南京長(zhǎng)江第二大橋北汊橋
1、工程概述
南京長(zhǎng)江第二大橋是國(guó)道干線公路網(wǎng)的重要組成部分,位于南京長(zhǎng)江大橋下游11公里處,在八卦洲處跨越長(zhǎng)江北汊。南京長(zhǎng)江第二大橋是由“二橋三路”組成,即南引線、南汊大橋、八卦洲引線、北汊大橋、北岸引線。北汊大橋全長(zhǎng)2172m。
南京長(zhǎng)江第二大橋位于長(zhǎng)江轉(zhuǎn)折地帶,橋址區(qū)在地貌劃分上分為三大地貌單元:北汊北岸為寬闊平緩的河漫灘,現(xiàn)多已改造為耕地和魚(yú)塘,地形總體上傾向于長(zhǎng)江。
橋址區(qū)屬亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)區(qū)。橋位所在八卦洲汊道屬長(zhǎng)江下游南京河段,河段為微彎分汊型,北汊河道彎曲,該河段位于長(zhǎng)江下游感潮區(qū)內(nèi),非正規(guī)半日潮型。北汊橋一般沖刷深度4.36m,北汊大橋主墩最大沖刷深度18.06m,過(guò)渡墩最大沖刷深度16.76m。
主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
道 路 等 級(jí):六車(chē)道高速公路特大橋
橋 梁 寬 度: 0.5m(護(hù)欄)+3.0m(緊急停車(chē)帶)+3×3.75m(行車(chē)道)+0.5m(左側(cè)路緣帶)+1.5m(中央分隔帶)+0.5m+3×3.75m+3.0+0.5m=32.0m
設(shè)計(jì)計(jì)算行車(chē)速度:100km/h
設(shè) 計(jì) 荷 載:汽車(chē)-超20級(jí),掛車(chē)-120
風(fēng) 荷 載:20m高百年一遇10min平均最大風(fēng)速30.4m/s
地 震 荷 載:地震基本烈度Ⅶ度
通 航 凈 空:凈寬不小于125m,凈高18m
設(shè)計(jì)最高通航水位: 8.10m(黃海高程)
設(shè)計(jì)最低通航水位: -0.41m
設(shè) 計(jì) 洪 水 頻率: 1/300
船 舶 撞 擊 力: 20000kN(順?biāo)鳎?0000KN(橫水流)
2、主橋結(jié)構(gòu)
北汊大橋全長(zhǎng)2172m,北汊主橋采用90+3×165+90m預(yù)應(yīng)力混凝土變截面連續(xù)箱梁橋,北引橋?yàn)?6×30+5×50m的預(yù)應(yīng)力混凝土等截面連續(xù)箱梁橋。
南引橋?yàn)?×50m+17×30的預(yù)應(yīng)力混凝土等截面連續(xù)箱梁橋,橋梁總寬32米,雙向六車(chē)道,分上、下行兩幅橋,中央分隔帶1.5米寬。橋梁位于半徑為16000米的豎曲線上,豎曲線頂點(diǎn)在主橋中心樁號(hào)處。
(1)主墩及其基礎(chǔ)
主橋主墩采用空心薄壁墩,橫橋向7.5米寬,順橋向5.0米長(zhǎng),考慮到橋墩的防船舶撞擊能力,壁厚采用1.2米,同時(shí)加大鋼筋保護(hù)層厚度,并布置一層15×15cm的金屬擴(kuò)張網(wǎng)。采用高樁承臺(tái),兩幅橋的承臺(tái)做成整體式,承臺(tái)厚3.5m,基礎(chǔ)采用鉆孔灌注樁基礎(chǔ),每幅橋每墩布置9根D250的嵌巖樁。
主、引橋過(guò)渡墩為4.0×7.5m的鋼筋混凝土空心薄壁墩,壁厚0.8m,承臺(tái)厚3.0m,每幅橋采用4φ2.5m的鉆孔灌注樁。
?。?)主梁結(jié)構(gòu)
箱梁根部梁高8.8m,跨中梁高3.0m,頂板寬15.42m,按二次拋物線變化,底板寬7.5m。上部結(jié)構(gòu)采用掛藍(lán)懸臂澆注法施工,全橋共有8個(gè)懸澆“T”構(gòu),每個(gè)“T”構(gòu)分23對(duì)懸澆梁段,分段長(zhǎng)度為5×2.5+5×3.0+5×3.5+8×4.0m。中跨、次中跨合攏段3.0m長(zhǎng),邊跨合攏段2.0m。邊跨設(shè)有6.72m的直線現(xiàn)澆段,在支架上澆注。邊跨、中跨、次中跨合攏段采用吊架平衡澆注法施工。懸臂澆筑梁段最大重量為156.2噸,掛藍(lán)自重按80噸考慮。
0號(hào)塊距墩中心3.0m范圍內(nèi)箱梁頂、底板厚度分別為0.40m和1.40m,腹板厚度為0.90m,在0號(hào)塊中心底板處設(shè)高度為1.50m的矮橫梁;距0號(hào)塊中心3.0m處至跨中箱梁頂板厚為0.28m,底板厚度從1.10m至0.30m按二次拋物線變化,腹板厚13號(hào)塊件以前為0.70m,14號(hào)塊件以后為0.40m,13、14號(hào)塊件范圍內(nèi)由0.70m按直線變化到0.40m。
上部結(jié)構(gòu)的合攏順序?yàn)橄群蠑n邊跨,再合攏次中跨,最后合攏中跨,形成最終的五跨連續(xù)梁體系。
3、主要技術(shù)特點(diǎn)和創(chuàng)新點(diǎn)
?。?)南京長(zhǎng)江第二大橋北汊橋從橋位選擇、橋型布置及結(jié)構(gòu)體系的比選、基礎(chǔ)資料的調(diào)查與研究,到結(jié)構(gòu)細(xì)部尺寸的優(yōu)化和施工圖設(shè)計(jì),均有效地利用先進(jìn)的技術(shù)和工藝,并且和高校及科研機(jī)構(gòu)合作,做了大量的專(zhuān)題試驗(yàn)研究,如動(dòng)床沖刷試驗(yàn)、船舶撞擊力及防撞試驗(yàn)研究、大噸位抗震型盆式橡膠支座的試驗(yàn)研究、施工控制的研究等,從各個(gè)方面保證設(shè)計(jì)質(zhì)量。上述所采用的新技術(shù)、新工藝以及所做的專(zhuān)題研究,在北汊橋的施工過(guò)程中、動(dòng)靜載試驗(yàn)及運(yùn)營(yíng)中得到了檢驗(yàn)。
南京長(zhǎng)江第二大橋北汊橋采用大噸位預(yù)應(yīng)力體系,縱向預(yù)應(yīng)力的張拉噸位高達(dá)5371.KN。有效地減小了截面尺寸、減小了上部結(jié)構(gòu)的自重,同時(shí)也便于預(yù)應(yīng)力鋼束的布置。
?。?)采用了大噸位(65000KN)抗震型盆式橡膠支座。并進(jìn)行了預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁65000KN大噸位盆式橡膠支座的研制專(zhuān)題研究工作。在國(guó)內(nèi)受次采用黃銅緊箍圈代替鋼制緊箍圈,并按歐洲標(biāo)準(zhǔn)Pren1377進(jìn)行了抗壓試驗(yàn)、轉(zhuǎn)動(dòng)磨耗試驗(yàn)、動(dòng)力性能試驗(yàn)等。解決了大跨徑連續(xù)梁支座選型、布置、設(shè)計(jì)參數(shù)選擇、試驗(yàn)、制作、安裝、檢測(cè)、養(yǎng)護(hù)等一套關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題,達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平,填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白。
(3)應(yīng)用遙感技術(shù)對(duì)橋位地質(zhì)構(gòu)造、巖土及古河道分布進(jìn)行工程地質(zhì)判釋。并首次采用GPS定位技術(shù)對(duì)江域物探點(diǎn)跟蹤定位。應(yīng)用水域地震映像勘探技術(shù)進(jìn)行橋址高分辨率地震勘探,應(yīng)用縱、橫、面波對(duì)巖土工程地質(zhì)分層進(jìn)行綜合勘探,應(yīng)用三維數(shù)據(jù)處理技術(shù)對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行推斷解釋。提高了物探成果的解釋精度,保證了工程地質(zhì)勘察的準(zhǔn)確性。從樁基礎(chǔ)的施工情況看,實(shí)際地質(zhì)情況與勘探結(jié)果相吻合。
(4)橋面鋪裝采用SMA瀝青瑪蹄脂材料,進(jìn)一步提高橋面的表面粗糙度、抗滑排水能力、高溫穩(wěn)定性和低溫抗裂性以及耐久性。從試驗(yàn)路面來(lái)看,達(dá)到了預(yù)期的效果。
(5)大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁施工控制研究,結(jié)合應(yīng)力監(jiān)控和溫度監(jiān)測(cè)給出了線形控制的方法和控制目標(biāo),實(shí)現(xiàn)了線形順暢、內(nèi)力合理、合龍精度高、縮短工期的目標(biāo)。并根據(jù)溫度觀測(cè)結(jié)果,提出了建議的溫度梯度曲線。在國(guó)內(nèi)首次進(jìn)行了混凝土箱梁水化熱溫度規(guī)律的觀測(cè)和分析,提出了施工對(duì)策,為同類(lèi)橋梁的施工控制提供了技術(shù)資料和有益經(jīng)驗(yàn)。
南京長(zhǎng)江第二大橋北汊橋?qū)Υ罂缍阮A(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的發(fā)展具有推動(dòng)作用,部分成果達(dá)到國(guó)際先進(jìn)和國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。大橋先后獲得中國(guó)公路學(xué)會(huì)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)、交通部?jī)?yōu)秀設(shè)計(jì)一等獎(jiǎng)、國(guó)家優(yōu)秀工程設(shè)計(jì)銀獎(jiǎng)、中國(guó)建筑工程魯班獎(jiǎng)?wù)蔡煊油聊竟こ檀螵?jiǎng)等。
4、有關(guān)資料
橋 名:南京長(zhǎng)江第二大橋北汊橋
橋 型:五跨預(yù)應(yīng)力混凝土變截面連續(xù)箱梁橋
跨 徑:90m+3×165m+90m
橋 址:江蘇省南京市
建設(shè)單位:南京長(zhǎng)江第二大橋建設(shè)指揮部(The 2nd Nanjing Yantze River Bridge Construction Departmrnt
設(shè)計(jì)單位:中交第一公路勘察設(shè)計(jì)研究院(The First Highway Survey and Design Institute Co., LTD.)
施工單位:山東省交通工程總公司(Shandong Province Transportation Engineering Head Company)
鐵道部第十九工程局(The 19th Engineering Bureau of Railroad Ministry)
混凝土用量:130267.0m
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鋼材用量:11927.2t(普通鋼筋)
3795.8t(預(yù)應(yīng)力鋼材)
造 價(jià):3.2億(以上數(shù)據(jù)僅包括主橋)
建成日期:2001年3月