广州东沙大桥陈晓冬.doc

广州东沙大桥 工程概况 广州东沙大桥位于广州市中心区南部，跨越珠江东平水道，北面通过东沙立交与环城高速公路南环段及东沙大道相连，南面连接广州市新客站，是广州市东沙至新联高速公路上的一座特大型桥梁（如图1和图2）。 东沙大桥北引桥为30m跨预应力混凝土连续箱梁，下部结构为花瓶型墩；南引桥为30m跨先简支后结构连续预应力混凝土小箱梁，下部结构为大挑臂帽梁独柱墩基础。东沙大桥主桥，采用独塔双索面混合梁斜拉桥方案，边跨设置两个辅助墩，桥跨布置为338m+72m+56m+52m=518m，主桥总造价为2.16亿元，其主跨跨径位于目前国内独塔斜拉桥的第二位。桥塔采用钢筋混凝土花瓶形塔，桥面以上塔高147m。东沙大桥主桥主跨为全焊钢箱梁，采用预制拼装的施工方案；边跨混凝土箱梁位于岸上，采用支架现浇的施工方案。 桥位处江面宽约350m，水深4～15m，设计流速1.35m/s，平均潮差约1.5m，覆盖层厚12～22.5m，基岩为泥质粉砂岩。桥址区属南亚热带季风气候，多年平均气温21.8℃，年平均降雨量1696.5mm，年平均相对湿度为77%，年平均台风袭击约4次，设计基准风速：V10＝35.4m/s 。 主要技术标准为：双向六车道高速公路；桥梁全宽33.5m；主桥计入拉索锚固区及风嘴宽度后，桥梁全宽36.0m；公路I级设计荷载；计算行车车速100km/h；地震动峰值加速度系数0.1g；通航净高33m，净宽230m。 技术特点 2.1 主桥结构 主桥为独塔空间双索面混合梁斜拉桥，采用塔、墩、梁固结体系，桥跨布置为338m+72m+56m+52m，主桥长518m，为增加体系刚度，改善结构内力，在边跨内设置两个辅墩，在边墩及其临近辅助墩共压重655000kg，桥型布置如图3。 图3 桥型布置图 2.2 主墩基础 42号主墩位于岸边，采用20根D2.5m钻孔灌注桩基础（图4），平均桩长32m；矩型承台尺寸19X28m，厚6m，承台顶设置整体式塔座，共浇注C30混凝土3192 m3。主墩基础构造如图3。 图4 主墩基础 2.3 主塔 主塔为花瓶形混凝土结构（图5、图6），塔高182m，桥面以上塔高144m，有效高跨比0.25。横梁以上塔柱成分离式倒“Y”形，两个分离塔柱的锚固区之间设置开设椭圆景观孔的三道连接横梁，上塔柱转折处设大半径圆曲线，下塔柱横桥向向内倾斜。塔柱均为单箱单室截面，下塔柱横桥向宽4.2～8.5m，壁厚1.2m，顺桥向宽8.5m，壁厚1m；中上塔柱横桥向宽4.2m，壁厚0.8m，顺桥向宽6.0～8.5m，壁厚0.8～1.2m；上连接横梁顶、底板厚0.6m，腹板厚0.7m；桥面处塔横梁中有主梁穿过，横梁宽7.5m，高6.0m，顶、底板及腹板厚0.8m。中横梁配置了预应力钢绞线和竖向预应力粗钢筋；上横梁布置了预应力钢绞线和粗钢筋；上塔柱斜拉索的锚固采用凸齿板构造，在其四周塔壁内布置了预应力精轧螺纹粗钢筋。主塔共浇注C50混凝土10272 m3。 塔柱采用爬模施工，节段长4.5m。下塔柱施工时设置3道预应力水平拉杆，中塔柱施工时设置3道施加主动力的水平撑杆。 图5 主塔构造 图6 主塔施工 2.4 主梁 主梁采用钢箱梁与混凝土箱梁相接合的混合梁，钢箱梁与混凝土箱梁接合段设在主跨距主塔中心41m处。主跨41m及边跨180m长的主梁采用预应力混凝土箱梁，单箱三室截面（图7），结构外形与钢箱梁保持一致。梁高3.3m，箱全宽38m，顶面宽36m，顶底板厚0.25m，内腹板厚为0.4m，外腹板与风嘴相结合，形成锚固斜拉索的实体结构。在斜拉索锚固处及两斜拉索之间均设一道厚0.35m的横梁，横梁间距4m。混凝土箱梁位于岸上，采用支架节段现浇施工方案，共浇注C50混凝土8164 m3。 图7 混凝土主梁断面图 中跨钢箱梁长296.75m，采用正交异性板组成的全焊箱形结构，材料为Q345C。梁高3.3m，梁宽38m，标准节段长16m，节段吊装重约269吨。钢箱梁顶板厚14mm，其板下设8mm厚U型纵肋加劲，间隔600mm；底板及下斜腹板厚12～16mm，其板上设6mm厚U型纵肋加劲，间隔800mm；纵向外腹板厚28~40mm，间距为34.4m，其上与斜拉索下锚点的锚拉板对接焊连；内腹板间距14.7m，除钢混接合段及边墩附近无索区段为12mm厚实腹式板外，其余为空腹式结构。横隔板间距3.2m，板厚10mm（拉索锚固处作适当加强）,钢主梁断面见图8。 接合段的钢箱梁套在预应力混凝土箱梁之外，其上、下翼缘板和端面板通过抗剪焊钉以传递剪力；其端面板利用混凝土箱梁内的纵向预应力束加以锚固，以产生预压传递弯矩；而两种梁体在刚度上的突变，则由在钢箱梁上、下翼缘板的