2009年2月武漢天興洲公鐵兩用長江大橋首條貨運(yùn)鐵路線全線鋪通
武漢天興洲公鐵兩用長江大橋位于武漢長江二橋下游9.5公里的天興洲江段。它是武漢鐵路樞紐內(nèi)的第二條過江通道,同時(shí)也是武漢市中環(huán)線的過江通道。該橋由中鐵大橋勘測(cè)設(shè)計(jì)院有限公司設(shè)計(jì)。
主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
天興洲公鐵兩用長江大橋,公路部分按城市快速路標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)速度80km/h;雙向六車道,橋面寬27m;設(shè)計(jì)荷載:公路--Ⅰ級(jí);設(shè)計(jì)風(fēng)速:按百年一遇控制設(shè)計(jì),V10=29.9m/s 。
鐵路部分,線路等級(jí):客運(yùn)專線,Ⅰ級(jí);正線數(shù)目:四線,客運(yùn)專線和Ⅰ級(jí)干線均分別為雙線;正線間距:客運(yùn)專線5m,Ⅰ級(jí)線4.2m,客運(yùn)專線與Ⅰ級(jí)線間距8.6m;牽引定數(shù):貨車5000t,客車700~1100t;旅客列車設(shè)計(jì)行車速度:200km/h以上,按250km/h作動(dòng)力仿真設(shè)計(jì);設(shè)計(jì)荷載:客運(yùn)專線采用“ZK活載”,Ⅰ級(jí)鐵路采用“中-活載”。
地震基本烈度6度。主航道通航凈空尺度:航道等級(jí)I(1),凈寬不小于455m;凈高:最高通航水位以上不小于24m;北汊通航孔凈空高度:設(shè)計(jì)最高通航水位以上不小于10m,考慮洪水期可通航小型船舶,統(tǒng)一設(shè)置兩個(gè)凈寬不小于60m的通航孔。
大橋結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
南汊主橋?yàn)殡p塔三索面三片主桁雙層橋面鋼桁梁斜拉橋,孔跨布置為98m+196m+504m+196m+98m=1092m,采用半飄浮體系,兩邊跨各設(shè)一輔助墩。邊墩、輔助墩以及主塔墩上均設(shè)有豎向支座和約束梁體橫向位移的支座或構(gòu)造,主塔-鋼桁梁之間設(shè)約束梁體縱向位移的STU及MR阻尼裝置。公路橋面:兩端168m為預(yù)制混凝土板,其余為鋼正交異性板橋面。鐵路橋面:混凝土槽板道碴橋面。
大橋主塔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為倒“Y”型鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),由下、中、上塔柱及下橫梁四部分組成。塔高(從塔座頂面算起)為190m、主塔順橋向?qū)挾葹?m~18m。混凝土材料采用C50級(jí),每塔混凝土數(shù)量22127m
3。普通鋼筋材質(zhì)為HRB335,每塔普通鋼筋數(shù)量4100t。預(yù)應(yīng)力筋采用19根直徑φ15.2鋼絞線及24根直徑φ7mm鋼絲束兩種類型。其中公路橋面以上高135m,與主跨度之比為0.27,為正常比例。
主梁采用五跨連續(xù)鋼桁梁,三片主桁,“N”形桁架,斜拉橋三個(gè)索面分別錨于三片主桁的上弦,三片主桁之間間距15m,總桁寬30m,桁高15.2m,節(jié)間長度14m,上層公路面為正交異性板和混凝土橋面板,下層鐵路面為縱橫梁體系。鋼材采用國產(chǎn)橋梁專用低合金鋼Q370q-E。
主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
1.設(shè)計(jì)技術(shù)
?、偈澜缟献畲罂缍鹊蔫F路及公鐵兩用斜拉橋。已建成公鐵兩用斜拉橋最大跨度:國內(nèi)為蕪湖長江大橋,主跨312m;國外為丹麥到瑞典之間的厄勒海峽大橋,主跨490m。天興洲公鐵兩用長江大橋主跨為504m。
②世界上載荷最大的公鐵兩用斜拉橋。本橋荷載標(biāo)準(zhǔn)為六車道公路、四線鐵路(兩線客運(yùn)線、兩線Ⅰ級(jí)干線)。
?、坌崩瓨蚴状尾捎萌旒苤髁?、三索面的新結(jié)構(gòu)。
?、苁状卧阡撹炝簶蛑胁捎娩撜划愋园迮c混凝土橋面板的新結(jié)構(gòu)。
?、萆钏A(chǔ)首次采用φ3.4m的大直徑鉆孔灌注樁。
?、迾蛄嚎v向約束采用大噸位阻尼裝置,有效改善了斜拉橋體系的受力。
2.施工技術(shù)
①主塔墩基礎(chǔ)施工中,采用巨型雙壁鋼吊箱圍堰成套技術(shù)在復(fù)雜施工條件下整體浮運(yùn),精確定位。該技術(shù)中“鋼吊箱整體浮運(yùn)錨墩預(yù)施拉力定位、兼作鉆孔平臺(tái)方法”、“橋梁深水基礎(chǔ)鋼吊箱、鋼套箱浮運(yùn)重型錨墩定位施工方法”等兩項(xiàng)研究成果分別獲得國家發(fā)明專利授權(quán)。
②研制了扭矩為30t.m動(dòng)力頭鉆機(jī),成功完成3.4m鉆孔樁施工。
?、垆摿喊惭b采用了整節(jié)段架設(shè)技術(shù),并研制成功700t步履式專用架梁吊機(jī)。節(jié)段工廠預(yù)拼、現(xiàn)場(chǎng)整體安裝工藝,對(duì)提高工效、確保工程質(zhì)量,具有重要意義。
大橋建設(shè)歷程
2003年12月,武漢天興洲公鐵兩用長江大橋奠基。
2004年9月28日,大橋開工建設(shè)。
2008年9月10日,大橋順利合龍。
2009年12月26日,大橋建成通車。
2010年3月,“武漢天興洲公鐵兩用長江大橋”,榮獲第27屆國際橋梁大會(huì)喬治·理查德森大獎(jiǎng)。