润扬大桥工程案例分析
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1、润扬大桥工程案例分析一、项目背景及工程概况 润扬长江公路大桥(以下简称润扬大桥)是江苏省“四纵四横四联”公路主骨架和跨长江公路通道规划的重要组成部分，北联同江至三亚、北京至上海国道主干线（沂淮江高速公路），南接上海至成都国道主干线（沪宁高速公路）。建设润扬大桥对于京沪、沪蓉两条国道主干线的联接畅通，完善我国和我省公路网总体布局，缓解过江交通难的矛盾，更好地发挥长江黄金水道的作用，加强镇江与扬州两市联系，扩大内需，拉动经济增长，实现江苏省乃至长江三角洲区域的经济共同繁荣都具有十分重要的意义。润扬大桥北自扬州南绕城公路起，跨经长江世业洲，南迄于312国道，北联同江至三亚国道主干线，南接上海至成都国
2、道主干线。工程全长35.66公里，由北接线、北汊斜拉桥、世业洲高架桥、南汊悬索桥、南接线和南接线延伸段6个部分组成 。其中南汊主桥为主跨长1490m的单孔双铰钢箱梁悬索桥，目前位居 “中国第一、世界第三”。北汊主桥采用（176+406+176）m的三跨双塔双索面钢箱梁斜拉桥。从扬州南绕城公路至镇江312国道采用双向六车道高速公路标准，设计车速100公里/小时；南接线延伸段采用双向四车道高速公路标准，设计车速120公里/小时。工程概算总投资约57. 8亿元，建设工期5年，于2000年10月开工，2005年5月1日提前建成通车。 二、设计简介 1. 主要技术标准（1） 桥梁等级：六车道高速公路特大
3、桥（2） 车辆荷载等级：汽车-超20级、挂车-120（3） 设计车速：100km/h（4） 桥面净宽：32.5m（不含锚索区和检修道）（5） 通航净空：南汊净高：海轮50m、 江轮24m 净宽：海轮390m、江轮700m北汊净高：18m 净宽：210m（6） 设计洪水频率：1/300（7） 设计基本风速：29.1m/sec（8） 船舶撞击荷载：南汊北塔横桥向32.7MN，顺桥向16.3MN北汊南塔横桥向19.1MN，顺桥向9.55MN（9） 设计基准期：100年（10） 地震设计烈度：VII度（11） 设计通航水位：最高：7.34m 最低：-0.43m 2. 桥位和桥型润扬长江公路大桥桥位位于
4、长江镇扬河段世业洲汊道尾端，镇扬汽渡上游约2.2km处。桥位北端位于扬州市邗江区境内的运西园林场西侧，经世业洲下新滩，南端位于镇江市润洲区龙门口附近。桥址江段被世业洲分隔成南北两汊，其中南汊为长江的主流，主要通行海轮和江轮船队, 北汊为支流。世业洲长约13km, 呈东西走向，平面呈菱形。由于桥位处南北两汊斜角40度，世业洲上两汊之间设R=1500m的平曲线。 润扬大桥全长7371m，其中：南汊主桥采用主跨1490m悬索桥，北汊主桥采用主跨406m斜拉桥，引桥和高架桥均采用预应力砼连续箱梁桥。三. 主桥结构及技术特点 3.1 南汊悬索桥（1）主缆系统综合考虑桥位地形、河势、通航、桥位线型及构造统
5、一等因素，南汊桥采用470+1490+470m三跨双绞悬索桥。矢跨比经1/91/10.5四种不同方案比较，在成桥状态下，根据全桥整体刚度及经济性的分析比较，确定矢跨比为1/10。主缆共两根，平面间距34.3m。采用强度1670MPa的镀锌高强钢丝，钢丝直径为 5.30mm。主缆由平行钢丝索股组成，每根主缆为184股，每股含127根镀锌高强钢丝，竖向排列成正六边形，施工采用预制平行钢丝索股法（PPWS法）。主缆外径分别为895mm（索夹处）、906mm（索夹外）。主缆安全系数为2.5。索股锚头采用套筒式热铸锚，在铸钢制成的锚杯内，浇铸锌铜合金。吊索材料选用耐久性好的平行钢丝束股（PWS），为16
6、70MPa的镀锌高强钢丝，钢丝直径5.0mm，其外采用PE防护套防护。吊索上下锚头均采用叉形热铸锚。锚杯内浇铸锌铜合金。叉形耳板与锚杯用螺纹联接。索夹分为上下两半，用螺杆夹紧相连。索夹采用铸钢，每个吊点由2根吊索组成，上下端均为销接式。由于刚性中央扣能使缆、梁在跨中处相对固定，对梁的纵横向位移进行约束，从而有效的改善吊索受力状态，尤其是跨中短吊索的受力性能，本桥设计在跨中加设刚性中央扣连接。主索鞍由鞍槽、鞍座和底座组成。鞍槽用铸钢铸造，鞍座由钢板焊成。鞍槽和鞍座焊成鞍体。为减轻吊装运输重量，将鞍体分成两半，吊至塔顶后用高强度螺栓拼接。塔顶设有底座格栅，以安装底座。鞍体与底座间设不锈钢板聚四氟乙
7、烯滑板，以适应施工中的相对移动。施工中鞍体相对于底座的移动，系借助设在塔顶的临时千斤顶分几次有控制地推动。到达规定移动量后，用夹件锁紧。散索鞍由鞍头、鞍座和底座组成。鞍头用铸钢铸造，鞍座由钢板焊成。散索鞍呈扇形，可绕底座销轴转动，安装架缆时，需要临时固定。 （2）加劲梁 采用全焊扁平流线形封闭钢箱梁断面，整体性好，满足抗风稳定性的要求。箱梁标准梁段长16.1m，中心线处梁高3.0m，顶板宽32.9m，检修道宽1.2m，设置在尖嘴外。箱梁总宽38.7m，高跨比1/497，宽跨比1/38.5。吊索与耳板为销接。标准梁段吊点位置设在节段的9.2m/6.9m分点处。两个标准段焊接连成一个标准吊装段，吊
8、装重量约471t。箱梁主体结构采用Q345-D钢。顶板和斜腹板厚14mm，底板厚10mm，采用6mm的U型肋和球头钢加劲。横隔板纵向间距3.22m。板件组装成梁段的步骤是：底板下斜腹板横隔板上斜腹板顶板。梁段吊装是从跨中开始，继而向两侧对称进行，然后反向安装端梁段及靠近塔的几个梁段，最后吊装合拢段，吊装完成后采用全焊方式将所有接头现场连接。梁端设有竖向支座和横向抗风支座。箱梁两端均设置伸缩缝，伸缩总量为2160mm（包括了引桥的伸缩量）。行车道桥面铺装为55毫米厚的环氧沥青混凝土，检修道铺设20毫米厚的橡胶板。 （3）索塔 南汊悬索桥南塔位于镇江侧岸上，周围为鱼塘、菜地和民居，地面高程2.04
9、.1m。北索塔位于世业洲南侧浅水区，地面高程-3.0m左右。索塔塔身由两个塔柱、三道横梁组成的门式框架结构，塔高约210m，上、中、下三道横梁的高度分别为8m、8m、10m。塔柱为钢筋砼箱型结构，横桥向两个塔柱斜置，底部外形尺寸6x12.5m，顶部6x9.5m。塔柱壁厚采用双向变壁厚，横梁为预应力砼空心箱型结构。基础为32根直径2.8m钻孔灌注桩，按嵌岩桩设计，南索塔桩长平均57m左右，北索塔桩长平均53m左右。承台厚6m，呈哑铃形，北索塔承台采用带底钢套箱施工。 （4）锚碇 采用重力式锚体、预应力锚固系统。锚体长64.272m、宽53.7m、高42.59m，主要由锚块、散索鞍墩、鞍部后浇段、
10、后锚块侧墙及预应力锚固部分组成。初步设计、技术设计阶段对锚碇基础分别采用冻结法、地下连续墙、沉井等方案进行技术经济比较，为稳妥起见，最后采用带案投标方案。南锚碇位于镇江市润州区大伍西村，距江边大堤540m，距达标大堤270m。南锚碇基础围护结构采用冻结排桩方案，基础平面尺寸为70.552.5m矩形结构。共布置140根1.5m的钻孔灌注桩，桩中心距1.70m，桩底平均标高-32m。在排桩外侧利用冻结工法形成冻结止水帷幕，冻结深度-37m，冻结壁厚1.3m，冻结帷幕底脚注浆保护。围护结构形成后，共分7次开挖土体，分层设置支撑，支撑采用对撑加角撑结构形式，直至开挖至基岩-26m。开挖完成后，分层分块
11、浇注底板、填芯砼、顶板。北锚碇位于镇江市丹徒县世业洲尾部南侧，是润扬大桥控制性工程，采用钢筋砼结构，砼方量达16万方，建成后将承受6.8万吨的主缆拉力。北锚碇基础外包主体尺寸为69m（长）50m（宽）48m（深），基坑围护结构采用1.2m厚的地下连续墙，墙体平均深度约53.0m。 3.2北汊斜拉桥 （1）索塔 索塔采用空间索面花瓶型砼塔柱，桥面以上呈倒Y形，下塔柱呈V形。塔柱采用箱形断面。设置三道横梁，索塔横梁均为预应力混凝土结构，上塔柱斜拉索锚固区塔壁内配置了U型预应力钢绞线。索塔总高约145m。索塔基础采用群桩基础。承台采用双壁带底钢套箱施工，顶标高0.0m，承台厚6m，平面尺寸39.82
