歡迎來到http://www.tljciu.live !
當前位置:六六工程資料網建筑課堂工程資料橋涵工程世界首座雙層交通預應力斜拉橋—澳凼三橋

世界首座雙層交通預應力斜拉橋—澳凼三橋

08-22 12:26:42  瀏覽次數:974次  欄目:橋涵工程
標簽:工程設計, 世界首座雙層交通預應力斜拉橋—澳凼三橋,http://www.tljciu.live
  摘 要 : 澳凼三橋是世界上首座雙層 交通 預應力斜拉橋 , 上層為雙向 6 車道 , 下層近期為雙向 4 車道 , 遠期為雙線 輕軌 。主橋主跨為 180 m豎琴式稀索斜拉橋 , “m”形主塔 , 引橋為 60 m等高預應力混凝土箱梁。 T ran bbs.Com 關鍵詞 : 部分斜拉橋 ; 預應力混凝土   摘 要:澳凼三橋是世界上首座雙層交通預應力斜拉橋,上層為雙向6車道,下層近期為雙向4車道,遠期為雙線輕軌。主橋主跨為180m豎琴式稀索斜拉橋,“m”形主塔,引橋為60m等高預應力混凝土箱梁。 T ran bbs.Com關鍵詞:部分斜拉橋;預應力混凝土結構;箱形梁;雙層交通;橋梁設計1 建橋條件澳門由澳門半島、凼仔和路環島所組成。澳門半島與凼仔島之間現有嘉樂比、友誼兩座大橋,在交通高峰時期,這兩座橋已有阻塞現象,澳凼三橋的建成將使兩島之間交通更為順暢。澳門現僅有2條主要通道與大陸相連:北端的關閘與蓮花大橋,蓮花大橋連接京珠高速公路和105國道。它們滿足不了澳門經濟發展的需要,制約著澳門經濟的發展。國家準備投資修建軌道交通系統將珠江三角洲主要城市連接起來,并考慮銜接港澳。軌道交通將通過澳凼三橋連接澳門與深圳,開通澳門與大陸的第3條通道。澳凼三橋位于雷達水道西側緊靠十字形航道的十字道口,東側距嘉樂比大橋1200m,十字道口疏浚后,橋位處航道中心將南移250m,橋中線與航道斜交約5°,要求本橋主通航孔跨徑大于150m。根據澳門《海港水文規范》,本橋通航凈空為28m,設計高潮位為300年一遇+4.85m。在區域構造上,橋址區位于珠江三角洲斷陷區。50年超越概率10%水準下,地震動峰值加速度為0.10g,場地反應譜特征周期0.35s,場區基本地震烈度為7度。橋位區的地層由第四系沖淤積覆蓋層及燕山期侵入的花崗體構成。第四系覆蓋層厚19.1~59m,下伏花崗巖,巖面高程-22.3~-61.3m,由北向南漸低。2 技術標準(1)設計車道:上層車道為雙向6車道,下層近期為雙向4車道,遠期為雙線輕軌。在大于8級風的條件下,上層交通及下層輕軌交通關閉,下層通行2車道(2)行車速度:輕軌70km/h。(3)設計荷載:汽車荷載按澳門規范執行;輕軌列車共4節,節長16m,節重20t。(4)通航水位:+1.71m(M·S·L)。(5)通航航道和凈空:橋梁主跨承臺頂部的保護梁間的凈距為150m,高潮時豎向凈空為28m。(6)設計風速:V10=45.1m/s。(7)地震:按7度地震設防。3 總體設計3.1 總體布置根據通航凈空及澳門側立交凈空5.2m的控制條件,澳凼三橋布置為:主橋位于R=3500m的豎曲線上,兩主塔處的路冠高程分別為35.809,36.028m,滿足通航凈高28m的要求。南側以5%下坡一段后,平坡延至凼仔島路堤,北側以5%下坡,一段平坡,延至澳凼半島。各變坡點均設凹或凸形曲線。澳門側以7%坡后與主橋相連,見圖1。3.2 橋式布置主橋布置為:(5×60)m+(2×60)m+(110+180+110)m+(9×60)m+(7×60+45)m=1825m,其中(110+180+110)m為預應力雙層交通斜拉橋,其余均為等高預應力混凝土箱梁。2×60m為匝道與主橋連接異型段。3.3 主孔跨徑確定澳凼三橋通航等級為4000DWT,速度為15節,主孔通航凈空不小于150m,為防止失控船撞擊橋墩,確保大橋安全,航道兩側的主塔墩需采取有效的防撞措施,考慮基礎寬度及防撞設施寬度,主跨跨度確定為180m,通航中心線作為主跨中心線。3.4 橋梁橫斷面布置本橋為雙層橋型,上層為雙向6車道,中間有欄桿,兩邊有人行道和護欄,下層為雙向4車道,另有2根800mm的水管及7層電纜槽,還有通風系統、照明電力系統、消防安全及交通監控系統。為了使橫橋向受力合理、施工簡便,主橋橫向設2個分離的單箱單室截面,每箱具體布置如下。上層:0.2m(護欄)+1.0m(人行道)+0.5m(路緣帶)+3×3.5m(行車道)+0.5m(路緣帶)+0.25m(防撞欄)=12.95m。下層:0.5m(路緣帶)+3.5m(行車道)+4.0m(輕軌車道)=8m;或0.5m(路緣帶)+2×3.5m(行車道)+0.5m(路緣帶)=8m。為設置主跨斜拉橋塔柱,兩箱之間間隙為3.1m,異型段后兩箱梁之間間隙為0.1m。斜拉橋橋面寬為15.95m,主要是增加了斜拉索的錨固區。引橋箱梁及

www.tljciu.live正橋斜拉橋的橫斷面具體布置見圖2。圖2 引橋箱梁及正橋斜拉橋的橫斷面布置4 橋梁結構4.1 正橋4.1.1 上部結構4.1.1.1 總體布置主橋采用豎琴式平行索面混凝土斜拉橋,跨徑組成為(110+180+110)m,全長400m,兩邊跨縱坡為5%,中間以R=3500m豎曲線相連。邊主跨比為0.611,梁高6.13m,梁上索距為10m。4.1.1.2 支承體系斜拉橋邊墩設豎向活動支座,塔梁交叉處設橫向、豎向支座,斜拉橋的縱向位移約束采用全縱漂體系,采用該種布置的主要因素如下:主跨跨度不大,地震作用下縱向水平位移最大值為150mm,梁端伸縮縫的位移量能夠滿足要求;采用全縱漂體系,能使兩塔墩共同承擔地震水平力,避免單塔承受過大水平地震力;采用全縱漂體系能降低溫度效應;因該箱梁底不能設隔板,無法設置在其他斜拉橋上經常采用的彈性索。4.1.1.3 主梁(1)結構型式箱梁為薄壁箱形截面,梁高6.13m,橋面設1%橫坡,為改善箱梁整體受力性能,在各支點底板加厚至1.4m,相應在兩側腹板內側加豎向隔板,頂板底加一橫肋以減小箱梁的翹曲及畸變應力。為了使斜拉索的索力能有效地傳遞至全截面,斜拉索錨固點截面內側需同支點截面一樣加強。本橋主梁采用三向預應力結構。在箱梁腹板與底板結合區,同時集中了底板橫向預應力錨固區、豎向預應力筋錨固區、縱向預應力鋸齒塊,為了盡可能減小張拉槽對截面的削弱,在箱梁底、腹板外側設置馬蹄形梁檐,將底板橫向預應力錨固于其中。斜拉索梁上錨塊設置于主梁翼板之下。箱梁內下層通行車輛,需要在箱內安裝排風、防火、消防等設備,在豎向凈空受限制的條件下,應盡量利用橫向空間。箱梁底板寬度對箱梁受力十分敏感,在滿足通車凈空的條件下,應減小底板的橫橋向受力跨度以改善箱梁的受力狀況。因此,箱梁采用斜腹板型式,該種截面布置能縮短斜拉索的傳力途徑,有效傳遞斜拉索索力。此外,斜腹板的景觀效果較直腹板佳。本橋高跨比為1/29.4,梁高相對較高,為了不致給人以沉重感,在箱梁外側設檐板,以增加梁體的層次感,同時在箱梁腹板中部開設圓形窗戶,縱向按一定規律排列,以增加橋梁的虛實統一性,開設圓形窗戶也有利于箱體內的排風及排煙。內外側腹板窗戶交錯排列。沿橋縱向,在梁內側沿底板每隔4m伸出牛腿,以支撐過橋水管。(2)索距的確定相對剛度較大的主梁而言,主塔剛度較柔,從結構受力上分析,該橋屬部分斜拉橋,斜拉索的力只是將主梁部分荷載通過索力傳遞到主塔。經過比較,6,7,8,10,12m五種索距均能滿足受力要求。最后決定采用10m索距,主要有如下幾個因素:索距加大,①能減少施工節段,減少工期,加快施工進度;②視野開闊,景觀效果好;③透空率高,抗風性能好;④能充分發揮每根索的強度,提高斜拉索的使用效率。但過分加大索距,會造成施工節段過長,重量過大,增加施工難度,提高施工成本。4.1.1.4 斜拉索斜拉索采用豎琴式平行索面布置,每片箱梁2個索面橫向間距為15.1m。全橋橫橋向共4個索面,中間兩索面之間距離為0.9m,共同錨固于主塔中塔柱,全橋共有96根斜拉索。4.1.1.5 主塔主塔采用B50混凝土,自承臺以上塔高85.183m,橋面以上48m。主塔橫橋向呈“m”造型,共有3個塔柱,兩邊塔柱位于主梁外側,中塔柱位于兩主梁之間。在塔梁交叉處梁底及塔頂設橫梁連接,使之成為框架結構,見圖3。塔柱按其部位分為3個區域:下塔柱區、中塔柱區、斜拉索錨固區。圖3 主塔布置主塔柱順橋向自上而下等寬,寬度為5.5m,橫橋向均為3m。塔柱截面采用單箱單室。下橫梁為單箱單室截面,高4.0m,寬4.0m,為了適應橫梁端部受力需要,在橫梁與塔柱交接處對橫梁截面進行了局部加強。上橫梁為單箱單室截面,橫橋向梁底設橢圓線形。上、下橫梁均為全預應力構件。斜拉索直接錨固于塔柱內壁的鋸齒塊上,為了平衡斜索在塔柱截面產生拉力,在塔柱四周均布置有后張預應力筋。4.1.2 下部結構主塔基礎采用3個分離式承臺,承臺頂高程-20.0m(M·S·L),承臺底高程-23m(M·S·L),上下游側塔柱承臺橫橋向寬8.6m,順橋向長10.6m,每承臺底設4根直徑2.2m的鉆孔樁。中間塔柱承臺橫橋向寬度11.6m,順橋向長12.6m,設7根2.2m鉆孔樁,呈梅花形布置。所有樁按柱樁設計,嵌入微風化巖層。4.2 引橋在引橋設計中,分別對50,60,70m三種跨徑的混凝土連續梁作了全面比較,見表1。換算每延米工程材料用量進行比較并考慮施工難易程度,60m梁跨比較合適,因此本橋引橋跨徑確定為60m。(1)基礎型式橋址處北岸澳門側覆蓋層較淺,埋深30m左右,下臥花崗巖,由北向南覆蓋層逐漸加深,凼仔側埋深達80m,由于花崗巖強度較高,為充分發揮樁身材料強度,進一步減少橋墩基礎規模,每個墩設4根直徑1.5m柱樁。承臺采用高樁承臺,利用當天低潮位時段,吊箱圍堰施工。(2)上部結構引橋上部結構采用60m預應力混凝土等高箱梁,梁高6.13m,橫橋向為兩分離式單箱單室截面。每箱頂寬12.95m,底寬9.5m,腹板厚為0.5m,頂、底板厚分別為0.25,0.4m。主梁采用三向預應力體系。墩頂處主梁采用加強斷面,即在橋墩中心線沿順橋向左右各1m的范圍內,將主梁的底板加厚至1.4m,同時在箱內設加勁肋,增加主梁的橫向擋塊。加強斷面底板還設有橫向抗震擋塊,抵抗地震產生的橫向力。5 結 語澳凼三橋是世界上首座雙層交通預應力斜拉橋,該橋所在區域風速大,地震烈度高,景觀要求高。設計中顯示了預應力結構設計技術的突出創新,重點解決了:(1)雙層受載的單室無隔板箱梁的技術關鍵。(2)新穎別致具有鮮明地域特征的“m”造型的主塔設計技術。主塔的“m”造型象征MACAU的第1個字母,也寓意澳門的3個半島緊密相聯,同時也象征澳凼第3座大橋,主塔造型別致,為國際首創,促進了現代橋梁技術進步。澳凼三橋必將成為澳門的又一亮點

,世界首座雙層交通預應力斜拉橋—澳凼三橋

++《世界首座雙層交通預應力斜拉橋—澳凼三橋》相關文章

22选五的开奖公告