1.概況
嘉華大橋跨越嘉陵江,是聯(lián)系重慶市南北主發(fā)展軸上的主要紐帶。道路等級(jí)為城市快速路,設(shè)計(jì)車速80km/h,設(shè)計(jì)荷載為公路-I級(jí)。航道標(biāo)準(zhǔn)為三級(jí)航道,通航凈空高度10m,主通航孔凈寬180m。
圖1 重慶嘉華嘉陵江大橋全景
2.主橋結(jié)構(gòu)
嘉華大橋?yàn)槿珙A(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋,橋長(zhǎng)528m,主跨252m,邊跨138m,對(duì)稱布置。雙向八車道,第側(cè)1m人行道。
圖2 主橋
(1)基礎(chǔ)
主墩基礎(chǔ)采用24根直徑2.5m的挖孔樁基,上下行主墩承臺(tái)形成整體,承臺(tái)厚6.5m。南側(cè)邊墩基礎(chǔ)采用12根直徑1.8m的挖孔樁基,上下行承臺(tái)分離,承臺(tái)厚3.0m。設(shè)計(jì)弱風(fēng)化基巖為以持力層。承臺(tái)埋入河床以下?;A(chǔ)采用土石圍堰施工。
(2)下部結(jié)構(gòu)
主橋橋墩采用薄壁箱型單墩,在全國(guó)同類橋梁中罕見(jiàn)。主墩采用C55混凝土。順橋向?qū)挾?.0m,橫橋向(不包括分水尖)寬9.8m,壁厚分別為80cm和100cm。上下游設(shè)分水尖。墩身內(nèi)設(shè)隔板,墩底設(shè)圓弧倒角。邊墩采用C40混凝土,邊墩墩身形式與主墩相同,為單薄壁墩,順橋向?qū)挾?.5m,橫橋向(不包括分水尖)寬9.8m,壁厚分別為50cm和60cm。墩身內(nèi)設(shè)隔板。橋墩采用翻模法進(jìn)行施工。
圖4 墩身施工
(3)上部結(jié)構(gòu)
上部構(gòu)造為變截面單箱單室,垂直腹板。單箱頂寬17.8m,底寬9.8m,翼緣板長(zhǎng)4m,箱梁根部梁高15.5m,為主跨的1/16.3,跨中處梁高5m,為主跨的1/50,梁底按1.5次冪曲線變化。腹板變厚度100cm(支點(diǎn))~45cm(跨中),主梁零號(hào)梁段各斷面尺寸適當(dāng)增大。底板變厚度110cm(支點(diǎn))~32cm(跨中),頂板箱室內(nèi)厚度30cm,懸臂端厚20cm,根部厚55cm。設(shè)支點(diǎn)橫隔梁,0號(hào)段墩頂處橫隔梁厚度為100cm,梁端橫隔梁厚度為150cm。中跨跨中設(shè)橫向隔板40cm。零號(hào)塊長(zhǎng)度12m,懸臂施工梁段劃分為3m、3.5m和4m三種,合龍段長(zhǎng)度2m。懸臂澆筑最大澆注重量350t。箱梁采用C55混凝土。箱梁頂面設(shè)2%單向橫坡,腹板上設(shè)通氣孔。
圖5主墩斷面(單位:mm)
箱梁采用三向預(yù)應(yīng)力體系。預(yù)應(yīng)力管道采用PE波紋管,真空壓漿工藝。
圖6 箱梁橫斷面(單位:cm)
0#塊在橫隔板及腹板處布置橫、豎向預(yù)應(yīng)力鋼束。在中孔合攏段布置抗剪預(yù)應(yīng)力鋼筋,中間用連接器連接。為避免出現(xiàn)不可預(yù)測(cè)的下?lián)系痊F(xiàn)象,箱梁內(nèi)預(yù)留體外預(yù)應(yīng)力孔和錨墊塊。
主梁采用對(duì)稱掛籃懸臂澆筑法施工。
圖7 墩身施工
3.該工程的關(guān)鍵技術(shù)與創(chuàng)新
(1) 主橋橋墩采用全國(guó)同類橋梁中罕見(jiàn)的薄壁箱型單墩,同時(shí),橋墩兩側(cè)設(shè)分水尖(防撞及導(dǎo)流構(gòu)造)與橋墩相結(jié)合成整體。
(2) 為努力克服國(guó)內(nèi)同類橋存在的結(jié)構(gòu)裂縫及梁體結(jié)構(gòu)下?lián)蠁?wèn)題,在設(shè)計(jì)理論、技術(shù)措施、施工方法上采用多種對(duì)策進(jìn)行有效控制。
?、?采用高性能混凝土,同時(shí)采用了混凝土的耐久性設(shè)計(jì),對(duì)各類參數(shù)提出了科學(xué)系統(tǒng)的要求。施工時(shí)采用混凝土自動(dòng)噴琳養(yǎng)護(hù)系統(tǒng),確?;炷恋母咂焚|(zhì)性能。
?、?為應(yīng)對(duì)可能出現(xiàn)的不可預(yù)見(jiàn)的下?lián)系痊F(xiàn)象,箱梁內(nèi)預(yù)留體外預(yù)應(yīng)力系統(tǒng)。
?、?進(jìn)行嚴(yán)格的建設(shè)管理、嚴(yán)密的施工監(jiān)控,通過(guò)參數(shù)敏感分析技術(shù)、合理的預(yù)拱度設(shè)置、關(guān)鍵參數(shù)的識(shí)別修正、合龍前對(duì)頂措施等措施,確保成橋線形和內(nèi)力狀態(tài)符合設(shè)計(jì)要求。全橋合龍精度平均為4mm(上游6mm、下游2mm)。
?、?優(yōu)化掛籃工藝,對(duì)掛籃的傳力系統(tǒng)、錨固系統(tǒng)、行走系統(tǒng)作了多項(xiàng)改進(jìn),使施工臨時(shí)荷載對(duì)永久性結(jié)構(gòu)的影響降到最低。
(3) 優(yōu)化施工組織設(shè)計(jì)及施工工藝
① 在水深3-5m,流速為2m/秒的江心處,采用土石圍堰施工,采用鋼筋籠超前阻流,克服堰體被沖刷及雍水對(duì)堰體造成的阻水側(cè)壓力影響;達(dá)到較為理想的止水效果,在同類基礎(chǔ)施工中屬成功典范。
?、?承臺(tái)采用了大體積混凝土一次性澆筑技術(shù)(h=6.5m,V=4500m3)、 “環(huán)宇大體積混凝土一線通”大體積混凝土內(nèi)部測(cè)溫系統(tǒng)及蓄溫水混凝土的保溫養(yǎng)護(hù)工藝,保證了大體積混凝土澆注質(zhì)量。
?、?優(yōu)化模板工藝,最大一次性懸臂澆筑重量達(dá)(322t),最大懸臂一次性澆筑高度達(dá)(模板高度14.80m)。
?、?施工采用斜拉式桁架施工棧橋工藝、高性能泵送混凝土技術(shù)、萬(wàn)能桿件支架系統(tǒng)(約60m高)等一系列關(guān)鍵技術(shù)。
4.有關(guān)資料
橋名:重慶嘉華嘉陵江大橋
橋型:預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)
路徑:138+252+138m
設(shè)計(jì)單位: 上海市政工程設(shè)計(jì)研究總院 重慶市設(shè)計(jì)院
施工單位: 中鐵八局
砼用量: 約55200m3
鋼材用量: 約9600t
正橋造價(jià): 約1.9億
完成日期: 2007年6月