工企业管理协会工程建设科技进步特等奖

2022:中国公路学会桥梁工程创新奖特等奖

2022:中国新时代100大建筑

2023:中国土木工程詹天佑奖

技术创新

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超大跨度双层悬索桥全焊钢桁梁新结构:这种结构采用全新的设计构造,整体制造全焊连接,与传统结构相比钢材节省了4.9%,节省工程投资约4300万元。


交通疏解方案创新:首次在武汉跨江大桥上设置非机动车道和人行观光道,不仅满足了不同交通参与者的需求,还为市民提供了更好的出行体验和观光条件。


主缆钢丝材料创新:研制出直径6.2毫米、抗拉强度1960兆帕的镀锌铝合金高强钢丝,解决了主缆钢丝长效耐久性问题,极大的满足了国内特大跨度悬索桥的规划、设计和建设,推动了国产高强钢丝材料性能和生产技术的进步,仅原材料一项就节省采购进口费用约7500万元。


沉井施工新技术:采用气囊法下水重量最大的沉井,沉井下沉首次采用坚硬土层条件下超大沉井下沉新技术,解决了复杂地质条件下的基础施工难题。

 

大节段全焊拼装新工艺和千吨级整体吊装新技术:在双层钢桁梁设计中,结合钢梁制造、运输条件,首次采用大节段全焊结构设计制造和整体吊装,缩短了钢梁架设工期、减少现场焊接工作量,降低了施工期间对航道的影响,创造了36天完成钢梁安装施工和单日架设12根索股的世界纪录,节省施工费用约900万元。

图片均来源于网络

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