1.工程概況
魚洞長江大橋,全長1541.6m,橋跨布置為(6×40+6×40)m連續(xù)箱梁(北岸引橋)+(145+2×260+145)m連續(xù)剛構(gòu)(主橋)+(3×40+3×40)m連續(xù)箱梁(南岸引橋)。大橋總體設(shè)計為并列雙幅橋,每幅橋均為單箱雙室箱梁,單幅橋?qū)?0.3m,雙幅橋面總寬41.6m(中間分隔帶1.0m),布設(shè)雙向六車道汽車和雙向兩車道輕軌,輕軌車道位于橋面內(nèi)側(cè),每幅斷面不對稱。
圖1 重慶魚洞長江大橋全景
該橋按城市快速路標(biāo)準(zhǔn),公路-Ⅰ級荷載設(shè)計,并用城-A進(jìn)行驗算;輕軌為跨座式單軌列車,按8輛車編組,單軸重110kN,總重3520kN;設(shè)計時速為汽車60km/h,輕軌75km/h;平均氣溫18.3℃,極端最高溫度42.2℃,極端最低溫度-1.8℃,最大風(fēng)速26.7m/s。通航等級為國家內(nèi)河航道Ⅰ級,枯水期江面寬約300m,設(shè)計洪水頻率為1/300,船只撞擊力為順橋向1100kN、橫橋向1400kN。
2.主橋
主橋上部結(jié)構(gòu)為四跨(145+2×260+145)m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu),長810m。近期只實施上游幅橋,將輕軌預(yù)埋件埋于主梁中,橋面按四車道車行道設(shè)計,遠(yuǎn)期再對橋面進(jìn)行處理以滿足通行輕軌的要求。
圖2 橋型布置圖(單位:cm)
1) 基礎(chǔ)
采用承臺加短樁基礎(chǔ),承臺截面尺寸為17.4×16m,高4.5m,每個承臺下布置8根樁,直徑為2.8m,承臺底面置于弱風(fēng)化砂巖上,整個基礎(chǔ)按樁基和承臺共同受力考慮,以減小基礎(chǔ)尺寸。
圖3 基礎(chǔ)施工
2) 橋墩
雙肢薄壁墩墩身,單肢截面尺寸為12.9×2.6m,兩肢之間的凈距為6.8m,三個主墩高分別為61m、54m和55m,上游主墩迎水面設(shè)置分水尖。
3) 主梁
主橋主梁為單箱雙室斷面,單幅橋箱頂面寬20.3m,箱底寬12.9m,外側(cè)懸臂4.8m,內(nèi)側(cè)懸臂2.6m,根部梁高15.1m,跨中梁高4.6m,箱梁高度從合龍段中心到懸臂根部按1.8次拋物線變化,采用掛藍(lán)對稱懸澆施工。
除在0號塊和邊跨支點處設(shè)橫隔板外,在跨中設(shè)一道厚0.3m的橫隔板,各橫隔板均設(shè)置了人洞以方便施工。0號梁段底板亦設(shè)有人洞供施工和維護(hù)檢查用。為保持箱內(nèi)干燥,
在箱梁根部區(qū)段底板上設(shè)置了排水孔。為改善箱梁的內(nèi)外溫差和為維護(hù)人員提供好的環(huán)境, 在箱梁的腹板上設(shè)置通氣孔,并在箱梁現(xiàn)澆段的梁端設(shè)置人洞。
圖4 橋型布置圖(單位:cm)
圖5 箱梁(單位:cm)
4) 預(yù)應(yīng)力體系
縱向預(yù)應(yīng)力鋼束共設(shè)置了頂板束、腹板束、中跨底板束和邊跨底板束、合龍束和預(yù)備束共六種。
豎向預(yù)應(yīng)力采用二次張拉錨固系統(tǒng)。
大橋全景
南引橋采用貝雷支架法施工
3.大橋主要特點和創(chuàng)新點
1) 魚洞長江大橋主橋為(145+2×260+145)m的大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋,同橋面通行汽車和輕軌兩種荷載,截面及受力均不對稱。
圖6 主橋墩膏帷幕止水施工
2) 魚洞長江大橋三個主墩位于江中,承臺須穿過砂卵石地層嵌入巖石約6m,承臺底面巖石的單軸飽和極限抗壓強度不小于15MPa。同時由于砂卵石地層滲水量大,且基巖裂隙又很發(fā)育,連通性好,導(dǎo)致其滲水量更大。14#墩樁基開挖時實測數(shù)表明其涌水量高達(dá)3000~4000m3/h。雖然14#、15#墩均下沉有鋼筋混凝土圍堰,都不能滿足承臺施工的要求,必須在砂、卵石內(nèi)特別是裂隙比較發(fā)育的巖石內(nèi)采取有效的止水措施。施工單位和中國水利水電科學(xué)研究院聯(lián)合開展膏漿帷幕止水技術(shù)應(yīng)用研究,在橋梁深水基礎(chǔ)施工中的應(yīng)用是成功的,完全可以推廣到國內(nèi)其他橋梁施工。
3) 主橋0# 梁段長18m,寬20.4m,高15.1m,混凝土1638 m3,是國內(nèi)最大也是最復(fù)雜的0#塊。為了防止本橋0#塊開裂,設(shè)計和施工單位采取了下列主要有效措施:①托架按0#塊全荷載設(shè)計,采用剛性支撐和聯(lián)結(jié),減少了托架的彈性和非彈性變形;②主橋0#塊分三次澆注,采取施加臨時預(yù)應(yīng)力措施,有效防止裂紋產(chǎn)生;③加強0#塊的設(shè)計工作,構(gòu)造上增加了D8防裂鋼筋網(wǎng)片,混凝土中參加杜拉纖維,有效防止0#塊開裂。
4)為防止懸繞梁段產(chǎn)生裂紋,設(shè)計單位采取了一系列措施:① 豎向預(yù)應(yīng)力鋼鉸線采用二次張拉設(shè)計;② 在1~3#節(jié)段連接部位增設(shè)加強環(huán)形鋼筋,以阻止新舊混凝土結(jié)合面由于收縮不同步而產(chǎn)生裂紋;③在0~9#節(jié)段周邊設(shè)置D8焊接鋼筋網(wǎng)片;④在箱梁混凝土中添加礦粉,并在0~5#節(jié)段混凝土中添加杜拉纖維;⑤在0~9#節(jié)段底板中設(shè)置冷卻管。
5) 魚洞長江大橋主橋懸灌施工梁段最重達(dá)510t,這是目前國內(nèi)采用懸繞法施工最重的梁段。施工單位組織專人對大噸位施工掛籃進(jìn)行研制。
6) 魚洞長江大橋主橋為偶數(shù)跨,并為避免長江洪水對高支架的影響,采用先中后邊的合龍順序。
4.有關(guān)資料
橋名:重慶魚洞長江大橋
橋梁:預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)
跨徑:145+2×260+145m
建設(shè)單位:重慶市城市建設(shè)投資公司
設(shè)計單位:重慶交通科研設(shè)計院
施工單位:中國鐵道建筑總公司
混凝土用量:182000m3
鋼材用量:33400t
造價:75260萬元
建成日期:預(yù)計2008年5月
注:相關(guān)指標(biāo)均為正橋部分,整個工程的總造價約30億元。