我國首座跨徑超千米特大型鋼箱梁懸索橋梁江陰長(cháng)江公路大橋即將迎來(lái)通車(chē)20年
江陰長(cháng)江大橋位于中國江蘇江陰市與靖江市之間,是規劃的沿海南北主干線(xiàn)跨 越長(cháng)江的位置。橋型方案為中跨1386m的大跨徑懸索橋。它是中國的第一座跨經(jīng)超千米的橋梁,全橋總長(cháng)近3km。
該橋橋面布置為高速公路標準的雙向6車(chē)道,設中央分隔帶和緊急停車(chē)帶,在主橋跨江部分的兩側各設1.5m寬的人行道。主跨橋道梁采用帶風(fēng)嘴的扁鋼箱梁結構,箱高3m,總寬37.7m。一對纜索的垂跨比為1/10.5,由Φ5鍍鋅高強鋼絲組成,采用平行鋼絲束法(PWS法)架設。橋下通航凈高50m。橋塔高182.39m,為門(mén)式鋼筋混凝土結構。南塔位于南岸邊巖石地基上。北塔位于北岸外側的淺水區,采用筑島施工的樁基礎。南錨臺為重力式嵌巖錨碇結構。北邊孔由多跨預應力連續剛構組成。南北引橋為預應力混凝土梁橋,分別長(cháng)132m和1365m。
江陰長(cháng)江公路大橋是我國首座跨徑超千米的特大型鋼箱梁懸索橋梁,也是20世紀“中國第一、世界第四”大鋼箱梁懸索橋,是國家公路主骨架中同江至三亞國道主干線(xiàn)以及北京至上海國道主干線(xiàn)的跨江“咽喉”工程,是江蘇省境內跨越長(cháng)江南北的第二座大橋。
江陰長(cháng)江公路大橋在工程技術(shù)上突破了如大溫差的鋼箱梁路面鋪設、北錨沉井等很多世界級難題,一些技術(shù)為隨后建成的長(cháng)江二橋、三橋、潤揚大橋、蘇通大橋等世界級橋梁提供了很好的經(jīng)驗。
江陰長(cháng)江大橋是一萬(wàn)多名建設者從1994年11月22日起到1999年9月28日正式通車(chē)歷時(shí)五年建設而成,總投資36.25億元。
建大跨徑懸索橋為哪般?
江陰長(cháng)江公路大橋為鋼懸索橋,跨徑達1385米,為同類(lèi)橋梁中國第一、世界第四。江陰大橋建設指揮部副總指揮周世忠說(shuō),1385米并不是一種刻意安排,而是一種科學(xué)決策。江陰長(cháng)江大橋現有的西山橋位江面只有1.4公里,在這里建橋是最經(jīng)濟的。當時(shí)也曾考慮過(guò)建隧道。由于江陰西山江面非常窄,水勢湍急,對于行船、行洪來(lái)說(shuō)江中間最好不要有水中墩臺。
長(cháng)江江陰段河床地質(zhì)斷面形狀不是很穩定,建隧道造價(jià)太高,今后的維護費用也高,所以還是決定采取建橋方案。在斜拉橋和懸索橋之間也進(jìn)行了反復論證,原來(lái)的斜拉橋方案是600米跨徑,這種橋型有一座主塔必定要建在江中,過(guò)渡孔還有四到五個(gè)橋墩,影響河勢在所難免。在已經(jīng)初步?jīng)Q定建懸索橋時(shí)還有三種跨徑,1000米、1200米和1385米,由于前兩種跨徑還是不能解決水中墩臺問(wèn)題,最終選擇了1385米的跨徑,現在江陰橋的南塔坐落在西山山坡下,北塔坐落在北岸邊水深只有1米的淺灘上。
能抗每秒49米的風(fēng)速地震7級設防
同濟大學(xué)教授林志興說(shuō),江陰大橋跨徑有1300多米,是一座柔性橋梁,也就是遇到大風(fēng),橋就容易震動(dòng)。1940年,跨徑為840多米的美國塔克瑪大橋建成后3個(gè)月在一場(chǎng)八級風(fēng)(每秒19米)中產(chǎn)生共振,如麻花般地被扭成一堆廢墟。所以我們在技術(shù)上采用了穩定性較好的箱型梁,并把箱梁的斷面作成中間厚、兩端薄的“風(fēng)嘴型”,這種近似于流線(xiàn)型的箱梁減小空氣阻力,同時(shí)在箱梁的兩旁設置了導流板。江陰有記載以來(lái)的最高地面風(fēng)速為每秒18米,折算到空中橋面的風(fēng)速也就28米,而在同濟風(fēng)洞實(shí)驗室按1/135的比例做了一個(gè)江陰橋模型,并模擬了當地的地形條件,在風(fēng)洞實(shí)驗室江陰橋所承受的極限風(fēng)速達到了每秒49米(相當于15級)。
周世忠說(shuō),特大跨徑橋梁地震荷載也是一個(gè)重要考慮的方面。不僅要考慮到水平、縱向的震動(dòng)還要考慮兩個(gè)橋塔不同方向的震動(dòng),江陰西山橋址離地質(zhì)斷裂帶比較遠,發(fā)生7級以上地震的幾率非常小,江陰大橋通過(guò)大量的計算與分析仍按7級設防。
超薄的橋面面層
東南大學(xué)教授鄧學(xué)均說(shuō),江陰大橋的路面厚度每增加一厘米,整個(gè)大橋就要增加1000噸重量,為了減少厚度以減輕橋梁自重,江陰橋的橋面面層設計荷載為5000噸,所以路面的鋪裝只能有5厘米。
但鋪裝層一薄,低溫不開(kāi)裂和高溫不變形等難題就隨之而來(lái)。我們采用了化學(xué)成分穩定、凝聚力好多巴哥天然湖瀝青,又用先進(jìn)澆注法攤鋪,這樣保證了橋面冬天不易開(kāi)裂,夏天不易變形。同時(shí),為使路面具有相當的摩擦力,以保證車(chē)輛在高速行駛時(shí)可以安全剎車(chē)。
于是在瀝青層上又灑了一層高強度的火熔巖,既增加了路面摩擦力又加強了路面吸收震動(dòng)的能力,路面看上去比省內的高速公路粗糲,但車(chē)輛開(kāi)起來(lái)感覺(jué)柔和。
江陰長(cháng)江大橋設計行車(chē)速度為100公里/小時(shí);橋下通航凈高為50米,可滿(mǎn)足5萬(wàn)噸級輪船通航。大橋于1994年11月22日開(kāi)工,1999年9月28日竣工通車(chē)。江澤民同志為大橋題名,并為大橋開(kāi)通剪彩。 (李俊鋒 江蘇無(wú)錫攝影報道 作者為高級攝影師、知名文化傳媒人、新華社等媒體簽約攝影師 多家企事業(yè)單位文化宣傳顧問(wèn) 歡迎交流,微信:suzhouljf 版權所有,未經(jīng)許可,不得轉載?。?/p>
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