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泰州大橋
鎖定
泰州大橋(Taizhou Yangtze River Bridge)是連接中國江蘇省泰州市和揚中市的特大橋樑,跨越長江和夾江,是滬寧高速公路和常州西繞城高速的重要組成部分,位於長江江蘇江段的中部。
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泰州大橋於2007年12月26日開工建設;2011年9月28日實現全線合龍;2012年11月25日大橋正式開通。
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- 中文名
- 泰州大橋
- 外文名
- Taizhou Yangtze River Bridge
- 始建時間
- 2007年12月26日
- 投用時間
- 2012年11月25日
- 所屬地區
- 中國江蘇省
- 類 型
- 公路橋、懸索橋、特大橋
- 長 度
- 62.09 km
- 寬 度
- 33 m
- 車道規模
- 雙向六車道
- 設計速度
- 100 至 120 km/h
- 起止位置
- 湯莊樞紐、宣堡鎮西
- 途徑路線
- 阜寧—溧陽高速公路(蘇高速 S35)
- 管理機構
- 江蘇省交通運輸廳
泰州大橋建設歷程
2003年起,江蘇省交通規劃設計研究院開始對這一設想進行預可性研究。
2005年7月,《泰州公路過江通道預可行性研究報告》出台;10月,正式開始勘察設計;12月,江蘇省交通規劃設計院設計出三塔兩跨超千米懸索橋方案。同月,泰州公路過江通道環境影響報告書通過交通部專家預審。
2006年5月,中國國家環保總局評估中心牽頭,在泰召開泰州公路過江通道環境影響報告書技術評估會,項目通過專家“環境影響評價”;8月,中國國家發改委通過該項目建議書,同意建設泰州公路過江通道項目;9月,泰州大橋正式被中國國家發改委立項,並通過專家組的科研論證;10月,泰州過江通道工程可行性研究報告預審會召開,同意採用三塔懸索橋方案作為編制投資估算、經濟評價的依據。同月,泰州長江公路過江通道水上通航安全研究報告在泰州通過專家審查;12月,《泰州長江公路過江通道可行性研究報告》分別通過中國交通部、中國國際工程諮詢公司專家組評估、審查。
2007年7月上旬,中國國務院辦公會議討論通過了《泰州大橋可行性研究報告》,並由中國國家發改委於7月10日正式批覆同意,採用泰州永安洲北橋位方案,長江大橋正式定名為“泰州大橋”;8月19日,首節鋼沉井到達泰州大橋北岸建設現場,泰州大橋建設前期準備工作進入實質性階段;11月,經過前期籌備,泰州大橋主橋北岸施工場地的“三通一平”及臨時碼頭工程已完成,大橋具備了開工建設條件;11月26日,泰州大橋指揮部進駐泰州市,大橋正式開工建設。
2008年9月10日,泰州大橋中塔沉井開始第一次封底施工。
2009年6月3日,泰州大橋中塔D1節段鋼箱梁開始吊裝;4月10日,泰州大橋中塔上橫樑吊裝結束。
2010年8月30日,泰州大橋主纜錨道全部貫通。
2011年1月13日,泰州大橋兩根主纜架設到位,進入緊索階段;9月28日,泰州大橋鋼箱梁全部到位,實現全線合龍,初步形成一個完整的橋面。
2012年9月22日,泰州大橋跨江主橋各項指標均滿足設計要求,初步具備了車輛通行的條件;10月16日,泰州大橋上部結構工程與鋼橋面鋪裝工程接受交工驗收;11月25日上午,泰州大橋正式開通,將長江北岸的泰州與江心的揚中、江南的鎮江常州連成一體。泰州大橋工程主橋通航孔為單孔雙向通航,通航淨空高度不小於50米,淨寬不小於760米,能滿足5萬噸級巴拿馬散裝貨輪的通航需要。
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泰州大橋橋樑位置
泰州大橋位於江蘇省的泰州市和揚中市之間,東距江陰長江公路大橋57千米,西距潤揚長江公路大橋66千米。泰州大橋起自泰州宣堡鎮西,接南通至南京高速公路,向西經高港區口岸鎮、永安鎮東,在田河東跨宣堡港,在福興莊東與S336交叉,於新堂圩附近與江北沿江高等級公路交叉,在永安洲鎮三水廠下游約1千米處跨越長江進入揚中市;線路在揚中市東穿過,經變電所北,跨S238及揚中市西南環相交處,向西於小泡沙西端跨長江夾江,經姚橋鎮北,與五峯山通道接線相交於姚橋樞紐。在此處路線折向南,從界牌鎮西穿過,跨丹界公路;向南跨越浦河進入常州境內,跨新孟河、S238、S338,經安家鎮西,終於滬寧高速公路湯莊樞紐。
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泰州大橋建築設計
泰州大橋建築結構
泰州大橋由北接線、跨江主橋、夾江橋和南接線四部分組成;
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採用“三塔兩跨”懸索橋橋型方案,中塔採用世界上高度第一的縱向人字形、橫向門式框架型鋼塔,橫橋向為門式框架結構,縱橋向呈人字形,採用沉井基礎。錨碇為沉井基礎重力式錨碇,
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設計和施工技術含量高。
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泰州大橋設計參數
泰州大橋項目起點至大港樞紐段約27.629 千米(含跨江大橋),設計速度採用100千米/小時。雙向六車道,路基寬度33.5米,大橋寬33.0米(不含布索);大港樞紐至項目終點段34.459千米,設計速度採用120千米/小時,路基寬度34.5 米,預留八車道建設條件。主橋橋樑結構設計基準期為100年;全線設計車輛荷載等級採用公路Ⅰ級工級。主橋通航淨空高不小於50米,淨寬不小於760米。能滿足5萬t級巴拿馬散裝貨輪的通航需要。其中,項目起點至大港樞紐段約27.629千米(含跨江大橋),雙向六車道,路基寬度33.5米、大橋寬33.0米(不含布索區);34.459千米,設計速度採用,路基寬度34.5米,預留八車道建設條件。工程全長62.088千米,全線採用雙向六車道高速公路標準,項目總投資93.7億元,建設工期為五年半。其中,跨江主橋及夾江橋全長9.726千米,橋面寬33米。跨江主橋採用了主跨(2×1080)米的三塔雙跨鋼箱梁懸索橋,繫世界首創。採用的多塔懸索橋是創新的結構體系,基於多塔連跨懸索橋的橋型特點,泰州長江公路大橋設計中塔基礎為圓角矩形沉井,體積龐大。沉井下部38米為雙壁鋼殼混凝土結構,上部38米為鋼筋混凝土結構,平面上分為12個隔艙,共需澆築混凝土約10萬方,最終沉入19米深水和55米河牀覆蓋層。
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北汊跨江主橋工程:北汊跨江主橋採用(2×1080=2160)米的三塔雙跨鋼箱梁懸索橋,是世界上該種橋型的最大跨徑。主橋南北引橋長4661米,北汊跨江主橋(含引橋)總長6821米。
夾江橋工程:夾江橋採用(85+3×125+85=545)米和(85+2×125+85=420)米的預應力混凝土連續梁橋。兩座夾江橋及引橋全長2905米。
北接線工程:路線總長約8千米,設樞紐1處、互通立交1處,設主線收費站1處。
揚中接線:揚中接線(含揚中互通)長2.94千米。
技術標準 | |
公路等級 | 高速公路 |
設計速度 | 100千米/小時(起點至大港樞紐段);120千米/小時(大港樞紐至項目終點段) |
荷載標準 | 公路Ⅰ級 |
通航淨空 | 淨空高不小於50米,淨寬不小於760米,5萬噸級巴拿馬散裝貨輪 |
設計年限 | 100年 |
泰州大橋建設成果
泰州大橋技術難題
泰州大橋採取以下技術創新:
2、建立了三塔懸索橋中間塔的設計方法和參數體系,提出了“縱向人字形、橫向門式”的中間鋼塔柱結構。
3、創建了中間塔主纜與鞍座抗滑安全性設計評價方法,獲得多塔懸索橋的結構行為特性,率先提出了千米級多塔連跨懸索橋適宜結構體系。
4、首次研發了“沉井鋼錨墩+錨系”導向定位與着牀技術、多端面大節段匹配製作安裝控制技術,研製了國內首台主纜S形鋼絲纏絲機,填補了國內空白。
5、該工程質量優良,在科技創新和新技術應用方面成績顯著,填補了我國懸索橋架設多方面的空白,研發系列設備、工法與專利,在國內外多項工程中得到成功應用,提高了我國橋樑建設的水平和競爭力,促進和推動了世界橋樑技術的發展和進步,具有廣闊的產業化應用前景。
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- 橋樑吊裝設計
採取下塔柱節段浮吊安裝、上塔柱節段縱向分塊利用米D3600塔吊進行吊裝的方案,上塔柱每個吊裝段起重重量控制在140噸以內,相應節段高度控制在7.5到12米。D0節段的正確定位和安裝,是整個中塔塔身安裝與線性控制的基礎,其安裝精度將決定塔柱安裝的精度。D0節段共4個,具有雙向傾斜度,每個節段底部承壓板和頂板上各有34個直徑為200毫米和180毫米的孔,安裝時需將同樣數量、直徑為130毫米錨杆(兩端螺紋部分直徑140毫米)同時穿入鋼塔柱底板和頂板對應的圓孔中。鋼塔柱在“穿孔”過程中需調整為縱橋向1:4、橫橋向3.9:192的坡度,且偏移不得超過20毫米,安裝定位精度要求很高。
[3]
- 橋樑纜索系統
與傳統兩塔懸索橋相比,三塔懸索橋的纜索系統更為複雜,一是貓道設計施工難度大,要考慮中塔結構行為對貓道結構的影響,且貓道跨越塔頂的預留預埋受到鋼塔構造的制約。二是纜索架設工況更為複雜,主纜索股在架設過程中需三次跨越塔頂,索股更容易產生斷帶、鼓絲、扭轉和呼啦圈等不良現象,對牽引設備和放索系統提出了更高的要求。
[3]
- 南北錨碇基礎
- 橋樑鋼橋面結構
- 鋪裝材料及工藝
- 世界最大三塔懸索大橋
該橋跨越長江的主橋採用三塔兩跨懸索橋型,每跨跨徑均為1080米。採用三塔懸索橋橋型主要出於兩個方面的考慮:一是考慮到橋位處江面寬闊。據測量,大橋跨越的長江江面寬達2.3千米,河牀呈淺W形斷面,如採用一跨過江的橋樑方案,投資將大幅度增加,而採用三塔兩跨懸索橋不僅節約了投資,而且能最大限度地利用橋址區河牀特點,並能適應長江河勢的變化,同時由於水中只有一個主塔基礎,最大限度減少了建橋對水流的影響,降低了船舶撞險。二是考慮到長江岸線資源的充分利用問題。如果採用斜拉橋橋型,引橋過多、過密的橋墩,將會影響兩岸港口碼頭間船舶的航行,不利於兩岸岸線的開發利用。
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- 最大水中沉井
泰州大橋中塔採用水中沉井基礎,沉井平面尺寸長約58米、寬44米,整個沉井基礎將下沉到標高-70米的深度。沉井法施工是先在地表製作成一個井筒狀的結構物(沉井),然後通過從井內不斷取土,使沉井在自重作用下逐漸下沉,達到預定設計標高後,再進行封底,構築內部結構。施工過程中,通過巨大外力將江水和江底泥土衝開,將沉井下沉到地下幾十米並碰觸到地層岩石,再往沉井中澆灌混凝土等物,將基樁牢牢固定。
[7]
- 首次採用人字形鋼塔
泰州大橋上採用了中塔採用“人”字形鋼鐵結構。與兩塔懸索橋不同,由於三塔懸索橋用邊、中、邊三個主塔,中主塔將主橋劃分成兩個跨徑,極端情況下可能出現一個橋跨佈滿車輛而另一個橋跨沒有車輛的情況,此時,如果中塔剛度不足,則塔頂會產生較大的位移,橋面必然形成較大的撓度,既會造成使用者心理上的不適,也不利於橋上的行車安全;相反,若中塔剛度過大,勢必又會使讓大橋的主纜在中塔兩側存在巨大的不平衡力作用,造成主纜在塔頂產生滑移的風險;這兩種情況都是不允許的。
[7]
這就要求中塔必須要有一定剛度,同時剛度又不能太大。經過兩種材料、三種結構形式以及相應的多種組合的比選論證,我們最終選擇了有一定柔韌度的鋼塔,並將塔型縱橋向設計為人字形來提高塔的剛度,剛柔結合,從而達到中塔的最佳剛度。
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泰州大橋科研成果
2、“多塔連跨懸索橋中間塔施工關鍵技術及其應用研究”、“大型基礎降水及其誘發地層沉降控制技術與應用”分別獲得2012年度、2011年度江蘇省科學技術獎二等獎;
3、“多塔連跨懸索橋結構及工程示範”、“長大橋樑深水超大型沉井基礎施工成套關鍵技術研究”分別獲得2013年度、2010年度中國公路學會科學技術獎特等獎;
4、“三塔懸索橋中間塔設計關鍵技術”、“三塔懸索橋上部結構施工關鍵技術研究”獲得2012年度中國公路學會科學技術獎一等獎;
5、“懸索橋主纜除濕系統自主研發關鍵技術研究”獲得2013年度中國公路學會科學技術獎一等獎;
泰州大橋榮譽表彰
泰州大橋獲得以下榮譽表彰:
3、2014年度國際諮詢工程師聯合會菲迪克(FIDIC)工程項目優秀獎;
4、2014年度中國公路勘察設計協會公路交通優秀設計一等獎;
5、2014年度江蘇省住房和城鄉建設廳江蘇省優質工程獎“揚子杯”;
泰州大橋價值意義
泰州長江公路大橋通車儀式(3張)
泰州大橋的順利建成,為江蘇中部又增添了一條跨江通道,強化了泰州與鎮江和蘇南地區的交通聯繫,完善了長三角地區和江蘇高速公路網絡,為沿江地區協調發展提供了更有力的支撐。(江蘇省交通運輸廳廳長遊慶仲 評)
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在世界上,最大跨徑的三塔懸索橋在日本,跨徑為176米。因而,泰州大橋建成後,主橋邊塔與中塔之間1080米的跨徑,將首次在世界上實現三塔懸索橋塔跨徑由百米向千米的突破。(大橋建設指揮部工程處處長楊寧評)
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泰州大橋是首座大跨度三塔兩跨吊懸索橋體系,通過中塔採用剛度適中的人字形鋼橋塔等措施,解決了中塔塔頂主纜與鞍座的抗滑移問題又兼顧了結構剛度;中塔基礎採用浮式沉井基礎,確保了工程質量,簡化了施工,節約了材料。(中國土木工程學會 評)
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- 參考資料
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- 1. 泰州長江大橋簡介 .泰州市人民政府[引用日期2019-04-05]
- 2. 泰州長江大橋建設歷史 .中國江蘇網[引用日期2019-04-05]
- 3. 劉小勇,胡義銘,柴幹著.泰州大橋建設安全管理及技術:東南大學出版社,2013.12:1-11
- 4. 泰州長江大橋——帶來區域經濟發展新變化 .中國公路網[引用日期2015-08-10]
- 5. 泰州長江公路大橋 .中國土木工程學會[引用日期2020-10-03]
- 6. 泰州長江大橋技術難點 .中國江蘇網[引用日期2015-08-10]
- 7. 世界最大跨徑三塔兩跨懸索橋——泰州長江公路大橋 .中國水文化網[引用日期2019-05-02]
- 8. 泰州長江大橋“三城共享”創五項世界第一 .中國新聞網[引用日期2015-08-06]
- 9. 泰州長江公路大橋獲英國卓越結構工程大獎 .中鐵大橋勘測設計院集團有限公司[引用日期2019-04-05]
- 10. 國際橋協在泰州大橋舉行“2014年度傑出結構工程獎” 現場揭牌儀式 .江蘇省人民政府國有資產監督管理委員會[引用日期2019-04-05]
- 11. 泰州長江公路大橋雨中通車記 .中國江蘇網[引用日期2015-08-08]
- 12. 泰州公路過江通道項目建議書獲國家批准500萬泰州人民將再 - 監理招聘網 .監理網[引用日期2023-08-15]
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