1 概況
廣州珠江黃埔大橋位于廣州市東部，在廣州菠蘿廟船廠北側(cè)跨越珠江至廣州市番禺區(qū)化龍鎮(zhèn)。南汊主航道主橋?yàn)橹骺?108m懸索橋，全長(zhǎng)7049m。北汊副航道橋主橋?yàn)橹骺?83m+197m獨(dú)塔斜拉橋（圖1）。
南汊橋位處珠江江面約寬1400m，潮汐為不規(guī)則半日潮。漲潮最大潮差7.44m，落潮最大潮差2.93m。橋位處河道百年一遇設(shè)計(jì)水位為7.00m。一般水深不小于10m，平均最大流速0.76m/s，覆蓋層厚20～28m，基巖為下古生界花崗混合巖。北汊菠蘿廟水道江面寬300～500m，除鄰近大濠洲岸有少量邊灘外，基本為深水區(qū)，水深5～8m。
橋址處屬亞熱帶季風(fēng)氣候。年平均氣溫22℃，歷史上自寶安登陸的臺(tái)風(fēng)達(dá)12級(jí)以上。設(shè)計(jì)基準(zhǔn)風(fēng)速38.4m/s。
該橋?yàn)榱?chē)道高速公路（遠(yuǎn)期可維持八車(chē)道）特大橋，設(shè)計(jì)行車(chē)速度為100km/h；設(shè)計(jì)車(chē)輛荷載：汽車(chē)——超20級(jí)，掛車(chē)——120。通航標(biāo)準(zhǔn)：南汊橋?yàn)?69m×60m，可滿足5萬(wàn)t級(jí)海輪通航；北汊橋?yàn)閮魧挷恍∮?80m，凈高不小于55m。北汊橋船舶的撞擊力順?biāo)较驗(yàn)?8MN，橫水流方向?yàn)?MN。地震基本烈度為7度。
2南汊橋
1）主橋結(jié)構(gòu)
南汊橋全長(zhǎng)1748米，主跨是跨徑為1108米的單跨鋼箱梁懸索橋（圖2），橋?qū)?4.5m（不含布索區(qū)）。兩邊跨均為跨徑62.5m的連續(xù)混凝土箱梁橋，南汊懸索橋主纜分跨為290m+1108m+350m=1748m（圖2），中跨為懸吊結(jié)構(gòu)。
圖2 橋型布置圖
?。?）索塔基礎(chǔ)
索塔基礎(chǔ)為每塔柱設(shè)置16根直徑2.2m的鉆孔灌注樁，樁端嵌入微風(fēng)化基巖深度大于4.4m；索塔承臺(tái)及系梁呈啞鈴狀，承臺(tái)尺寸為19×19×6m，由8×28.412m的系梁將兩承臺(tái)連成整體，系梁與承臺(tái)等高（圖3）。承臺(tái)采用鋼板樁圍堰施工（圖 4）。
圖3 索塔
圖4 索塔承臺(tái)施工
?。?）索塔
索塔為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，塔高190.476m，由上下兩道橫梁將兩個(gè)塔柱聯(lián)成一體，組成門(mén)式結(jié)構(gòu)。上、下兩道箱形斷面橫梁，采用仿古木榫結(jié)構(gòu)，其兩端頭均設(shè)有突出段。上、下橫梁斷面尺寸均為5.5×11m，腹板及頂、底板厚度均為1m。上、下橫梁皆為全預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。每索塔混凝土總方量為25700立方。
圖5 施工中的下橫梁支架
圖6 上橫梁支架
塔柱采用爬升模板逐段連續(xù)施工，每段高6m（圖 6）。上、下橫梁采用鋼管支架現(xiàn)澆施工（圖 5、圖 6）。橫向預(yù)應(yīng)力，鋼束孔道采用真空輔助壓漿工藝。
?。?）錨碇及其基礎(chǔ)
本懸索橋錨碇為重力式，錨碇分為基礎(chǔ)、錨體以及錨固系統(tǒng)三部分。基礎(chǔ)為圓形鋼筋混凝土實(shí)體重力式；錨體為空間受力結(jié)構(gòu)，包括錨塊、散索鞍支墩、底板、前錨室以及后錨室等（圖7）。
圖7 錨碇結(jié)構(gòu)
錨碇基礎(chǔ)支護(hù)采用圓形地連墻+內(nèi)襯方案作為基坑開(kāi)挖的支護(hù)結(jié)構(gòu)。地連墻采用外徑為73m、壁厚為1.2m的圓形鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)?；臃謱尤⊥粒⑼瑫r(shí)分層施工內(nèi)襯（圖 8）。
圖8 錨碇基坑開(kāi)挖施工
錨體結(jié)構(gòu)通過(guò)鋼筋與錨碇基礎(chǔ)頂板連接成整體，單個(gè)錨碇基礎(chǔ)混凝土方量達(dá)103281m3，整個(gè)錨體結(jié)構(gòu)混凝土方量達(dá)到53694 m3，鋼筋用量1652t。錨塊、散索鞍支墩頂部實(shí)心段及底板均為大體積混凝土結(jié)構(gòu)，為減少溫度應(yīng)力，防止裂縫發(fā)生，除采用低水化熱水泥和對(duì)骨料進(jìn)行預(yù)冷外，錨塊、散索鞍支墩頂部實(shí)心段采用分層澆筑，每層混凝土設(shè)置冷卻水管降溫（圖11）。
圖9 施工中的錨體
錨塊內(nèi)設(shè)有錨固系統(tǒng)，準(zhǔn)確放樣定位，以保證錨固系統(tǒng)的安裝精度。錨固系統(tǒng)定位支架用鋼量達(dá)到320t。
錨碇錨固系統(tǒng)屬于前錨式預(yù)應(yīng)力鋼絞線錨固系統(tǒng)，由索股錨固連接構(gòu)造和預(yù)應(yīng)力鋼束錨固構(gòu)造組成。索股錨固連接構(gòu)造由拉桿及其組件、連接器組成。預(yù)應(yīng)力鋼束錨固構(gòu)造由管道、預(yù)應(yīng)力鋼絞線及錨具、防腐油脂、錨頭防護(hù)帽等組成，鋼絞線采用環(huán)氧樹(shù)脂鋼絞線（圖10）。
圖10 錨固系統(tǒng)預(yù)應(yīng)力施工
（3）主索鞍
主索鞍鞍體采用鑄焊混合結(jié)構(gòu)，鞍槽用鑄鋼鑄造，底座由鋼板焊成。鞍體下設(shè)不銹鋼板—聚四氟乙烯板滑動(dòng)副，以適應(yīng)順橋向頂推索鞍。鞍體分為縱向兩半，待兩個(gè)單元件吊至塔頂后用高強(qiáng)螺栓連接。1/2主索鞍鞍體吊裝重量約50t。散索鞍為轉(zhuǎn)鉸式，上部鞍體為鑄焊混合結(jié)構(gòu)，鞍槽為鑄鋼件，下部鞍體為鋼板焊接件，鞍體吊重69t。索鞍安裝采用鋼結(jié)構(gòu)懸臂門(mén)架+卷?yè)P(yáng)機(jī)滑車(chē)組吊裝+橫梁負(fù)重滑移的方式。
?。?）貓道和牽引系統(tǒng)
貓道分上下游兩幅，分別布設(shè)在主纜正下方。貓道由8根Φ56鋼絲繩作為承重繩，其上敷設(shè)粗、細(xì)鋼絲網(wǎng)、防滑木條、型鋼橫梁、欄桿及扶手繩。左右幅貓道之間設(shè)有橫向通道，（中跨7條，兩邊跨各1條）。。牽引系統(tǒng)采用雙線往復(fù)式牽引系統(tǒng)。（圖 11）
圖 11 貓道
?。?）主纜及吊索
主纜由五部分組成，由北往南依次為：北錨、北邊跨、中跨、南邊跨、南錨。成橋狀態(tài)跨徑290+1108+350（m），主纜垂跨比：北邊跨1：149.070，中跨1：10，南邊跨1：130.504。橋塔側(cè)吊索距橋塔中心距離為16.40m，其余吊索水平間距為12.80m。
主纜采用預(yù)制平行鋼絲索股（PPWS）。每根主纜中，通長(zhǎng)索股有147股，北邊跨增設(shè)6根背索，南邊跨增設(shè)2根背索（圖12）。每根索股由127根直徑為5.20mm、公稱抗拉強(qiáng)度為1670MPa的高強(qiáng)度鍍鋅鋼絲組成。主纜在索夾外的直徑分別為：北邊跨Φ805.4mm，中跨Φ789.4mm，南邊跨Φ794.8mm。
索股架設(shè)并調(diào)整完畢后接著進(jìn)行主纜的緊纜施工。采用專用的纏絲機(jī)進(jìn)行施工。主纜檢修道在主纜纏絲及防護(hù)涂裝工作完成后進(jìn)行安裝。主纜采用Φ4mm鍍鋅纏繞鋼絲+涂裝防護(hù)的方案進(jìn)行防護(hù)。
本橋中跨吊索索夾85對(duì)，2對(duì)無(wú)吊索索夾；北邊跨無(wú)吊索索夾15對(duì)；南邊跨無(wú)吊索索夾18對(duì)。本橋采用鋼絲繩吊索，吊索與索夾為騎跨式連接；與鋼箱梁為銷(xiāo)鉸式連接。吊索鋼絲繩公稱直徑為Φ56mm，公稱抗拉強(qiáng)度為1770MPa。
圖12 主纜
?。?）加勁鋼箱梁
加勁梁采用全焊接扁平鋼箱梁（圖13）。梁高（中心線處，內(nèi)輪廓）3.5m，總寬度為41.69m。全橋共有87個(gè)梁段。標(biāo)準(zhǔn)梁段設(shè)計(jì)長(zhǎng)度12.8m，最大吊裝節(jié)段重230t。本橋在橋塔處設(shè)抗風(fēng)支座、豎向支座及縱向阻尼器。
圖13 鋼箱梁斷面
鋼箱梁加工及安裝采用工廠分節(jié)制造、分節(jié)運(yùn)輸、工地分節(jié)拼裝、工地整體拼焊成型的方案。鋼箱梁吊裝采用新研制的卷?yè)P(yáng)機(jī)提升纜載吊機(jī)按設(shè)計(jì)圖順序執(zhí)行。首先自中跨跨中節(jié)段開(kāi)始，向南北塔對(duì)稱逐梁段吊裝直至合攏段前；其次自鋼箱梁端段開(kāi)始逐梁段順序吊裝直至合攏段前，最終吊裝2個(gè)合攏段。
2）主要技術(shù)特點(diǎn)
?。?）地連墻內(nèi)徑達(dá)70.6m，壁厚為1.2m，具有墻體深、厚度大、需嵌巖等技術(shù)特點(diǎn)，采用“銑接頭”有效處理槽段接縫，并達(dá)到無(wú)止水帷幕、無(wú)坑外排水，縮短了工期，節(jié)約了大量成本。
（2）錨碇基礎(chǔ)及錨體結(jié)構(gòu)多為大體積混凝土，在底板及填芯段采用無(wú)冷卻水管工藝施工。
（3）錨碇錨固系統(tǒng)預(yù)應(yīng)力鋼束采用環(huán)氧樹(shù)脂鋼絞線，采用表面噴涂防腐保護(hù)層及預(yù)應(yīng)力管道內(nèi)灌注防腐油脂的雙重防腐體系。預(yù)應(yīng)力鋼束在橋梁運(yùn)營(yíng)期間可更換。
?。?）索塔采用門(mén)型索塔，高度達(dá)到190.476m。在上塔柱上部設(shè)有加勁雀替段。上橫梁支架高度高達(dá)110m，屬超高現(xiàn)澆支架，難度大，施工要求高。
（5）貓道采用無(wú)抗風(fēng)式三跨連續(xù)結(jié)構(gòu)，施工方便；主纜采用單線往復(fù)式牽引系統(tǒng)架設(shè)，保證了質(zhì)量，縮短了工期。
?。?）近塔無(wú)吊索區(qū)鋼箱吊裝采用增設(shè)臨時(shí)吊索蕩擺施工法，節(jié)省搭設(shè)臨時(shí)鋼管支架施工成本。
3） 相關(guān)資料
建設(shè)單位：廣州市珠江黃埔大橋建設(shè)有限公司
設(shè)計(jì)單位：中交公路規(guī)劃設(shè)計(jì)院
施工單位：廣東省長(zhǎng)大公路工程有限公司混凝土用量：232400m3
鋼材用量：29150t
造 價(jià)：4.1億元
預(yù)計(jì)建成日期：2008年7月
