蘇通長江公路大橋建設結構設計(編輯修改稿)
2025-07-20 17:40 本頁面
【文章內容簡介】 流塑11030104淤泥質亞粘土夾粉砂流塑1103538Q352粉砂密實180454552細砂密實250504561礫砂密實500100377中砂密實30050 507粉砂密實20045 5081礫砂密實550110 5082細砂密實30055 5081中砂密實45060 5082細砂密實30055 50Q29粘土硬塑380704010細砂密實30055 5011粘土硬塑3406512粉砂密實2305012細砂密實3005513亞粘土硬塑4507513亞粘土硬塑2505014細砂密實30055Q115粗砂密實50010015細砂密實3005515粗砂密實50010016細砂密實3305516粗砂密實500100 地震 抗震設防標準根據(jù)目前國內外抗震設計方法的發(fā)展水平，采用兩水平的抗震設計方法對蘇通大橋進行抗震研究，同時，根據(jù)橋梁各部分的重要性，以及地震破壞后橋梁結構修復的難易程度，對主橋、專用航道橋和引橋分別采用兩種不同的設防標準進行抗震研究，見表38。 表38 蘇通大橋抗震設防標準橋梁設防地震概率水平結構性能要求結構校核目標主航道橋P1：100年10％（重現(xiàn)期950年）主結構完好無損，邊墩接近或剛進入屈服主塔校核應力，邊墩校核承載能力極限狀態(tài)P2：100年2％（重現(xiàn)期5000年）主塔可出現(xiàn)微小裂縫，邊墩可利用延性抗震主塔校核承載能力極限狀態(tài)，邊墩根據(jù)強度折減系數(shù)和延性校核承載能力極限狀態(tài)專用航道橋和引橋P1：50年10％（重現(xiàn)期475年）主結構完好無損，橋墩接近或剛進入屈服橋墩校核承載能力極限狀態(tài)P2：50年2％（重現(xiàn)期2500年）橋墩利用延性抗震橋墩根據(jù)強度折減系數(shù)和延性校核承載能力極限狀態(tài) 橋位區(qū)構造穩(wěn)定性評價從歷史地震資料分析，橋位區(qū)沒有發(fā)生過破壞性地震的記載。經超長電磁波、淺層人工地震和精密磁測等方法的綜合勘探和研究，F(xiàn)11斷裂（見圖33）及鹿河—璜涇斷裂均不屬于活動斷裂，這兩條斷裂都隱伏在地表250m深度以下，因此，對橋梁建設不會產生影響，大橋橋位區(qū)屬于構造穩(wěn)定區(qū)。 地震危險性分析考慮地震活動時、空不均勻性，采用國際工程界廣泛使用的綜合概率法，進行橋位區(qū)地震危險性分析,計算結果見表39。表39 橋位區(qū)地震危險性分析結果概率水準基巖水平向峰值加速度PGA（g）主 橋專用通道橋引橋100年63%10%2%50年63%10%2%圖33 蘇通大橋近場區(qū)地震構造圖 地震動工程參數(shù)考慮河床沖刷，主橋、專用航道橋、引橋場地地表的峰值加速度見表310~312。表310 主橋場地地表峰值加速度Amax(g)概率水準主墩位置水平向豎 向平均平均100年2%北主墩南主墩100年10%北主墩南主墩表311 專用通航孔橋場地地表峰值加速度Amax(g)概率水準水平向豎 向平均平均50年2%50年10%表312 引橋場地地表峰值加速度Amax(g)概率水準位 置 水平向豎向№1№2№3平均№1№2№3平均50年10%北引橋南引橋50年2%北引橋南引橋574. 主航道橋橋型及結構方案 總體設計根據(jù)基礎設計資料專題研究成果，蘇通大橋橋址區(qū)具有江面寬、基巖埋藏深、河勢復雜、通航標準高的特點，要求橋梁主跨跨徑應在千米以上。為此，工程可行性研究階段和初步設計階段都對蘇通大橋的橋型方案進行了較深入的研究比較。針對蘇通大橋建設條件，結合目前國內外橋梁建設的實際水平，工可階段研究了主跨1088 m的雙塔斜拉橋方案、主跨650 m的三塔斜拉橋方案、主跨1510 m的雙塔三跨懸索橋方案、主跨1510 m的斜拉—懸索協(xié)作體系橋方案四種可能適合的橋型方案；初步設計階段在工可研究的基礎上，又對雙塔斜拉橋和懸索橋橋型方案進行了研究、比較。經工可和初步設計階段對橋型方案的研究比較，綜合考慮河勢、通航、地質條件和工程造價等因素，最終確定蘇通大橋主航道橋采用雙塔鋼箱梁斜拉橋方案，其跨徑布置為100+100+300+1088+300+100+100m，總長2088m，見圖41。常熟南通洪季上行航道輔助航道備用輔助航道主航道圖41 主航道橋橋跨布置 結構設計 結構體系采用七跨連續(xù)半漂浮體系，空間密索型布置；索塔與主梁間縱向安裝沖擊荷載阻尼約束裝置——液壓緩沖器或粘滯阻尼器，橫向設抗風支座傳遞風荷載。 主梁主梁采用封閉式流線形扁平鋼箱梁，節(jié)段標準長度16m、邊跨尾索區(qū)節(jié)段為12m，（含風嘴），最大重量400 t。梁內橫向設置兩道桁架式縱隔板（有豎向支承和索塔區(qū)段采用實腹板式），縱向每隔4m設一道板式橫隔板（索塔區(qū)段間距特殊設計），縱隔板、橫隔板厚度在設置豎向支座、橫向限位支座、伸縮裝置及橋塔處予以適當增加。根據(jù)受力需要，鋼箱梁在不同區(qū)段采用了不同的鋼板厚度，索塔處板厚最大；頂板的厚度在橫橋向也予以變化，在兩端及靠近錨索區(qū)的位置加厚。各部構件主要尺寸為：梁高：頂板寬：（不含風嘴）底板寬：+23+頂板厚：14～24mm底板厚：12～22mm腹板厚：30mm頂板U形加勁肋：厚8～10mm，上口寬300mm，下口寬180mm，高300mm，間距600mm底板U形加勁肋：厚6～8mm，上口寬250mm，下口寬400mm，高260mm，間距800mm橫隔板間距：實體式縱隔板厚：12mm桁架式縱隔板：上、下弦桿板厚12mm，節(jié)點板厚12mm斜桿：采用角鋼主梁構造見圖42，三維透視圖見圖43。圖42 主梁構造圖43 主梁三維透視圖斜拉索與主梁采用錨箱式錨固，錨箱安裝在主梁腹板外側，并與其焊成一體，構造見圖44。為確保在正常運營狀態(tài)下，邊跨橋墩避免出現(xiàn)負反力，在輔助墩頂采用了壓重的方式解決。錨 固 板承 壓 板墊 板錨 固 板圖44 索梁錨固構造 索塔索塔為鋼筋混凝土材料，呈倒Y形。塔柱分上、中、下三段，，。塔柱順橋向寬度由塔頂?shù)?m直線變化至塔底的15m；橫橋向塔頂寬8m，自上向下逐漸變寬，中、。采用矩形斷面，在外側中部設置凹槽，構造見圖45。圖45 倒Y形索塔一般構造斜拉索與索塔采用安裝在塔柱混凝土內的鋼錨箱錨固，構造見圖46。圖46 錨箱立體剖面 斜拉索經對國內、外斜拉橋所采用的兩種斜拉索類型（平行鋼絲斜拉索和平行鋼絞線斜拉索，見圖47）多方面比較，平行鋼絲斜拉索以其較小的直徑能減少對結構的風荷載而被推薦采用。全橋共272根斜拉索，最大斜拉索長度581m，單根最大重量約65t。圖47 斜拉索類型 斜拉索采用分類對待和綜合減振的方案，即阻尼器、氣動措施并用。 1) 基礎構造索塔基礎采用鉆孔樁群樁基礎。承臺為啞鈴型，承臺厚度為5~。，采用梅花形布置，構造見圖48。圖48 主塔基礎一般構造2) 防撞方案采用浮箱式消能緩沖防撞裝置，鋼結構制成，沿基礎四周呈環(huán)形布置。主墩消能緩沖裝置的構造示意見圖49。圖49 防撞消能緩沖裝置構造示意圖 施工方案 主梁索塔區(qū)梁段分為五段，利用1500t大型浮吊在支架上安裝；兩輔助跨梁段也利用該浮吊大塊件吊裝（約50m長）；其余標準節(jié)段利用橋面吊機對稱懸臂拼裝，施工示意見圖410。圖410 主梁安裝示意為降低施工風險，提高抗風能力，施工過程中擬采用以下措施：1) 設置臨時墩為減小懸臂施工長度，控制主梁懸臂上下擺動，降低施工難度，在邊跨設置了一個臨時墩。2) 使用調質阻尼器為減少主跨鋼梁在各種風速條件下的振動，可在長懸臂的最前端安裝調質阻尼器（見圖411）。圖411 長懸臂施工時的調質阻尼器3) 使用臨時抗風纜在中跨施
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