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崖门大桥 于 2009年09月17日 发布 点击数:
                           崖门大桥
 
1概况
广东省西部沿海高速公路崖门大桥位于广东省珠海-台山-阳江沿海高速公路斗门雷珠至新会古斗段上,起于新会古井镇金门立交引道,跨越崖门水道至新会市崖南镇。崖门大桥位于崖门入海口,是跨越崖门水道的特大型桥梁。本工程主桥包括崖门大桥及引道工程。崖门大桥设计里程为K5+547.96~K6+844.02,全长1296.04m;东岸400m引道,路桥总长约长1696m(图1)。
                                                  图1 崖门大桥全景
本桥位地段为河谷地貌,河床深切,河漫滩窄,水流较急,河床底标高为-0.69~ -22.0m,覆盖层为第四系海积淤泥质亚粘土,基底是燕山三期粗粒与细粒花岗岩。
崖门是珠江流域八大入海口之一,由虎跳门、崖门共同构成的崖门河口,共同占珠江流量的水量8.9%,砂量占10.5%。崖门近海口部位,海洋动力的潮汐及波浪对海口的影响远大于河流动力的影响,桥址区属不正规混合半日周潮,平均潮差1.24m,最大潮差2.95m,最大平均流速V=1.465m/s
桥址区位于北回归线以南,属南亚热带季风海洋性气候,年平均气温21℃,年雨量1730mm

       崖门大桥为双向四车道高速公路,设计车速120km/h;通航水位2.87m(黄海高程);通航底宽≥300m,顶宽≥220m;通航净高48m;桥面处设计基准风速53.8m/s;主墩防撞标准:按10000t级船舶考虑。

2 主桥结构

主桥采用双塔单索面,墩、塔、梁固结的混凝土斜拉桥,桥梁全长1296.0m主桥跨径组合为50+115m+338m+115+50m=668m(图2)。主梁为钢筋混土。主墩采用双柔性墩,桥面以上塔柱高73.5m,为单箱混凝土断面,每侧的单根斜拉索直接锚固于塔壁中心处,拉索锚固区采用粗钢筋加劲。

2 崖门大桥主桥桥型布置

1)主墩基础

主墩桩基为Φ3.00m大直径钻孔灌注桩,每墩桩基数量为18条,呈梅花型置;主墩承台横桥方向30.554m,高6.5m;纵桥方向21.8m(图3)。设计一个大型套箱,在常规水位以上安装套箱模板,待安装好底板及底层钢筋与整体下放套箱用导管灌注封底砼厚1.5m,总砼方量为679m3(图4)。待封底层达到强度后,干套箱内水,分三次浇注承台砼。

3 主墩基础                      4 基础施工

2)索塔

    索塔为空心直塔,塔顶标高为+132.086m,索塔在桥面处中心标高为+55.086m,索塔高77m。其中标高+67.086m以下12m为双向变截面结构;+67.086m以上65m为等截面。每塔每侧设25对斜拉索,索塔施工采用60#砼,每塔1327m3。索上,斜拉索锚固区设置环向预应力(图5)。

5 索塔                                    6索塔施工

塔柱采用爬升模板逐段连续施工(图 6),有索区安装劲性骨架固定锚管与环向预应力钢筋,孔道采用真空辅助压浆工艺。在主塔施工至2/3塔高时,由于主塔振动特性相对不利,采用了TMD技术,对桥塔进行抑振,取得了明显的减振效果。

3)拉索

在单塔,统一断面中有4根斜拉索,主桥斜拉索共200根,两端采用张拉端型锚具。在张拉过程中,采用主塔端张拉,主梁端锚固。为PES7-109~PES7-199规格的PEPU双层防护半平行热镀锌拉索,最长的索重为11.786t,长度为176.796m图表(7)。   

                         图7 拉索结构图

(4)    箱梁挂篮施工和施工控制

    主梁为倒梯形的单箱五室混凝土箱梁,梁高3.48m,箱宽26.8m。每个索间节段长6m,单索面桥面模向索间距2m,全桥共有100个标准节段,主梁标准段悬浇长度为6,构件砼体积平均为106.3m3,主梁重约270t(图8)。除0#块及边墩现浇段采用支架现浇外,其余节段均采用牵索挂篮全断面一次性浇注施工,分别在边跨和中跨合龙(图 9)。

8 主梁标准横断面图

    

               图9 箱梁施工图

崖门大桥主梁边跨与中跨均能做到高精度合龙,合拢精度在±3mm以内,合龙处标高偏差控制在±20mm范围内,完全达到设计要求,中跨合龙后主梁各应力测量断面的压应力值均控制在12.5MPa以内,主梁结构安全。

3 主要技术特点和创新点

1)主跨338跨径在同期塔墩梁固结单索面斜拉桥中居亚洲第一,世界第二。该桥型方案是在同时满足通航要求、抗风要求、美观要求和经济性要求,并适应当地环境条件下的最佳选择。

    (2)首创沿海地区桩基施工海水造浆技术,崖门大桥处于海水区域,以往在内河常用的普通方法无法造出海水泥浆,而国外用于石油钻井的造浆材料价格昂贵。施工单位自主研制出了性能稳定的海水泥浆,并设计了涡流泥浆处理罐,替代进口产品。解决了海洋桥梁桩基施工的一个重要难题。

    3)首创基于二次调索基础上的综合调索设计技术 ,该技术克服了传统的确定斜拉桥合理受力状态方法的局限性,全面考虑梁、塔、墩和斜拉索的受力综合了一系列方法,并主动在箱梁施工阶段将索力分两次张拉到位。使梁和索的应力更均匀合理,确保结构安全,并降低造价。在一套完善的监控技术的配下,第二次调索工作一举成功,避免了以往斜拉桥施工中被迫多次调整索力的现象,争取了宝贵的工期。

4)首创单索面斜拉桥牵索挂篮,施工单位自行开发了单索面牵索挂篮,该挂篮前支点由斜拉索牵引,在现浇过程中,可多次调整索力和标高,为控制主梁线形提供了极大的便利。同时还具有减少浇注过程中箱梁的内力、减少用钢量约资金等优点。于2002年获国家专利,为国内外首创.

5)主塔施工抗风振技术,崖门大桥处在台风多发区,桥位处还存在峡谷风效应,大风不断,常年超过8级风的时间达100天以上,大风造成桥塔的抖振严重影响了施工安全。工程技术人员成功研制了安装在桥塔顶部的TMD质量调谐阻尼器, 该设备加工简单,使用方便,减振倍率最高达53.4%,达到国际先进水平。它的使用,使大桥争取了约40天的工期。

崖门大桥建设的崖门大桥单索面牵索挂篮》项目获得国家实用新型专利、《崖门大桥沿海地区大直径海水造浆施工技术研究》项目获得广东省科学技术奖励三等奖、《崖门大桥主塔施工抗风减振措施研究》项目获得广东省科学技术奖励三等奖、《广东省西部沿海高速公路崖门大桥》荣获第六届詹天佑土木工程大奖。

4 相关资料

设计单位:广东省公路勘察设计院

施工单位:广东省长大公路工程有限公司

混凝土用量:68 333.0m3

钢材用量:13 376.8t

    价:3.60亿元

建成日期:2002420竣工。

5 照片

(1)施工中的照片

崖门大桥主墩桩基施工图

崖门大桥主墩施工夜间图

崖门大桥全桥施工状况图

 

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