1.概况
琶洲珠江大桥位于广州员村热电厂和琶洲村之间,主桥为V型刚构连续组合箱梁桥,引桥为30mT梁。全桥长1205m。(图1)。
图1 琶洲珠江大桥夜景图
琶洲珠江大桥桥址处珠江宽552m,是感潮河段,日平均潮差为2.0m。两岸属珠江三角洲平原,覆盖层较浅,基岩为泥质砂岩、砂岩。桥址处地质淤泥层厚约1m,粉砂层厚约2m,全风化层厚约3m。岩石天然湿度的单轴抗压强度>10000kPa。
琶洲珠江大桥为城市快速道路特大桥,设计荷载等级为:汽车—超20级,挂车—120;设计行车速度为80km/h;通航净空为20m x120m(高x宽);设计通航能力千吨级;地震设防烈度为7度。
2.主桥结构
主桥长570m,为V型刚构连续组合箱梁,桥跨组合为70+135+160+135+70m。(图2)V型刚构桥墩高20m,为目前同类桥型我国及亚洲之最。
图2 桥型布置图(单位:cm)
(1)基础
主墩基础每个墩8根,桩径为ф280cm,平均桩长约40m。均为低桩承台,平均水深约8m。所有桩基础均按端承桩设计,持力层均置于微风化岩层上。
12#、13#主墩由于覆盖层较厚且有不透水层,潮差不大,采用挖孔施工,用ф310 cm厚14mm钢护筒振动下放至不透水层,然后开挖。(图3)其余基础采用钻机和冲机成孔。
图3 主墩基础(单位:cm)
(2)承台
本桥12、13号主墩承台尺寸为13m×10m×4m,左右幅桥独立,属低桩承台。承台面低于平均低潮位,且承台底位于河床面以下1m。采用钢板桩围堰施工。(图4)
图4 钢板桩围堰施工
(3)V型墩
琶洲珠江大桥12#和13#主墩为V型墩,是由两个斜肢、一段梁组成的V型结构。V型支撑为钢筋混凝土结构,V撑两斜肢与竖直线的夹角分别为32.6616°和33.2648°。撑体厚度为2.3m,采用双箱单室箱型截面,顶、底板厚度均为60cm,腹板厚度分别为60cm、40cm;每个箱内空腔尺寸为110×320cm。为避免刚度产生过大的突变,斜肢顶、底部各设有一定长度的实体传力过渡段。斜肢为普通钢筋混凝土空心箱型截面,内含由型钢组成的劲性骨架,施工荷载由劲性骨架承受。(图5)V型墩结构轻巧,是全桥的亮点,也是全桥的施工难点。墩顶托顶梁长33m,混凝土方量约为800m3,单箱单室结构。两端为实心段,其下与V撑固接。中间为单箱式箱梁,长23 m。托顶梁采用钢结构护筒支架施工,施工中注意支架均匀受力,对称施工。(见图6、图7、图8、图9)
图5 V型支撑构造图
图6 V撑首节施工
图7 V撑第三节施工
图8 V型墩托顶梁施工①
图9 V型墩托顶梁施工②
(4)箱梁
V形支撑斜腿与主梁固结处梁高为7.0m,V形支撑上部托顶梁跨中梁高为6.0m,梁顶位于4%的人字坡上,竖曲线半径R=4500m;梁体下缘除跨中合拢段和边跨13.88m现浇段为直线,托顶梁梁底为半径R=65.718m的圆曲线以外,其余部位梁体下缘曲线线形为二次抛物线(图10)。
图10 箱梁
箱梁顶板宽15.0m,底宽8.0m,全桥合拢段长均为2m,边跨现浇段长13.88m。采用挂篮施工。全桥共有16套挂篮,其中V构采用8套三角挂篮,T构采用8套简易挂篮。
三角挂篮由主桁架,底篮,模板系统,行走系统和锚固系统组成,自重63t,适用于面板宽16t以下,底板宽8t以下,梁高2~8t之间,最大块重200t以下的箱梁悬浇施工。本三角挂篮具有自重轻,装、拆简便,施工方便等特点。(见图11、图12)
图11 三角挂篮施工
图12 三角挂篮施工②
图13 箱梁施工图
图14 箱梁合拢施工
3.主要技术特点和创新点
(1)、主桥上构形式采用V型支撑刚构-连续组合梁方案,结构新颖美观,总体布局合理。
(2)12#和13#主墩为V型墩,是由两个斜肢、一段梁组成的V型结构。斜肢为普通钢筋混空心箱型截面,内含由型钢组成的劲性骨架,施工荷载由劲性骨架承受。V型墩结构轻巧,是全桥的亮点,也是全桥的施工难点。
斜肢采用落地支架配合翻转模施工,每次浇筑高度为3m,分6次完成,施工具有操作难、控制难等特点。
(3)三角挂篮具有自重轻,装、拆简便,施工方便等特点。三角挂篮由主桁架,底篮,模板系统,行走系统和锚固系统组成,自重63t。适用于面板宽16m以下,底板宽8m以下,最长分块6m以内,梁高2~8m之间,最大块重200t以下的箱梁悬浇施工。
4、相关资料
桥名:广州琶洲珠江大桥
桥型:V型刚构连续组合箱梁
跨径:70+135+160+135+70m
设计单位:铁道部第一勘察设计院
施工单位:广东省长大公路工程有限公司
混凝土用量:16300m3
钢材用量:4860t
造 价:1.69亿元
建成日期:2003年7月