基本介紹
- 中文名:中山大橋
- 外文名:Zhongshan Bridge
- 始建時間:2018年9月6日
- 投用時間:2024年6月30日
- 所屬地區:中國廣東省中山市
- 類型:斜拉橋、特大橋、公路橋
- 長度:1170 m
- 寬度:40.5 m
- 車道規模:雙向八車道
- 設計速度:100 km/h
- 起止位置:翠亨東互通、萬頃沙互通
- 途經線路:深圳—岑溪高速公路(國家高速G2518)
歷史沿革
橋樑位置
建築設計
建築結構
- 設計理念
- 整體設計
整體設計 | |
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整體 | 雙塔雙索麵鋼箱梁斜拉橋,主橋採用半漂浮體系。 |
主梁 | ①主梁採用整幅流線型扁平鋼箱梁結構,採用正交異性鋼橋面板,雙邊腹板構造,中間不設縱隔板。主梁材質為Q345qD鋼。 ②頂板、底板採用U肋加勁。頂板在中央分隔帶、拉索區採用板肋加勁。 ③主梁橫隔板分為普通橫隔板、拉索橫隔板、支座橫隔板、壓重橫隔板4類。拉索橫隔板與普通橫隔板採用相同構造,均為通透性好且節省材料的空腹桁架式結構。拉索橫隔板與普通橫隔板採用相同構造,均為通透性好且節省材料的空腹桁架式結構。 箱梁橫隔板為空腹桁架式結構,鋼箱梁縱向採用U形閉口肋、板式加勁肋加勁,未設定縱隔板。錨拉板焊接於主梁外腹板之上的箱梁頂面。 |
索塔 | ①橋塔採用H形(門型)鋼筋混凝土結構,由兩塔柱、上橫樑和下橫樑、塔底連線系梁及塔頂裝飾區組成,系梁為單箱單室斷面,混凝土強度等級為C50。 ②塔柱採用新穎的單箱單室不規則多邊形截面,上橫樑位於塔柱頂端,將兩塔柱連成整體。下橫樑位於主梁底,其頂面設定有支座墊石及阻尼器墊塊。 ③塔柱按鋼筋混凝土結構設計,豎向主筋採用單根布置;上、下橫樑按全預應力構件設計,預應力張拉端設定在橫樑中部的隔牆位置。 |
斜拉索 | 採用雙索麵扇形布置,採用鋅鋁合金鍍層高強度、低鬆弛鋼絲索(PES7-127、PES7-151、PES7-187、PES7-223、PES7-253、PES7-283、PES7-301),橋塔上塔柱為斜拉索錨固區,在塔端採用鋼錨梁錨固,在梁端採用錨拉板結構形式進行錨固,張拉端設在塔端。 |
下部設計 | 橋塔墩採用分離式承台+群樁基礎的形式。2個分離式承台通過橋塔塔底連線系梁連線形成整體。邊墩、輔助墩採用大懸臂板式整體墩,帽梁布置預應力(帽梁預應力根據上部結構受力工況分批張拉)。主塔塔柱與基礎連線形成整體基礎,承台設計為帶倒角的多邊形。承台採用C40高性能海工混凝土,圍堰封底採用C25水下混凝土。 |
參考資料: |
設計參數
主要參數 | |
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整體 | 中山大橋全長1170米,橋面標準段寬40.5米,全寬46米(含風嘴),橋面寬43.5米,跨徑組合(110+185+580+185+110)米=1170 米,橋面橫向設2.5%雙向排水坡,邊主跨比0.509。 |
主梁 | ①全橋鋼箱梁共69個節段,標準節段重428噸,標準段長18米,高4米。橋塔段長12.4米、橋塔兩側無索區段長11.8米、過渡墩段長15米、邊墩段長9.25米、中跨合龍段長10米。 ②主梁頂板一般厚度為16毫米,外側重車道+緊急停車帶範圍頂板厚度為18毫米,拉索區頂板厚度為24毫米。底板在縱向不同區段採用12,14,16,18,24毫米5種不同厚度。頂板U肋厚8毫米,高300毫米,上口寬300毫米、下口寬180毫米,間距600毫米;底板U肋厚6毫米,高260毫米,上口寬400毫米、下口寬250毫米,間距800毫米。板肋尺寸為200毫米×20毫米。 ③標準間距為3米。普通隔板厚12毫米,拉索隔板厚12~16毫米,支座隔板厚20毫米、壓重隔板厚24~36毫米。 |
索塔 | ①主塔高213.5米,橋面以上塔高153.0米。 ②塔柱外輪廓尺寸順橋向為7.5~9.0~14.0米,上塔柱壁厚1.55~2.30米,下塔柱壁厚1.8米;橫橋向為7.0~8.2~12.3米,上塔柱壁厚1.2~1.6米,下塔柱壁厚1.8米。 ③主筋直徑46毫米、基本間距15厘米。 ④順橋向來風時,塔柱風阻係數為1.2;橫橋向來風時,上塔柱風阻係數為1.37,下塔柱風阻係數為0.496。 |
斜拉索 | 單塔單柱設15對斜拉索,全橋總計120根。斜拉索塔上索距為3米,樑上索距為18米。拉索橫向間距41.5米,標準強度不低於1960兆帕。 |
下部設計 | 單個橋塔基礎採用14根直徑為3.0米的鑽孔灌注樁,150號橋塔墩樁長49~67米,151號橋塔墩樁長63~82米。基礎採用直徑3.0米的鑽孔灌注樁,148號邊墩、149號輔助墩布置8根樁基,152號輔助墩、153號邊墩布置10根樁基,樁長39~63米。單個承台平面尺寸為24米×24米,高為6.5米。基礎為14根直徑3.0米的鑽孔樁,呈梅花狀布置,封底厚度為2.5米。單個承台需C40混凝土3380.0立方米,共需鋼筋313.9噸、封底混凝土1025立方米。系梁每11.2米增加一道隔牆,隔牆厚為1米,橫樑中心設1.5米隔板。系梁跨中位置高9.5米,樑上下寬度均為10米,系梁與塔柱交接處梁高 13.5米,樑上寬12.884米、下寬14米,系梁頂板及腹板厚1.2米,底板厚1.5米。 |
參考資料: |
- 技術標準
技術標準 | |
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公路等級 | 高速公路 |
行車道數 | 雙向八車道+緊急停車帶 |
設計速度 | 100千米/小時 |
汽車荷載 | 公路-Ⅰ級 |
設計洪水頻率 | 1/300 |
通航水位 | 最高3.22米(1985國家高程) 最低-0.56米(1985國家高程) |
通航情況 | 雙向單孔通航 |
通航淨空 | 390米×53.5米 |
船舶撞擊力標準 | 30000噸級船舶 |
抗風設計標準 | 平均年最大風速39.1米/秒 |
地震設防標準 | E1水準為100年超越機率10% E2水準為100年超越機率4% |
設計使用年限 | 100年 |
參考資料: |
設施設備
照明系統
監控系統
通信聯絡
運營情況
票制票價
交通管制
- 限行
- 限速
- 禁停
交通流量
建設成果
技術難題
- 建設難題
- 中山大橋施工環境惡劣,施工區域航道每天穿行的船舶多達4000餘艘、通航安全風險大,所處位置地質、水文條件複雜,橋址區域颱風頻發、季風期長,施工組織難度高,施工作業進度要快;
- 中山大橋按高速公路標準設計,且處於海洋環境,對運營及耐久性要求高,對主梁抗風性能要求高;
- 中山大橋線路長,工程覆蓋範圍廣;淺灘區地處於“潮退灘露”的灘涂區域,大型水上設備無法進入進行護筒施工,常規導向架進度慢,設備使用成本高;
- 中山大橋全線有100多個水上鑽孔墩位,鑽孔平台周轉次數為8次;而常規“型鋼+貝雷”平台構造較為複雜,安拆工期長,頂層分配梁和面板在周轉過程中損耗較大;
- 中山大橋樁基總量超過800根,鑽孔平台等周轉材料的投入要求高,施工質量控制難;
- 中山大橋承台施工數量多,所處環境為流塑狀淤泥帶,深度達到20米;
- 中山大橋橋樑墩身及蓋梁鋼筋間距、保護層厚度控制困難,海上高墩施工安全風險大;
- 中山大橋蓋梁多為大懸臂結構,支架設計難度大,現場施工風險高,施工質量控制難度大;
- 中山大橋樑段節段自重大、剛度小,且已吊裝和待吊裝梁段間橫向高差最大可達7厘米;
- 中山大橋鋼橋面板瀝青層施工要經受夏季高溫炙烤不變形,還要與下承鋼板有良好的追隨性,同時面臨著外海高溫、潮濕多雨等不利施工環境。
- 技術創新
- 浮吊+六框式整體式導向架:每次定位可完成6根鋼護筒,兩天可完成一個墩位的護筒打設,鋼護筒的水平定位誤差控制在2厘米以內,垂直度誤差控制在1/330以內;
- 裝配式鑽孔平台模組化設計:平台構件在後場加工成整體,利用吊車分塊鋪設與拆除,每個平台的搭設時間可減少5天,全標段120個鑽孔平台,共節約工期600天;
- 大型旋挖鑽搬到海上施工:以旋挖鑽施工代替迴旋鑽施工,提高了鑽孔工效,加快了平台周轉率;Ⅰ類樁占比全線最高,單根樁基成孔時間提高一倍,每個墩位的樁基施工節約36天工期;
- 多種形式圍堰促承台施工安全:針對承台的不同埋深、周邊的水深等參數,選用有底鋼套箱圍堰、鋼板樁圍堰、鎖扣鋼管樁+鋼板樁組合圍堰等,不同圍堰形式進行施工保障了承台施工安全質量;
- 鋼筋部榀施工工藝:中山大橋採用“短線法”在胎架上製作部品長度按照6米一節,胎架的寬度按照墩身底部最大長度設計,不同節段可根據墩身截面坡度放樣,加工完成後現場起吊安裝,鋼筋間距合格率提高到了95%以上,保護層的合格率提高到了90%以上,且每節墩身鋼筋施工工期縮短一天避免了高墩施工,降低了安全風險;
- 斗拱型蓋梁支架:中山大橋創新採用鋼管立柱+桁架支架形式,形如古代建築房梁“斗拱”承載力和穩定性大大提高,裝配式的蓋梁支架搭設時間可節約10天/套,單套蓋梁的鋼筋工程工期由散拼的25天縮短至12天,減少了高空作業時間,降低了施工風險;
- C形焊縫+部分索力張拉:中山大橋採取“C形焊縫+部分索力張拉”,將待吊裝梁段荷載自橋面吊機轉移至斜拉索上,有效地實現了橋面吊機卸載梁段橫向高差由7厘米降低至3厘米,後續通過馬板馬固可完成全斷面高差調整,滿足焊接施工要求;
- 智慧型裝備運用:建設團隊為瀝青層施工研發了智慧型噴塗、智慧型塗刷等8套全新裝備,搭建了集動態視頻、北斗定位等於一體的信息化平台,實現全環節數位化、智慧型化,確保施工優質高效;
- 鋼棧橋建設:在緊貼橋位的海面上搭設一條長約8千米的鋼棧橋,將海上施工變成陸地施工,降低了施工安全風險,運輸效率還大幅提升,修建鋼棧橋的材料可調運其他項目重複利用,攤薄投資成本。
科研成果
技術名稱 |
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《超寬鋼箱梁設計及架設》 |
《斜拉索預張和主梁分階段焊接》 |
參考資料: |