1.工程概况
鱼洞长江大桥,全长1541.6m,桥跨布置为(6×40+6×40)m连续箱梁(北岸引桥)+(145+2×260+145)m连续刚构(主桥)+(3×40+3×40)m连续箱梁(南岸引桥)。大桥总体设计为并列双幅桥,每幅桥均为单箱双室箱梁,单幅桥宽20.3m,双幅桥面总宽41.6m(中间分隔带1.0m),布设双向六车道汽车和双向两车道轻轨,轻轨车道位于桥面内侧,每幅断面不对称。
图1 重庆鱼洞长江大桥全景
该桥按城市快速路标准,公路-Ⅰ级荷载设计,并用城-A进行验算;轻轨为跨座式单轨列车,按8辆车编组,单轴重110kN,总重3520kN;设计时速为汽车60km/h,轻轨75km/h;平均气温18.3℃,极端最高温度42.2℃,极端最低温度-1.8℃,最大风速26.7m/s。通航等级为国家内河航道Ⅰ级,枯水期江面宽约300m,设计洪水频率为1/300,船只撞击力为顺桥向1100kN、横桥向1400kN。
2.主桥
主桥上部结构为四跨(145+2×260+145)m预应力混凝土连续刚构,长810m。近期只实施上游幅桥,将轻轨预埋件埋于主梁中,桥面按四车道车行道设计,远期再对桥面进行处理以满足通行轻轨的要求。
图2 桥型布置图(单位:cm)
1) 基础
采用承台加短桩基础,承台截面尺寸为17.4×16m,高4.5m,每个承台下布置8根桩,直径为2.8m,承台底面置于弱风化砂岩上,整个基础按桩基和承台共同受力考虑,以减小基础尺寸。
图3 基础施工
2) 桥墩
双肢薄壁墩墩身,单肢截面尺寸为12.9×2.6m,两肢之间的净距为6.8m,三个主墩高分别为61m、54m和55m,上游主墩迎水面设置分水尖。
3) 主梁
主桥主梁为单箱双室断面,单幅桥箱顶面宽20.3m,箱底宽12.9m,外侧悬臂4.8m,内侧悬臂2.6m,根部梁高15.1m,跨中梁高4.6m,箱梁高度从合龙段中心到悬臂根部按1.8次抛物线变化,采用挂蓝对称悬浇施工。
除在0号块和边跨支点处设横隔板外,在跨中设一道厚0.3m的横隔板,各横隔板均设置了人洞以方便施工。0号梁段底板亦设有人洞供施工和维护检查用。为保持箱内干燥,
在箱梁根部区段底板上设置了排水孔。为改善箱梁的内外温差和为维护人员提供好的环境, 在箱梁的腹板上设置通气孔,并在箱梁现浇段的梁端设置人洞。
图4 桥型布置图(单位:cm)
图5 箱梁(单位:cm)
4) 预应力体系
纵向预应力钢束共设置了顶板束、腹板束、中跨底板束和边跨底板束、合龙束和预备束共六种。
竖向预应力采用二次张拉锚固系统。
大桥全景
南引桥采用贝雷支架法施工
3.大桥主要特点和创新点
1) 鱼洞长江大桥主桥为(145+2×260+145)m的大跨度连续刚构桥,同桥面通行汽车和轻轨两种荷载,截面及受力均不对称。
图6 主桥墩膏帷幕止水施工
2) 鱼洞长江大桥三个主墩位于江中,承台须穿过砂卵石地层嵌入岩石约6m,承台底面岩石的单轴饱和极限抗压强度不小于15MPa。同时由于砂卵石地层渗水量大,且基岩裂隙又很发育,连通性好,导致其渗水量更大。14#墩桩基开挖时实测数表明其涌水量高达3000~4000m3/h。虽然14#、15#墩均下沉有钢筋混凝土围堰,都不能满足承台施工的要求,必须在砂、卵石内特别是裂隙比较发育的岩石内采取有效的止水措施。施工单位和中国水利水电科学研究院联合开展膏浆帷幕止水技术应用研究,在桥梁深水基础施工中的应用是成功的,完全可以推广到国内其他桥梁施工。
3) 主桥0# 梁段长18m,宽20.4m,高15.1m,混凝土1638 m3,是国内最大也是最复杂的0#块。为了防止本桥0#块开裂,设计和施工单位采取了下列主要有效措施:①托架按0#块全荷载设计,采用刚性支撑和联结,减少了托架的弹性和非弹性变形;②主桥0#块分三次浇注,采取施加临时预应力措施,有效防止裂纹产生;③加强0#块的设计工作,构造上增加了D8防裂钢筋网片,混凝土中参加杜拉纤维,有效防止0#块开裂。
4)为防止悬绕梁段产生裂纹,设计单位采取了一系列措施:① 竖向预应力钢铰线采用二次张拉设计;② 在1~3#节段连接部位增设加强环形钢筋,以阻止新旧混凝土结合面由于收缩不同步而产生裂纹;③在0~9#节段周边设置D8焊接钢筋网片;④在箱梁混凝土中添加矿粉,并在0~5#节段混凝土中添加杜拉纤维;⑤在0~9#节段底板中设置冷却管。
5) 鱼洞长江大桥主桥悬灌施工梁段最重达510t,这是目前国内采用悬绕法施工最重的梁段。施工单位组织专人对大吨位施工挂篮进行研制。
6) 鱼洞长江大桥主桥为偶数跨,并为避免长江洪水对高支架的影响,采用先中后边的合龙顺序。
4.有关资料
桥名:重庆鱼洞长江大桥
桥梁:预应力混凝土连续刚构
跨径:145+2×260+145m
建设单位:重庆市城市建设投资公司
设计单位:重庆交通科研设计院
施工单位:中国铁道建筑总公司
混凝土用量:182000m3
钢材用量:33400t
造价:75260万元
建成日期:预计2008年5月
注:相关指标均为正桥部分,整个工程的总造价约30亿元。